重金屬污染菜地土壤安全利用技術指南

1DB44/TXXXX—XXXX重金屬污染菜地土壤安全利用技術指南本文件規(guī)定了重金屬污染菜地土壤安全利用的技術實施流程、目標確定、技術選擇原則、污染菜地安全利用技術、技術方案編制、工程實施與過程管理、效果評估和編制總結報告的要求。本文件適用于重金屬污染菜地土壤安全利用篩選與實施，涉及的重金屬元素包括鎘、鉛、汞、鉻，以及類金屬砷，不適用于放射性重金屬污染菜地土壤的安全利用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB2762食品安全國家標準食品中污染物限量GB5084農田灌溉水質標準GB15618土壤環(huán)境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）GB/T36783種植根莖類蔬菜的旱地土壤鎘、鉛、鉻、汞、砷安全閾值NY/T3443石灰質改良酸化土壤技術規(guī)范DB44/T2263.1耕地土壤重金屬污染風險管控與修復總則DB44/T2263.2耕地土壤重金屬污染風險管控與修復風險評價DB44/T2263.3耕地土壤重金屬污染風險管控與修復安全利用技術DB44/T2264稻田土壤鎘、砷污染生理阻隔技術規(guī)范DB44/TXXX耕地土壤重金屬污染鈍化調理技術指南3術語和定義DB44/T2263.1、DB44/T2263.2和DB44/T2263.3界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1菜地vegetablefield常年種植蔬菜為主的耕地，包括大棚用地、農田間套種植蔬菜地。3.2重金屬復合污染菜地vegetablefieldwithcombinedcontamination土壤耕作層同時存在兩種及以上重金屬，其含量超過GB15618規(guī)定的重金屬污染風險篩選值與GB/T36783中規(guī)定的安全閾值，易導致生產的至少一類蔬菜重金屬超標。3.3生物質炭biochar以作物秸稈或竹炭等植物廢棄物、畜禽糞便和餐廚垃圾等生物質為原料，在絕氧或有限氧氣供應條件下，高溫干餾熱裂解得到的穩(wěn)定的固體富碳物質。3.42DB44/TXXXX—XXXX污染指數pollutionindex評價土壤、農產品重金屬污染程度的一種相對的無量綱指數，是評價單元內土壤或農產品中重金屬的實測濃度均值與GB15618規(guī)定土壤重金屬的篩選值或GB2762規(guī)定的食品中重金屬限量的比值。本文件中的重金屬污染指數依據DB44/T2263.2規(guī)定方法計算。4技術實施流程依據DB44/T2263.2確認的Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1和Ⅲ2級風險菜地土壤，分析其周邊污染源，在確定無明顯污染源或污染源可控的前提下，按圖1的工作程序進行安全利用。圖1重金屬污染菜地土壤安全利用工作程序5安全利用目標確定依據DB44/T2263.2，收集基礎資料，確認菜地土壤污染特征、蔬菜種類或品種、重金屬累積特3DB44/TXXXX—XXXX性、安全利用區(qū)域邊界等，合理提出目標區(qū)域的安全利用率目標值。具體工作流程宜參考DB44/T2263.3。6安全利用技術選擇原則依據DB44/T2263.2劃分的重金屬污染耕地土壤安全利用類四個風險等級(Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2明確目標重金屬類型，選擇相應的安全利用技術，并加強對土壤污染風險的監(jiān)控。同時，確保菜地灌溉用水符合GB5084中的要求。當安全利用單元內風險等級發(fā)生變化時，需及時調整相應的安全利用技術。選擇原則如下：a)風險等級為Ⅱ1的區(qū)域，宜選擇鈍化調理與生理阻隔的聯合技術，輔以深翻耕等措施；b)風險等級為Ⅱ2的區(qū)域，宜選擇強化鈍化調理與生理阻隔的聯合技術；c)風險等級為Ⅲ1的區(qū)域,宜選擇強化鈍化調理與生理阻隔的聯合技術，輔以深翻耕等措施，或（并）在滿足當地飲食習慣的前提下，選種低累積蔬菜品種；d)風險等級為Ⅲ2的區(qū)域,宜選擇強化鈍化調理與生理阻隔的聯合技術，輔以深翻耕等措施，或（并）在滿足當地飲食習慣的前提下，選種低累積蔬菜種類。7鎘污染菜地土壤安全利用技術7.1技術原理根據土壤理化性質或蔬菜累積鎘能力等因素，通過適當調節(jié)土壤pH值，降低土壤鎘的活性；提高土壤有機質含量，增加對鎘的吸附固定；種植鎘低累積蔬菜品種或種類，抑制蔬菜對鎘的吸收，實現安全利用。1級風險區(qū)域7.2.1當土壤pH值≤6.5時，宜在蔬菜播種或移栽前，結合土壤翻耕施用適宜的農用石灰質物質，提高土壤pH到6.5以上；參考GB/T36783，當土壤有機質含量較低時（如＜10g/kg），宜混施腐殖質或生物質炭，提高土壤有機質含量（如＞10g/kg），降低土壤鎘的活性。7.2.2當土壤pH值＞6.5時，參考GB/T36783，宜在蔬菜播種或移栽前，施用適宜的腐殖質或生物質炭等有機碳類鈍化調理劑，提高土壤有機質含量(如＞30g/kg)。當土壤pH值＞7.5時，不宜施用農用石灰質物質。鈍化調理劑的選擇和施用方法宜參考DB44/TXXX《耕地土壤重金屬污染鈍化調理技術指南》和NY/T3443。7.2.3如在上述技術措施實施后仍無法達到安全利用，宜在施用鈍化調理劑的基礎上，輔以施用硅或硅/硒組合等生理阻隔劑，在蔬菜（除茄果類）的生長中期或茄果類的座果期，選擇光照、溫度適宜的時間段噴施2次。生理阻隔劑的選擇和施用方法宜參考DB44/T2264。7.2.4針對土壤鎘污染指數＞3的風險區(qū)域，在上述技術措施基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤中鎘污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。2級風險區(qū)域7.3.1當土壤pH值≤6.5時，宜在蔬菜播種或移栽前，結合土壤翻耕施用適宜的農用石灰質物質，提高土壤pH到6.5以上，并增施腐殖質或生物質炭等有機碳類鈍化調理劑，提高土壤有機質含量（如＞30g/kg）。當土壤pH值＞6.5時，參照7.2，宜以提高土壤有機質含量為主(如＞30g/kg)。7.3.2在上述技術措施的基礎上，適合的時期，輔以施用硅或硅/硒組合等生理阻隔劑，提高鈍化調理劑的施用量，強化土壤鎘的鈍化。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法參照7.2。4DB44/TXXXX—XXXX7.4Ⅲ1級風險區(qū)域7.4.1在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤鎘含量至土壤鎘污染指數＜3，并施加有機肥提高表層土肥力。根據土壤pH值、有機質含量等性質，施用適宜的鈍化調理劑，輔以生理阻隔劑。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法可參考7.2。7.4.2如在上述技術措施的實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植鎘低累積蔬菜品種。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鎘低累積蔬菜品種，篩選的低累積蔬菜品種需經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。葉菜類品種可依次考慮種植大白菜、包心菜和上海青等；豆類品種可依次選種豌豆、豆角等。7.5Ⅲ2級風險區(qū)域該風險等級區(qū)域的安全利用技術參照7.4。如在7.4的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植鎘低累積蔬菜種類。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鎘低累積蔬菜種類，篩選出的鎘低累積蔬菜種類需經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。蔬菜種類可依次考慮葉菜類、豆類或根莖類、瓜類和茄果類等。7.6復合污染風險區(qū)域7.6.1針對鎘污染為主的鉛或汞復合污染風險區(qū)域，參考鎘污染風險等級相應的安全利用技術措施實施。7.6.2針對鎘污染為主的砷復合污染風險區(qū)域，參考鎘污染風險等級相應的安全利用技術措施實施，宜考慮農用石灰質物質活化砷的風險，減少農用石灰質物質施用量，改施或增施鐵或錳改性生物質炭鈍化調理劑。7.6.3針對鎘污染為主的鉻復合污染風險區(qū)域，參考鎘污染風險等級相應的安全利用技術措施實施，宜混施零價鐵等還原性鈍化調理劑，同步鈍化土壤鉻。7.6.4當上述復合污染菜地所涉及重金屬的風險等級相當時，結合本文件針對各重金屬風險等級的相應安全利用技術，選擇較為均衡的綜合治理措施實施。7.6.5篩選適宜當地種植和飲食習慣的鎘低累積蔬菜品種或種類時，需兼顧相應復合污染重金屬的累積系數與風險。8鉛污染菜地土壤安全利用技術8.1技術原理根據土壤理化性質或蔬菜累積鉛能力等因素，通過適當調節(jié)土壤pH值或混施磷肥，降低土壤鉛的活性；提高土壤陽離子交換量（CEC輔以磷肥等措施，增強土壤對鉛的吸附固定能力；種植鉛低累積蔬菜種類或品種，抑制蔬菜對鉛的吸收，實現安全利用。1級風險區(qū)域8.2.1根據土壤pH值、CEC等理化性質，選用適宜的鈍化調理劑，具體可參照7.2。針對土壤CEC較低的菜地(如＜10cmol/kg),宜優(yōu)先施用硅酸鹽類黏土礦物（如蒙脫石、蛭石等）鈍化調理劑，提高土壤CEC(如＞30cmol/kg)。如上述技術措施實施后仍無法達到安全利用，可增加磷肥的施用量，進一步降低土壤鉛的活性。在上述技術措施的基礎上，輔以施用硅或硅/硒組合等生理阻隔劑。8.2.2針對土壤鉛污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施的基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤鉛污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。5DB44/TXXXX—XXXX2級風險區(qū)域根據土壤pH值、CEC等理化性質，選用適宜的鈍化調理劑和生理阻隔劑，具體可參照8.2。在8.2的技術措施基礎上，增加鈍化調理劑的施用量，強化土壤鉛的鈍化。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法可參考8.2。8.4Ⅲ1級風險區(qū)域該風險等級的安全利用技術參考8.3。如在8.3的技術措施實施后無法達到安全利用，則考慮種植鉛低累積蔬菜品種。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鉛低累積蔬菜品種，篩選出的鉛低累積蔬菜品種需經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。葉菜類品種可依次考慮包心菜、上海青等；根莖類品種可依次考慮紅蘿卜、大蒜、地瓜等。8.5Ⅲ2級風險區(qū)域8.5.1該風險等級的安全利用技術參考8.4。如在8.4的技術措施基礎上仍無法達到安全利用，則考慮種植鉛低累積蔬菜種類。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鉛低累積蔬菜種類，篩選出的鉛低累積蔬菜種類需經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。蔬菜種類可依次考慮葉菜類、根莖類、豆類或瓜類和茄果類等。8.5.2針對土壤鉛污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施的基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤鉛污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。8.6復合污染風險區(qū)域8.6.1針對鉛污染為主的鎘或汞復合污染風險區(qū)域，參考鉛污染風險等級相應的安全利用技術措施實施。8.6.2針對鉛污染為主的砷復合污染風險區(qū)域，參考鉛污染風險等級相應的安全利用技術措施實施，宜考慮農用石灰質物質活化砷的風險，減少農用石灰質物質施用量，改施或增施鐵或錳改性鈍化調理劑。8.6.3針對鉛污染為主的鉻復合污染風險區(qū)域，參考鉛污染風險等級相應的安全利用技術措施和7.6.3的技術措施實施,混施腐殖質、零價鐵等還原性鈍化調理劑，同步鈍化土壤鉻。8.6.4當上述復合污染菜地所涉及重金屬的風險等級相當時，結合本文件針對各重金屬風險等級的相應安全利用技術措施，選擇較為均衡的綜合治理措施實施。8.6.5篩選適宜當地種植和飲食習慣的鉛低累積蔬菜品種或種類時，需兼顧相應復合污染重金屬的累積系數與風險。9汞污染菜地土壤安全利用技術9.1技術原理根據土壤理化性質或蔬菜累積汞能力等因素，通過適當調節(jié)土壤pH值，降低土壤汞的活性；提高土壤CEC，增強土壤對汞的吸附固定；種植汞低累積蔬菜種類或品種，抑制蔬菜對汞的吸收，實現安全利用。1級風險區(qū)域9.2.1根據土壤pH、CEC等理化性質，選用適宜的鈍化調理劑，具體可參照8.2。汞污染菜地不宜使用大量的腐殖質，避免汞甲基化風險。如上述技術措施實施后仍無法達到安全利用，宜輔以施用硅或硅/硒組合等生理阻隔劑。6DB44/TXXXX—XXXX9.2.2針對土壤汞污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施的基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤中汞污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。2級風險區(qū)域根據土壤pH、CEC等理化性質，選用適宜的鈍化調理劑和生理阻隔劑，具體可參照8.2。在8.2的技術措施基礎上，增加鈍化調理劑的施用量，強化土壤汞的鈍化。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法可參考8.2。9.4Ⅲ1級風險區(qū)域該風險等級的安全利用技術參考9.3。如在9.3的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植汞低累積蔬菜品種。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的汞低累積蔬菜品種，并經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。葉菜類品種可依次考慮油麥菜、上海青和包心菜等；瓜類品種可依次考慮南瓜、絲瓜和冬瓜等。9.5Ⅲ2級風險區(qū)域9.5.1該風險等級的安全利用技術參考9.4。如在9.4的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植汞低累積蔬菜種類。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的汞低累積蔬菜種類，并經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。蔬菜種類可依次考慮葉菜類或瓜類、根莖類、豆類、茄果類等。9.5.2針對土壤汞污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施基礎上，在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤汞污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。9.6復合污染風險區(qū)域9.6.1針對汞污染為主的鎘或鉛復合污染風險區(qū)域，參考汞污染風險等級相應的安全利用技術措施實施。9.6.2針對汞污染為主的砷復合污染風險區(qū)域，參考汞污染風險等級相應的安全利用技術措施實施，宜考慮農用石灰質物質活化砷的風險，減少農用石灰質物質施用量，改施或增施鐵或錳改性鈍化調理劑。9.6.3針對汞污染為主的鉻復合污染風險區(qū)域，參考汞污染風險等級相應的安全利用技術措施和7.6.3的技術措施實施，宜混施腐殖質、零價鐵等還原性鈍化調理劑，同步鈍化鉻。9.6.4當上述復合污染菜地所涉及重金屬的風險等級相當時，結合本文件針對各重金屬風險等級的相應安全利用技術，選擇較為均衡的綜合治理措施實施。9.6.5篩選適宜當地種植和飲食習慣的汞低累積蔬菜品種或種類時，需兼顧相應復合污染重金屬的累積系數與風險。10鉻污染菜地土壤安全利用技術10.1技術原理根據土壤理化性質或蔬菜累積鉻能力等因素，通過適當調節(jié)土壤pH值，還原鈍化，抑制氧化，降低土壤鉻的活性；生理阻隔，種植鉻低累積蔬菜種類或品種，抑制蔬菜對鉻的吸收，實現安全利用。1級風險區(qū)域10.2.1蔬菜播種或移栽前，深翻耕，施用適量的腐殖質、鐵改性生物質炭等鈍化調理劑，降低土壤鉻活性。在確保土壤pH值≤7.5時，混合施用適宜的零價鐵等還原性鈍化調理劑，還原鈍化鉻；當土壤7DB44/TXXXX—XXXXpH值＞7.5時，宜考慮施用酸性有機質等酸性鈍化調理劑，降低土壤pH值≤6.5，提高土壤鉻安全閾值。如上述技術措施實施后仍無法達到安全利用，宜施用硅或硅/硒組合等生理阻隔劑。10.2.2針對土壤鉻污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施的基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤鉻污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。2級風險區(qū)域根據土壤pH值、氧化還原電位（Eh）等理化性質，選擇適宜的鈍化調理劑和生理阻隔劑，具體可參考10.2。在10.2的技術措施基礎上，增加鈍化調理劑的施用量，強化土壤鉻的還原和鈍化。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法可參考10.2。10.4Ⅲ1級風險區(qū)域該風險等級的安全利用技術參考10.3。如在10.3的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植鉻低累積蔬菜品種。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鉻低累積蔬菜品種，并經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。葉菜類品種可依次考慮上海青、大白菜和油麥菜等；瓜類品種可依次考慮南瓜、木瓜和青瓜等。10.5Ⅲ2級風險區(qū)域10.5.1該風險等級的安全利用技術參考10.4。如在10.4的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植低累積的蔬菜種類。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的鉻低累積蔬菜種類，并經過至少兩季、三種以上不同母質發(fā)育土壤驗證，確認其低累積性狀的穩(wěn)定性。蔬菜種類可依次考慮葉菜類或瓜類、根莖類、茄果類和豆類等。10.5.2針對土壤鉻污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤鉻污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。10.6復合污染風險區(qū)域10.6.1針對鉻污染為主的鎘、鉛或汞復合污染風險區(qū)域，參考鉻污染風險等級相應的安全利用技術措施實施。當土壤pH值＜5.5時，宜施用適宜農用石灰質物質等酸堿鈍化調理劑，或提高腐殖質、生物質炭、鐵改性生物質炭的施用量，防止土壤鎘、鉛或汞被活化。10.6.2針對鉻污染為主的砷復合污染風險區(qū)域，參考鉻污染風險等級相應的安全利用技術措施實施。10.6.3當上述復合污染菜地所涉及重金屬的風險等級相當時，結合本文件針對各重金屬風險等級的相應安全利用技術，選擇較為均衡的綜合治理措施實施。10.6.4篩選適宜當地種植，并符合其飲食習慣的鉻低累積蔬菜品種或種類時，需兼顧相應復合污染重金屬的累積系數與風險。11砷污染菜地土壤安全利用技術11.1技術原理根據土壤理化性質或蔬菜累積砷能力等因素，通過適當調節(jié)土壤pH值，鈍化調理，降低土壤砷活性；生理阻隔，種植砷低累積蔬菜種類或品種，抑制蔬菜對砷的吸收，實現安全利用。1級風險區(qū)域8DB44/TXXXX—XXXX11.2.1當土壤pH值≤6.5時，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，施用鐵或錳改性生物質炭等鈍化調理劑，促進砷氧化、固定，降低土壤砷活性，不宜施用農用石灰質物質等酸堿鈍化調理劑。當土壤pH值＞6.5時，在上述措施基礎上，宜結合使用酸性有機肥等，降低土壤pH值,促進土壤砷鈍化。11.2.2如上述技術措施實施后仍無法達到安全利用，參考7.2，施用硅、鋅、鐵/錳等一種或幾種生理阻隔劑。11.2.3針對土壤砷污染指數＞1.5的風險區(qū)域，在上述技術措施的基礎上，宜在蔬菜播種或移栽前，深翻耕，降低表層土壤砷污染風險，同時施加適量有機肥提高表層土肥力。2級風險區(qū)域根據土壤pH、CEC等理化性質，選用適宜的鈍化調理劑和生理阻隔劑，具體可參考11.2。在11.2的技術措施基礎上，進一步增加鈍化調理劑的施用量，強化土壤砷的鈍化。鈍化調理劑和生理阻隔劑的選擇和施用方法可參考11.2。1級風險區(qū)域該風險等級的安全利用技術參考11.3。如在11.3的技術措施實施后仍無法達到安全利用，則考慮種植砷低累積蔬菜品種。在當地菜地開展試驗，篩選出適宜當地種植和飲食習慣的砷低累積蔬菜品種，并