水稻产地水稻土砷汞镉铅铬安全阈值

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1、水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值（征求意见稿）Safe Thresholds of As, Hg, Cd, Pb, Cr in Paddy Soils for RiceProducing Areas编制说明国家标准水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值制定工作组二O六年八月项目名称：水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值计划编号：20142247-T-326 项目负责单位：中国科学院南京土壤研究所 项目负责人：孙波 技术委员会：全国土壤质量标准化技术委员会(SAC/TC 404)目次1 工作简况41.1 目的、意义41.2 任务来源41.3 起草单位和协作单位42 编制过程52.1

2、 预研阶段52.2 立项阶段52.3 起草阶段53 编制原则64 国内外相关标准分析74.1 国外土壤重金属和类金属安全阈值现状74.2 我国土壤砷、汞、镉、铅、铬环境质量标准现状和存在的问题 105 技术内容的确定依据125.1水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值的制订方法 125.2 安全阈值推导中的重要计算方法145.3 我国水稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值的推导 155.4我国水稻土 As、Hg、Cd、Pb、Cr农产品安全阈值的验证266 标准实施的建议30参考文献301 工作简况1.1 目的、意义 水稻产地水稻土中的砷、汞、镉、铅、铬在自然情况下主要来源于成土母质 的风化

3、，但是随着城市化、工业化和农业集约化的快速发展，人类活动已经成为 造成水稻土中的砷、汞、镉、铅、铬污染的主要原因。水稻产地水稻土砷、汞、 镉、铅、铬污染主要来源于：大气沉降、采矿和冶炼、工业三废、污泥农用、污 水灌溉、农业化学品的过量使用以及含有重金属的废物堆积等。近年来，中国作 为世界上最大的水稻生产国，水稻土和稻米受重金属污染案例越来越来越多。作 为中国人主食的水稻籽实大米受到污染以后，通过食物链的富集作用最终进 入人体导致人类的健康风险。因此，水稻土污染问题必须得到了广泛的重视 （张 桃林, 2015）。研究水稻土砷、汞、镉、铅、铬污染问题首先需要能够广泛适用于我国水稻 土的砷、汞、镉、

4、铅、铬安全阈值，本标准针对中国水稻产地的水稻土特点，给 出了主要的重金属和类金属污染元素砷、汞、镉、铅、铬在土壤中含量的阈 值，以保障我国稻米生产不超过食品安全国家标准规定的污染物限量（ GB 2762-2012），服务于我国水稻产地的环境保护和农产品安全生产工作。本标准的 制订有利于保护生态环境，防治环境污染，保障人体健康，建立和完善我国水稻 产地土壤环境质量标准。1.2 任务来源2014年12月25 日中国标准化管理委员会下达了国家标准委关于下达2014 年第二批国家标准制修订计划的通知（国标委综合2014 89 号），其中水稻 产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值获得批准成为 2014

5、年第二批国家标 准制订计划项目，计划编号20142247-T-326，主管部门为农业部，技术归口单位 为全国土壤质量标准化技术委员会，由中国科学院南京土壤研究所承担起草工 作。1.3 起草单位和协作单位本安全阈值起草组成立于 2015年5月，由中国科学院南京土壤研究所、中 国农业科学院农业资源与农业区划研究所、农业部环境保护科研监测所、中国科 学院烟台海岸带研究所、浙江大学、南京大学、华南农业大学组成。中国科学院 南京土壤研究所作为起草单位负责水稻产地土壤砷、汞、镉、铅、铬安全阈值的 试验、计算和验证，资料的准备，标准的起草和申报，标准研讨会议的组织等工 作，其余单位负责水稻产地土壤砷、汞、镉

6、、铅、铬安全阈值的验证，以及对标 准技术性内容进行审查和修改。2 编制过程2.1 预研阶段2009 年 9 月，获得国家公益性行业（农业）科研专项“主要农产品产地土 壤重金属污染阈值研究与防控技术集成示范”之“水稻产地的重金属农产品安全 阈值研究”课题（课题编号：200903015-3）的经费支持，联系协作单位，成立 方法研究工作组。2010 年 1 月至 3 月，查阅文献、收集国际、国家和行业标准。2010 年 3 月至 2013 年 12 月，采集我国水稻主产区水稻土样品，收集主要 水稻品种，布置和实施盆栽与田间实验，进行水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈 值的推导与验证，完成农业部水稻产地重

7、金属农产品安全阈值建议报告。2014 年 1 月至 4 月，基于试验研究和数据调查分析，综合研究我国水稻产 地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值，形成方法研究报告，撰写标准草案。2014 年 5 月，由中国科学院南京土壤研究所向全国土壤质量标准化技术委 员会提出本安全阈值的标准建议书和标准草案。2.2 立项阶段2014年12月25 日中国标准化管理委员会下达了国家标准委关于下达2014 年第二批国家标准制修订计划的通知（国标委综合2014 89 号），其中水稻 产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值获得批准成为 2014 年第二批国家标 准制订计划项目，计划编号20142247-T-326，主管部

8、门为农业部，技术归口单位 为全国土壤质量标准化技术委员会，由中国科学院南京土壤研究所承担起草工 作。2.3 起草阶段2.3.1 阈值工作组讨论稿制定过程2015 年 2 月中国科学院南京土壤研究所在江苏南京召开水稻产地水稻土砷、 汞、镉、铅、铬安全阈值制修订工作会议，包括本安全阈值修订项目组在内的各 承担单位参加，研讨安全阈值修订思路。2015 年 6 月中国科学院南京土壤研究所在江苏南京召开水稻产地水稻土砷、 汞、镉、铅、铬安全阈值工作组研讨会，修改安全阈值工作组讨论稿，形成征求 意见稿并编写编制说明，寻求专家进行指导。2015 年 12 月根据专家指导意见进行安全阈值征求意见稿和编制说明的

9、修 改。2016 年 8 月将修改后的征求意见稿和编制说明送专家进行指导。2.3.2 标准工作组讨论稿与征求意见稿的主要差异说明1）标准章节修改（1）删除的章节 根据标准编制的要求，删除非技术性条款的“原理”（原第 4 章）、“质量控制” （原第 7 章）和“标准的验证”（原第 8 章）。将“标准值”（原第 6 章）修改为“水 稻产地水稻土砷、汞、镉、铅、铬安全阈值”（现第 4 章）。（2）新增的章节 根据类似标准的技术性条款内容，补充一章“实施与监督”（现第 6 章），根 据标准参考其他文献的情况，增加“参考文献”。（3）更新的章节 更新“规范性引用文件”（第 2 章），将注日期引用修改为不

10、注日期引用。更 新“术语和定义”（第3章），将已有土壤质量词汇（GB/T 18834-2002）中出 现的术语删除，。将“分析方法”（原第5章）修改为“监测”（现第5章），增加对 样品采集和贮存的规定（现第 5.1 条）。3编制原则本标准按 GB/T1.1-2009 的要求进行编写，内容上参考国内外现行的土壤环 境质量标准，并考虑国内现有的土壤环境质量监测能力和实际情况，确保标准的 科学性、先进性、可行性和可操作性。4 国内外相关标准分析4.1 国外土壤重金属和类金属安全阈值现状土壤环境质量标准作为土壤污染识别与判断的重要尺度和依据，已逐渐纳入 各国环境标准体系，在国际上得到广泛的关注，美国、

11、加拿大、英国、澳大利亚、 荷兰、瑞典、丹麦等国家均对其开展了深入的研究（温晓倩, et al., 2010）。欧美等发达国家土壤环境质量标准的制定是分别基于保护人体健康和保护 陆地生态安全的原则而展开的。在制定以保护人体健康为原则的土壤环境质量标 准时，首先定义典型的土地利用方式，建立不同土地利用方式下的概念场址模型 和缺省假设，采用暴露风险评估法求得人体健康的暴露剂量，并结合土壤毒性剂 量效应数据应用标准化公式，采用外推法计算暴露剂量与毒性效应剂量相等时的 土壤污染物浓度，进而求得相应的土壤污染物环境安全阈值。而在制定以保护陆 地生态安全为原则的土壤质量标准时，则根据不同的土地利用方式确定相

12、应的生 态受体及暴露途径，应用土壤生态毒性效应数据，结合土壤污染物在介质中的分 配系数和迁移转化模型，采用外推法直接计算相应的土壤污染物最大允许浓度。各国制定土壤环境安全阈值的原则依据基本相同，但在具体的定值方法、应 用目标上有所差异（表 1），如美国分别颁布了旨在保护人体健康的土壤筛选等 级和保护生态安全的生态土壤筛选等级；英国按照土地利用类型，考虑砷、镉、 镉、铅、汞、硒对人体健康的影响和铜、锌、镍对植物的影响，制定了土壤污染 “起始浓度”，但未给出土壤修复所需的“行动值”；丹麦则制定了由土壤质量基 准、生态毒理学基准、背景水平和土壤污染物消减基准、污染点地下水质量基准、 污染点大气质量基

13、准构成的三位一体的土壤质量标准（周启星和宋玉芳，2004）； 新西兰则根据土地服务功能，如农业用地、居住或公用场地（如公园）、商业用 地、工业用地、木材加工场地等特殊环境，分别规定了质量评价和修复要求（余 剑东等，2002）；日本土壤标准以保护地下水涵养功能和水质净化为目标，规定 了共27 个项目的土壤试样溶出量定值。此外，各国标准中某些项目的最高允许浓度相差甚远。虽然多以人体日允许 摄入总量为基准，但由于选取的暴露方式、摄入途径（如尘土、食物、水、空气等）及其比例不同，因此计算确定的土壤最大允许浓度差距较大。而且最高允许 浓度往往作为各国进行土壤污染修复的行动值，而在标准的制定过程中还需要综

14、 合考虑土壤修复的技术和经济价值等因素。项目pH德国6.0美国法国意大利加拿大英国苏格兰5.5前苏联非石灰性6.5（耕地）石灰性6.0（牧场）Cd33.56233(1.6)3.53.51.65Hg25.34122(0.5)110.42.1As2036.61410101220(1Cu100100100100140280(EDTA)803（有效Pb10018211001006055055090背景值Cr10015050120600600120100(三0.05(六Zn300300300220280560(EDTA)15023（有效Ni505050323570(EDTA)4835注：英国的最高允许浓

15、度值为每升土壤的毫克数（mg/L）, Cu、Zn、Ni为EDTA提取液测定值；前苏联的有效Cu、Zn为pH4 As、Pb、Cr为水提取液测定值，Pb为HCl提取液测定值。4.2我国土壤砷、汞、镉、铅、铬环境质量标准现状和存在的问题为了保护有限的土壤资源，国家环境保护局于1995 年正式发布了土壤环 境质量标准（GB 15618-1995）,使土壤环境污染研究、土壤环境质量评价及预 测等有法可依，促进了土壤资源的保护、管理与监督，对提高我国土壤环境质量 起到积极作用。该标准（表2）是从20世纪70 年代中期以来在中国取得的土壤 环境背景值、土壤环境容量、土壤环境基准值等大量研究成果的基础上制定的。该标准在考虑土壤主要性质（pH和CEC）的基础上，制定了 8种重金属（镉、 汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍）和2 种难降解农药（六六六和滴滴涕）的最高允 许浓度，并将标准分为三级，一级标准为保护区域自然生态、维持自然背景的土 壤环境