如何解讀土壤重金屬含量的數(shù)據(jù)

時至今日，隨著科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，測定土壤中的重金屬含量方法很多，但對土壤重金屬數(shù)據(jù)的解讀則需要相當(dāng)?shù)膶W(xué)問，一個數(shù)據(jù)的科學(xué)含義的解析需要深度的土壤科學(xué)知識甚至多學(xué)科的知識的支撐，客觀解讀重金屬數(shù)據(jù)成為當(dāng)下之急。

由于土壤本身具有不均一性，所以采集的土壤樣品存在著代表性問題。在土壤重金屬分析中，測定方法也很關(guān)鍵，早在2012年美國曾經(jīng)有一位大學(xué)教授用XRF測定來自亞洲的大米含鉛超高，并將此結(jié)果提交美國化學(xué)學(xué)會上發(fā)表且接受BBC采訪，但后來發(fā)現(xiàn)這個結(jié)果并不科學(xué)，文章撤銷了，卻給學(xué)界留下了一個笑柄。

且不說大米測定的笑話了，說說如何看待土壤的重金屬數(shù)據(jù)超標(biāo)的問題。土壤污染數(shù)據(jù)的解讀比數(shù)據(jù)測定復(fù)雜。

重金屬在土壤中以各種形態(tài)和價態(tài)存在。各種重金屬、同一種的不同形態(tài)、不同價態(tài)不僅毒性不同，在土壤中的物理、化學(xué)和生物學(xué)的行為也不同，在土壤-受體（作物、人體、動物）中的遷移能力也不同。不談及重金屬的形態(tài)、價態(tài)和曝露途徑，土壤重金屬的數(shù)據(jù)其實(shí)是個“死”數(shù)據(jù)。對于砷，三價砷的毒性高于無價砷，而無機(jī)砷的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機(jī)砷，在水產(chǎn)品中砷含量很高，但多以有機(jī)砷的形式存在，而在稻米中，存在著3～4種砷的形態(tài)，但無機(jī)砷的含量變化大，幅度在總砷的10～90%之間。重金屬本身就是環(huán)境中的一種客觀存在，看到污染超標(biāo)多少倍而受到驚嚇其實(shí)是不必要的。當(dāng)受體不存在或者無曝露途徑時，重金屬超標(biāo)本身并沒有多大意義。

土壤重金屬污染問題必須和糧食安全和人體健康聯(lián)系起來。食物鏈污染是土壤重金屬帶來人體健康風(fēng)險最主要的途徑，土壤重金屬污染問題的解析必須和人體健康、糧食超標(biāo)等聯(lián)系起來考慮才有意義，根植于以上三者相關(guān)關(guān)系的政策和治理才能最有效、最經(jīng)濟(jì)地確保糧食安全和人體健康。同時糧食重金屬的積累問題涉及品種問題、土壤自身的條件和污染特征、甚至氣候和大氣污染物等等。土壤重金屬污染本身的確是個問題，但其對糧食生產(chǎn)、糧食衛(wèi)生安全、和人體健康影響才是更大的問題。

土壤污染倍數(shù)的判斷是基于標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的判斷。土壤污染倍數(shù)的意義本身受到標(biāo)準(zhǔn)使用的范圍、標(biāo)準(zhǔn)本身的合理性的制約。我國的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定于1995年，根據(jù)土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，劃分為三類，Ⅰ類為主要適用于國家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)（原有背景重金屬含量高的除外）、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本上保持自然背景水平。

Ⅱ類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園果園、牧場等土壤，土壤質(zhì)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染。

Ⅲ類主要適用于林地土壤及污染物容量較大的高背景值土壤和礦產(chǎn)附近等地的農(nóng)田土壤（蔬菜地除外）。土壤質(zhì)量基本上對植物和環(huán)境不造成危害和污染。以鎘為例，用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕地鎘標(biāo)準(zhǔn)來判斷日本的耕地，日本的耕地土壤幾乎全部都超標(biāo)，而用臺灣的農(nóng)田土壤的鎘標(biāo)準(zhǔn)來判斷中國的耕地，則中國的土壤鎘超標(biāo)的百分?jǐn)?shù)將大大降低，當(dāng)然這并非說中國土壤不存在鎘的問題，相反從食物鏈傳遞和人體健康風(fēng)險來看，中國耕地土壤的最大的重金屬隱患就是鎘。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤重金屬的風(fēng)險性很大程度上決定于重金屬的有效性，而后者又很大程度上受制于土壤本身的性質(zhì)。世界上土壤鎘含量最高的礦區(qū)當(dāng)屬英國Shipham礦區(qū)，鎘含量高達(dá)998mg/kg，按照我國的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其超標(biāo)3326倍。但它并沒有帶來很大的人體健康效應(yīng)，而與之相反日本痛痛病區(qū)土壤鎘最高在6mg/kg，大寶山“癌癥村”土壤鎘含量最高不到1mg/kg。之所以有如此大的差別在于英國的礦區(qū)是堿性礦區(qū)，同時礦體主要是碳酸鋅，而日本的是單純的鉛鋅礦，大寶山礦是鐵銅礦且含有大量的硫，這些物質(zhì)大量進(jìn)入下游的土壤在干旱條件下呈強(qiáng)烈的酸性。

重金屬在土壤中的含量具有高度的不均一性，有時受到灌溉的影響，一塊田的進(jìn)水口和出水口都可以相差好幾倍或者幾十倍，受到翻動或者犁耙的影響上下層也可以相差好幾倍。因此在土壤樣品采集時需要多點(diǎn)采樣或者多點(diǎn)混合采樣以取得可靠的含量指標(biāo)。也因此在2014年全國土壤污染狀況公報中，各種土壤利用類型的重金屬超標(biāo)率是點(diǎn)位超標(biāo)率，并非污染面積的百分?jǐn)?shù)，很多媒體和公眾都誤讀了這些數(shù)據(jù)。（文/ 陳能場、鄭煜基）