導讀(dú)：我國(guó)土(tǔ)壤環境污染嚴重，應深入研究對污染土(tǔ)壤可(kě)能引發的風(fēng)險進行評價與預測的方法與技術(shù)、探尋經濟合理(lǐ)、有效的綜合防治措施。建立我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警體(tǐ)系，從(cóng)源頭上進行主動管理(lǐ)，促進我國(guó)環境向風(fēng)險管理(lǐ)戰略轉變。

土(tǔ)壤是構成生(shēng)态系統的基本要素之一，而且與大(dà)氣、水域和生(shēng)物環境之間不斷進行着物質和能量的交換。

2014年(nián)由環保部和國(guó)土(tǔ)資源部聯合發布的《全國(guó)土(tǔ)壤污染狀況調查公報》顯示，我國(guó)土(tǔ)壤環境狀況總體(tǐ)不容樂觀，部分(fēn)地區土(tǔ)壤污染較重，耕地土(tǔ)壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土(tǔ)壤環境問(wèn)題突出。一旦土(tǔ)壤環境受到污染，通過“土(tǔ)壤-植物（水體(tǐ)）-人(rén)體(tǐ)”間接對人(rén)體(tǐ)健康造成潛在危害。

随着我國(guó)工業化和城(chéng)鎮化進程加快(kuài)，人(rén)們社會活動産生(shēng)大(dà)量污染物滲入土(tǔ)壤，一些長期累積的環境問(wèn)題開始暴露，如(rú)北京地鐵宋家莊地鐵施工人(rén)員(yuán)中毒事(shì)件(jiàn)、武漢三江地産“毒地”事(shì)件(jiàn)、甘肅酒泉市瓜州縣部分(fēn)兒童血鉛超标事(shì)件(jiàn)等。

我國(guó)已經進入環境事(shì)件(jiàn)頻發期，環境管理(lǐ)逐漸從(cóng)污染物排放(fàng)濃度控制、總量控制向環境風(fēng)險防控與預警的過渡階段。《國(guó)家環境保護“十二五”規劃》已經将防範環境風(fēng)險列爲“十二五”期間國(guó)家環境保護的主要任務之一。

我國(guó)土(tǔ)壤環境污染嚴重，應深入研究對污染土(tǔ)壤可(kě)能引發的風(fēng)險進行評價與預測的方法與技術(shù)、探尋經濟合理(lǐ)、有效的綜合防治措施。

建立我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警體(tǐ)系，從(cóng)源頭上進行主動管理(lǐ)，促進我國(guó)環境向風(fēng)險管理(lǐ)戰略轉變。

1、土(tǔ)壤環境安全與風(fēng)險預警

土(tǔ)壤環境安全是整個環境安全的一個關鍵組成部分(fēn)，土(tǔ)壤環境安全是保障整個生(shēng)态環境安全的重要物質基礎。

土(tǔ)壤環境安全預警，是對土(tǔ)壤環境質量和土(tǔ)壤生(shēng)态系統逆化演替、退化、惡化以及土(tǔ)壤污染暴露對人(rén)體(tǐ)健康的危害的及時報警。它同其他(tā)環境安全預警一樣，具有先覺性、預見(jiàn)性的超前功能，具有對演化趨勢、方向、速度、後果的警覺作(zuò)用。

目前，我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險和預警研究尚不成熟，主要集中在土(tǔ)壤環境各單指标的預測預警或土(tǔ)壤環境質量預測預警，不能全面反映土(tǔ)壤環境安全的變化，因此，我國(guó)急需建立一套全面的、準确的、及時的土(tǔ)壤環境風(fēng)險預測預警體(tǐ)系，服務并指導于國(guó)土(tǔ)資源管理(lǐ)、農業生(shēng)産布局和土(tǔ)壤修複治理(lǐ)等工作(zuò)。

2、國(guó)内外土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警制度現狀

美國(guó)環保署于2000年(nián)發布了生(shēng)态土(tǔ)壤篩選值，按照(zhào)美國(guó)環保署的定義，所謂生(shēng)态土(tǔ)壤篩選值就(jiù)是保護那些與土(tǔ)壤接觸、或以生(shēng)活在土(tǔ)壤中及土(tǔ)壤之上的生(shēng)物爲食的生(shēng)物受體(tǐ)的土(tǔ)壤污染物濃度值。美國(guó)許多州同時制定了相(xiàng)應的土(tǔ)壤質量指導值。

英國(guó)環境署與環境、食品與農村事(shì)務部于2002年(nián)撤銷了污染土(tǔ)地再開發委員(yuán)會頒布的土(tǔ)壤臨界濃度值，代之以考慮不同土(tǔ)地利用方式下人(rén)體(tǐ)健康風(fēng)險而制定的土(tǔ)壤質量指導值。爲不同土(tǔ)地利用類型的土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估和預警措施提供了科(kē)學依據。

加拿大(dà)環境部長理(lǐ)事(shì)會在考慮保護生(shēng)态物種安全和人(rén)體(tǐ)健康風(fēng)險的基礎上，分(fēn)别制定了保護生(shēng)态的土(tǔ)壤質量指導值和保護人(rén)體(tǐ)健康的土(tǔ)壤質量指導值，取兩者中的最低值作(zuò)爲最終的綜合性土(tǔ)壤質量指導值。

荷蘭環境部應用基于風(fēng)險的方法建立了标準土(tǔ)壤中污染物的目标值、幹預值及部分(fēn)污染物造成土(tǔ)壤嚴重污染的指示值，土(tǔ)壤污染物幹預值制定要求其能保護與土(tǔ)壤相(xiàng)關的50％的物種和50％的生(shēng)物過程，因此，荷蘭土(tǔ)壤環境标準中的幹預值可(kě)用于污染土(tǔ)壤生(shēng)态風(fēng)險評估。

我國(guó)土(tǔ)壤中污染物評價标準主要有4種，即《土(tǔ)壤環境質量标準》（GB15618-1995）、《工業企業土(tǔ)壤環境質量風(fēng)險評價基準》（HJ/T-25-1999）、《展覽會用地土(tǔ)壤環境質量評價标準（暫行）》（HJ350-2007）、《場地土(tǔ)壤環境風(fēng)險評價篩選值》（DB11/T811-2011）。

上述标準主要按照(zhào)土(tǔ)壤用地功能和保護目标（如(rú)水田、旱田等）和土(tǔ)壤主要性質（如(rú)pH值），分(fēn)類分(fēn)級的規定了土(tǔ)壤中污染物含量的最高允許濃度值。

目前，該系列土(tǔ)壤污染物評價标準得(de)到廣泛應用，可(kě)有效指導我國(guó)進行土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估和預測預警。

3、構建我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警機(jī)制

3.1目标與方法

3.1.1總體(tǐ)目标

爲促進我國(guó)土(tǔ)壤環境管理(lǐ)從(cóng)污染物總量控制向環境風(fēng)險防控與預警轉變，力争到2020年(nián)，逐步建立适合我國(guó)區域特征的土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警體(tǐ)系，建立預測預報平台技術(shù)模式，建立農用地、建設用地、污染場地土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估預警技術(shù)平台，在重點區域成功示範的基礎上，全國(guó)推廣和業務化運行，逐漸建立土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估及預警信息系統與信息平台，最終構建國(guó)家土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估及預警機(jī)制。

3.1.2技術(shù)路(lù)線

土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警平台的構建是一項系統工程，随着我國(guó)環境治理(lǐ)的深入，土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警爲基礎的環境風(fēng)險防範和管理(lǐ)工作(zuò)逐步受到重視，但(dàn)是我國(guó)目前在土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警領域相(xiàng)關政策措施的制定、制度體(tǐ)系的構建以及基礎研究的開展十分(fēn)欠缺。

依據我國(guó)土(tǔ)壤環境管理(lǐ)工作(zuò)現狀及研究成果，拟構建我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警機(jī)制的技術(shù)路(lù)線見(jiàn)圖1。

3.2主要實施途徑

土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估和預測預警作(zuò)爲環境管理(lǐ)的重要任務之一，綜合我國(guó)已有的土(tǔ)壤環境質量普查、背景值調查等研究成果，考慮生(shēng)态環境動态演變趨勢，從(cóng)多目标分(fēn)析和土(tǔ)壤環境風(fēng)險評價方法的基礎出發，構建适合我國(guó)的土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估和預警機(jī)制，其主要的實施途徑爲：

逐步形成“基礎調查-質量監測-風(fēng)險評估-預測預警”體(tǐ)系，并通過“時間-預警-空間”3個維度構建土(tǔ)壤環境風(fēng)險預測成果。

3.2.1土(tǔ)壤環境質量調查與監測

我國(guó)有關部門(mén)對土(tǔ)壤環境質量進行多項調查和監測，測定指标主要爲土(tǔ)壤重金屬及有機(jī)污染物，監測對象主要爲土(tǔ)壤污染物全量、形态含量、毒理(lǐ)效應等方面，涉及影(yǐng)響化學物質遷移轉化、生(shēng)态效應的宏觀因素，如(rú)土(tǔ)地利用類型；微觀環境條件(jiàn)，包括土(tǔ)壤中有機(jī)質含量、酸堿度、氧化還(hái)原電位、粒級組成等。

此外，針對我國(guó)農用地、建設用地和污染場地土(tǔ)壤環境質量狀況堪憂的現狀，相(xiàng)關部門(mén)進一步開展了土(tǔ)壤環境質量調查和監測研究。

20世紀80年(nián)代末至90年(nián)代初全國(guó)土(tǔ)壤環境背景值調查，共采集4130件(jiàn)表土(tǔ)樣，測定元素60多種，863個土(tǔ)柱樣，測定了元素48種。

20世紀90年(nián)代初全國(guó)地球化學監控網絡，在全國(guó)範圍内采集泛濫平原沉積物樣530多件(jiàn)，測定了50多種元素。

上述土(tǔ)壤樣品的調查和監測的基礎工作(zuò)，對我國(guó)土(tǔ)壤環境質量評估與預警工作(zuò)提供科(kē)學依據，但(dàn)是由于前期調查采集樣品的介質類型、采樣方法、分(fēn)析測試指标、分(fēn)析方法等各不相(xiàng)同，數據資料的對比研究存在較大(dà)差異性。

通過我國(guó)土(tǔ)壤環境質量調查和監測水平的不斷深入，區域性、局部性的土(tǔ)壤環境質量調查與監測工作(zuò)不斷擴展，逐步形成一批多層次多時段的土(tǔ)壤環境基礎資料，爲建立土(tǔ)壤環境風(fēng)險評價和預測預警平台提供基礎科(kē)學依據。

3.2.2土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估

借鑒國(guó)外土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估方面的現狀，逐步豐富和充實我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估工作(zuò)，取得(de)了一定進展。

國(guó)外環保工作(zuò)起步較早，美國(guó)環保局于20世紀80年(nián)代先後完成了法律、風(fēng)險評估指南(nán)和技術(shù)導則的制定，形成了一系列土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估的方法、技術(shù)性文件(jiàn)。

歐洲委員(yuán)會（EC）制定了《風(fēng)險評估的技術(shù)導則文檔》[10]；荷蘭公共健康與環境研究所（RIVM）建立了一系列的生(shēng)态毒理(lǐ)學評價方法和模型以及基于生(shēng)态毒理(lǐ)學評價的有害風(fēng)險濃度。

生(shēng)态風(fēng)險評估已經得(de)到各國(guó)的普遍關注，相(xiàng)關研究工作(zuò)也在不斷的深入拓展。

近年(nián)來(lái)，我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估工作(zuò)進展迅速，編制和發布了一系列土(tǔ)壤環境評估方法、評估基準、具體(tǐ)評估工作(zuò)等文件(jiàn)。

如(rú)原國(guó)家環保總局制定了《工業企業土(tǔ)壤環境質量風(fēng)險評價基準》，對工業企業生(shēng)産生(shēng)活造成的土(tǔ)壤污染危害進行風(fēng)險評估，保證工業企業廠(chǎng)區及周邊土(tǔ)壤和地下水質量；

2011年(nián)，環境保護部印發《國(guó)家環境保護“十二五”科(kē)技發展規劃》，将防範環境風(fēng)險作(zuò)爲四大(dà)戰略任務；

2014年(nián)環境保護部發布《污染場地風(fēng)險評估技術(shù)導則》，規定了開展污染場地人(rén)體(tǐ)健康風(fēng)險評估的原則、内容、程序、方法和技術(shù)要求等。

3.2.3土(tǔ)壤環境安全預警

目前，我國(guó)土(tǔ)壤環境安全預警體(tǐ)系及方法尚未成熟和規範，相(xiàng)對于水環境、大(dà)氣環境等類型的預測研究，土(tǔ)壤環境安全預警的理(lǐ)論與實踐研究過程仍然處于起步階段。

由于土(tǔ)壤環境與水、大(dà)氣環境預測研究有許多相(xiàng)似之處，因此，開展土(tǔ)壤環境安全預警可(kě)以借鑒其預警方法。

預警方法主要指預警指标體(tǐ)系方法，分(fēn)爲單項因子指标體(tǐ)系法、多項因子指标體(tǐ)系法2種類型。

單項預警法是運用預警指标體(tǐ)系中的單項預警指标從(cóng)某一方面來(lái)評價警情，并依據評價結果發布警戒信息，從(cóng)而實現預警，它隻是相(xiàng)對一特定層次或針對特定預警目的；綜合預警則是運用所有預警指标體(tǐ)系中的指标多方面來(lái)綜合評價警情，并依據綜合評價結果發布警戒信息，從(cóng)而實現預警。

不同土(tǔ)地類型土(tǔ)壤環境安全狀況有相(xiàng)同的控制因子，主要涉及土(tǔ)壤環境質量、生(shēng)态環境安全和人(rén)體(tǐ)健康安全三方面内容，各項控制因子相(xiàng)對獨立且相(xiàng)互制約，如(rú)土(tǔ)壤環境質量狀況決定生(shēng)态環境與人(rén)體(tǐ)健康安全，同時人(rén)體(tǐ)健康安全反作(zuò)用于生(shēng)态環境安全、制約土(tǔ)壤環境質量。

因此，在構建我國(guó)土(tǔ)壤環境安全預警指标體(tǐ)系的過程中，選取典型區域土(tǔ)壤環境質量評價結果、生(shēng)态風(fēng)險評價結果和人(rén)體(tǐ)健康風(fēng)險評估結果爲一級指标，進一步細化二級指标，初步形成土(tǔ)壤環境安全預警指标體(tǐ)系（圖2）。

3.2.4“時間-預警-空間”三維體(tǐ)系

土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警機(jī)制充分(fēn)體(tǐ)現了“時間-預警-空間”三維體(tǐ)系之間的辯證關系，時間角度的預測實際上爲根據土(tǔ)壤污染物含量随土(tǔ)壤環境（有機(jī)質、酸堿度、生(shēng)物體(tǐ)）的變化速率和作(zuò)用規律，确定土(tǔ)壤污染危害程度的時間點，提出土(tǔ)壤環境風(fēng)險預警；空間範圍的預測，就(jiù)是依據土(tǔ)壤中污染物空間分(fēn)布的變異性和偏倚性，預測未來(lái)一段時期後的土(tǔ)壤環境質量狀況及土(tǔ)壤環境分(fēn)區，确定土(tǔ)壤污染危害程度的相(xiàng)對高風(fēng)險區，提出土(tǔ)壤環境風(fēng)險預警。

地統計(jì)學是以區域化變量理(lǐ)論爲基礎，以半方差函數爲基本工具的一種方法，廣泛應用于具有随機(jī)性和結構性的空間分(fēn)布的自(zì)然現象。

克裡(lǐ)格插值法爲地統計(jì)插值中最常用的方法，它可(kě)以爲與空間相(xiàng)關的屬性提供最佳的線性無偏預測，被廣泛用于土(tǔ)壤污染物調查、空間預測和制圖。該方法基于ArcGIS軟件(jiàn)平台運行，可(kě)分(fēn)析土(tǔ)壤污染物的空間分(fēn)布模式，爲研究污染空間遷移規律提供科(kē)學依據。

土(tǔ)壤污染物濃度時間預測存在不确定性，主要由于土(tǔ)壤污染物的累積與淨化作(zuò)用是伴随着土(tǔ)壤生(shēng)态環境變化同時進行的，是2種相(xiàng)反作(zuò)用的辯證統一過程，且處于一定的相(xiàng)對動态平衡狀态，如(rú)土(tǔ)壤對污染物存在吸附、過濾、膠化、沉澱等作(zuò)用不斷使其在土(tǔ)壤中累積；同時污染物又通過稀釋、擴散、分(fēn)解和吸收等作(zuò)用而淨化。

因此，土(tǔ)壤污染物含量趨勢預測分(fēn)析，采用的預測方法和模型都(dōu)具有一定适用範圍和局限性，需解析區域内污染物的主要來(lái)源、影(yǐng)響因子，通過建立方法和模型，預測各變量中最可(kě)能的變化速率和數值範圍，如(rú)土(tǔ)壤重金屬污染物回歸預測法與預測模型，土(tǔ)壤重金屬污染物的動力學預測方法和對時間的3種動态預測模型[等。

3.3着力控制點

2014年(nián)由環保部和國(guó)土(tǔ)資源部聯合發布的《全國(guó)土(tǔ)壤污染狀況調查公報》顯示，我國(guó)南(nán)方土(tǔ)壤污染重于北方；長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業基地等部分(fēn)區域土(tǔ)壤污染問(wèn)題較爲突出，西南(nán)、中南(nán)地區土(tǔ)壤重金屬超标範圍較大(dà)。

鑒于我國(guó)土(tǔ)壤環境質量總體(tǐ)不容樂觀的現狀，需對長江三角洲、珠江三角洲、東北老工業基地等重點區域開展土(tǔ)壤污染防治工作(zuò)，同時進行土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警，從(cóng)而進行有效的風(fēng)險管理(lǐ)，控制重點區域土(tǔ)壤環境污染，通過典型示範帶動作(zuò)用，促進全國(guó)的土(tǔ)壤環境管理(lǐ)工作(zuò)，支撐我國(guó)土(tǔ)壤環境管理(lǐ)從(cóng)總量控制向風(fēng)險管理(lǐ)的轉變。

此外，需進一步加強我國(guó)土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警管理(lǐ)研究，在土(tǔ)壤環境風(fēng)險源識别、環境效應評估、及風(fēng)險表征和預測預警等研究基礎上，建立區域土(tǔ)壤

環境風(fēng)險評估和預警技術(shù)體(tǐ)系，完善土(tǔ)壤環境風(fēng)險管理(lǐ)和預警的程序與方法，完善相(xiàng)關标準規範，研究基于物聯網技術(shù)的土(tǔ)壤環境基礎數據傳輸、基于雲計(jì)算聯機(jī)運行的土(tǔ)壤環境質量預警模型系統，基于地理(lǐ)信息系統的土(tǔ)壤環境風(fēng)險預警空間可(kě)視化研究，建設土(tǔ)壤環境管理(lǐ)科(kē)學決策支持系統，實現業務化運行的土(tǔ)壤環境監控預警平台。

4、結論

随着人(rén)們對土(tǔ)壤環境及其對人(rén)體(tǐ)造成的潛在危害性認識的日(rì)益重視，構建适合我國(guó)土(tǔ)壤污染狀況的環境風(fēng)險評估及預警機(jī)制勢在必行。

土(tǔ)壤環境風(fēng)險與預警管理(lǐ)标志着環境管理(lǐ)由傳統的污染後末端治理(lǐ)向污染前預防管理(lǐ)的戰略轉型，同時也是由污染物總量控制向環境風(fēng)險管理(lǐ)的轉變，是環境管理(lǐ)的發展趨勢和高級階段。

因此，應在土(tǔ)壤環境質量調查和監測工作(zuò)基礎上，以環境風(fēng)險評估和預測預警的方式制定綱領性文件(jiàn)，逐步形成區域性土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警分(fēn)級體(tǐ)系，建立土(tǔ)壤環境質量信息發布流程及相(xiàng)關管理(lǐ)辦法，構建國(guó)家和地方級的土(tǔ)壤環境風(fēng)險評估與預警平台。