文献综述：
土壤资源是最重要的自然资源之一，是人类赖以生存的物质基础，也是生态环境的重要组成部分，其质量的优劣直接关系到农产品的质量安全、人类的健康以及社会经济的可持续发展。我国土壤资源严重不足，人均耕地面积不足世界平均值的1/3，而且由于过去几十年不合理的利用，土壤退化十分严重，土壤质量总体水平不高，严重影响着我国农业的可持续发展和粮食安全。据统计，因土壤侵蚀、肥力贫瘠、盐渍化、沼泽化、污染及酸化等造成的土壤退化总面积约 4. 6亿，占全国土地总面积的40% ，是全球土壤退化总面积的 1/4。构建和完善土壤质量标准体系是解决上述严峻问题系统工程中的一个重要环节，是建设以环境资源承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会，努力走向社会主义生态文明新时代的基础性工作。
对土壤来说，对其质量评定最重要依据是土壤环境质量标准。土壤环境质量标准的制定是非常复杂的，需要考虑的因素很多，其中最主要的是环境因素，同时兼顾社会、经济和技术条件。科学的土壤环境标准是评价土壤环境质量的前提条件。由于土壤质量对可持续发展的重要作用，土壤质量问题正在不断得到世界范围内的共同关注。传统意义上的土壤质量主要与土壤的肥力质量相关。随着社会经济发展，土壤质量概念的内涵也在发展中。现代的土壤质量是指土壤提供食物、纤维、能源等生物物质的土壤肥力质量，土壤保持周边水体和空气洁净的土壤环境质量，土壤容纳消解无机和有机有毒物质、提供生物必需的养分元素、维护生畜健康和确保生态安全的土壤健康质量的综合量度。
土壤质量标准是土壤质量领域的一种规范性文件。20世纪中叶以来，全球范围内爆发了一系列环境公害事件，包括由重金属污染引起的骨痛病、水俣病等，引起了全人类的高度关注。世界各国普遍认识到环境保护的重要性，加强了环境立法工作，土壤环境质量标准逐渐纳入各国环境标准体系，尤其是荷兰、英国、丹麦、法国、日本等国土面积较小或工业历史较长的发达国家，以及经济力量雄厚的前苏联、美国等大国。在1968年以前，前苏联制定了第一个土壤环境质量标准。各国制定土壤标准的原则依据基本相同，即以污染物对动植物、人体健康的环境基准值作为定值的基础依据。但在标准定值方法、标准应用目标的理解上有所差异，各有侧重，对潜在生态风险的重视程度也有所不同。如英国按照土地利用类型，考虑As、Cd、、Cr(总)、Pb、Hg、 Se对人体健康的影响和Cu、Zn、Ni对植物的影响，制定了土壤污染“起始浓度”，但未给出土壤修复所需的“行动值”，且尚未涉及生态风险，2002 年英国环境署(Environment Agency，EA)环 境、食 品 与 农 村 事 务 部 ( Department of Environment，Food and Rural Affairs，DEFRA)颁布了一系列污染场地报告文件(contaminated land report，CLR)。 CLR 系列报告在收集英国污染场地上各种常见污染物的毒性及其暴露途径进行分析的基础上，对各种污染物及潜在风险进行评价 (CLR8)，提出了英国适用的污染场地暴露评估模型。丹麦则制定了由土壤质量基准、生态毒理学基准、背景水平和土壤污染物消减基准、污染点地下水质量基准、污染点大气质量基准构成的三位一体的土壤质量标准，以确保土地作为生态敏感目标（私人菜园、花园、日常活动中心）的利用功能、污染程度的准确评判。新西兰则根据土地服务功能，如农业用地、居住或公用场地（如公园）、商业用地、工业用地、木材加工场地等特殊环境，分别规定了质量评价和修复要求，以保护植物生长、人体健康及动物（蚯蚓）安全，由于新西兰的土壤指导值都针对特定的污染场地，每种指导值涉及的污染物种类以及暴露途径的设置都更有针对性，方便用于具体场地污染判别。然而，由于各种污染场地指导值采用的风险评估方法不同，包括暴露途径设置、参数赋值等差异，必然造成同一污染物具有不同的指导值。日本土壤标准主要以保护地下水涵养功能和水质净化为目标，规定了土壤试样溶出量共27个项目定值，日本土壤环境质量标准从上个世纪 70 年代首次制定，到 2014 年最新修订，已经历了半个世纪的历史阶段，其环境质量标准的项目和内容构成也根据时代的不同而有所不同。每个阶段因所出现的环境问题而引发，可以划分为以下四个阶段: 第一阶段是1970～1990年代。这一阶段土壤污染防治农田污染为主，主要土壤环境质量标准项目为重金属(镉、铜和砷)。第二阶段是1990～ 1999年代，是土壤环境质量标准制定和强化阶段，以 1991年8月环境厅第46号告示的公示为标志，制定土壤环境质量标准，标准项目涵盖重金属、农药和VOC 类物质。第三阶段是1999～2010 年代，以1999年日本颁布《Dioxins 物质对策特别措施法》和2002年颁布《土壤污染对策法》为标志，开展工业和城市用地的土壤污染防治和防治有毒有害类(Dioxins)物质污染防治工作。第四阶段是2010年至今，以 2010 年《土壤污染防治法》的修订和 2011年8月颁布的《防治因 2011年3月11日东北地方太平洋地震引发核电站泄漏事故排放的放射性污染物质对环境造成污染的特别措施法》为标志，《土壤污染防治法》的修订从分析土壤污染源头和降低污染物质对环境和人类健康风险的角度出发，梳理了环境质量标准项目的分类和标准。而2011年3月11日的大地震及因此引发的核电站泄漏事故使得放射性物质污染对日本的国土环境和国民健康造成极大威胁，因此日本政府颁布法律，正式开展了放射性污染物质的防治工作。
根据以上介绍，当前国际上土壤环境标准根据保护对象不同可分为三类：一类是基于人体健康风险评估制定，目的是保护活动在污染场地上的人体健康安全；第二类是基于生态风险评估制定，目的是保护土壤的生态功能；第三类基于污染土壤的环境风险制定，目的是保护与土壤相邻的环境介质不受污染，如用于保护地表水、地下水等的土壤环境标准. 当前各国保护土壤相邻环境介质的标准与保护人体健康、生态风险的标准一般单独颁布，二者在数值上往往相差很大。而根据标准作用类型，土壤环境质量标准可以分为三类：一是目标值，其数值非常保守，据此判断其风险几乎可完全忽略，用于保护土地自然生态环境和土地可持续发展利用；二是筛选值，其数值相对保守，用于保护人体健康或土地主要生态功能，据此可以判断存在潜在风险，需要进一步污染调查；三是行动值，据此可以判断污染场地存在不可接受的风险，需要立即采取对应措施。
我国最早发布的关于土壤环境质量标准是1995 年 7 月 13 日发布、1996 年 3 月 1 日实施的《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)。该标准对农业用地与自然保护区土壤中的污染物最高限值做了规定，涉及 8 种重金属与 2 种有机氯农药。随后国家先后在 2001 年与 2003 年发布了 GB/T18407 《农产品质量安全》系列标准，对影响无公害蔬菜、水果、水产品、乳与乳制品的土壤环境质量做出了规定。从 20 世纪 80 年代开始，我国土壤质量标准研究有了一定发展，主要侧重于土壤质量的化学分析方法标准，少量涉及标准、术语评审和整理、生物方法和物理方法，但缺少了土壤采样方法、土壤质量评价和土壤修复及培育等方面的标准。我国土壤环境质量标准的制定对土壤资源的评价、预测、保护和管理起到了积极的作用，但由于土壤的复杂性等原因，标准在实际应用中存在一些问题，如标准过于强调统一、未考虑重金属有效态、标准技术归口混乱、采用国际标准率低等。举例来讲，我国地域辽阔，气候类型复杂多样，各地土壤性质差异很大。同样的污染物进入不同的土壤，其迁移转化规律必然不同，很难以一种标准来界定某种污染物的临界值。采用全国统一的标准值，在实际应用中，难免会出现许多地区的含量会高于国家标准值，即使在土壤未受任何污染的情况下也会超标，从而影响土地的正常利用; 而有些地方的含量即使低于国家标准，也有可能有污染物的积累，却因没有超标而没有引起足够的重视。
对重金属来讲，前处理方法以电热板消解和微波消解为主，测试方法主要为原子吸收法、原子荧光光谱法、ICP和ICP/MS等。原子吸收法的方法原理为加热形成蒸汽由原子吸收光度计进行检测；原子荧光法的方法原理为，将处理后得到的氢化物气体在氩氢火焰中原子化，基态原子受特种空心阴极灯光源的激发产生原子荧光，检验原子荧光的相对强度；ICP-AES法的方法原理为将消解液雾化由载气带入等离子体火炬中挥发、原子化、激发并辐射出特征谱线，测定其特征谱线相对强度即可。当前土壤污染物处理尚处在起步阶段，处理手段主要有防酸化处理、微生物处理、吸附/固化处理及其结合手段，这些手段在实际应用中都起到了不错的作用，但同时也有很大的扩充和提升空间。
综上所述，本项目旨在研究现有的土壤环境质量标准中的典型重金属指标及相关的检测与处理手段，尝试提出相关的优化流程与新的处理方法，特别是从化学反应的角度寻找降低重金属有效态的方法，以达到对实际工程应用有所帮助的目的。
参考文献
[1]王宇游,夏新,米方卓,陈纯,马芳. 《土壤环境质量标准》中六种重金属测定精密度控制指标研究[J].土壤通报,2014,45(6):1500-1504.
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