世界主要发达国家土壤环境基准与标准理论方法研究

**篇 生态安全土壤环境基准与标准理论方法 第1章 荷兰生态安全土壤环境风险限值理论方法 1.1 研究背景 1.1.1 荷兰早期土壤环境政策 荷兰地处一个典型的三角洲地区，有莱茵河和默兹河两条主要河流并流入北海。河流能够在陆地上自由流动，季节性洪水期间洪泛区沉积了黏土、沙子和砾石。沿海地区还形成了沼泽，荷兰东部地势稍高的沼泽被树林和高沼地覆盖。除了中部的*后一个冰川残留的侧冰碛和东南部的丘陵地区，荷兰大部分陆地表面都是平坦的。低平是荷兰地形*突出的特点，荷兰国土有一半以上低于或几乎水平于海平面，海拔*高点是 321m，位于其与德国和比利时的边界，*低点则在海平面以下 6.7m，位于鹿特丹附近。总的来说，荷兰大约有四分之一的陆地面积低于海平面。 荷兰的土壤类型与土壤形成过程中的海拔密切相关。从西部的北海海岸开始，首先是一个海岸沙丘区。海岸沙丘是一个相对较窄的区域，但对海防具有重要意义。沙丘不仅保护国家的低地免受洪水的侵袭，还为北海的咸水和内陆的新鲜地下水提供了隔断。在这些沙丘的东面，是一个覆盖荷兰西部和北部的表层海洋黏土区。更远的内陆是以前的沿海沼泽地区。鉴于几个世纪以来对泥炭沉积物的挖掘，泥炭不再像过去那样广泛存在。海洋黏土是广泛存在的土壤类型，它*初在泥炭的底部。荷兰中部，存在一个河流沉积区，主要土壤类型是河黏土。远离这个中心区域，在北部、东部和南部稍高的区域，出现了沙土，而在该国北部发现了巨砾黏土。荷兰的土壤，尤其是黏土地区的土壤，非常肥沃，是农作物生产的重要来源。 荷兰是世界上*早关注环境问题的国家之一，其关于环境防控的法案*早可追溯到 1875年的《损害法》（The Nuisance Act）。之后到 1960年，荷兰（州）政府认识到，土壤或地下水环境保护需要特别注意，环境问题开始逐渐受到公众和社会各界的关注。然而，早期荷兰关于土壤环境的相关政策及法律法规还不具有针对性和系统性，仅仅是通过对其他环境介质的管理，间接管理土壤环境污染。 1960年，荷兰政府成立了研究防止石油产品污染土壤相关措施的委员会。之后，1962年发布了《空间规划法》（Spatial Planning Act），通过城市规划措施，发挥环境管理领域对土壤环境污染防控的作用。 1966年，《空间规划法》第二份说明文件也关注了土壤污染和土壤保护问题。该文件考虑废物的储存和处理，建议在确定的场地内存放废物，而不是在任意场地随意存放。同时该文件还指出将废物倾倒或掩埋于土壤中时，有毒或有害物质可能会渗入土壤造成土壤污染。此外，该文件还涵盖了如何处理化学废物，工业废水和废油的渗透对土壤的污染，以及小剂量污染物（如植物化学杀虫剂、工业废物等）长期累积导致的土壤污染问题。但该文件并未对上述问题提供解决方案。 1971年，荷兰社会事务和卫生部更名为卫生和环境事务部，标志着环境成为荷兰政策的自治领域。由此开始，早期的荷兰环境政策管理形成经过了三个主要阶段（图1-1）。 图1-1 荷兰早期环境问题政策发展阶段（Huizing and Dekker，1992） 1971年，固体废物基金会对储存在地表和地下的废物造成的土壤和地下水污染进行了调查。1972年，**个政府文件《关于紧急环境问题的说明》（The Note on Urgency Con-cerning the Environment）中涉及了土壤环境卫生问题。之后，一系列新的环境法案相继出台，如 1976年的《化学废物法》（The Chemical Waste Act）和 1977年的《废物法》（The Waste Act）。然而，这些法律法规仅适用于地方和区域。 1979年的《环境法案的通用条例》（The General Regulations for the Environment Act）统一了分散的法律法规，结束了荷兰环境政策的**阶段。 荷兰环境政策的第二阶段始于 1979年荷兰莱克尔克市（Lekkerkerk）的生态事件。该事件的起因是莱克尔克市的一个居民区被建在受到二甲苯、甲苯等有毒化学品严重污染的土壤上，导致居住于此地的居民莫名其妙罹患多种疾病。该事件发生后，政府组织将建造房屋及其地下的土壤清理移除。很快，其他城市也报道了类似的严重土壤污染情况。由此，社会对生态危机严重性的意识大大增强，从而加速了环境政策管理调控过程。这些事件也促使了荷兰政府开始重视土壤环境保护，逐渐开始进行对土壤环境基准与标准的相关研究。在荷兰环境政策的第二阶段，法律也得到了扩充和改进，如 1981年和 1985年分别颁布了《地下水法》（The Groundwater Act）和《危险物质法》（The Hazardous Materials Act）。此外，立法和判例也发生了变化， 1986年的《土壤保护法》（Soil Protection Act）**次改变了举证责任，由证明“有罪”转变为证明“无罪”。“污染者付费”也在这一时期被提出，成为土壤环境问题的解决原则。 在此期间，荷兰针对土壤保护制定并修订了相关的法律，发布了相关的土壤污染标准。1983年，荷兰颁布了《土壤修复（暂行）法案》（Interim Soil Remediation Act），并为支持该法案颁布了《土壤修复指南》（Soil Remediation Guideline），该指南包含了全国统一的土壤质量标准（A、B、C三个级别指导值）。 1987年，世界环境与发展委员会（World Commission on Environment and Development， WCED）提出了其“全球变革议程”——《布伦特兰报告》，标志着荷兰环境政策第三阶段的开始。该报告促使荷兰于 1988年开展了**次国家环境调查。 1987年，荷兰政府修订了《土壤修复指南》，并正式颁布了《土壤保护法》，该法从原有的全国统一标准限值转向基于风险的修复标准值。1994年，荷兰政府修订了《土壤保护法》，并发布新的《土壤保护指南》，在该指南中，土壤质量标准值（上述 A值和 C值）被修订为基于风险的目标值（ TVs）和干预值（ IVs）。1995年 1月 1日，土壤修复正式列入《土壤保护法》，同时《土壤修复（暂行）法案》被废止。至此，荷兰土壤环境保护相关法律法规的颁布与相关政策的制定开始进入系统而完善的阶段。 1.1.2 环境风险限值发展历程 早在 1985年荷兰政府发布的《环境保护的指示性年度计划（ 1986—1990年）》政策文件中，就将以风险为基础作为环境保护的主要原则。该政策中，引入了至今仍在使用的两个风险水平，*大允许浓度（ MPC）和可忽略浓度（ NC）。该政策规定污染物的风险水平在 NC之下，风险是可以忽略不计的，不需要采取行动；风险水平在 MPC之上，预期风险是不可容忍的，并需要采取行动。土壤环境质量以*终达到 NC为目标，风险水平在 NC和 MPC之间，则土壤环境质量仍需要改善（图1-2）。在该政策文件的附录中，首先定义了针对保护人体健康的风险水平。 图1-2 荷兰基于风险的环境政策概念 1989年，《国家环境政策计划》（Nationaal Milieubeleidsplan，NMP）文件中，针对保护生态系统的物种和功能，将生态安全 MPC定义为保护生态系统中至少 95%物种免受不良影响的浓度。同时，将保护生态安全的 NC设定为 MPC的 1%，并建议利用物种敏感性分布（ SSD）法来确定 95%物种的保护水平。 SSD方法是根据单个物种的实验室数据结果来预测整个生态群落的敏感性，并在一定的暴露水平下估计群落中可能受到影响的物种比例。在此之后发布的荷兰标准制定指导文件中建议，当物种和 /或生态功能参数（如微生物或酶促反应）至少有 4个生态毒性数据时，采用 SSD方法进行推导；如果可获得的数据较少，则采用评估因子推导*低生态毒性终点（van Straalen and Denneman， 1989）。除了 MPC和 NC，荷兰的化学物质相关政策中采用严重风险浓度（ SRC）作为附加的风险限值。生态安全 SRC定义为生态系统中 50%的物种受到潜在影响的风险水平。 综合物质标准（ INS）工作组负责环境质量标准的制定， INS工作组为数百种物质制定了环境质量标准。一方面，不同环境介质之间潜在风险的平衡是其考虑的主要原则之一。在 INS制定相关环境质量标准时，不同环境介质之间的平衡原则主要用于水和土壤环境质量标准之间的转换，以及在没有实验数据时采用平衡分配原则推导某一环境介质的质量标准（如土壤和沉积物）。另一方面，综合物质标准评估将二次中毒的风险列入土壤或水的环境质量标准评估中。 1994年，荷兰国家公共卫生与环境研究所（ RIVM）公布了关于水和土壤环境质量标准制定的相关建议，其中包括鸟类和哺乳动物因摄食水和 /或土壤生物可能面临的风险。根据每日食物摄入量的假设，鸟类和哺乳动物的临界毒性数据被外推到人体的风险阈值。利用生物浓缩和生物累积的数据，人体的风险阈值再推导至水和 /或土壤中相应的生态系统 MPC。1994年环境风险政策文件中，保留上述人体的风险阈值和生态安全 MPC，选择其中*低值作为*终 MPC（van de Plassche，1994）。而自 1998年之后的文件中，则选择将人体的风险阈值添加到相关数据中，推导出直接的生态毒性，*终 MPC涵盖了上述两个方面（Kalf et al.，1999；Traas，2001）。 1997年以后，荷兰的化学物质相关政策中虽一直采用 MPC和 NC来评估环境风险，但对 MPC和 NC的定义略有不同。例如，在 1997年《综合物质标准土壤、水、空气环境质量标准》（VROM，1997）和 1999年《荷兰环境风险限值》（Environmental Risk Limits in the Netherlands）（VROM，1999）文件中， MPC和 NC的定义如下： （1）在化学物质相关政策中， MPC是指一种以科学为基础的化学物质在环境介质中的浓度。针对生态安全的 MPC假定保护生态系统内的所有物种不受污染物的不良影响。 （2）NC是化学物质的*低限值，原则上是 MPC的 1/100。由于环境中会同时存在多种化学物质的暴露，因此选择 MPC和 NC之间的转换系数为 100。该系数特别用来说明联合毒性的可能影响。虽然对于不同情况（如物质组和 /或环境状况）需要区分不同的转换系数，但荷兰卫生委员会（ Gezondheidsraad）和土壤保护技术委员会（ TCB）决定在 MPC和 NC之间保持 100作为固定转换系数。 2003年，欧盟发布了对已有的化学物质以及杀虫剂的评估报告，为了与其保持一致，欧盟委员会对技术指导文件（TGD）进行了修订。2002年和 2005年欧盟委员会发布了根据《水框架指令》（WFD）制定的水质标准初步方法。此时，从政策角度看，过去荷兰统一水、沉积物和土壤环境质量标准的原则不再合适。 2004年，荷兰政府决定，将已有化学物质的预测无效应浓度（PNEC），或根据 WFD推导水质标准初步方法等国际推导方法，作为荷兰国家质量标准制定的基础。如果没有