【導(dǎo)讀】近日，國土資源部透露“正繪制土壤重金屬的‘人類污染圖’”的消息，引起了公眾的極大關(guān)注。繪制“污染圖”，對于解構(gòu)我國土壤重金屬的污染模式和態(tài)勢具有重要意義。
近日，國土資源部透露“正繪制土壤重金屬的‘人類污染圖’”的消息，引起了公眾的極大關(guān)注。繪制“污染圖”，對于解構(gòu)我國土壤重金屬的污染模式和態(tài)勢具有重要意義。然而，仔細(xì)分析一下相關(guān)消息，筆者認(rèn)為，按此方式得出的“污染圖”應(yīng)該比較粗糙，難以符合公眾的預(yù)期。
首先是精度問題。據(jù)媒體報道，該“污染圖”以1:20萬圖幅為基準(zhǔn)網(wǎng)格單元，每一個網(wǎng)格都布設(shè)采樣點位。這表明，該污染圖屬于中比例尺范圍，以此為基準(zhǔn)的網(wǎng)格單元采樣點大體上是25平方公里采集1個樣點。
但實際上，土壤重金屬污染具有高度不均性特點。以水污染為例，其污染與地形高度相關(guān)，常常存在某條河流的一邊存在重度污染而另一邊卻潔凈無污染，這一塊田存在污染、但相鄰的一塊田潔凈無污染的現(xiàn)象。
1:20萬和1:25萬是中國目前主要的中比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，也是中國的基礎(chǔ)地質(zhì)工作。但以中比例尺的圖幅制作的重金屬元素的“人類污染圖”，在精度上有存疑之處。
其次是計算方法。據(jù)媒體報道，“每個點位都采集一個深層土壤樣品和一個表層土壤樣品。深層樣品來自1米以下，基本代表未受人類污染的自然界地球化學(xué)背景;表層樣品來自地表25厘米以淺，是自然地質(zhì)背景與人類活動污染的疊加。用表層含量減去深層含量，即得出重金屬元素‘人類污染圖’。”
不難看出，這個“污染圖”是以重金屬總量進(jìn)行的計算。這種計算看起來很合理，但事實上，重金屬的總量并不能準(zhǔn)確反映其毒性，重金屬的毒性主要反映在其“活性”部分，即常說的“有效性”(即對植物產(chǎn)生的影響)。
事實上，表層樣品來自地表25厘米以淺的土壤，正因為有“人類活動”，土壤的很多性質(zhì)與1米以深的樣品有著極為顯著的差別。作為反映重金屬毒性的“活性”部分也因此有著極大的差別，不僅重金屬總量，“表層含量減去深層含量”同樣難以表達(dá)“人類污染圖”的毒性。
第三是重金屬的數(shù)量問題。報道稱，中國正在建立“涵蓋81個化學(xué)指標(biāo)(含78種元素)的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)地”。從學(xué)術(shù)研究的角度出發(fā)，此舉意義重大。
但在工業(yè)上真正劃入重金屬的，只有10種金屬元素：銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘和鉍。而從土壤—植物系統(tǒng)的角度來說，國際學(xué)界認(rèn)為，只有鎘、鈷、硒等元素對動物和人類健康造成危害的風(fēng)險最大。因為食物鏈而造成人體健康受損的，主要是鎘和硒。
雖然重金屬數(shù)量很多，但各種重金屬的毒性及其地球化學(xué)(研究地球的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué))行為相差甚遠(yuǎn)，對人類的影響程度不同，從食物鏈的角度來看，也只有關(guān)鍵的幾個。
第四，與土壤污染治理的關(guān)系。
有人說，“人類污染圖”有助于土壤重金屬的治理。但筆者認(rèn)為，成功的土壤污染治理(尤其是農(nóng)田)的前提是，必須對土壤本身的性質(zhì)特征有一個透徹的了解，才能對癥下藥。同時，土壤污染具有高度的不均勻性、高度的局部性和區(qū)域性，而“人類污染圖”的采樣密度難以為土壤重金屬治理提供翔實和足夠的基礎(chǔ)資料。
重金屬在土壤中經(jīng)歷各種物理、化學(xué)和生物學(xué)過程，在復(fù)雜多相的土壤體系中，重金屬以各種各樣的形態(tài)如水溶態(tài)、交換態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)、鐵錳結(jié)合態(tài)和殘余態(tài)存在，這些形態(tài)對植物的有效性(即能被植物利用的程度)不同，且隨著土壤條件的變化(如土壤酸化)，一些形態(tài)會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。
此外，不同植物、同一植物的不同品種，對土壤重金屬的耐性和吸收能力也差別很大，不同重金屬在土壤—植物系統(tǒng)中的遷移能力(即在土壤中被植物吸收的難易程度)也不同，這一系列的因素使得對重金屬數(shù)據(jù)本身的理解及其在生態(tài)鏈、食物鏈的傳遞過程，以及對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的影響的解讀，變得困難。不同精度采樣下的采樣點與面積換算等等也是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。因此，解讀土壤污染數(shù)據(jù)，更需要專業(yè)知識支撐。
