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土壤环境基准/标准研究是一个复杂的系统工程,涉及到多方面的基础性问题。了解和解决其所涉及的这些基础性问题,是土壤环境基准/标准是否科学准确并在国家层面上能否全面应用的前提。
本文从土壤环境基准/标准研究相关的概念及其内涵、基础方法标准化、生物受体的选择和变量归一化4大方面阐述了土壤环境基准/标准研究需要解决的基础性问题,从而为全面系统地开展此项研究工作提供思想、理论、方法和技术等依据。具体来说,包括“环境质量”、“土壤环境质量”、“土壤质量”、“土壤污染”、“污染土壤”、“土壤环境质量基准”、“污染土壤修复基准”等诸多相关概念,采样、前处理、分析步骤和测试方法等的统一与标准化,敏感种与优势种等生物受体的正确选择,以及涉及到总量与有效态或提取态、复合污染与交互作用的情况、土壤本身的一些影响因素(土壤类型、有机质、粘粒、pH、Eh和CEC等)、土壤外部的一些影响因素(地理区域、温度、水分或湿度、施肥或农业措施等)诸多变量的基础数据的归一化处理。最后,结合这些基础性问题,对土壤环境基准/标准的研究进行了展望。
环境标准在整个环境管理体系中处于非常重要的位置,对于环境管理的方向、模式和公平性等都具有直接或间接的指导性作用,从而关乎到国民经济和社会的可持续发展和国家安全等问题。制定全面系统的环境标准体系,对于开展环境保护工作具有十分重要的意义。土壤环境基准作为土壤环境标准制修订的数据基础和科学依据,全面系统地开展土壤环境基准研究势在必行。然而,我国自1995年颁布土壤环境质量标准以来,将近20年过去了,土壤环境标准的制修订工作至今却没有取得实质性进展。究其主要原因,在于我们对土壤环境基准/标准研究中需要解决的基础性问题重视不够、解决不力。因此,为了促进、推动全面系统的土壤环境基准/标准研究,我们就其需要解决的基础性问题进行论述和探讨。
1、概念与内涵的基础性问题
在土壤环境基准/标准研究的过程中,涉及到“环境质量”、“土壤环境质量”、“土壤质量”、“土壤污染”、“污染土壤”、“土壤环境质量基准/标准”、“污染土壤修复基准/标准”,等诸多相关概念。很有必要明确一下各自的科学内涵,这对于基准/标准研究是很有必要的;同时,这也是一切研究工作的思想准备和理论基础。
1.1 环境质量/土壤环境质量/土壤质量的内涵
对于环境质量的内涵,目前存在多种不同的说法。普遍认为,环境质量是指环境的优劣程度,是对人类的生存和繁衍以及社会发展的适宜程度,是反映人类的具体要求而形成的对环境评定的一种概念。也有学者认为,环境质量是环境系统客观存在的一种本质属性,是环境系统所处状态的整体性表述。总的来看,前者是基于人类的需求而言,是从主观的角度来描述,后者是基于环境系统本身,是一种客观的认识。我们认为,这两种不同角度的理解都是可行的。但毫无疑问的是,环境质量水平的高低与人类的生存、生活和生产条件以及生态系统健康是密切相关的。按照自然环境要素,环境质量又可分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量等。因此,土壤环境质量是环境质量的一个具体介质类别,它既具有环境质量的一般内涵,同时又体现土壤环境本身的具体特点。
20世纪90年代以来,随着人口对土地压力的不断增大,人类对土地资源的过度开发利用导致了土壤资源的严重退化,并对农业可持续发展造成严重威胁的情况下,人们对土壤质量这一概念有了新的认识。应该说,“土壤质量”与“土壤环境质量”是两个内涵并不相同的概念,国内外有相关文献都对其进行了阐述,尤其是国内对“土壤质量”这一概念更是进行了深入广泛的探究。归结起来,主要有以下3种表述:
一种认为土壤质量与土壤健康是同义语,土壤质量包括土壤肥力质量和土壤环境质量。
第二种观点,以Cornell学派为主,他们认为,土壤作为重要生命系统行使各种功能的需要,包括维持生物生产力、改善环境质量、促进植物和动物健康等3个方面,因此,土壤质量包括土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量这3个既相互独立、又相互联系的部分。如我国土壤学家赵其国等早先给出的土壤质量定义,就是“土壤在生态系统的范围内,维持生物的生产力、保护环境质量以及促进动植物健康的能力”,曹志洪和周建民也认为,土壤质量是土壤提供食物、纤维、能源等生物物质的土壤肥力质量,是保障粮食生产的根本,土壤保持周边水体和空气洁净的土壤环境质量,土壤容纳消解无机和有机有毒物质、提供生物必需的养分元素、维护人畜健康和确保生态安全的土壤健康质量的综合量度。徐建明等也指出,土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量3个方面的综合质量。其中,土壤肥力质量是指土壤提供植物养分保障生物生产的能力,土壤环境质量是土壤容纳、吸收和降解各种环境污染物质的能力,土壤健康质量则是指土壤影响和促进人类和动植物健康的能力。
还有一种观点则认为,土壤健康质量可以包括在土壤环境质量里,也就是说,土壤肥力质量和土壤环境质量是土壤质量的两大组成部分。
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