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關(guān)于中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的思考與建議

朱 靜,雷 晶,張 虞,武亞鳳,盧延娜,周羽化

中國環(huán)境科學(xué)研究院

摘 要:研究了中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。根據(jù)現(xiàn)行土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的類型、數(shù)量和污染物控制項目,以及中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的特點,分析了中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準存在的問題和不足。結(jié)合當(dāng)前土壤環(huán)境管理需求,提出了完善中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的建議:加快標準制修訂,合理增加污染物項目的控制種類和檢測方式;加強不同標準方法之間的可比性研究,使標準更具實用性和指導(dǎo)性;加大土壤監(jiān)測技術(shù)基礎(chǔ)性研究,借鑒國外先進經(jīng)驗,為標準制修訂工作提供有力支撐。

關(guān)鍵詞:土壤;環(huán)境監(jiān)測;方法標準;問題;建議

國家環(huán)境監(jiān)測分析方法標準是指為監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量狀況和污染源排放行為,規(guī)范采樣、分析、測定、數(shù)據(jù)處理等工作而制定的統(tǒng)一要求[1-2]。在中國現(xiàn)行的“兩級五類”環(huán)境保護標準體系中,環(huán)境監(jiān)測類標準是重要的組成部分,包括環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范、環(huán)境監(jiān)測分析方法標準、環(huán)境監(jiān)測儀器與設(shè)備技術(shù)要求和環(huán)境標準樣品[2-4]。中國環(huán)境監(jiān)測工作始于20世紀70年代[5],經(jīng)過40余年的發(fā)展,作為環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)工作依據(jù)的環(huán)境監(jiān)測分析方法標準也經(jīng)歷了從無到有、從少到全的過程,逐步形成了涵蓋水、氣、聲、土壤、固廢、輻射等領(lǐng)域較為完整的環(huán)境監(jiān)測標準體系[2,6-7]。2016年5月31日,《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)頒布并實施,明確了中國土壤環(huán)境保護現(xiàn)狀及保護目標。“土十條”明確要求系統(tǒng)構(gòu)建土壤環(huán)境保護標準體系,完善土壤中污染物的分析測試方法?!秶噎h(huán)境保護標準“十三五”發(fā)展規(guī)劃》也明確要求要根據(jù)“大氣十條”“水十條”“土十條”環(huán)境管理要求和監(jiān)測技術(shù)進展,著力構(gòu)建支撐質(zhì)量標準、排放標準實施的環(huán)境監(jiān)測類標準體系[4]。為完善中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準體系,筆者對中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀進行研究,結(jié)合國內(nèi)外土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法研究的最新進展,深入剖析中國現(xiàn)行標準存在的問題,提出針對性的建議,以期推動中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準體系的建設(shè)與發(fā)展。

1 中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準發(fā)展歷程

中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準是伴隨著土壤環(huán)境質(zhì)量管理的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的,迄今大致經(jīng)歷了4個階段,各發(fā)展階段的特點如表1所示。

表1 土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準各發(fā)展階段特點
Table 1 Characteristics of environmental monitoring method standards of soil in different development stages

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1.1 起步階段(1995年之前)

中國土壤調(diào)查和監(jiān)測工作始于20世紀50年代,當(dāng)時的土壤環(huán)境監(jiān)測側(cè)重于對土壤肥力的監(jiān)測[8]。直到1973年8月第一次全國環(huán)境保護會議召開,才明確提出了要加強對土壤的環(huán)境保護[9]。之后,政府和相關(guān)部門也將土壤監(jiān)測重心放在了對土壤環(huán)境污染的監(jiān)測上[8]。為了有效開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作,在1978年之后,中國科學(xué)院南京土壤研究所、原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部環(huán)境保護局和中國環(huán)境監(jiān)測總站分別組織編寫了《土壤理化分析》《環(huán)境監(jiān)測分析方法》和《土壤元素的近代分析方法》[10-12],這3本書在一段時期內(nèi)成為中國土壤環(huán)境監(jiān)測的重要依據(jù)。直到1993年,中國才發(fā)布了首個國家土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法《土壤質(zhì)量 六六六和滴滴涕的測定 氣相色譜法》(GB/T 14550—1993),該標準的發(fā)布開啟了中國土壤環(huán)境監(jiān)測方法標準化的歷程。

1.2 緩慢發(fā)展階段(1995—2004年)

基于“六五”和“七五”期間開展的農(nóng)業(yè)土壤背景值調(diào)查、全國土壤環(huán)境背景值調(diào)查、土壤環(huán)境容量調(diào)查等工作[13],1995年7月13日,中國發(fā)布了首個《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)[14],該標準規(guī)定了8種重金屬(鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳)和2種有機物(六六六、滴滴涕)的標準限值。在標準發(fā)布之時,除六六六和滴滴涕的測定可以執(zhí)行《土壤質(zhì)量 六六六和滴滴涕的測定 氣相色譜法》(GB/T 14550—1993)外,其余8種重金屬元素均暫時采用《土壤理化分析》《環(huán)境監(jiān)測分析方法》和《土壤元素的近代分析方法》中的方法進行測定。為配套土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)的實施,在1997年中國陸續(xù)發(fā)布了《土壤質(zhì)量 總砷的測定 二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法》(GB/T 17134—1997)、《土壤質(zhì)量 總砷的測定 硼氫化鉀-硝酸銀分光光度法》(GB/T 17135—1997)、《土壤質(zhì)量 總汞的測定 冷原子吸收分光光度法》(GB/T 17136—1997)、《土壤質(zhì)量 總鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 17137—1997)、《土壤質(zhì)量 銅、鋅的測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 17138—1997)、《土壤質(zhì)量 鎳的測定 火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 17139—1997)、《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定 KI-MIBK萃取火焰原子吸收分光光度法》(GB/T 17140—1997)和《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》(GB/T 17141—1997)等8項土壤環(huán)境監(jiān)測方法標準。至此,《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)中所有污染物項目均有了相關(guān)配套的監(jiān)測分析方法標準。2003年,《土壤中六六六和滴滴涕測定的氣相色譜法》(GB/T 14550—2003)和《水、土中有機磷農(nóng)藥測定的氣相色譜法》(GB/T 14552—2003)發(fā)布實施,《土壤質(zhì)量 六六六和滴滴涕的測定 氣相色譜法》(GB/T 14550—1993)被替代。

1.3 規(guī)范化階段(2005—2013年)

《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)作為中國土壤環(huán)境保護標準體系的核心,自發(fā)布實施后在土壤環(huán)境保護工作中發(fā)揮了重要作用。但隨著工業(yè)化、城市化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度的加深,中國土壤污染形勢發(fā)生了巨大變化,加上《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)在實施過程中暴露的污染物項目少、適用范圍小、部分指標限值不合理等諸多問題[15-18],國家環(huán)境保護主管部門啟動了對《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 15618—1995)的修訂工作。然而,基于中國土壤類型多樣和土壤污染問題呈現(xiàn)出的區(qū)域差異大、污染類型復(fù)雜、治理修復(fù)難度大等特點,《土壤環(huán)境質(zhì)量標準》修訂工作難度大,挑戰(zhàn)性強,進展緩慢[19]。在此階段,為滿足全國土壤污染狀況調(diào)查工作要求,在2005—2013年的8年時間里,原環(huán)境保護部發(fā)布土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準16項(包括修訂的1項),主要涉及二口惡英、揮發(fā)性有機物、總磷、有機碳、可交換酸度、干物質(zhì)和水分等的測定。與起步階段發(fā)布的標準存在檢出限和測定下限等術(shù)語叫法不統(tǒng)一、缺乏對質(zhì)量保證和質(zhì)量控制的質(zhì)控要求等問題相比,這一階段的標準基本都是嚴格按照環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂工作的技術(shù)指導(dǎo)性文件《環(huán)境監(jiān)測 分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2010)的要求編制,在標準的規(guī)范性方面有了顯著提高。

1.4 高速發(fā)展階段(2014年至今)

隨著《環(huán)境保護法》、“土十條”和《國家環(huán)境保護標準“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的頒布與實施,國家生態(tài)環(huán)境主管部門加快了土壤環(huán)境保護標準體系的系統(tǒng)構(gòu)建。2018年6月22日,《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)(簡稱“農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”)和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)(簡稱“建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”)2項質(zhì)量標準發(fā)布實施[20-21]。質(zhì)量標準修訂過程中,在充分研究美國、歐洲、加拿大、日本、中國臺灣地區(qū)等國家和地區(qū)土壤環(huán)境保護管理思路及土壤環(huán)境法律法規(guī)和標準現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上[22-23],“農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”對8個基本項目(鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅)和3個其他項目(六六六總量、滴滴涕總量和苯并[a]芘)提出了風(fēng)險篩選值的控制要求,對5種無機污染物(鎘、汞、砷、鉛、鉻)提出了風(fēng)險管制值的控制要求;而“建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”分別對45個基本項目和40個其他項目提出了風(fēng)險篩選值和管制值的控制要求。為保證土壤環(huán)境質(zhì)量標準的順利實施,國家生態(tài)環(huán)境主管部門以前所未有的力度加快土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的制修訂工作,僅2015、2016、2017年就發(fā)布26項土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準:包括14項有機物監(jiān)測分析方法標準、9項無機物監(jiān)測分析方法標準、3項理化性質(zhì)及其他監(jiān)測分析方法標準,占到了歷年發(fā)布的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準總數(shù)的43%。在“農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”發(fā)布之時,除pH無相關(guān)分析方法標準外,該標準控制的11個風(fēng)險篩選值項目和5個風(fēng)險管制值項目均有配套的相關(guān)分析方法標準。而“建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”的85個污染物項目中,除鉻(六價)、甲基汞、阿特拉津、敵敵畏、樂果、多溴聯(lián)苯(總量)、石油烴(C10~C40)、苯胺、3,3′-二氯聯(lián)苯胺9個污染物項目無相關(guān)配套標準外,其余76個污染物項目均有相關(guān)的配套監(jiān)測方法標準,其中3,3′,4,4′,5-五氯聯(lián)苯(PCB 126)和3,3′,4,4′,5,5′-六氯聯(lián)苯(PCB 169)2個項目的測定下限較高,不能滿足質(zhì)量標準中篩選值的測定要求。目前,《土壤 pH的測定 電位法》(HJ 962—2018)已發(fā)布,其余幾個污染物項目的監(jiān)測分析方法標準正在制訂過程中,將陸續(xù)發(fā)布。
截至2018年12月20日,生態(tài)環(huán)境部網(wǎng)站公布的現(xiàn)行有效的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準共計60項。歷年發(fā)布的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準數(shù)量見圖1。

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圖1 歷年發(fā)布的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準數(shù)量
Fig.1 The number of environmental monitoring method standards of soil published over the years

2 中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準現(xiàn)狀

2.1 中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準分類

中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準大致分為3種類型:有機物監(jiān)測分析方法標準、無機物監(jiān)測分析方法標準、土壤理化性質(zhì)及其他監(jiān)測分析方法標準,涉及243個有機污染物、56個無機污染物及8個理化性質(zhì)指標的測定。除配套“農(nóng)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”和“建設(shè)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標準”外,還有監(jiān)測農(nóng)藥、持久性有機污染物(POPs物質(zhì))等大量前瞻性污染物的分析方法標準。
2.1.1 有機物監(jiān)測分析方法標準
中國現(xiàn)行的有機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準有26項,詳見表2。

表2 有機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準
Table 2 Environmental monitoring method standards of soil for organics

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除《土壤和沉積物 有機物的提取 加壓流體萃取法》(HJ 783—2016)和《土壤和沉積物 有機物的提取 超聲波萃取法》(HJ 911—2017)為獨立的樣品前處理方法標準外,其余24項均為樣品前處理和分析于一體的監(jiān)測方法標準,共涉及243個組分的測定:涵蓋了57種農(nóng)藥、16種多環(huán)芳烴、17種二口惡英類、23種多氯聯(lián)苯、23種酚、8種多溴二苯醚和99種其他有機物,詳見表3。有機物監(jiān)測分析方法標準中涉及的樣品前處理方法主要有7種:吹掃捕集、頂空、索氏提取、自動索氏提取、加壓流體萃取、超聲波提取和微波萃取等,分析方法主要涉及氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜法、高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法和高分辨氣相色譜-低分辨質(zhì)譜法等5種方法。

表3 有機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準涉及的污染物項目
Table 3 Pollutants in environmental monitoring method standards of soil for organics

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注:“a”為GB 36600—2018中涉及的污染物項目;“b”在GB 36600—2018中被劃分為半揮發(fā)性有機物;“c”在GB 36600—2018中被劃分為半揮發(fā)性有機物;“d”在GB 36600—2018中被劃分為有機農(nóng)藥類;“e”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為氯丹,氯丹為α-氯丹、γ-氯丹2種物質(zhì)含量總和;“f”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為滴滴涕,滴滴涕為o,p′-滴滴涕、p,p′-滴滴涕2種物質(zhì)含量總和;“g”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為硫丹,硫丹為α-硫丹、β-硫丹2種物質(zhì)含量總和;“h”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為多氯聯(lián)苯(總量),多氯聯(lián)苯(總量)為PCB77、PCB81、PCB105、PCB114、PCB118、PCB123、PCB126、PCB156、PCB157、PCB167、PCB169、PCB189 12種物質(zhì)含量總和;“i”:存在可采用的國家環(huán)境監(jiān)測分析方法標準,但測定下限不滿足GB 36600—2018中篩選值的要求;“j”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為二口惡英類(總毒性當(dāng)量);“k”:GB 36600—2018中規(guī)定的污染物項目為間二甲苯+對二甲苯。

2.1.2 無機物監(jiān)測分析方法標準
中國現(xiàn)行的無機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準有24項,詳見表4。除《土壤和沉積物 金屬元素總量的消解 微波消解法》(HJ 832—2017)屬于獨立的樣品前處理方法標準外,其余23項均為樣品前處理和分析于一體的監(jiān)測分析方法標準。涵蓋了56種無機組分的測定,包括33個元素總量、7種氧化物、7種鹽類以及9種元素有效態(tài)等,詳見表5。無機物監(jiān)測分析方法標準中涉及的前處理方法主要有3種:酸消解、堿熔和浸提,其中酸消解方法最為常用。在酸消解方法中主要涉及鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸和鹽酸-硝酸(王水)2種消解體系,且鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸應(yīng)用的較為廣泛。分析方法主要有9種:火焰原子吸收分光光度法、石墨爐原子吸收分光光度法、分光光度法、原子熒光法、波長色散X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-MS)、離子選擇電極法、重量法和凱氏法等。

表4 無機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準
Table 4 Environmental monitoring method standards of soil for inorganics

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表5 無機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準涉及的污染物項目
Table 5 Pollutants in environmental monitoring method standards of soil for inorganics

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注:“a”為GB 36600—2018中涉及的污染物項目;“b”在GB 36600—2018中被劃分為重金屬和無機物。

2.1.3 土壤理化性質(zhì)及其他監(jiān)測分析方法標準

表6列出了中國現(xiàn)行的10項土壤理化性質(zhì)及其他監(jiān)測分析方法標準,涉及8個指標的測定:pH、電導(dǎo)率、可交換酸度、陽離子交換量、氧化還原電位、有機碳、干物質(zhì)和水分等。

第二部分是非運動適應(yīng)性產(chǎn)熱。這主要是指身體在日?;顒又兴牡哪芰?,像坐立不安、煩躁、顫抖等身體表現(xiàn),大約占據(jù)了20%的新陳代謝。

表6 理化性質(zhì)及其他土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準
Table 6 Environmental monitoring method standards of soil for physical and chemical indexes

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2.2 中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準特點

與一些國家和地區(qū)的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法相比,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的最大特點就是采用了“前處理方法+分析方法”于一體的模式。與以美國EPA為代表的采用樣品前處理方法與分析方法相對獨立的模式相比,前處理方法和分析于一體的監(jiān)測方法標準具有執(zhí)行簡單,可比性強,但靈活性較差等特點[24]。

其次,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準中的樣品前處理基本采用全消解的方式。如在測定金屬元素時,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準中只有汞、砷等少量元素使用的是王水消解的方式,其余元素基本采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸的全消解體系[13]。而美國、ISO的前處理方法標準不僅包含全消解方法[25-27],還包含大量非全量消解方法[28-31]。從前處理方法可見,美國土壤環(huán)境監(jiān)測強調(diào)的是元素的可溶性監(jiān)測[13],而中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準注重的是對元素全量的測定。

2.3 國內(nèi)外土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法研究進展

近年來,電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)發(fā)展迅速,該方法因具有檢出限低、線性動態(tài)范圍寬、干擾少、精密度高、分析速度快等優(yōu)點,而被廣泛用于對土壤中無機微量元素的測定[32-37]。X射線熒光光譜技術(shù)在土壤監(jiān)測中的應(yīng)用也成為國內(nèi)外研究的熱點[38-42]。特別是能量色散X射線熒光光譜技術(shù)近年來發(fā)展迅速,因其具有體積小、價格便宜、前處理簡單、能實現(xiàn)多元素同時分析、操作簡單等優(yōu)點,在快速檢測方法中得到應(yīng)用[35,42-44]。形態(tài)分析方法是土壤環(huán)境監(jiān)測方法研究的又一熱點。通過將離子色譜、氣相色譜、高效液相色譜等分離技術(shù)和電感耦合等離子體質(zhì)譜、原子熒光光譜等元素檢測分析技術(shù)聯(lián)用,可實現(xiàn)同一元素不同價態(tài)和形態(tài)的測試。形態(tài)分析方法研究的重點主要集中在不同價態(tài)和形態(tài)元素的分離及方法檢出限、精密度、準確度控制等方面[45-48]。此外,生物監(jiān)測技術(shù)作為一種全新的環(huán)境監(jiān)測技術(shù),也在土壤環(huán)境監(jiān)測中得以應(yīng)用[49-50]。

3 中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準存在的問題

3.1 現(xiàn)行的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準已基本滿足環(huán)境管理需求,但還有較大的發(fā)展空間

目前,除個別污染物項目外,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準已經(jīng)覆蓋了《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)中的所有污染物項目,基本能夠滿足土壤環(huán)境管理的需求。但隨著中國環(huán)境保護國際合作與履約工作的開展,有些新型POPs物質(zhì)(如全氟辛基磺酸、全氟辛基羧酸、六溴環(huán)十二烷和四溴雙酚A等)的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準也亟需建立。與美國等發(fā)達國家相比,中國還缺少丙烯酰胺、毒殺芬等有機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準和鉈、鋁、銀等無機物土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準[51]。此外,現(xiàn)場快速分析方法和生物監(jiān)測分析方法在中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準中也未有體現(xiàn),從這方面來看,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準還有較大的發(fā)展空間。

3.2 少量方法標準更新不及時,標準的適用性、操作性和規(guī)范性有待提高

近年來,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準在數(shù)量和污染物測定項目上都有了顯著的發(fā)展,但少量無機類土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準更新不及時,造成標準的適用性和可操作性尚待提高。如測定銅、鋅、鎳、鉻的火焰原子吸收分光光度法,被分別規(guī)定在GB/T 17138—1997、GB/T 17139—1997和HJ 491—2009等3個標準中,這就意味著當(dāng)分析1個土壤樣品中的這4種元素時,至少要使用3個標準,導(dǎo)致人力成本高和實效性差等問題。此外,早期制定的部分標準如 《土壤中六六六和滴滴涕測定的氣相色譜法》(GB/T 14550—2003)、《土壤和沉積物 二口惡英類的測定 同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜法》(HJ 77.4—2008)等因檢出限、精密度和準確度等相關(guān)規(guī)定不符合《環(huán)境監(jiān)測 分析方法標準制修訂技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2010)的相關(guān)要求,在規(guī)范性方面有待提高。

3.3 同一污染物不同標準方法之間的可比性研究需進一步加強

近年來,中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準發(fā)展迅速,許多污染物項目(如砷、汞等)均有了多個測定方法標準,因此,在《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 15618—2018)和《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)中許多污染物項目都被推薦可以同時使用多個標準方法進行測定。由于不同監(jiān)測方法標準采用的技術(shù)在方法檢出限、精密度、準確度等方面存在一定差異,勢必會出現(xiàn)測定結(jié)果的差異。這就要求在土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的制修訂過程中,不斷加強方法之間的比對研究,說清不同方法標準之間的差異。

3.4 現(xiàn)行方法標準較少考慮污染物的存在形態(tài)及其生物有效性

中國現(xiàn)行的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準主要以單一的污染物全量監(jiān)測方法標準為主,較少考慮污染物的存在形態(tài)及其生物有效性。然而重金屬和有機物監(jiān)測項目的毒性不僅與總量有關(guān),而且與其形態(tài)或異構(gòu)體密切相關(guān)[52]。污染物的不同價態(tài)以及在自然環(huán)境中的多種存在形態(tài)〔如有機態(tài)和無機態(tài)、土壤中金屬元素的有效(可溶)態(tài)和晶格中的穩(wěn)定態(tài)等〕,產(chǎn)生的環(huán)境影響效應(yīng)差別很大,應(yīng)該區(qū)別對待[53]。以砷為例,中國發(fā)布的多個砷的土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準測定的均是土壤中的總砷,而研究表明[35]不同形態(tài)砷的毒性差異較大,通常情況下,無機砷的毒性要大于有機砷,3價砷的毒性要大于5價砷。因此,中國亟需加強污染物形態(tài)分析的相關(guān)研究并盡快制定形態(tài)分析的相關(guān)土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準。

4 對完善中國土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的建議

4.1 加快土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂,合理增加污染物項目的控制種類和檢測方式

首先,為保證《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標準(試行)》(GB 36600—2018)的順利實施,應(yīng)加快鉻(六價)、甲基汞、阿特拉津、敵敵畏、樂果、多溴聯(lián)苯(總量)、石油烴(C10~C40)、苯胺、3,3′-二氯聯(lián)苯胺等土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的制訂工作。其次,從保護生態(tài)環(huán)境和人體健康的角度考慮,中國還可以制定一批目前尚未控制但需加強監(jiān)控的污染物監(jiān)測分析方法標準(如鉈、毒殺芬、酞酸酯、草甘膦等),具體污染物項目的設(shè)置可以參考美國、歐洲、加拿大等發(fā)達國家或地區(qū)的土壤篩選值指標[54-59]及中國與土壤有關(guān)的農(nóng)作物、食品殘留標準所控制的污染物(如相關(guān)食品安全國家標準)[24]。同時,可借鑒美國EPA SW-846 4000系列監(jiān)測分析方法制定一批生物技術(shù)分析方法,用于二口惡英(類)、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、石油烴等的測定。此外,建議對較早發(fā)布的部分標準進行修訂,如可對涉及銅、鋅、鎳、鉻火焰原子吸收分光光度法的3個標準進行整合,制定《土壤和沉積物 銅、鋅、鉻、鎳的測定 火焰原子分光光度法》,從而提高標準的適用性、規(guī)范性和可操作性。

4.2 加強同一污染物項目不同標準方法之間的可比性研究,使標準更具實用性和指導(dǎo)性

《國家環(huán)境保護標準“十三五”發(fā)展規(guī)劃》要求在標準制訂過程中,應(yīng)加強對同一介質(zhì)和同一污染物不同分析方法的可比性研究工作,突出實用性和指導(dǎo)性[4]。為解決同一污染物不同監(jiān)測分析方法之間的可比性、有效性等問題,建議對同一污染物的多種監(jiān)測分析方法標準進行方法對比,建立系統(tǒng)的比對方法,可以與公認較為經(jīng)典的方法標準進行比對,也可進行多種方法間的交互比對,明確方法間對不同基質(zhì)樣品的測定結(jié)果是否具有顯著性差異,并找出造成測定結(jié)果較大差異的主要原因,進而進一步明確不同方法標準的適用范圍,提高標準的實用性和指導(dǎo)性。

4.3 加大基礎(chǔ)科研,借鑒國外先進經(jīng)驗,為土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂工作提供有力支撐

為保證土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的科學(xué)性和可操作性,建議加大土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)科研力度,特別是要加強元素形態(tài)分析和有效態(tài)分析,樣品采集、保存、干擾和消除,樣品前處理及質(zhì)量保證和質(zhì)量控制等相關(guān)內(nèi)容的研究,逐步開展應(yīng)急和生物監(jiān)測方法的研究。同時,建議在土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修訂過程中,積極學(xué)習(xí)和借鑒美國、ISO等先進國家或國際標準化組織的同類標準方法,為中國制定相關(guān)標準提供參考。此外,還應(yīng)結(jié)合中國土壤環(huán)境現(xiàn)狀和環(huán)境管理實際需求,大力開展土壤質(zhì)量評價指標體系研究,科學(xué)設(shè)定土壤特征污染物控制指標,使其能夠更加科學(xué)地反映中國土壤環(huán)境質(zhì)量的真實狀況,為土壤環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的立項提供依據(jù)。