時(shí)至今日，很多人還對3年多前環(huán)保部聯(lián)合國土資源部公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》中一個(gè)問題充滿困惑：他們將點(diǎn)位超標(biāo)率誤當(dāng)超標(biāo)面積，對鎘的點(diǎn)位超標(biāo)率高達(dá)7.0%甚為不解。為什么是鎘的超標(biāo)率高企，鎘從何而來?和國外相比，耕地鎘太高了嗎?曾經(jīng)在日本帶來痛痛病的鎘還有什么影響?耕地鎘污染與糧食超標(biāo)是怎樣一種關(guān)系?……為了正確理解上述問題，筆者將從標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間、空間、糧食超標(biāo)率等維度對此做一些解讀。

標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)空維度

超標(biāo)率的計(jì)算基礎(chǔ)是土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(或者特定的評價(jià)參比值)，標(biāo)準(zhǔn)的高低影響超標(biāo)率的數(shù)值。

上個(gè)世紀(jì)中葉日本發(fā)生因長期食用鎘超標(biāo)稻米而導(dǎo)致痛痛病事件之后，很多國家都對土壤鎘含量制定了標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)至今日，在全球所有的土壤標(biāo)準(zhǔn)中，鎘的標(biāo)準(zhǔn)值有400個(gè)，最低的是2005年拉脫維亞制定的0.08mg/kg，最高的為美國俄亥俄州環(huán)保局規(guī)定的83000mg/kg，相差6.0個(gè)數(shù)量級(百萬倍);90%的標(biāo)準(zhǔn)值都在100mg/kg以內(nèi)。

對于農(nóng)田，各國標(biāo)準(zhǔn)很不一致。我國農(nóng)地鎘標(biāo)準(zhǔn)為鎘總量0.3mg/kg(pH>7.5為0.6mg/kg)，而我國臺灣于2000年制定的鎘標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)5.0mg/kg，相差16.7倍;英國2002年制定的標(biāo)準(zhǔn)為2.0mg/kg，是我國標(biāo)準(zhǔn)的6.7倍。除了丹麥、芬蘭所定標(biāo)準(zhǔn)是0.3mg/kg之外，其他所有國家的耕地鎘含量均高于我國，如捷克0.4mg/kg，加拿大0.5mg/kg，德國沙土0.4mg/kg、黏土1.5mg/kg。此外，大多數(shù)國家以土壤全量為標(biāo)準(zhǔn)。

不論以何種形式設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，我國標(biāo)準(zhǔn)最低，因此我國耕地土壤的鎘超標(biāo)率高其實(shí)與實(shí)行最低標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。若拿其他國家的土壤鎘標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算，我國耕地土壤的鎘超標(biāo)率就會大大降低。

從時(shí)間角度來看，我國1990年《中華人民共和國土壤環(huán)境背景值圖集》公布的全國范圍內(nèi)調(diào)查的4095個(gè)分析樣點(diǎn)的鎘算術(shù)平均值為0.097mg/kg，幾何平均值0.074mg/kg，中位數(shù)為0.079mg/kg，95%置信限為0.017~0.333mg/kg。

而美國于1986年發(fā)表的36個(gè)州偏遠(yuǎn)地區(qū)作物生產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)土壤(刻意避開污染)3305個(gè)點(diǎn)的鎘中位數(shù)為0.2mg/kg，算數(shù)平均值為0.27mg/kg，95%置信限為0.005~2.4mg/kg，可以看出同期美國作物生產(chǎn)區(qū)的土壤鎘含量比我國要高得多，平均值接近我國土壤鎘環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)0.3mg/kg。

很多國家對土壤進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，如英國以5km×5km調(diào)查全英土壤5692個(gè)點(diǎn)，鎘平均值高達(dá)0.7mg/kg;日本稻田土壤的鎘平均值為0.45mg/kg。如用我國的土壤鎘標(biāo)準(zhǔn)來評價(jià)，以上國家都已超標(biāo)。對比來看，我國7%的點(diǎn)位超標(biāo)率(輕微5.2%、輕度0.8%、中度0.5%、中度0.5%)并不“嚴(yán)重”。而且發(fā)達(dá)國家“土壤污染”發(fā)生在兩百多年來的工業(yè)革命進(jìn)程中，我國則是在近三十多年改革開放過程中，兩者存在著時(shí)間跨度的差異。

另一方面來說，我國土壤鎘含量從1990年算術(shù)平均值0.097mg/kg上升到2014年的點(diǎn)位超標(biāo)(0.3mg/kg)7%，表明有大量的污染物鎘進(jìn)入土壤。

從空間角度來看，有研究表明，我國年排放到大氣中的鎘高達(dá)2186噸，燃煤排放鎘強(qiáng)度最高可大于0.20kg/km2。估算每年進(jìn)入農(nóng)田的鎘高達(dá)1417噸，其中來自大氣沉降的鎘493噸，占總量的35%;家畜糞便778噸，占總量的55%。很多人誤以為化肥是鎘的主要污染源，但來自化肥的鎘為113噸，占總量的8%，其中來自復(fù)合肥的6%、磷肥的2%。由于灌水進(jìn)入農(nóng)田的鎘為30噸，占總量的2%。

在進(jìn)入農(nóng)田總量為1417噸的鎘中，每年通過各種途徑帶走的為178噸，也就是只有13%的鎘被輸入，而87%滯留在農(nóng)田中。設(shè)定耕層20公分、土壤容重為1.15g/cm3，則土壤鎘含量年增0.004mg/kg。按照這個(gè)速度污染，從1990年的土壤背景值起算，50年內(nèi)所有耕地土壤都將超過目前標(biāo)準(zhǔn)(0.3mg/kg)。

以上不僅表明了土壤污染源，也表明數(shù)十年中有大量鎘進(jìn)入土壤，造成《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》耕地重金屬污染點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，而鎘的點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%。

土壤重金屬問題的核心

由此可見，我國土壤的鎘含量和其他發(fā)達(dá)國家相比并不很高。但為什么我國糧食鎘超標(biāo)率近年來變得很突出，以至于2013年“鎘大米”新聞?lì)l頻，而其他國家包括以水稻為主要作物的日本、韓國的大米相對安全?

金屬冶煉、燃煤發(fā)電、露天垃圾焚燒乃至吸煙都可以將鎘排放到大氣中。多年來，我國作為“世界工廠”，金屬冶煉地區(qū)廣泛、數(shù)量龐大，煤為主要能源，加之污染防控的法律和措施執(zhí)行不力，也就不難理解為什么鎘在整個(gè)土壤污染的超標(biāo)率變得突出了。

同時(shí)，還與我國施肥結(jié)構(gòu)發(fā)生變化有很大關(guān)系。數(shù)十年來，我國化肥特別是氮肥施用量不斷攀升。很多學(xué)者指出，化肥施用量超過了世界225kg/ha的警戒線近1倍，帶來了土壤酸化。長三角有些地方20年間土壤酸度增加了10倍，珠三角30年間耕地土壤pH值從5.7下降到5.4。

土壤對污染物具有緩沖性，土壤膠體對重金屬具有很強(qiáng)的吸附能力。通常進(jìn)入土壤中的重金屬迅速被土壤膠體固定而“老化”，從而降低其對植物的有效性。但在酸性環(huán)境中，鎘很難被“老化”。

歐美、日本等國家及我國臺灣地區(qū)的大量試驗(yàn)表明，土壤酸堿度處于4.5~5.5區(qū)間時(shí)最容易產(chǎn)生鎘大米。筆者很多試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這一結(jié)論，如在pH值為5.33、土壤全鎘量為0.22mg/kg，品種篩選試驗(yàn)中的33個(gè)品種的大米鎘含量均超過我國規(guī)定的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)0.20mg/kg，也就是在酸性條件下，鎘不超標(biāo)的土壤一樣產(chǎn)生鎘大米。

綜上所述，我國土壤重金屬污染問題主要不在土壤鎘總量的問題上，而在于數(shù)十年快速、大量鎘進(jìn)入土壤，且因土壤被酸化導(dǎo)致的外源鎘的植物有效性很高的問題上，因而很有必要客觀看待土壤污染，高度重視糧食安全。

認(rèn)識到這一問題有助于我國對土壤重金屬污染修復(fù)的方法選擇，也期待目前向全社會征求意見的《土壤污染防治法》在污染源消減問題上得到加強(qiáng)。整個(gè)土壤污染防治不僅僅關(guān)注土壤重金屬量的減少或者固定，而應(yīng)該重視土壤環(huán)境質(zhì)量的概念，以土壤健康為目標(biāo)，構(gòu)建土壤污染的防治體系。