德國農用地土壤污染觸發值和行動值制定經驗對我國啟示

　　德國于1998年3月17日頒布了《聯邦土壤保護法》，1999年配套生效了《聯邦土壤保護和污染地塊條例》，建立了土壤污染風險評估和治理修復的統一方法和標準，是世界上較早頒布土壤保護法案的國家之一。經過長期發展和完善，德國在農用地土壤污染限值標準制定和應用方面積累了豐富的實踐經驗。自1995年頒布土壤環境質量標準以來，我國在農用地土壤污染風險管控和標準法規制度方面的工作相對滯后。借鑒德國在農用地土壤污染限值標準制定和實施方面的經驗，有助于推進我國相關工作有序開展。

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　　德國土壤污染觸發值和行動值

　　德國《聯邦土壤保護和污染地塊條例》詳細規定了預防值、觸發值、行動值三類土壤污染限值標準，并明確規定了每年的土壤污染負荷。由于觸發值和行動值對于德國農用地土壤污染風險管控具有重要意義，本文主要圍繞德國土壤污染觸發值和行動值進行分析。

　　限值的構成

　　預防值、觸發值、行動值這三類土壤污染物限值的作用明確。超過預防值意味著未來有可能產生土壤污染問題；超過觸發值則需啟動調查評估程序以判斷該土壤污染是否存在風險；超過行動值則意味著風險影響人類健康或環境，應當采取行動消除風險。

　　此外，德國還建立了年土壤污染負荷清單，限定了土壤作為受納體和在一年中通過所有途徑消納的污染物的種類和數量。

　　觸發值和行動值制定基本原則

　　一是考慮場地用途。由于特定場地的觸發值和行動值均與場地的用途密切相關，因此應考慮場地的實際用途以及未來用途，再合理判斷場地是否存在風險并以此制定限值。

　　二是簡化暴露途徑。觸發值和行動值是基于風險而制定的，如果在估算某種污染物的暴露風險時把理論上所有可能的暴露途徑都考慮進來，則會產生相當大的不確定性，導致評估結果有失偏頗。因此，在制定觸發值和行動值時應適當簡化暴露評估范圍，選擇特點鮮明、簡單明了的暴露途徑為代表，比如以兒童在戶外活動中通過口腔攝取土壤污染物作為評估途徑。

　　三是考慮生物有效性。在綜合條件許可的情況下，行動值應該依據污染物的生物有效性濃度來制定，從而反應實際中最壞的暴露情景。

　　四是土壤樣品采集方法、分析測試方法，應與土壤污染物限值制定方法相互匹配，并在標準中予以明確和詳細說明。

　　五是對于未制定觸發值或者行動值的污染物，應采用標準中規定的相同的推導方法對污染物進行評估。

　　觸發值和行動值應用范圍

　　農用地土壤觸發值和行動值主要用于評價可耕作層土壤污染狀況，即0—30cm深度的農田和菜園用地，以及0—10cm深度的草場土壤污染狀況。對于更深的土壤，其相應標準限值應在原有基礎上擴大1.5倍。

　　觸發值和行動值制定目標

　　德國在制定土壤觸發值、行動值以及預防值時，以保護人體健康為主要目標，兼顧保護農產品質量安全。主要考慮“土壤—人類”直接接觸、“土壤—作物”接觸及轉移、土壤—地下水”淋溶3種暴露途徑。在用地類型上涵蓋了農用地、兒童游樂場地、住宅用地、公園和娛樂用地、工業和商業用地等用地類型。

　　觸發值和行動值的重點污染物指標

　　德國針對“土壤—人類”直接接觸途徑，結合地塊用途選擇以下污染物：砷、鉛、鎘、氰化物、鉻、鎳、汞、阿爾德林、苯并芘、DDT 、六氯苯、六氯化苯(HCH 混合物或 HCH)、五氯苯酚、多氯聯苯、二噁英/呋喃。

　　針對“土壤—作物”接觸、轉移途徑，結合不同的場景選擇以下污染物：砷、鎘、鉛、汞、鉈、苯并芘，主要針對需要考察作物質量的農業區域或者菜園；砷、鉛、鎘、銅、鎳、汞、鉈、多氯聯苯，主要針對需要考察作物質量的草場；砷、銅、鎳、鋅，主要針對存在作物生長障礙的農業區域。

　　德國農用地土壤污染觸發值和行動值制定方法

　　暴露情景假設

　　結合作物的種植規模來區分3種不同的暴露場景：一是商品化糧食種植地及菜園中的作物；二是商品化草場和菜園產出的飼料作物；三是家庭果/菜園的自產水果和蔬菜。考慮兩種暴露途徑：一是內部吸收，即土壤中污染物經由作物根系吸收并運輸到作物體內的重金屬污染物；二是外部沾染，即作物被受污染的土壤沾染。

　　限值推導方法

　　根據農產品、飼料質量安全標準，確定作物可允許的污染物濃度最大值，以此反推土壤污染物濃度最大值。具體來說，即建立“土壤—作物”污染物濃度回歸方程，確定二者污染物濃度相關性高低：對于高相關性的污染物，采用考察不同置信區間內樣品的檢出濃度的超標倍數作為限值制定參考；對于低相關性的重金屬污染物，在上述方法的基礎上加大可允許濃度的上限來制定限值；最后綜合判斷所推導的土壤污染物最大值的合理性，將確定的結果定義為觸發值或行動值。

　　分析測試方法

　　德國農用地土壤污染物分析測試有兩種方法，一是使用稀釋后的鹽溶液提取，例如根據DIN19730[4]使用硝酸銨提取重金屬有效態(硝酸銨法)，測定經由作物根系吸收的土壤重金屬成分、含量。二是根據DIN38414[5]第7部分使用王水提取(王水法)，結合土壤pH值、有機碳、黏土成分等參數，間接評估土壤中與系統吸收相關的重金屬含量。

　　通常情況下，上述兩種重金屬提取方法受重金屬、作物種類和提取部位等條件影響，結果存在較大差別，需要針對不同暴露場景選擇不同提取方法。對于商業種植和家庭種植，采用硝酸銨法較為合適和經濟。對于草場，考慮到污染土壤經由飼料被動物直接攝取的情況，采用王水法測試重金屬含量比用硝酸銨法更有意義。

　　“土壤—作物”重金屬遷移數據庫

　　為了建立土壤和作物之間重金屬遷移關系，德國聯邦環境部建立了“TRANSFER”數據庫，包含從大約120種不同作物類型、部位，以及各種土壤提取物質的組合中得出的32萬對土壤、作物重金屬濃度數據。該數據庫僅評估實際發生的土壤/作物數據，刪除了盆栽試驗數據、重金屬鹽應用測試等人工干預條件下獲得的數據結果。

　　數據庫將每對數據中的土壤重金屬濃度作為自變量，作物重金屬濃度(干重)作為因變量，進行統計學分析。對于給定的作物可允許最大重金屬濃度，反向推算出重金屬在土壤中的濃度水平，并反推出20%、50%、或80%的作物可能超過的可允許最大重金屬濃度。

　　農用地土壤污染觸發值和行動值的推導

　　德國農用地土壤污染觸發值和行動值采用同樣的推導方法制定。本文以德國制定的小麥種植地土壤鎘(Cd)污染行動值為40mg/kg的推導方法為例。當土壤中鎘濃度高于40mg/kg時，“TRANSFER”數據庫中所有相關小麥樣本濃度都大于ZEBS值，其中91%的小麥樣本濃度大于ZEBS值的兩倍；僅僅9%的小麥樣本濃度在ZEBS值和ZEBS值的兩倍之間。當土壤中鎘濃度低于40mg/kg時，有25%的小麥樣本濃度大于ZEBS值，20%的小麥樣本濃度大于ZEBS值的兩倍。因此選定以40mg/kg為小麥的行動值。然而，需要注意的是土壤鎘濃度低于40 mg/kg時，也可能有風險，需要進一步謹慎評估。

　　我國農用地土壤污染風險管控標準的定位和保護目標

　　我國農用地土壤污染狀況

　　根據2014年全國土壤污染狀況調查公報，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。工礦業、農業等人為活動以及土壤環境背景值高是造成土壤污染或超標的主要原因。全國土壤總的點位超標率為16.1%，耕地土壤點位超標率為19.4%。其中輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分別為 13.7%、2.8%、1.8%和 1.1%，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。

　　我國農用地土壤污染標準起草過程

　　自2006年起，環境保護部啟動《土壤環境質量標準》制訂工作，前后歷經10年多次開展不同層次和范圍的征求意見。2016年5月28日，國務院發布《土壤污染防治行動計劃》(以下簡稱《土十條》)，對農用地土壤污染防治工作目標和任務提出了新要求。環境保護部根據《土十條》的要求，進一步對《農用地土壤環境質量標準(征求意見稿)》進行了修訂完善。經反復研究討論，多次召開專家研討會聽取意見，形成《農用地土壤污染風險管控標準》。

　　我國農用地土壤污染風險管控標準的定位和保護目標

　　根據《土十條》要求，我國現階段農用地土壤污染防治工作的目標和任務是確保農產品質量安全；實施農用地分類管理，按照農用地土壤污染程度，結合農產品協同監測情況，將農用地劃分為優先保護類、安全利用類、嚴格管控類。

　　為落實上述要求，我國《農用地土壤污染風險管控標準》以保護食用農產品質量安全為主，兼顧保護農作物生長和土壤生態的需要，確定了兩級標準：風險篩選值和風險管制值。當土壤中污染物低于風險篩選值時，農產品超標等風險很低，可以忽略，該農用地原則上可以劃為優先保護類。當土壤中污染物高于風險管制值時，農產品超標風險很高，且難以通過農藝調控、替代種植等措施降低超標風險，該農用地原則上可以劃為嚴格管控類。介于篩選值和管制值之間的，農產品存在超標風險，具體需要通過結合農產品質量協同調查確定，一般可通過農藝調控、替代種植等措施達到安全利用。

　　德國農用地土壤污染限值標準制定對我國的啟示

　　在歷史上，我國農用地土壤限值的制定一直采用“一刀切”的方式來執行。這種方式在早期我國土壤環境管理能力薄弱、社會公眾不甚重視的情況下是可以維系的。然而隨著我國土壤環境管理能力的提升和社會公眾的關注，原有的“一刀切”式標準顯然不符合我國農用地土壤環境復雜多變、各地污染情況輕重不一這樣的事實[6]。因此，德國農用地“土壤—作物”暴露途徑在概念和范疇上契合我國當前制定農用地土壤污染風險管控標準的需求，因此其農用地土壤污染物限值的推導方法對我國農用地土壤污染風險管控標準的制定具有較高的參考價值。

　　以風險管控為基礎，重點保護農產品質量安全

　　土壤污染風險管控標準的制定要基于風險管控的核心思想，通過適當簡化暴露評估范圍，選擇特點鮮明、簡單明了的暴露途徑為代表，盡可能降低風險評估結果的不確定性。在綜合條件許可的情況下，充分考慮土壤–農作物系統重金屬等污染物的生物有效性影響，評估作物實際生長時的最壞暴露情景，明確以農產品質量安全為主要保護目標。

　　穩步推進，加強農用地土壤污染風險管控標準的基礎研究

　　制定完善農用地土壤污染風險管控標準研究中長期發展路線圖，建設一批基礎研究實驗室和試驗平臺[7]，充分做好土壤–農作物系統生態毒理學、生物有效性等研究，為我國土壤環境質量標準體系的完善奠定科學基礎。

　　與土壤詳查工作做好銜接，建立完善統一的農用地土壤污染風險管控數據庫

　　充分利用目前正在開展的全國土壤污染狀況詳查工作，推動農用地土壤及農產品樣品采集、流轉、制備、保存及分析測試等各環節技術的統一銜接，加大對大田土壤及農產品污染狀況調查數據的收集和整理力度，建立完善統一的全國農用地土壤污染風險管控數據庫，為我國土壤環境質量標準體系的完善奠定數據基礎。

　　推動協調配合，加大相關部門分工協作力度

　　建議加強與國土資源部、農業部、衛生計生委及水利部等部門的分工協作，推動各部門加大農用地土壤污染風險管控相關政策、標準的支持力度，如進一步完善我國食品中污染物限量標準等。