【編者按】
廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場1月24日在澎湃新聞發表文章,對環保部1月13日公布的《土壤環境標準(徵求意見稿)》提出意見。1月28日,中國環境修復網發出不署名文章,對該意見進行商榷點評,提出諸多不同意見。鑑於土壤汙染和治理議題涉及重大公共利益,背後潛藏巨大的產業利益,務須在公共空間進行辯論,澎湃新聞特將陳能場對評論的回應刊發於此,期待不同聲音充分表達,為我們的土壤環境治理提出可行、有效、經濟的方略。
很感謝中國環境修復網的佚名同志(註:下次期待真名,好讓我表達敬意)對我發表的「農用地土壤環境質量標準修訂之我見」進行評述,這些意見有益於促進對一些問題的進一步思考。
坦率而言,我發表「意見」時,一方面是對徵求意見稿的積極響應,是盡一個科技工作者應有的責任和義務;另一方面,也希望得到同行專家的批評和指正,正如佚名同志的教誨,使我受益匪淺,促使我對一些問題進一步思考。
以下,我分十四個方面做出對該評述文章的回應,現將主要內容與大家分享和討論。
文中《農用地土壤環境質量標準修訂之我見》簡稱「原文」,評《陳能場「農用地土壤環境質量標準修訂之我見」》簡稱「評文」。
1. 中國土壤汙染源到底為何?評文說:
「土壤中的重金屬汙染主要來自工礦業,農藥化肥對耕地的重金屬含量影響較小,但是可能會對地下水造成汙染。一般認為我國過度使用農藥化肥來提高糧食產量,從而使得超出農作物需求的部分就可能對土壤造成汙染。相反的是,由於氣候的原因,臺灣四季都適合種植,儘管每畝耕地的農藥化肥使用量超過大陸的平均水平,但是農藥化肥對農田耕地的汙染很小或較輕」。關於汙染源問題,除了原文外,許多文獻資料都有系統闡述,我看不出佚名同志對汙染源的明確看法,最初一句強調了「主要」來自工礦業,而後一句引用「一般認為」似乎又強調了「我國過度使用農藥化肥……就可能對土壤造成汙染」。 單純從化學肥料來看,肥料鎘的影響是次要的,但如果將動物源肥料一併考慮,則肥料便可能成為大面積農田鎘的最大汙染源。
中國土壤汙染來自哪裡,讓數據說話。這裡先列舉三篇文章:
1.Shao et al. 2013. Anthropogenic atmospheric emissions of cadmium in China. Atmospheric Environment 79:155-160
2.Tian et al. 2012. Temporal and spatial variation characteristics of atmospheric emissions of Cd, Cr, and Pb from coal in China. Atmospheric Environment 50:157-163
3.Luo et al., 2009. An inventory of trace element inputs to agricultural soils in China. Journal of Environmental Management 90:2524–2530
以上圖表來自這三篇文章。Paper 3 Table 4的數據清楚地表明,中國農地的外源Cd為動物肥料源778噸,大氣沉降493噸,化學肥料N肥和鉀肥0.61噸,磷肥24噸,複合肥89噸,其他農業投入品<1噸,化學肥料共113噸。這與原文「我國土壤耕地的重金屬主要來自於大氣沉降、汙水灌溉和養殖業三大行業」是一致的。對鎘而言,大氣沉降佔總輸入量的34.8%, 養殖業的動物源肥料54.9%,工業肥料8.0%。文中未論及汙水灌溉的影響,這方面從1974年的張士灌區汙染到1976年,「全國汙水灌區農業環境質量狀況調查」以及1996年,「全國第二次汙水灌區農業環境質量狀況調查」的結果都能得到體現。
2. 原文引用的例子真的極端嗎?評文認為
「『意見』所舉的例子屬於極少數極端的情況,」事實上,土壤鎘含量與當地居民鎘攝取量不具正相關關係,並非極端情況。那些可以說是典型例子。事實上,這類例子很多,我在湖南某礦區進行汙染治理的結果表明,土壤中鎘、砷、鉛、汞的含量,大都超過1995標準的十幾倍,但由於土壤pH在7.3-7.8間,水稻稻米的重金屬幾乎不超過2012的糧食重金屬限量標準;而在另一個地方的試驗中,由於土壤pH在5.0以下,土壤鎘濃度雖然沒有達到0.3mg/kg,但39個水稻品種的鎘含量都超過0.2mg/kg的衛生標準。
評文給出的
「下圖是我國大部分地區鎘活性態百分比同土壤濃度的關係,在0.3 mg/kg以下、0.6 mg/kg、0.8-1 mg/kg區間的規律性很強」。在不涉及土壤pH的情況下,來討論活性關係,意義不是太大,或許可以歸納出區間規律性,但數據點實在太少,比如「0.6 mg/kg」這個區間是對應3個點?而且,從該圖數據上看我國土壤的鎘活性大多在60%(更多的是80%)到100%之間,最低值在20%,它說明不同類型土壤的鎘活性是不一樣的,單純的總量表述有局限性,這與原文「表現在Shipham礦區的鎘有效性為0.004%,日本的痛痛病區4%,韶關大寶山下的上壩村80-90%之間」所要表述的意思很吻合,佐證了原文論斷的合理性。
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評文
「土壤重金屬汙染不是一個太簡單的較新問題,如標準列出有效形態值,那勢必會引起增加重金屬生物有效性的討論,接著還可能……,使一個標準編制變成純科學問題,」這裡想請教一下,「標準列出有效形態值,勢必引起增加重金屬有效性的討論,接著還可能……」是可能什麼呢?怎麼會是「一個標準編制變成純科學問題」,多增加一些討論不好嗎? 需要強調的是,在某些情況下,對有效態(可提取態)的辨析是不可避免的,例如汙染土壤修復中,在一些情況下,總量不一定有明顯變化,必須使用有效性的概念。
4.標準怎樣制訂,才能實現目的?原文主要討論標準徵求意見稿內的文字表述問題,指出不同版本間的差別。評文認為「在修訂原則中提出,『突出土壤汙染『防、控、治』相結合的風險管理思路」和『針對現階段土壤汙染防治目標任務』。因此,此標準也是為治理服務的,治理也是『保護土壤環境,保障人體健康』的主要手段之一。」
至於「此標準也是為治理服務的」,是不是意味著在各個pH區間的農地土壤重金屬賦值可以實現農作物的食品安全?我在原文相關部分已經表明,「徵求意見稿的土壤環境質量標準難以用於土壤環境質量的管理,也難以用於耕地汙染治理的評判」。
5.自然背景值的刪除問題評文認為
「自然背景值並沒有被簡單地刪除,而是將在原有基礎上,充分考慮各地區自然背景值的差異,提出了更加具有操作性的管理思路,讓各地區制定出更加符合各地的背景值,使土壤環境保護的目標更加明確和具體。」筆者看不出「將在原有基礎上,充分考慮各地區自然背景值的差異」。至於「讓各地區制定出更加符合各地的背景值」和「提出了更加具有操作性的管理思路」,如果真如此,那是可取的,但在徵求意見稿中未曾看出。順便說一句,既然背景值可以「讓各地區制定出更加符合各地的」值,也可以將臨界值讓各地方一併解決,豈不更好?對於各地區自然背景值的差異,如高背景地區的問題如何解決,都應該給出明確的指導意見,何況我國還有地方標準要嚴於國家標準的要求。
6.關於標準細化問題評文認為,
「從兩檔細化到四檔是會增加一些工作量,但是談不上「極大的麻煩」,pH值的測試和評估是最簡單的環境監測工作之一。而且,理論上和事實上,pH 值5.5 以下的土壤中活性強,而在pH 值5.5 以上的土壤中活性明顯下降,因此,以5.5值為調整線是合理的和可行的。」筆者認為, pH5.5為調整線並非合理。的確pH4.5-5.5是作物最容易吸收重金屬(如鎘)的區間,但5.5-6.5之間同樣不是安全區域,這個只有在6.5才合理。
因此,我認為沒有必要做如此的細化,徒增工作量。用pH6.5做判別標準,分為兩檔即可。
評文「
由於不均勻性,土壤重金屬含量都可以相差數倍甚至數十倍」同「
四級分檔」沒有邏輯上的關係,土壤不均勻性不是標準或者分不分檔能夠解決的問題,而是需要通過採樣方法來減少其影響。
由於土壤高度不均勻性,在如此細化的標準下很容易帶來誤判。這個問題並非單純通過採樣方法就能解決。土壤農化分析的老師都會告訴學生,採樣誤差會遠遠大於分析誤差。即使是密集採樣,其分析結果要與0.3、0.4、0.5、0.6mg/kg這樣的密集分檔對接其實很困難,何況在實際樣品分析中,如此濃度允許的相對偏差可高達25%。
徵求意見稿的pH分檔是pH≤5.5、5.5<pH≤6.5、6.5< pH≤7.5 、pH>7.5,原文「大量試驗表明,當土壤pH在5.0以下,在目前土壤鎘含量(不超標)的現狀下,所生產的稻米鎘含量都超過了稻米衛生標準(0.2mg/kg)的水平,這是個普遍存在的事實」是基於科研成果,事實上並非「對農田特別是生產中的農田來說是屬於極端的情況」。
在廣東,pH<4.5 的土地面積在20 世紀80 年代時僅473km2,而到2002—2007 年已增至18097 km2,pH>7.5的土地面積從5446 km2 減至349 km2(表2).(郭治興等. 2011. 近30年來廣東省土壤pH值的時空變化. 應用生態學報. 22(2): 425-430 )
7.關於收嚴鉛和收嚴六六六和滴滴涕問題原文也同意鉛的標準需要收嚴。評文稱:
「『意見』中大氣排鉛的例子同土壤鉛值的收緊沒有邏輯上的關係。」原文並非要佐證邏輯上的關係,只是提供科研事實,指出大氣鉛沉降對農作物安全的影響,不能僅考慮土壤問題。此外,且不去考慮賦值的合理性問題,在所有pH條件下,鉛的數值一樣,這讓人難以理解,需要「徵求意見稿」的進一步說明。
評文中「當前,土壤中六六六和滴滴涕含量水平已顯著降低,但是部分地區土壤六六六和滴滴涕仍有檢出,表明收嚴是必要、合理和經濟可行的,也反映出我國履約的決心和行動」。對這個問題,可以仁者見仁智者見智,只是在「當前,土壤中六六六和滴滴涕含量水平已顯著降低」的情況下收嚴是否有必要的問題,其次「部分地區土壤六六六和滴滴涕仍有檢出」,原文建議這類標準可以留給地方政府來制定。
8.十項新增選測項目,是否具有全國性意義?原文認為這十項新增標準的評估也很有必要,但總體上是地方性問題。如鉈的汙染如下圖,其新增標準不具全國性意義。
而銻的礦產分布也主要在西南部。
評文
「對於選測項目,主要是考慮到了有些地區某些汙染物造成的汙染問題突出,而在全國並不具備普遍性,對於設置的這些選測項目,各地區可以針對本轄區的實際情況採用或者不用,而不是一個地方得病,全國都要吃藥。而且這種做法在我國地表水質量標準和環境空氣品質標準中都有成功的實踐。」既然在「在全國並不具備普遍性」,筆者堅持「這部分的標準留給地方政府部門根據當地情況來制定更有可操作性」。因為這也涉及地方標準必須要嚴於國家標準的上下位的問題,如果地方標準根據當地的農業生產情況不需嚴於國家標準,這些標準恐怕只會帶來困擾,因為標準的制定除了安全外,還需要考慮「當地的經濟、環境和生產等等的因素」。如果追求全面,鑑於長三角和珠三角等地區的有機毒物如PAHs、PCB等汙染較為嚴重,筆者甚至更願意建議增加評估和制定這類標準。
既然「各地區可以針對本轄區的實際情況採用或者不用,而不是一個地方得病,全國都要吃藥。」 由於土壤汙染與大氣汙染和水汙染性質不同,具有高度不均勻性和局部性,同時其環境和人體健康效應深受土壤性質和種植結構的影響,這些選項可不需要國家標準代勞,而是留給地方標準更大空間。
質量標準不同於基準值,其制定受到經濟、環境和生產等因素影響,因此特給出「日本之所以不輕易將大米鎘標準從0.4mg/kg改為0.2mg/kg是因為相應的土壤汙染面積將增加15倍,從而產生天價的土壤修復費用」的例子。日本的大米鎘標準本質就是土壤的鎘標準。這與評文「標準編制從來都不是純科學的,必須考慮政治、經濟、環境、社會、技術、文化、地方特性等因素。否則,是難以編制和實施的」並不矛盾。
9.關於徵求意見稿標準用於土壤管理和土壤治理問題同意評文
「耕地農田標準是以保證農產品安全為主的」的表述。但農產品安全的影響因素並非只有土壤重金屬含量本身。目前,要以徵求意見稿中的標準,保障農產品的安全,是有困難的,特別是對農地土壤中的鎘問題。上圖是筆者對導致農產品(水稻)鎘超標的因素總結,認為鎘大米的產生是鎘的特性、土壤汙染、土壤退化、水稻品種特性綜合作用的結果,也再次表明筆者的看法:對土壤重金屬標準如此細化意義不大。筆者也因此認為,徵求意見稿中的標準「難以用於土壤環境質量的管理,也難以用於耕地汙染治理的評判」。
第十屆全國人民代表大會常務委員會第二十一次會議早在2006年4月29日通過了《中華人民共和國農產品質量安全法》。按照該法第十五條「縣級以上地方人民政府農業行政主管部門按照保障農產品質量安全的要求,根據農產品品種特性和生產區域大氣、土壤、水體中有毒有害物質狀況等因素,認為不適宜特定農產品生產的,提出禁止生產的區域,報本級人民政府批准後公布。具體辦法由國務院農業行政主管部門商國務院環境保護行政主管部門制定。」按照徵求意見稿判別的土壤汙染,如果都列入「禁止生產的區域」或進行治理,這對眾多的高鎘背景區是極大的挑戰。事實上,一些高背景區的土壤,雖然鎘含量會超過徵求意見稿的標準,但如果遵循老祖宗有關「土宜」的教誨,不見得會造成食品汙染和人體健康危害。
10.是否需要跳出框架,吸收新成果?原文關於跳出「框架」的說法,本意在於說明經過三十年的經濟發展,土壤環境發生了深刻變化,該徵求意見稿總體上只是去掉第一級的背景值和第三級的數值,而對第二級細化這一操作手法與1995年的標準制定框架相同。
11.關於地質高背景問題評文「徵求意見稿建議,國家規定確定土壤環境背景值的技術原則、程序和方法,由各地依據國家規定分別制定地方標準。這樣可有效解決『高背景土壤的重金屬含量進行區分』」。這種做法可以,但現在有關於「土壤環境背景值的技術原則、程序和方法」的國家標準可以參照和執行嗎?
對於「耕地修復是我國特有的,沒有國際經驗借鑑,日本和臺灣都主要採用較小規模的客土法」,事實上,日本也並非只是小規模的客土法,而是對稻米鎘含量在0.4-1.0之間的廣大區域,通過水分管理來實現鎘的安全,在2007年,其實施面積達到近60萬畝。因此,我們是有國際經驗可以借鑑的。
一個值得思考的問題是,在「徵求意見稿」發布後,有人認為我國的土壤修復產業迎來了新的機遇,但也有人為此感到擔憂,一是因為修復產業的興旺發達,表明土壤問題的嚴重性,心情十分沉重;二是現在的修復公司魚龍混雜,而且沒有有效監管的法律法規。我希望藉此機會呼籲,不管將來土壤環境質量標準以什麼樣的形式予以規範,都不要忘記對修復產業的監管,特別是終身追責制。
12.關於標準上位法或土壤汙染防治法問題評文稱,「『如何管理和修復』更多是標準上位法或土壤汙染防治法的內容,看不出徵求意見稿會導致『土壤管理和保護將陷入困境』」。目前的標準徵求意見稿本身就是上位法,莫不成還有另一個「標準上位法」?固然「如何管理和修復」是土壤汙染防治法的內容,但其管理和修復,總需要標準來做其評判指標。當標準本身不能到位,又如何為土壤汙染防治法提供技術支撐呢?一個十分樸實的問題是,老的標準沒能管住土壤汙染問題,新的標準能夠管住嗎?!
13.關於土壤負載容量管理法評文表示
,「相關論文屬於中國科學院南京土壤研究所一課題組,算是一家之言,而且,發表一兩篇相關論文並不足以說明其指導實踐的作用。」「尚不清楚『意見』為什麼強烈推薦2014年才提出而且尚未被實踐證明的『土壤負載容量管理法』。需要注意的是,如果現在需要高級專業科技人員來專門『另文論述』成果,那基層環保部門監督實施的實際能力將是一個長期的問題。」建議佚名同志留意一下有關文獻,不難發現,有關土壤負載容量研究,是我國「六五」和「七五」期間的攻關課題,那是30多年以前的工作了,涉及中國科學院、環境科學研究院、農業部、教育部等全國許多單位和人員,取得了雖然初步但卻十分寶貴的經驗和成果,並發表了許多相關論文和著作(例如夏增祿. 1986. 土壤環境容量研究. 北京: 氣象出版社;夏增祿. 1991. 土壤環境容量及其信息系統. 北京:氣象出版社; 夏增祿. 1992. 中國土壤環境容量. 北京: 地震出版社.)。1995年的土壤環境標準就是在這樣的基礎上形成的。
長期以來,人們似乎忽略了土壤負載容量的重要性,一方面是因為原有的工作偏重於基礎性,在土壤環境質量管控方面的實際應用方面卻缺乏深層次的考慮。人們十分焦急的是,到目前為止,眼看著土壤重金屬汙染問題愈來愈嚴重,卻沒有一個可為政府和公眾接受的管控土壤重金屬汙染的有效措施。既然如此,在等待新標準的時候,或者在新標準也不具備有效管控功能的情況下,不妨換一個思路。在理論和經驗總結與分析對比的基礎上,建議土壤環境質量的保護可採用「土壤重金屬負載容量管控法」,從單一的依靠質量標準,過渡到以汙染物負載容量為依據的雙標準管控模式,這對土壤的可持續利用、堅守18億畝耕地紅線和保障糧食安全具有重要意義。當然,我「強烈推薦」,是想作為例證起一個拋磚引玉的作用,希望更多同志拿出辦法來,告訴我,你的方法可以保護土壤環境質量,保證土壤資源千秋萬代可持續利用。我絕對不去管你是一家之言,還是萬人上書;是一個課題組,還是一個研究院;是一個大權威,還是一個無名小卒。這就是我的做人原則:以德取人,以才取人。
14.土壤鎘含量與稻米鎘含量的線性關係這裡列舉日本、泰國、我國臺灣省和韓國的一些關係圖,它們是怎樣一種關係,請大家判斷。
很期待看到評文中所稱的「農業部主持開展的公益性行業科研專項(農業)『主要農產品產地土壤重金屬汙染閾值研究與防控技術集成示範』找到了土壤鎘含量與稻米鎘含量的線性關係。」但研究表明,在盆栽試驗等特定條件下,土壤鎘與稻米鎘有著良好的線性關係,而在大田條件下,不可能如此。日本之所以不採用土壤鎘含量作為土壤質量或汙染判斷的標準,而採用稻米鎘含量作為土壤汙染的判斷標準,就是因為找不到土壤鎘含量與稻米鎘含量的線性關係。
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