尹益勇.南寧市武鳴區(qū)農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)與安全利用探討[J].南方農(nóng)業(yè),2022,16(14):-6.
摘 要 重金屬污染是影響農(nóng)業(yè)用地質(zhì)量的重要因素,農(nóng)田重金屬超標(biāo)將嚴(yán)重影響我國的糧食安全。重金屬污染農(nóng)用地合理優(yōu)化的基本思路是根據(jù)農(nóng)用地重金屬污染現(xiàn)狀,采用多種分析法分析重金屬超標(biāo)情況,評(píng)價(jià)農(nóng)用地安全,以地類轉(zhuǎn)換的方式實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地的安全利用目的?;诖?,對(duì)農(nóng)用地金屬污染評(píng)價(jià)與安全利用進(jìn)行探討,分析常見的農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)法,在此基礎(chǔ)上研究重金屬污染農(nóng)用地的安全利用策略,最后結(jié)合武鳴區(qū)政策,提出發(fā)揮管理部門職能作用、完善組織結(jié)構(gòu)工作機(jī)制等提升重金屬污染農(nóng)用地管理效率的路徑。
關(guān)鍵詞 重金屬;農(nóng)用地;污染評(píng)價(jià);安全利用;廣西省南寧市武鳴區(qū)
中圖分類號(hào):X825 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.14.002
耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)資料,隨著工業(yè)化的迅速發(fā)展,重金屬成為土壤的重要污染源,其造成的農(nóng)用地污染具有污染面廣、危害大等特征。重金屬污染造成了農(nóng)用地的質(zhì)量問題,滲入到土壤中的化學(xué)有毒物質(zhì)通過農(nóng)作物的吸收進(jìn)入食物鏈,直接影響人類和其他生物的健康。根據(jù)《南寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 南寧市生態(tài)環(huán)境局關(guān)于分解落實(shí)2021年農(nóng)用地安全利用任務(wù)的函》(南農(nóng)局函〔2021〕226號(hào))任務(wù)部署,武鳴區(qū)需完成50 989.43 hm2農(nóng)用地安全利用任務(wù),其中安全利用類43 859.25 hm2、嚴(yán)格管控類7 130.18 hm2?;诖?,結(jié)合農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)與安全利用進(jìn)行探討,為完成任務(wù)部署提供理論支持。
1 農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)
1.1 健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是土壤重金屬污染評(píng)價(jià)的主要方法。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)包含了土壤污染物對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境的影響、土壤污染物含量、土壤利用價(jià)值等內(nèi)容。其中,污染物與人體健康之間的關(guān)系評(píng)價(jià)是核心,在展開健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過程中需要強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的流程,做好數(shù)據(jù)的收集,對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分析完成后對(duì)重金屬的暴露情況、毒性、風(fēng)險(xiǎn)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)估。1)對(duì)重金屬污染農(nóng)用地對(duì)食品的負(fù)面效應(yīng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),預(yù)估重金屬污染物的直接暴露程度,由此產(chǎn)生的人體或動(dòng)物健康問題是否與重金屬污染直接關(guān)聯(lián)等。2)毒性評(píng)估的結(jié)果是重金屬農(nóng)用地安全利用的直接依據(jù)。分析重金屬污染物的毒性傳播機(jī)制,結(jié)合急性、慢性中毒的問題進(jìn)行綜合研究。3)在土壤重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過程中,重金屬產(chǎn)生的化學(xué)污染物所造成的疾病風(fēng)險(xiǎn)是關(guān)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo),按照疾病風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、非疾病危害指數(shù),選擇單污染物風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估、綜合污染物風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估和多途徑暴露風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估作為評(píng)價(jià)主體,突出健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的真實(shí)性。
通常來說,健康風(fēng)險(xiǎn)指的是重金屬污染暴露途徑的風(fēng)險(xiǎn)總和。就武鳴區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)而言,健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)重在突出對(duì)武鳴區(qū)土壤環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),為土壤污染物綜合風(fēng)險(xiǎn)管理提供信息支持,對(duì)可能引發(fā)不良效應(yīng)的因素進(jìn)行提煉,為嚴(yán)格管控和安全利用的決策提供真實(shí)數(shù)據(jù)。截至目前,土壤重金屬污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)作用還未完全發(fā)揮,這與評(píng)價(jià)模型的不成熟有著直接的關(guān)系,因此在實(shí)際評(píng)估中,充分結(jié)合了武鳴區(qū)農(nóng)用地重金屬含量、相關(guān)生態(tài)鏈中的重金屬含量指標(biāo),對(duì)評(píng)價(jià)路徑做出合理的優(yōu)化,形成了可行的評(píng)價(jià)機(jī)制。
1.2 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量分析,在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)定量中,經(jīng)常會(huì)使用熵值法。熵值法應(yīng)用中,為風(fēng)險(xiǎn)定量提供“是”與“否”兩個(gè)選項(xiàng),直觀地定位風(fēng)險(xiǎn)量,可用于評(píng)價(jià)土壤中重金屬污染的程度[1]。熵值是環(huán)境生態(tài)體系可利用的污染暴露量與效應(yīng)濃度的比值,環(huán)境生態(tài)可利用的污染暴露量是指生物可利用暴露值,效應(yīng)濃度一般選擇由美國環(huán)保署提供的標(biāo)準(zhǔn)值,將二者的比值與參照濃度進(jìn)行比較,如果超過參照濃度,則表明污染環(huán)境具有潛在的危險(xiǎn)影響。實(shí)踐中,暴露程度具體值的獲取通常要用到試劑提取法,酸性揮發(fā)硫化物和薄層梯度擴(kuò)散的方法也較為常用。此外,應(yīng)用潛在生態(tài)危害指數(shù)法也能夠達(dá)成環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目標(biāo),此法是20世紀(jì)80年代瑞典科學(xué)家Hakanson提出的一種方法,此方法基于重金屬性質(zhì)、生物行為特征和環(huán)境特征,以土壤沉積為理論依據(jù),對(duì)土壤沉積物中的重金屬污染程度、重金屬生態(tài)危害、重金屬環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),屬于較為簡便的一種評(píng)價(jià)方法。
1.3 風(fēng)險(xiǎn)量評(píng)價(jià)
當(dāng)前,在農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)中,使用重金屬形態(tài)分析工具確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)量,按照重金屬生物可利用部分所占比例判斷農(nóng)用地安全利用水平。形態(tài)分析法雖簡單有效,但存在細(xì)節(jié)性不足的缺陷,對(duì)土壤環(huán)境的污染評(píng)價(jià)有著較為模糊的風(fēng)險(xiǎn)限值[2]。就重金屬含量而言,土壤中重金屬的含量存在不同程度的變化,不同的重金屬之間會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成新的化學(xué)結(jié)合相,這些結(jié)合相的緊密程度不同,會(huì)影響到污染評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,因此對(duì)風(fēng)險(xiǎn)量進(jìn)行細(xì)化非常必要。在風(fēng)險(xiǎn)量細(xì)化中,可以按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)量的表述和規(guī)范。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化的標(biāo)準(zhǔn),農(nóng)用地重金屬污染物中的可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)小于整體1%的情況下,土壤被認(rèn)為是可安全利用的;當(dāng)大于整體50%時(shí),土壤具有高危險(xiǎn)性,農(nóng)用地的重金屬污染容易進(jìn)入到食物鏈中。風(fēng)險(xiǎn)量化小于1的情況下土壤重金屬污染屬于無風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)量化大于150的情況下土壤重金屬污染屬于極高風(fēng)險(xiǎn)。
1.4 無機(jī)物評(píng)價(jià)
土壤中的無機(jī)物風(fēng)險(xiǎn)量評(píng)估,一般需要提取土壤中酸揮發(fā)性硫化物和目標(biāo)金屬,計(jì)算二者摩爾濃度的比值,然后與1進(jìn)行比較,從而判斷土壤重金屬對(duì)生物的影響[3]。根據(jù)美國環(huán)保署的建議,土壤中的硫化物摩爾濃度和目標(biāo)金屬摩爾濃度的比值可以分為3種情況:1)比值大于5為第一類,這種情況下土壤重金屬對(duì)人類健康會(huì)造成不良影響;2)比值大于1小于5為第二類,即可能對(duì)人類健康造成不良影響;3)比值小于1為第三類,這種情況下土壤重金屬對(duì)人類健康不會(huì)產(chǎn)生影響。通常來說,如果硫化物濃度和目標(biāo)金屬濃度的比值小于1,則說明土壤中含有大量的鐵硫化物,能夠起到沉淀金屬的作用,不會(huì)產(chǎn)生明顯的健康影響。
1.5 重金屬形態(tài)與富集系數(shù)評(píng)價(jià)
重金屬形態(tài)評(píng)價(jià)是通過土壤重金屬次生形態(tài)與原生形態(tài)的比值進(jìn)行污染評(píng)價(jià),富集系數(shù)評(píng)價(jià)指的是次生形態(tài)富集系數(shù)評(píng)價(jià)。其中,次生形態(tài)為土壤中除重金屬殘?jiān)螒B(tài)外的其他形態(tài),原生形態(tài)則為重金屬殘?jiān)黐4]。
重金屬形態(tài)評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
RSP=Msec/Mprim? ? (1)
式中:RSP代表土壤重金屬污染程度,Msec指的是次生形態(tài)中的重金屬含量,Mprim指的是原生形態(tài)中的重金屬含量。
富集系數(shù)比值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
(2)
式中:KPEF為土壤中重金屬在次生形態(tài)中的富集系數(shù);Msec(a)為提煉土壤樣品中次生形態(tài)的重金屬含量;Mprim(a)為提煉土壤樣品中原生形態(tài)的重金屬含量;Msec(b)為沒有受到污染的參照樣品中所含次生形態(tài)的重金屬含量;Mprim(b)為沒有受到污染的參照樣品中的原生形態(tài)重金屬含量[5]。
根據(jù)富集系數(shù)的比值,將重金屬形態(tài)評(píng)價(jià)與富集系數(shù)評(píng)價(jià)對(duì)比,通常能夠得出富集系數(shù)評(píng)價(jià)比重金屬形態(tài)評(píng)價(jià)更具備有效性和準(zhǔn)確性,但富集系數(shù)評(píng)價(jià)需要有未污染的土壤樣本,且需要獲取當(dāng)?shù)亓己猛寥拉h(huán)境的次生形態(tài)和原生形態(tài)的分布比例,才能計(jì)算準(zhǔn)確的結(jié)果,可行性較低。在重金屬污染的農(nóng)用地一般使用重金屬形態(tài)評(píng)價(jià)法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2 重金屬污染農(nóng)用地的安全利用策略
2.1 分類管理
按照區(qū)域內(nèi)耕地質(zhì)量類別劃分結(jié)果進(jìn)行分類管理,制訂風(fēng)險(xiǎn)管控策略,是農(nóng)用地重金屬安全利用的重要原則。根據(jù)武鳴區(qū)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類別劃分結(jié)果,因地制宜地實(shí)施農(nóng)用地分類管理。1)對(duì)優(yōu)先保護(hù)類的耕地實(shí)行嚴(yán)格保護(hù)管理。2)對(duì)安全利用類的耕地,選擇運(yùn)用農(nóng)藝調(diào)控安全利用技術(shù),降低食用農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。3)對(duì)嚴(yán)格管控類的耕地,采取種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、輪作休耕的措施進(jìn)行管理,種植作物要經(jīng)過安全評(píng)估,如水果、糧食作物、飼用作物等,經(jīng)過安全評(píng)估后再進(jìn)行推廣,實(shí)現(xiàn)耕地的安全利用。
2.2 建設(shè)農(nóng)用地安全利用項(xiàng)目
推進(jìn)農(nóng)用地安全利用項(xiàng)目建設(shè),可提升農(nóng)用地的安全利用水平。1)根據(jù)《南寧市武鳴區(qū)2021年農(nóng)用地安全利用工作實(shí)施方案》,重點(diǎn)推進(jìn)耕地生產(chǎn)障礙修復(fù)利用項(xiàng)目,在武鳴區(qū)陸斡鎮(zhèn)、仙湖鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)、羅波鎮(zhèn)和兩江鎮(zhèn)等5個(gè)鎮(zhèn)12個(gè)村,推進(jìn)373.33 hm2晚稻耕地生產(chǎn)障礙修復(fù),在雙橋鎮(zhèn)騰翔村建立1.334 hm2田間試驗(yàn)示范區(qū)。2)積極配合南寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局在陸斡鎮(zhèn)忠黨村建立33.33 hm2農(nóng)用地安全利用聯(lián)合攻關(guān)區(qū)的示范建設(shè)。通過建立安全利用類耕地集中推進(jìn)示范區(qū),以點(diǎn)帶面,完善農(nóng)用地安全利用機(jī)制。對(duì)農(nóng)用地安全利用工作的開展,以政策為引導(dǎo),將6.67 hm2以上連片安全利用類耕地作為示范項(xiàng)目,重點(diǎn)開展水稻的安全利用生產(chǎn),通過示范項(xiàng)目的帶動(dòng),完成安全利用類地塊的全覆蓋。3)因地制宜推廣重金屬污染農(nóng)用地安全利用技術(shù),減少污染物向作物可食用部分的轉(zhuǎn)移,同時(shí)需要重點(diǎn)加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)與培訓(xùn),確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者學(xué)習(xí)技術(shù)的同時(shí)能夠獨(dú)立應(yīng)用技術(shù)。
2.3 重點(diǎn)監(jiān)測,強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)
通過排查、整治和監(jiān)控,切斷鎘等重金屬污染物進(jìn)入農(nóng)田的渠道,對(duì)難以有效切斷的重金屬污染路徑,如果存在土壤重金屬污染嚴(yán)重、食用農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)等突出問題,這類農(nóng)用地需要采取嚴(yán)格的管控措施,從而降低食用農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)土壤重金屬污染較輕的農(nóng)用地,健全科學(xué)施肥管理和技術(shù)體系,持續(xù)推進(jìn)化肥、農(nóng)藥減量增效工作。建立農(nóng)用地安全利用項(xiàng)目效果評(píng)價(jià)機(jī)制,委托第三方評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu),按照《耕地污染治理效果評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》(NY/T 3343—2018)對(duì)武鳴區(qū)農(nóng)用地安全利用項(xiàng)目實(shí)施情況編制評(píng)價(jià)報(bào)告,作為農(nóng)用地安全利用項(xiàng)目實(shí)施和驗(yàn)收的依據(jù)。
3 提升重金屬污染農(nóng)用地管理效率路徑
3.1 發(fā)揮管理部門職能作用,強(qiáng)化管理思維
武鳴區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局要發(fā)揮管理部門的職能作用,與各鎮(zhèn)職能部門按照市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局有關(guān)農(nóng)用地安全利用工作臺(tái)賬要求,建立地塊臺(tái)賬和工作臺(tái)賬。工作臺(tái)賬要包含工作記錄、項(xiàng)目實(shí)施情況表、工作方案、實(shí)施統(tǒng)計(jì)表等。在管理工作中要轉(zhuǎn)變管理思維,杜絕形式主義,采用拍照、視頻方式記錄工作開展情況,所有工作臺(tái)賬都要制作成電子掃描件并存檔,方便開展自評(píng)、總結(jié)工作和后續(xù)的審計(jì)、調(diào)閱。
3.2 完善組織結(jié)構(gòu)工作機(jī)制,落實(shí)主體責(zé)任
強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)和健全工作機(jī)制是推進(jìn)重金屬污染農(nóng)用地管理的主要基礎(chǔ)。在管理過程中,要落實(shí)政府的主體責(zé)任,統(tǒng)籌推進(jìn)農(nóng)用地安全利用管理工作。當(dāng)前,武鳴區(qū)組織結(jié)構(gòu)工作機(jī)制已基本落實(shí),建立了推進(jìn)農(nóng)用地安全利用聯(lián)席工作組,組長由城區(qū)政府分管農(nóng)業(yè)的副區(qū)長擔(dān)任,副組長由城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局局長擔(dān)任,成員由城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、武鳴生態(tài)環(huán)境局、自然資源局、財(cái)政局、水利局、市場監(jiān)管局、發(fā)改局(糧食和儲(chǔ)備局)和各鎮(zhèn)政府分管領(lǐng)導(dǎo)組成。聯(lián)席工作組全面負(fù)責(zé)指導(dǎo)和推進(jìn)城區(qū)農(nóng)用地安全利用各項(xiàng)工作,解決農(nóng)用地安全利用工作中存在的困難和問題。其中,聯(lián)席工作組下設(shè)辦公室,辦公室設(shè)在城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,辦公室主任由城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局分管副局長兼任,辦公室成員從城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局科教信息股、種植業(yè)管理股、城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心等單位抽調(diào),辦公室負(fù)責(zé)具體的推進(jìn)工作。
4 結(jié)語
在農(nóng)用地重金屬污染評(píng)價(jià)方面,武鳴區(qū)以習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想為指導(dǎo),認(rèn)真貫徹落實(shí)國家、自治區(qū)、南寧市有關(guān)農(nóng)用地安全利用工作部署,以改善農(nóng)用地環(huán)境質(zhì)量、保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全為目標(biāo),以實(shí)施農(nóng)用地安全利用措施為抓手,有效控制農(nóng)用地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),切實(shí)解決當(dāng)前面臨的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題,不斷提升農(nóng)用地的利用率,滿足社會(huì)對(duì)綠色健康食品的需求。
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收稿日期:2022-06-17
作者簡介:尹益勇(1969—),男,廣西南寧人,大專,農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和應(yīng)用研究。E-mail:3072607676@qq.com。