第二节 现行《土壤环境质量标准》中存在的问题
现行《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）（以下简称“《标准》”）颁布实施20多年来在土壤环境保护方面发挥了重要作用，对农业安全生产和人类健康保障方面也具有重要意义，但是在实践中也发现了诸多不足之处。
一、现行《标准》在土壤用途分类和土壤类型分类上存在的问题
1.现行《标准》在土壤用途分类上存在的不足
现行《标准》分类较笼统，不能满足实际应用需要。例如，《标准》将土壤分为三类，其第二类规定主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等，而且执行是同一级标准，即二级标准。实际上，这类土壤的用途差异很大，对土壤环境质量的要求也不尽相同，却归纳为同一类，使用同一级标准，显然是不合理的。尤其是农田土壤（或称农产品产地土壤）是我国13亿多人口赖以生存的基本保障，所以农田土壤的环境质量在《标准》中应占据很突出的位置，而现行《标准》中却没有按食用农产品产地土壤的用途分类。
2.现行《标准》在土壤类型分类上存在的不足
我国土壤类型非常复杂，采用六级分类制，既土纲、土类、亚类、土属、土种和变种。前三级的高级分类单元，以土类为主；后三级为基层分类单元，以土种为主。土类是指在一定的生物气候条件、水文条件或耕作制度下形成的土壤类型。将成土过程有共性的土壤类型归成的类称为土纲。全国40多个土类归纳为10个土纲。不同类型的土壤其性质差异较大，20世纪80年代，我国土壤背景值调查时涉及了41种土类、60余种元素的背景值，并对土壤元素背景值的区域分异性进行了研究，证实了不同土壤类型之间在性质上存在着较大差异，如成土母质，土壤质地、pH值、阳离子交换量、土壤环境容量、胶体类型、有机质含量、盐基饱和度和土壤肥力等。总之，由于土壤类型不同，差异很大，决定了在不同类型的土壤上种植同一种类的作物，重金属临界值的差异是很大的。但是，现行《标准》在没有区别不同土壤类型的前提下，制定了全国统一的标准界限值是不合理的，所以《标准》必然与实际情况存在较大差距。
二、现行《标准》未考虑农作物种类的差异
研究发现，不同种类的农作物对重金属毒害的敏感性存在较大的差异。大田作物水稻、小麦、玉米以及不同种类的蔬菜既根、茎、叶类蔬菜等对重金属的敏感性均有差异，所以《标准》中应考虑不同种类作物对重金属（污染物）耐受能力的限度，分别制定出安全临界值。
三、现行《标准》应增加有机类的污染物项目及调整部分重金属项目
现行《标准》自1995年颁布实施以来，我国经济高度发展，同时也是污染较为严重的时期，如工业“三废”处理不达标造成的工业污染，污水灌溉、化肥和农药的过量使用造成的农业污染，大气降尘污染和生活废弃物污染等均是造成环境污染的重要原因，而土壤是污染物的最终归宿，所以土壤中污染物的种类和污染程度达到了有史以来最严重时期。尤其是有机污染物种类增加较多，而现行《标准》中只有六六六、DDT两种有机氯农药。近年来，农业上使用的农药种类较多，此外工业“三废”也导致土壤中累积了数量不可忽视的难降解持久性有机污染物，如多环芳烃、多氯联苯等毒害较大且作用持久的污染物已经引起了人们的高度关注，应将其列入土壤环境质量标准中。
多年实践表明，铜、锌、镍3种重金属对农田土壤污染不具有普遍性，对农作物危害程度不大，且范围有限，可考虑不再列入《标准》中，或将其列入地方性《标准》中。
四、现行《标准》中限量值及表达方法存在的问题
1.现行《标准》中Ⅱ类和Ⅲ类土壤的限量值界定不清
Ⅱ类土壤主要适用于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等，土壤质量基本上不对植物和环境造成危害和污染。Ⅱ类土壤中有害物质对植物生长不会有不良影响，植物体的可食部分符合食品卫生要求，土壤生态不致恶化，对地面水、地下水不致造成污染。Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准，而二级标准就是为保障农业生产、维护人体健康的土壤环境质量的限量值。
Ⅲ类土壤主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿区附近等地农田土壤（蔬菜地除外）。土壤质量一般不造成对农田作物和环境的危害和污染。Ⅲ类土壤环境质量执行三级标准，而三级标准就是为保障农林生产和植物正常生产的土壤环境质量的临界值。
显然，二级标准的限量值与三级标准的限量值差别较大，前者是保障农业生产，后者是保障农林生产和植物正常生长，但是Ⅱ类和Ⅲ类土壤质量都是对农田作物、植物生长和环境不造成危害和污染。对农业生产来说，Ⅱ类、Ⅲ类土壤均适用，但是，多年来，农业生产执行的是二级标准，在Ⅱ类和Ⅲ类土壤质量的范围内，能否安全生产却无法回答。事实上，在监测农田土壤环境质量时，当污染物含量超过二级标准时，即认为土壤已被污染，其实并非如此。问题的关键在于现行《标准》没有按照土壤用途分类来制定，所以就没有食用农产品产地安全质量临界值。而Ⅱ类、Ⅲ类土壤和二级、三级标准在农业安全生产对产地土壤环境质量的要求是不确定或者是混淆不清的。
2.现行《标准》的限量值过于笼统
在现行《标准》中给出的限量值过于笼统，缺少针对性。对Ⅱ类农田土壤只按pH值的不同分为3种情况：pH<6.5、6.5≤pH≤7.5、pH>7.5，而农作物也粗略地按水田、旱地或农田、果园区分，如：砷、铬2种元素只是给出水田、旱地在不同pH值下的限量值，而镉、汞、铅、锌、镍诸元素即便是水田和旱地也没有加以分别，而是更为笼统地给出限量值。研究表明，同一种污染物（如重金属）对不同作物种类、不同土壤类型，其安全临界值差异很大，例如同样是种植水稻，在我国北方潮土地区和南方红壤地区，镉的安全临界值可相差几倍之多。况且，我国农田土壤类型复杂，作物种类也比较多，所以在制定农田土壤环境质量限量值时，必须考虑作物种类、土壤类型、污染物3个重要因素的影响，制定出具有针对性的安全临界值。
3.现行《标准》中限量值表达方法存在局限性
现行《标准》给出了8种重金属和2种有机氯农药在土壤中的最高允许含量。这个最高允许含量，即限量值是以总量表示的，然而土壤中重金属的总量只能提供潜在的储量信息，并不能反映进入植物体内有毒重金属离子的量。因为土壤中重金属以多种形态存在，其中相当大部分闭蓄在矿物中，还有一部分以难溶化合物形态，如氢氧化物、碳酸盐或硫化物等存在，其余部分是络合物、螯合物或离子状态，被吸附在土壤胶体（如无机的黏土矿物胶体、有机胶体及无机-有机混合胶体）表面上。其中只有极少量金属离子存在于土壤溶液中，处于活泼状态，所以重金属总量无法反映作物从土壤中吸收和转移的实际过程，或者说土壤中重金属的总量与农产品中重金属含量并非一定存在良好的相关性。然而，良好的相关性是制定限量值的科学依据，只有剂量-效应关系具有良好的相关性，才能建立理想的数学模型即直线方程，显然，根据食品卫生标准计算土壤中重金属的安全临界值，相关性越好，制定的限量值或临界值就越科学、合理、准确。根据上述分析，用“全量”表达限量值，显然不尽合理，具有局限性。
从作物吸收重金属的角度来看，用“有效态”来表示比用“全量”表示更趋于真实、合理和科学。但是，这里提到的“有效态”相对于作物吸收的重金属状态来讲仍然是一个笼统的概念，它虽然较“全量”接近了作物吸收的真实过程，然而，事实上人们必须针对各种类型的土壤，选用不同种类的提取剂，来提取重金属相对应的“有效态” ，用盆栽试验的方法选择效果较好的提取剂，然后用试验特定条件下的“有效态”来表达重金属的限量值。目前，通常被采用的提取剂有：1mol/L NH4OAc；0.05mol/L CaCl2；0.5mol/L Mg（NO3）2；0.1mol/L HCl；0.005mol/L DTPA+0.01mol/L CaCl2+0.1mol/L ETA等。徐亚平等［2］曾将上述各种提取剂分别应用于辽宁张士草甸棕壤、湖北大冶红壤、广西河池灰色石灰土中Pb、Cd有效态含量分别与土壤、糙米中Cd、Pb含量之间的相关性进行试验。结果显示：用0.005mol/L DTPA+0.01mol/L CaCl2+0.1mol/L ETA 提取率最好，浸提出的有效态Cd含量与土壤中Cd全量、糙米中Cd含量的线性相关系数最高可达0.9997、0.9949；有效态Pb含量与土壤中Pb含量、糙米中Pb含量的线性相关系数最高可达0.9996、0.9914。目前国际上多采用这种提取剂。李亮亮等［3］在土壤有效态重金属提取剂选择的研究中，采用的土壤类型是棕壤，作物种类是玉米，重金属为Cu、Pb、Zn、Cd，利用了5种不同的土壤重金属提取剂，研究了土壤有效态重金属含量与玉米中重金属含量的关系，结果表明：0.1mol/L、0.05mol/L EDTA-2Na，0.1mol/L CaCl2，0.1mol/L HAc-NaAc，0.05mol/L DTPA提取的有效态重金属Zn、Cu与玉米籽粒中Zn、Cu的相关性较差。为了解决这个问题，模拟植物根系分泌物中影响较大的2种有机酸——柠檬酸和酒石酸，以16mol/L∶16mol/L配比，作为重金属Cu、Pb、Zn、Cd有效态提取剂，试验结果表明效果较好，是较为适宜的提取剂。总之，对于土壤中重金属提取，各种提取剂均有局限性，它是由土壤类型、作物种类和重金属性质等因素决定的。显然，一个能广泛适用于各种类型土壤、不同作物种类及各种重金属的提取剂很难找到，只有通过试验筛选的方法，确定提取剂。其中考虑的关键因素，首先是提取剂必须具有一定的提取能力，即提取量，这样才能较好地判断重金属对作物的影响；其次是作物籽粒的重金属含量与提取重金属量有良好的相关性，这是以有效态表达重金属限量值制定的依据。
上述讨论了以“全量”或“有效态”来表达土壤中重金属的限量值均有一定的局限性。如何选用表达方式，应具体情况，具体分析，当土壤中重金属总量、有效态量与作物可食部分含量均表现为显著相关时，选用“总量”或“有效态”均可；当有效态含量与总量的相关性较差，而与作物可食部分的含量相关性显著时，则应用“有效态”表示为宜。作者建议若需用“总量”表达重金属限量值，可采用0.1mol/L的HCl提取量来制定表达限量值更为适宜。它基于0.1mol/L HCl溶解不出来的重金属作物也无法吸收的原理。因此，用0.1mol/L HCl提取量制定标准值即限量值，以代替总量是现实可行的，而且在实际操作上，可省去土壤全消解的烦琐步骤。事实上，日本就是采用0.1mol/L HCl提取量制定的标准，是一种较好的切实可行的方法。
4.现行《标准》缺少与之配套的评价标准体系
现有《标准》将土壤分为三类，Ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区、集中生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护区的土壤，土壤质量基本上保持在自然背景水平。这一类土壤中重金属含量及生长的植物中重金属含量都基本上保持自然背景水平，属于“背景级”土壤。Ⅱ类土壤主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等，土壤质量基本上不对植物和环境造成危害和污染。这类土壤中有害物质对植物生长不会产生不良影响，植物体的可食部分符合食品卫生要求。Ⅲ类土壤主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿区附近等地的农田土壤。土壤质量基本上不对植物和环境造成危害和污染。Ⅲ类尽管规定值较宽，但是也要求土壤中的污染物不对植物和环境造成污染。
这三类土壤中，Ⅰ类属“背景级”土壤不必讨论，但Ⅱ、Ⅲ类土壤对植物和环境也都不造成危害和污染，应该都适用于农业生产。生长的作物、蔬菜、水果等都应该是安全可靠的。但是，土壤环境质量标准中没有规定安全的临界值，如Ⅱ类土壤主要适用于农田、蔬菜等，若在土壤环境质量监测中重金属含量超过标准中相对的数值，而又在Ⅲ类土壤的范围内，如果评价土壤环境质量，即使监测指标达到Ⅲ类土壤有关规定值，评价结果只能说明这个土壤的环境质量比Ⅱ类差或接近、达到Ⅲ类土壤，而并没有明确回答是否还可以种植农作物、蔬菜和水果，产品的可食部分是否还安全的问题。
土壤环境质量必须通过评价来决定好坏，目前我国缺少适用于农田土壤环境质量评价的标准，通常使用在前面已经讲过的选用背景值作为评价指标值，而计算出来的累积指数只能表明重金属在原来背景基础的累积程度，但它不涉及土壤的污染状况，即使分为轻度累积、中度累积、重度累积及没有累积的背景状况。这种评价结果及将土壤环境质量分级似乎与土壤环境质量标准无关。多年来，在农田土壤环境质量监测与评价工作中，均按照标准中的二级标准执行，测定数据对照Ⅱ类土壤的限量值评价农田土壤的环境质量。按照土壤环境质量标准中的规定，即使Ⅲ类土壤也不会对植物和环境造成危害。但是，在实际的检测中，有相当一部分数值大于Ⅱ类土壤的限量值而小于Ⅲ类土壤的限量值。这种中间状态的情况给界定土壤环境质量是否符合农业安全生产的要求带来困难。所以，在针对农田土壤制定标准时，应区分土壤类型、作物种类，制定出各种污染物的安全限量值并制定与之配套的土壤环境质量评价标准和农田土壤环境质量安全等级划分的技术规程。