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土壤重金属污染防治的有效措施:土壤负载容量管控法

2015-11-19 09:54来源:《农业环境科学学报》作者:王玉军 陈能场关键词:土壤修复重金属污染土壤污染防治收藏点赞

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(5)标准管理法重金属赋值过于“统一”,缺乏个性化和针对性;而负载容量管控法可针对特定对象,考虑土壤背景值和临界值,除了可保障农产品安全外,还可根据不同的敏感度来选择合适的指标,从而可保障与农产品产量、水质或大气环境质量相匹配的土壤环境质量。

2 土壤重金属负载容量管控法的特点

有关土壤负载容量管控法的特点和优势曾进行过讨论,为了论述的系统性,有益于对这一管控方法较为全面而深入的理解,本文再次强调了负载容量管控法的特点和优势,它既适用于正常土壤环境质量的管控,又适用于问题土壤的恰当利用。

2.1 从正常土壤考虑,可从单一标准过渡到双界面的过程管控

无论是以地球化学法还是以生态效益法为依据所制订的土壤环境质量标准,都是在特定利用条件下的土壤污染起始值,但不应该视为土壤允许污染的限量值,故单一标准的管理在土壤资源的保护和可持续利用方面有一定的局限性;而负载容量管理法是双界面的过程控制,既考虑了污染物的临界值(基准值、标准值),又考虑了土壤背景值(自然质量基准值、标准值),是控制污染物在一定范围内的动态平衡,兼顾了土壤的自然环境质量和资源的可持续利用性。

作为例证,我们根据有关资料表列了一些土壤Cd的表观静容量(表2),该结果由公式(1)计算:

式中Qa(g˙hm-2)为土壤表观静容量,Sw为耕层土壤重量(2250 t˙hm-2),Cci(mg˙kg-1)为外源物质i的临界值,Cni(mg˙kg-1)为土壤中i的自然质量基准值(表观背景值),它表明在外源物质对土壤污染的管控中,应该同时考虑背景值和临界值(基准值、标准值),才能有效地进行土壤环境质量的管理。

表 2表明同一土壤Cd的负载容量是可变的,对于同一种土壤,例如红壤当以晚稻和早稻为指示作物、添加Cd的化合物同为CdCl2时,其晚稻的静容量大约为早稻的1.8倍;同一添加CdCl2的草甸褐土,其小麦的静容量仅为水稻的1.3%;而同为红壤性水稻土的早稻,添加CdSO4的静容量为CdCl2的17.5%,可见在实践中应因地制宜地选择灵敏者,从而可切实保证农产品安全和充分发挥土壤的生产力。

表 2 指示物和Cd化合物对土壤Cd临界值和表观静容量的影响

2.2 从污染和高背景值土壤考虑,有利于修复标准的确定和土壤的合理利用

对于被污染的耕地土壤而言,修复的最终目标是恢复其原有的容量;而高背景值土壤的关键是“土宜”问题,即因土而宜(土壤类型与质量)、因地而宜(地点、地形与气象条件)、因物而宜(作物品种)和因人而宜(人的主观能动性和技术水平)。

由于临界值受多种因素的影响,如采用的修复或者改良措施能减少有害物质的量或有效性,从而减少作物可食部分的吸收量,或者提高特定指示作物的临界值,使得容量值处于动态平衡状态,则特定农产品质量安全便可获得基本保证。

同时,根据土壤重金属的容量状况,可评估种植结构调整、禁产地或弃耕地的合理性;亦可随时跟踪修复效果,监测修复的时效性,有利于对承担修复者终身追责制的推行。

原标题:土壤重金属污染防治的有效措施:土壤负载容量管控法——献给2015“国际土壤年”
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