林地土壤环境质量评价与类别划分技术思路

□ 浙江省地质调查院 董岩翔 黄春雷

国务院《土壤污染防治行动计划》（2016）中要求，“有条件的地区要逐步开展林地、草地、园地等其他农用地土壤环境质量类别划定工作”。浙江就是具备了条件的地区。多目标区域地球化学调查（1∶25万）及县级土地质量地质调查可以提供有效的数据支持。因此，先行开展试点，并通过试点总结经验，完善方法技术、构建标准体系、制定技术规范、做好技术储备，是浙江当务之急。现就若干技术问题作一讨论，供决策之用。

一、林地与林地土壤

（一）林地资源

森林生态系统是陆地最大的生态系统，具有维护和改善生态环境的重要功能。据《浙江土地资源》资料（90年代），全省林地面积8304万亩，占全省陆域面积的52.5%。其中有林面积占80.8%、灌木林面积占5.8%、疏林面积占7.9%。从分布上，浙江的林地集中于浙西南、浙西北和浙东丘陵山区的一些市县。

（二）林地土壤

林地土壤是在自然土壤的基础上形成的，自然因素和生物因素是构成林地土壤环境的主要因素，在土壤理化性状、物质组成、人类扰动方面，与耕地土壤有明显不同。林地土壤的环境质量，主要与成土母质的类型（即地质背景）密切相关，并表现出继承性的特征。林地土壤的环境质量，不仅影响林木的生长发育，也对流域环境（土壤、水）产生影响。

二、林地土壤环境质量类别评判的技术难点

农用地土壤环境质量分类管理，作为一项国家制度入法（土壤污染防治法）。从保障农产品质量安全的目的出发，我国颁布了《农用地土壤污染风险管控标准》（GB15618-2018）。该《标准》对农用地的定义为耕地、园地、草地，不包括林地。可以理解为是针对以生产食用农产品的农地而言的。但对林地，重点应在于土壤生态环境的保护，目的各有侧重。基于此，林地土壤环境质量的评价与类别划分，便存在以下技术难点。

（一）评判指标问题

重金属在耕地土壤环境质量分类中，确定 Cd、Hg、Pb、As、Cr、Ni、Cu、Zn8种 ，其 中 Cd、Hg、Pb、As、Cr给出管控值。那么林地应选择哪些指标？依据是什么？这是难点之一。

（二）评价标准问题

耕地给出了筛选值和管控值作为评判标准，林地土壤类别评判是否沿用这一标准？如果沿用，是否有实际意义？若另设标准是否可行？依据什么设立标准？这是难点之二。

（三）评价单元问题

《农用地土壤环境质量类别划分技术指南》（环保部），要求根据土壤污染程度的空间分布划分类别单元，其边界为耕地物理边界、地块边界或权导边界。林地集中于山区，人类活动（尤其是工业生产）甚微，如何划分单元，其依据和意义何在？这是难点之三。

还有诸如类别划分结果的表达、成果的汇总等，都是一个需要考虑的具体问题，都要通过研究、试点、论证逐一解决。

三、林地土壤环境质量评价与类别划分讨论

（一）总体思路

以《土壤污染防治法》为指导，以林地土壤生态环境保护为目标，以区域土壤地质背景研究和地球化学调查实测数据为基础，依据《农用地土壤环境质量类别划分技术指南》，通过试点，构建林地土壤环境质量类别划分的方法技术体系，制定“浙江省林地土壤环境质量划分技术规程”，推进浙江林地土壤环境质量类别划分，服务土壤环境质量分类管理工作。

类别划分应遵循以下原则。

1.科学性原则

在样点密度控制、评价指标选择、评价标准设置、评价单元划分等关键问题上，保证科学性、合理性。

2.差别化原则

强调在类别相同的情况下，开展对污染物（指标）及其组合特征的识别，以利对其生态风险的判断、评估。

3.综合性原则

分类工作要充分利用基础地质调查、土壤调查、土地调查、林地调查、地球化学调查等方面的资料及成果，进行综合研究，以提高类别划分的质量。

（二）工作精度及数据来源

林地土壤环境质量类别划分，不同于耕地。工作比例尺过小分类成果则太粗，不利于支撑县市级的分类管理；比例尺过大，不仅实际意义不大，也不符合当前的国情、省情。

林地土壤环境质量类别划分，主要利用多目标地球化学调查中的单点样分析数据，辅以县级土地质量地质调查数据。多目标地球化学调查采用的是网格法布样，每一平方公里采一件样品，4平方公里组成一件分析样，共分析54项指标，目的是快速查明国土范围的元素地球化学分布情况，其方法技术具有世界领先性。以该密度的数据可以满足省级层面林地土壤环境质量评价和分类的需要。若对单点样进行分析，便可以获得每平方公里有一件实测数据的资料，其控制密度为1件/平方公里，这个密度十分适用于林地土壤环境类别评判工作，加上县级土地质量地质调查数据的支持，效果会更佳。此外，对于受矿业活动等影响较大的重金属高背景地区，要适当增加样品控制密度。

（三）评价指标与标准

为促进林地土壤环境质量改善，确保森林生态系统安全稳定，进行林地土壤环境质量评价及类别划分。评价是调查的结果，划分类别则是行政管理决策的结果。由于林地与耕地的土壤环境质量保护目标各有侧重，在评价与类别划分上，其指标、标准、类别含义也不尽相同。

1.评价指标

依据污染物的来源及其毒害性，农用地（耕地）土壤环境类别划分选择了 Cd、Hg、Pb、As、Cr、Ni、Cu、Zn等8种重金属及六六六、滴滴涕、苯并芘〔a〕有机污染物作为评价分类指标。从浙江林地土壤地质背景的复杂性、元素地球化学分布的差异性特点看，仅以上述8种重金属元素作为评价指标显然是不够的。基于现代分析技术和多目标地球化学调查数据的支持，应尽可能地将与土壤地质背景、地球化学背景相对应的元素列入评价指标，如 Mo、Sn、Sb、V、Ti、F等， 这些元素既有毒害性的，也有生物非必须的。指标名单的扩展，有利用评价的科学性、准确性的提升。

2.评价标准

林地土壤环境质量评价，实质上就是林地土壤地球化学评价，而地球化学评价是以地球化学背景为基准的，元素地球化学背景，是元素在一定区域内，介质中元素含量的平均水平。土壤元素自然背景的高低，对土壤环境质量影响很大，所以，土壤地球化学背景是土壤环境质量评价最基本的依据。基于这一认识，评价的思路也便清晰起来，农用地（耕地）土壤环境质量评价采用GB15618-2018中的污染风险筛选值和管控值，而林地土壤环境质量评价则采用元素地球化学背景值。

30余年来，浙江在以耕地为主的平原区和林地覆盖的丘陵山区，开展了持续不断的元素地球化学背景值研究，包括岩石、水系沉积物、深层土壤、表层土壤等介质环境，建立了相应的元素地球化学背景值。在林地土壤区，不仅建立了不同类型土壤的环境地球化学基准值，还分别建立了不同成土母质的元素地球化学背景值，林地土壤背景值的研究成果为林地土壤环境质量评价与类别划分奠定了基础。

（四）评价单元与类别划分

1.评价单元

在以找矿为目的勘查地球化学中，是以不同的地质子区作为评价单元，以单元内成矿元素（或指示元素）的浓度梯度变化进行地球化学评价的；在农用地土壤环境质量类别划分中，是根据土壤污染程度及空间分布确定评价单元的。由于评价对象、评价目的的不同，林地土壤环境质量评价单元，拟依据元素在林地土壤中的富集程度（或累计程度）及其空间分布特征（与相关地质体的展布）确定评价单元。

那种主张以土壤类型、植被类型建立评价单元的思路值得商榷。由于发育于不同母岩（母质）上貌似相同的土壤（如红壤、黄壤等），始终带有母岩的“先天烙印”，存在明显的地球化学差异，而不同树种和植被群落的分布，是植物本身的生物特性及气候、地貌、土壤等多种因子综合作用的结果，若按上述两种思路建立土壤环境质量评价单元，则难对林地土壤环境质量类别的划分进行环境科学的判断。

2.类别划分

农用地土壤环境质量划分优先保护类、安全利用类和严格管控类三类，并以土壤的风险管控类为重点，以耕地的安全利用为目的，分别通过农艺调控、替代种植、种植结构调整或退耕换林还草以及划定特定农产品禁止生产区等措施进行分类管理，以保障耕地安全利用和农产品质量安全。如果沿用农用地土壤环境质量分类方案，虽可以保持类别划分的一致性，便于操作，但各类别的内涵及管理目标则须予以完善；如另行建类，无论在定义上，还是表述上都可能引起争议，不利于工作的推进，故建议林地土壤环境质量仍执行农用地的分类方案。

基于地球化学评价的思路，以林地土壤区域地球化学背景为基准，进行土壤环境质量类别的划分。具体意见是。

（1）小于或等于背景的，视为自然地球化学背景，反映元素（指标）含量在土壤中的自然分布状态，土壤生态环境风险低，一般情况下无须人为干预，作为自然林地土壤类予以保护。

（2）大于背景小于3倍背景的，视为地球化学高背景，反映元素（指标）在某些母岩（母质）中的地球化学专属性特征，如基性岩类的Ni、Cr、Cu等，酸性岩类的Pb、Zn、Ti，碳酸盐类的As、F等。在自然状态下，这类地球化学高背景，一般不对林地土壤构成生态环境风险，但可能在迁移的作用下，对下游的农田造成影响，即在农田土壤中富集。从区域生态环境的管理的需要出发，可通过控制性监测的方法，以评估其生态环境影响。因此地球化学高背景单元，又可列为安全保护类。

（3）大于3倍背景的，视为地球化学异常，反映元素（指标）显著超过背景的现象。地球化学异常往往由地质成矿作用、矿山开发活动或特殊地质体引起。这类异常，通常表现为强度高（含量）、变异性大（离散度）、迁移能力强（形成分散流），不仅可对周边农田造成污染，当土地利用方式改变或土壤环境发生变化（如pH值下降）时，还有可能形成化学定时炸弹，即引致延缓但突然爆发的有害效应。这类地球化学异常，存在潜在的生态环境风险，应予以常规的监测，并通过监测进行风险的预测预警。在分类管理中，应列为严格管控类。

需要说明的是，取3倍背景作为判别地球化学异常是基于两点的考虑：一是对浙江林地土壤的地球化学背景研究，二是参考了农用地土壤环境筛选值与严控值的量级关系。地球化学背景为元素在土壤中的平均含量（即算术平均值）。

四、林地土壤环境质量类别划分技术流程

林地土壤环境质量类别划分工作大致可分三个阶段，即准备阶段、评价分类阶段和成果汇总阶段。

（一）准备阶段

包括工作方案的编制、资料收集、补充调查、单点样分析、基础土建编制（地貌图、地质矿产图、土壤母质图、点位分布图、植被图等）、数据统计分析及元素地球化学图制作等。

（二）评价分类阶段

1.点位类别评判

对区内各点位（样品点位）土壤的各单项指标（元素），按林地土壤环境质量分类标准，逐一进行类别的评判。分为三类：自然保护类、安全保护类和风险防控类。

2.划定类别单元

根据点位各单项指标类别的空间分布，划定林地土壤环境质量类别单元。原则上，受同一土壤地质背景影响，且类别相似的点位划为同一类别单元，单元内点位一般不少于5个。单元边界划定应考虑地貌特点、地质体边界、植被分布特点等综合确定。

3.类别单元优化调整

为便于林地土壤环境管理，在同一个行政区，可以将类别单元相同且紧邻的单元予以合并，整合为一个单元；对跨行政区（县市或镇乡）的单元，为落实属地责任可以按照行政边界进行拆分。在同一类别单元内，还可以根据元素的组合情况，进一步划分出子单元。

（三）成果汇总阶段

包括成果图件的编制、分类结果的统计、单元的建档（登记卡、数据库等）和报告的编写等。

林地土壤环境质量类别划分，尚无具体技术要求，只是要求参照农用地土壤环境质量划分之技术指南。因此，编制浙江省林地土壤环境质量类别划分技术方案，既有必要性，又有紧迫性。