DB4413_T 37-2023受污染耕地安全利用与治理修复技术规程.pdf

ICS 13.080.01 CCS Z 50 4413 惠州市地方标准 DB 4413/T 372023 受污染耕地安全利用与治理修复 技术规程 Technical guidelines for Safety Utilization and soil remediation of Heavy Metal Contaminated Cultivated Land 2023-04-14 发布 2023-06-14 实施 惠州市市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 基本原则.3 4.1 科学性.3 4.2 可行性.3 4.3 安全性.3 4.4 可持续性.3 5 安全利用与治理修复目标.3 6 工作流程.3 7 资料和数据收集.5 8 补充调查与监测.5 9 耕地污染风险评价与质量类别划定.5 9.1 土壤风险评价.6 9.2 农产品质量辅助判定.6 9.3 类别划定.7 10 治理与修复.7 10.1 优先保护类耕地技术措施.7 10.2 安全利用类耕地技术措施.7 10.3 严格管控类耕地技术措施.8 11 效果评估.8 12 后期管理.8 附录A （资料性）惠州市耕地安全利用技术措施筛选.1 附录B （资料性）惠州市重金属超标高风险与低风险农作物目录.3 参考文献.5 前言 本文件按照GB/T 1.12020 标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由惠州市农业农村局提出并归口管理。本文件起草单位：广东省科学院生态环境与土壤研究所、农业农村部农业生态与资源保护总站、惠州市农业农村信息中心、惠州市农业科学研究所、惠州市惠城区现代农业示范区服务中心。本文件主要起草人：窦飞、李晓华、刘传平、邓建、谭建杰、罗慧芳、单翔宇、高双全、李志丰、曾琳雅、邱晓文、景美清、吴苗、李大伟。受污染耕地安全利用与治理受污染耕地安全利用与治理修复修复技术规程技术规程 1 范围 本文件规定了受污染耕地安全利用与治理修复技术的术语和定义、基本原则、工作流程、要求。本文件适用于耕地土壤环境质量类别划分所确定的安全利用类和严格管控类耕地的安全利用、严格管控以及治理修复。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 2762 食品安全国家标准食品中污染物限量 GB 15618 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准 GB/T 21010 土地利用现状分类 NY/T 395 农田土壤环境质量监测技术规范 NY/T 398 农、畜、水产品污染监测技术规范 NY/T 3343 耕地污染治理效果评价准则 NY/T 3499 受污染耕地治理与修复导则 NYT 3957-2021农用地土壤重金属污染风险管控与修复 名词术语 DB44/T 2263.2 耕地土壤重金属污染风险管控与修复风险评价 DB44/T 2263.3 耕地土壤重金属污染风险管控与修复安全利用技术 DB 44/T 2271 耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 耕地 cultivated land 用于农作物种植的土地，包括GB/T 21010中的0101水田、0102水浇地、0103旱地。3.2 耕地土壤环境质量类别 classification of soil environmental quality of cultivated land 依据农用地土壤环境质量类别划分技术指南划分而形成的优先保护类、安全利用类以及严格管控类三种耕地类别。3.3 受污染耕地 contaminated cultivated land 耕地土壤中重金属（镉、汞、砷、铅、铬）含量超过GB 15618规定的风险筛选值，存在危害食用农产品质量安全风险的耕地。3.4 安全利用类耕地 cultivated land for safe utilization 耕地土壤中重金属（镉、汞、砷、铅、铬）含量介于GB 15618规定的风险筛选值和风险管制值之间，对农产品质量安全、农作物生长可能存在风险，但在采用一定技术措施的情况下，生产出的农产品能符合GB 2762要求的耕地。3.5 严格管控类耕地 cultivated land under Strict control 耕地土壤中重金属（镉、汞、砷、铅、铬）含量超过GB 15618规定的风险管制值，对农产品质量安全、农作物生长存在较高风险，食用农产品生产难以符合GB 2762要求的耕地。3.6 耕地污染风险评估 pollution risk assessment for cultivated land 在耕地污染调查的基础上，协同农产品质量安全，分析耕地污染状况，评估耕地种植的农产品污染物超标风险的过程。3.7 安全利用 safe utilization 在安全利用类耕地不改变现有种植结构基础上，通过低积累品种替代、土壤改良、叶面阻隔、水肥管理等措施，实现受污染耕地上种植的农产品可食部位污染物含量符合GB 2762要求的农业生产过程。3.8 替代种植 alternative planting 在安全利用类耕地上采用安全利用技术难以实现现有种植农产品可食用部位达到GB 2762规定的要求，从而改种重金属低累积的可食用农作物，以实现农产品安全生产的过程。3.9 种植结构调整 adjustment of planting structure 在严格管控类耕地上，种植现有农作物难以实现农产品可食用部位达到GB 2762规定要求的，从而改种重金属低累积的食用农作物或非食用农作物，或者进行退耕还林还草等措施，以控制土壤重金属污染风险通过食物链危害人体健康的生产过程。3.10 治理与修复 soil pollution control and remediation 采用物理、化学与生物等措施改善、消除或管控耕地重金属污染的过程，包括通过源头管控、农艺调控、土壤改良、生物修复等措施，减少耕地土壤中污染物的输入、总量或者降低其活性/毒性，从而降低农产品污染物超标风险，改善受污染耕地土壤环境质量的过程。3.11 效果评价 effects assessment 安全利用与治理修复措施完成后，依据耕地土壤和农产品可食部位镉、汞、砷、铅、铬五种重金属含量的变化情况，对技术实施效果的评价。4 基本原则 4.1 科学性 在前期调查和数据分析的基础上，采用科学的方法，围绕实现受污染耕地农产品重金属含量达标的核心目的，综合考虑耕地的污染类型、程度、范围、耕地土壤性质与利用方式、农产品质量协同监测数据以及备选的重金属污染耕地安全利用技术及其可能的效果、成本和环境影响等因素，科学选择重金属污染耕地土壤安全利用与治理修复技术。4.2 可行性 方案要合理可行，要在前期工作基础上，针对耕地重金属污染状况，包括污染阶段、重金属含量、有效态重金属含量、目标农作物种类、及农作物重金属积累生理过程等，合理选择安全利用及治理修复技术，因地制宜制定技术方案，使安全利用与治理修复过程切实可行、目标可达。4.3 安全性 选用技术在耕地安全利用与治理修复实施过程中，技术方案和工程实施方案要确保技术实施安全，防止安全利用实施工程对施工人员、农业生产人员、周边人群以及生态环境产生危害。4.4 可持续性 在实现受污染耕地安全利用与治理修复的同时，防止土壤质量降低，保持土壤资源的生产能力，确保耕地可持续利用；同时在经济和技术上均具有可持续性。5 安全利用与治理修复目标 在前期数据资料不能支撑科学制定治理方案时，需要进行补充采样调查。对治理区域进行耕地土壤重金属污染风险评估，确定目标区域；然后分类分级，划分若干治理单元，并确定各单元的边界与面积。对于安全利用区，采用一定的安全利用措施以实现当地常规或主栽农产品达标生产，评价标准参照NY/T 3343；对于严格管控区，种植食用类作物必须达标生产，或种植非食用作物、经济作物等管控土壤污染风险。6 工作流程 工作流程包括前期数据资料收集与分析、补充采样调查、风险评价及等级划定、治理修复技术比选、治理修复方案论证与编制、施工实施以及效果评价等。如图 1 所示。图 1 受污染耕地安全利用与治理修复工作内容与程序 7 资料和数据收集 在充分收集前期基础材料与背景材料的基础上，进行区域背景调查，确保分析的全面、完整、准确。具体如下：a)基础图件资料：主要包括行政区划、最新土地利用现状、土壤类型、地形地貌、河流水系等矢量图件及最新高分遥感或者低空航拍影像及其矢量化数据；b)区域自然环境资料：主要包括地理位置、土壤理化性质、成土母质、植被、气候与气象、自然灾害等；c)区域农业生产与社会经济资料：主要包括人口状况、农业生产、工业布局、农田水利和农村能源结构情况，当地人均收入水平、主栽食用农产品、种植结构和耕作制度等；d)重点污染源资料：主要包括行政区域内重点土壤污染工矿企业所属行业类型、空间位置分布，主要污染物种类及排放途径；农业灌溉水质量，农药、化肥、农膜等农业投入品的使用情况及畜禽养殖废弃物处理处置情况；固体废物堆存、处理处置场所分布；大气沉降情况等；e)土壤环境质量数据：收集历史性土壤污染调查数据。数据来源包括且不限于：全国农用地土壤污染状况详查、农产品产地土壤重金属污染普查、多目标区域地球化学调查、农产品产地土壤重金属监测等土壤污染调查数据，其他生态环境、农业农村、自然资源、粮食储备等部门相关调查数据，相关科学研究的调查数据等。依据相关标准和规范，对有关数据质量进行审核，剔除无效数据，保障数据质量。对于同一点位存在不同时期历史数据的，原则上应采用较新的数据；f)需重点关注的耕地地块（重点地块）信息：主要包括在信访、投诉、社会舆论和媒体中受到高度关注的耕地地块；历史上发生过环境污染事故或食用农产品超标事件的耕地地块；工业固体废物长期堆放的耕地地块；其他有明显证据表明受到污染的耕地地块。8 补充调查与监测 根据以上分析，重点针对点位超标区、重点污染源影响区、主要农产品产区和其他重点关注区，进行土壤-农产品协同补充调查与监测。每个调查单元内的调查点位不少于10个（含历史性点位），布点密度参考表1。若根据布点密度计算的点位数量低于10个，则按照10个计。如调查单元面积地形破碎，土壤类型复杂时，可适当提高布点密度；当地形平坦、种植结构单一、土壤类型单一时，可酌情降低布点密度，但不得低于10个。当拟划分区域难以获取历史性土壤污染调查数据或不存在重点地块时，采取一般水田单元或一般旱地单元的布点密度，例如某拟划分区域为水田，则按照500 m 500 m/点的密度布点。具体布点采样与分析检测方法参照NY/T 395和NY/T 398。表1 调查单元点位参考布点密度 土壤或农产品疑似土壤或农产品疑似 超标单元（水田）超标单元（水田）土壤或农产品疑似土壤或农产品疑似 超标单元（旱地）超标单元（旱地）一般水田单元一般水田单元 一般旱地单元一般旱地单元 300 m 300 m/点 500 m 500 m/点 500 m 500 m/点 1000 m 1000 m/点 9 耕地污染风险评价与质量类别划定 在耕地土壤风险评价与质量类别划定方法参照农用地土壤环境质量类别划分技术指南，原则上每个治理单位用于评价的土壤-农产品协同样品不低于10个，按照土壤类别判定-农产品质量辅助判定原则，进一步细化和优化调整区域类耕地土壤环境质量类别，并根据优化后的治理类别进行分类分级治理。9.1 土壤风险评价 依据GB15618中的筛选值（Si）和管制值（Gi），基于点位土壤镉、汞、砷、铅、铬的含量（Ci），将其土壤环境质量类别分为3类（表2）：I类：CiSi，土壤污染风险低，一般情况下可忽略，划为优先保护类；II类：SiGi，食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险高，且难以通过安全利用措施降低食用农产品不符合质量安全标准等土壤污染风险，划为严格管控类。表2 单因子*土壤污染风险评价及环境质量分类 点位污染物含量 点位环境质量分类 CiSi 优先保护类 I SiGi 严格管控类 III 注：*单因子包括镉、汞、砷、铅、铬 按点位土壤镉、汞、砷、铅、铬中类别最差的因子确定该点位综合评价结果。9.2 农产品质量辅助判定 对于初步划定为安全利用或严格管控类的评价单元，采集过食用农产品样品的，可以根据农产品质量状况辅助判定其耕地土壤环境质量类别，判定依据见表3；未采集过食用农产品样品的，可基于初步划分结果直接划定其类别。表3 利用农产品安全评价结果调整评价单元单因子土壤环境质量类别 评价单元土评价单元土壤环境质量壤环境质量初步判定初步判定 判定依据判定依据（评价单元内或相邻单元农产品重金属超标情况）（评价单元内或相邻单元农产品重金属超标情况）综合判定后单因综合判定后单因子土壤环境质量子土壤环境质量类别类别 评价单元内农产品点位3个及以上 评价单元内农产品点位小于 3 个 优先保护类-优先保护类（I1）安全利用类 均未超标1 均未超标：且周边相邻单元农产品点位未超标 优先保护类（I2）上述条件都不满足的其他情形 安全利用类（II1）严格管控类 未超标点位数量占比65%，且无重度超标2的点位 均未超标，且周边相邻单元农产品点位未超标 安全利用类（II2）上述条件都不满足的其他情形 严格管控类（III）注 1：GB 2762 中 5 项重金属限量 2：指农产品中重金属含量超过 2 倍国家标准限量值 单因子辅助判定后的评价单元类别仍需进行5因子（镉、汞、砷、铅、铬）综合，单元类别按类别最差的因子计。9.3 类别划定 根据上述最新土地利用现状等资料数据收集、土壤-农产品补充调查及风险分析情况，划定耕地土壤治理类别，并定期更新耕地土壤环境质量分类清单。10 治理与修复 参考DB44/T 2263.12020、DB44/T 2263.32020、DB44/T 2263.42020，选择合适的技术，编制治理修复方案，并按上述要求进行方案论证、方案编制与工程实施管理。针对惠州市本地土壤污染特点，主要技术策略如下：10.1 优先保护类耕地技术措施 对于增加补充调查、风险评价后判定为优先保护类耕地，需要加强产地农产品质量监测，根据监测结果决定是否采取进一步安全利用技术措施。对于连续3年以上监测，农产品均不超标的，应采用优先保护措施；确保农产品质量达标。10.2 安全利用类耕地技术措施 安全利用措施包括但不仅限于以下措施，也可以采取以下一种或一种以上技术措施组合，具体措施选择参考附录A：a)低积累作物品种替代种植：技术特点：根据农作物种/品种吸收积累重金属能力差异，通过筛选对一种或一种以上重金属吸收积累能力低的农作物品种，并在当地经过两季以上试验验证确认具有低积累特征的农作物品种；替代原先习惯种植农作物品种的技术模式。适用范围：主要由于农作物富集能力强造成的农产品超标区域。b)生理阻隔：技术特点：根据作物吸收转运重金属生理机制；通过铁、锌、硅、硒、锰等元素拮抗或者抑制相关重金属吸收转运基因表达，从而抑制农作物可食用部位积累重金属，降低农产品重金属含量。适用范围：主要由于农作物转运能力强造成的农产品超标区域。c)土壤钝化调理：技术特点：通过向土壤中施加一定量的调理剂，通过酸碱中和、吸附沉淀、络合配位、氧化还原或其他机理，使得土壤中重金属形态发生改变，从而降低重金属活性，减少农作物吸收积累。适用范围：主要由于土壤重金属活性高引起的农产品超标区域；可以根据重金属种类、土壤理化性质选择合适的土壤调理剂。d)农艺措施：技术特点：在农业生产过程中，通过适当的水分管理、施肥措施以及耕作制度（如水旱轮作、冬种绿肥等）等，提高土壤对重金属的环境容量，降低农作物吸收积累重金属。适用范围：作为配合措施，与替代种植、叶面生理阻隔和土壤钝化调理联合使用。e)安全替代种植：在安全利用类耕地上采用以上安全利用技术难以实现现有种植农产品可食用部位达到GB 2762规定的要求，从而改种重金属低累积的可食用农作物，以实现农产品安全生产的过程。适用范围：耕地土壤污染较为严重，且不适宜种植当前主栽农作物时。f)其他安全利用措施。10.3 严格管控类耕地技术措施 a)种植结构调整为食用农产品 通过适当的措施改种其他低积累农作物仍然可以产出合格农产品的，优先调整种植结构，改种重金属低累积的可食用作物（参考“附录B”）。b)种植结构调整为非食用农产品 通过上述措施无法实现农产品安全生产的，为严格管控产出的可食用农产品超标风险，因地制宜改种适于重度污染耕地种植的强耐性非食用农作物。如花卉苗木等观赏植物，玉米、高粱等能源植物，或桑树等。注意事项：根据当地农业产业情况，坚持政府引导、农民自愿原则，针对农民受益降低的情况适当给予补偿。c）休耕或退耕还林还草 操作要点：重度污染耕地实行休耕或退耕还林还草，可通过休耕地种植养地作物（紫云英、苜蓿等）或超（高）积累植物（植物提取措施）等来防止耕地裸露导致的风蚀、水蚀等土壤侵蚀，避免采取植树等非农化措施。注意事项：加强种植作物的监测，防止污染物随植物地上部转移扩散。11 效果评估 评估内容、评估流程参照NY/T3343、DB 44/T 2263.3。以治理单元内农产品重金属含量与对照区的变化百分比、农产品产量影响评价、土壤重金属有效态影响评价为主要评价指标；治理单元内农产品重金属含量超标率和土壤基本理化性质与土壤肥力影响评价为参考评价指标。12 后期管理 实现安全利用的耕地应定期开展农产品质量跟踪监测和调查评估，并根据跟踪监测和评估结果，适时调整农艺措施以确保区域内农产品稳定达标；严格管控类耕地应定期开展土壤质量跟踪监测和调查评估，并根据跟踪监测和评估结果调整其类别。附录A （资料性）惠州市耕地安全利用技术措施筛选 对于安全利用类耕地，需要选用适当的安全利用措施以确保主栽农作物安全生产，优先不改变原有种植结构；当采取安全利用措施难以保障主栽农作物安全生产时，可以结合当地种植习惯，选择重金属低累积农作物进行替代种植，替代种植的农作物品种参见附录B。根据土壤和农产品数据，针对惠州市不同区域风险等级，目标污染耕地的污染特征与成因，结合当地经济水平、耕地使用者接受度等因素，筛选适宜的安全利用。可以选择的安全利用措施参照农业农村部关于印发的通知，结合惠州实际选择，具体包括：1.1安全利用措施选择安全利用措施选择 风险等级为1的区域宜选择低积累品种筛选与推广（指与原主栽农作物为同一种作物）、水分调控、生理阻隔、优化施肥、以及土壤钝化等一种或多种组合措施。当农产品超标0.5倍以内时，优选生理阻隔辅助其他农艺措施；当农产品超标0.51倍时，优选土壤钝化措施为主；当农产品超标1倍以上时，需要选择以土壤钝化为主的综合治理措施。2.2安全利用措施选择安全利用措施选择 风险等级为2的区域宜安全替代种植，辅以其他安全利用措施；可供安全替代种植的农作物目录参加附录B。3.不同类型重金属污染耕地安全利用措施选择不同类型重金属污染耕地安全利用措施选择 不同种类重金属的性质差异较大，需选择针对性的安全利用技术。针对目标污染耕地不同种类和性质重金属离子，筛选针对性安全利用技术。（1）以Cd为主要污染重金属的耕地：土壤钝化调理与生理阻隔技术结合使用。土壤钝化调理过程中选择阳离子钝化调理，使用偏碱性的钝化调理剂；通过提高土壤pH值和CEC值、延长目标耕地农业生产过程中的淹水时间等农艺措施，降低土壤Cd的生物可利用性。（2）以As为主要污染重金属的耕地：土壤钝化调理与生理阻隔技术结合使用。使用的土壤钝化调理剂主要以铁基以及铁改性钝化剂为主。辅以农艺措施，降低土壤As的活性，包括：水田等在农作物种植过程中需要淹水的耕地，增加耕地的排水晒田时间，提高As的氧化率，降低土壤As的生物可利用性；施用的氮肥中提高硝态氮氮肥的使用比例，促进As的氧化；调控耕地微生物条件，提高土壤中砷甲基化功能微生物活性，增加土壤中甲基砷比例，降低土壤中无机砷含量。（3）以Hg为主要污染重金属的耕地：采用土壤钝化调理与农艺措施调控结合的技术措施，并在实施过程中严格监测控制大气干湿沉降可能输入的Hg。土壤钝化调理过程中选择具有较高CEC值、吸附钝化容量较大的钝化调理剂；强化耕地氧化性环境，调控土壤微生物条件，降低土壤中Hg甲基化功能微生物活性，减少土壤中甲基Hg含量。（4）以Pb为主要污染重金属的耕地：参照Cd污染耕地，主要采用土壤钝化调理与生理阻隔技术结合使用，并在实施过程中严格监测控制大气干湿沉降可能输入的Pb。土壤钝化调理过程中选择阳离子钝化调理，使用偏碱性的钝化调理剂；通过提高土壤pH值和CEC值、延长目标耕地农业生产过程中的淹水时间等农艺措施，降低土壤Pb的生物可利用性。（5）以Cr为主要污染重金属的耕地：主要采取土壤钝化调理与农艺措施调控结合的技术措施。提高目标耕地土壤的淹水时间，形成土壤的还原性条件，降低Cr的生物可利用性。（6）当目标污染耕地为两种或多种重金属的复合污染时，首先综合评估不同重金属风险性高低，根据污染重金属风险高低的顺序，确定优先实施的安全利用技术措施，再进一步针对每一种污染重金属选择相应的技术措施。对于性质差异较大的重金属，应评估某种重金属针对性技术的实施是否提高另一种重金属的土壤活性和生物可利用性；在技术选择时，应有限选择对两种或多种重金属具有同时钝化功能或生理阻隔的技术措施。附录B （资料性）惠州市重金属超标高风险与低风险农作物目录 根据不同农作物吸收积累重金属的特性，以及惠州市近年来受污染耕地安全利用工作经验并结合当地社会经济以及生产习惯，在惠州受污染耕地上按推荐优先顺序，依次推荐谷物类、瓜果类、豆类、叶菜类、块根块茎类、芸薹类等作物进行安全替代或者是种植结构调整；而其中优先推荐种植的农作物品种参见表 B.1。根据多年监测结果，在惠州受污染耕地上种植超标风险较高不推荐种植的农作物按超标风险从高到低顺序参见表 B.2。替代种植或种植结构调整需要充分考虑当地产业结构并尊重农民意愿，引导农民科学选择替代作物。力求在确保耕地土壤重金属污染风险可控前提下，种植高效特色农作物，构建稳定、可持续的农产品产业链；促进农业高质量可持续发展。表 B.1 重金属超标低风险农作物目录表 农作物类型 农作物品种 谷物 玉米（Zea mays L.）瓜果类 西葫芦（Cucurbita pepo L.）豆类 大豆（Glycine max(L.)Merr.）豇豆（Vigna unguiculata(L.)Walp.）豌豆（Pisum sativum L.）扁豆（Lablab purpureus(L.)Sweet）菜豆（Phaseolus vulgaris L.）叶菜类 葱（Allium fistulosum L.）青蒜(Allium sativum L.)蕹菜(Ipomoea aquatica Forsk.)块根块茎类 蒜（Allium sativum L.）番薯（Ipomoea batatas(L.)Poir.)萝卜（Raphanus sativus L.）芸薹类 西蓝花(Brassica oleracea var.italica Plenck)擘蓝（Brassica oleracea var.gongylodes L.）花椰菜（Brassica oleracea var.botrytis L.）甘蓝（Brassica oleracea var.capitata L.）表 B.2 重金属超标高风险农作物目录表 高风险农产品种植目录 姜（Zingiber officinale Rosc.）芋（Colocasia esculenta(L.)Schott）辣椒（Capsicum annuum L.）芥菜（Brassica juncea(L.)Czern.&Coss.）菜薹（Brassica rapa var.chinensis Parachinensis）白菜（Brassica rapa var.glabra Regel）茄子（Solanum melongena L.）注：注：安全替代种植或安全替代种植或种植结构调整农作物种植结构调整农作物品种不仅限于上表所列，各地品种不仅限于上表所列，各地可可增补或调整适合本地区推广种植的种植结构品增补或调整适合本地区推广种植的种植结构品种。种。参考文献 1 环办土壤201953号 关于印发农用地土壤环境质量类别划分指南的通知 2 粤农农2019440号 关于印发广东省受污染耕地安全利用总体方案的通知 3 农办科201914号 关于印发 中轻度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录（2019年版）的通知