DB44_T 2277-2021《重金属污染菜地土壤安全利用技术指南》.pdf

ICS13.080CCS Z 5044广东省地方标准DB44/T 22772021重金属污染菜地土壤安全利用技术指南Technical guide for safe utilization of heavy metal contaminated vegetable soil2021-02-10 发布2021-05-10 实施广东省市场监督管理局发 布DB44/T 22772021I目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14技术实施流程.25安全利用目标确定.36安全利用技术选择原则.37镉污染菜地土壤安全利用技术.38铅污染菜地土壤安全利用技术.49汞污染菜地土壤安全利用技术.510铬污染菜地土壤安全利用技术.611砷污染菜地土壤安全利用技术.712安全利用技术方案编制.813工程实施与过程管理.914安全利用效果评估.915编制总结报告.9DB44/T 22772021II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。本文件由广东省农业农村厅、广东省生态环境厅提出并组织实施。本文件由广东省肥料和土壤调理剂标准化技术委员会（GD/TC57）归口。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、广州市标准化研究院、佛山市环境保护投资有限公司、中国科学院生态环境研究中心。本文件主要起草人：李芳柏、方利平、黄莉敏、郑顺安、刘传平、郑勇、刘同旭、段桂兰、施晨璐、叶挺进、王向琴。DB44/T 227720211重金属污染菜地土壤安全利用技术指南1范围本文件提供了重金属污染菜地土壤安全利用的技术实施流程、目标确定、技术选择原则、污染菜地安全利用技术、技术方案编制、工程实施与过程管理、效果评估和总结报告编制的指导。本文件适用于重金属污染菜地土壤安全利用筛选与实施，涉及的重金属元素包括镉、铅、汞、铬，以及类金属砷。本文件不适用于放射性重金属污染菜地土壤的安全利用。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 5084农田灌溉水质标准GB 15618土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）GB/T 36783种植根茎类蔬菜的旱地土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值NY/T 3443石灰质改良酸化土壤技术规范DB44/T 2263.12020耕地土壤重金属污染风险管控与修复总则DB44/T 2263.22020耕地土壤重金属污染风险管控与修复风险评价DB44/T 2263.32020耕地土壤重金属污染风险管控与修复安全利用技术DB44/T 22642020稻田土壤镉、砷污染生理阻隔技术规范DB44/T 22712021耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南3术语和定义DB44/T 2263.12020、DB44/T 2263.22020和DB44/T 2263.32020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。菜地vegetable field常年种植蔬菜为主的耕地，包括大棚用地、农田间套种植蔬菜地。重金属复合污染菜地heavy metals contaminated vegetable field土壤耕作层同时存在两种及以上重金属，其含量超过GB 15618规定的重金属污染风险筛选值与GB/T36783中规定的安全阈值，易导致生产的至少一类蔬菜重金属超标。生物质炭biocharDB44/T 227720212以作物秸秆或竹炭等植物废弃物、畜禽粪便和餐厨垃圾等生物质为原料，在绝氧或有限氧气供应条件下，高温干馏热裂解得到的稳定的固体富碳物质。污染指数pollution index评价土壤、农产品重金属污染程度的一种相对的无量纲指数，是评价单元内土壤或农产品中重金属的实测浓度均值与GB 15618规定土壤重金属的筛选值或GB 2762规定的食品中重金属限量的比值。本文件中的重金属污染指数依据DB44/T 2263.22020规定方法计算。4技术实施流程依据DB44/T 2263.22020确认的1、2、1、2级风险菜地土壤，分析其周边污染源，在确定无明显污染源或污染源可控的前提下，按图1的工作程序进行安全利用。图 1重金属污染菜地土壤安全利用工作程序DB44/T 2277202135安全利用目标确定依据DB44/T 2263.22020，收集基础资料，确认菜地土壤污染特征、蔬菜种类或品种、重金属累积特性、安全利用区域边界等，合理提出目标区域的安全利用率目标值。具体工作流程宜参考DB44/T2263.32020。6安全利用技术选择原则依据DB44/T 2263.22020划分的重金属污染耕地土壤安全利用类四个风险等级（1、2、1、2），明确目标重金属类型，选择相应的安全利用技术，并加强对土壤污染风险的监控。同时，确保菜地灌溉用水符合GB 5084中的要求。当安全利用单元内风险等级发生变化时，需及时调整相应的安全利用技术。选择原则如下：a)风险等级为1的区域，宜选择钝化调理与生理阻隔的联合技术，辅以深翻耕等措施；b)风险等级为2的区域，宜选择强化钝化调理与生理阻隔的联合技术；c)风险等级为1的区域，宜选择强化钝化调理与生理阻隔的联合技术，辅以深翻耕等措施，或（并）在满足当地饮食习惯的前提下，选种低累积蔬菜品种；d)风险等级为2的区域，宜选择强化钝化调理与生理阻隔的联合技术，辅以深翻耕等措施，或（并）在满足当地饮食习惯的前提下，选种低累积蔬菜种类。7镉污染菜地土壤安全利用技术技术原理根据土壤理化性质或蔬菜累积镉能力等因素，通过适当调节土壤pH值，降低土壤镉的活性；提高土壤有机质含量，增加对镉的吸附固定；种植镉低累积蔬菜品种或种类，抑制蔬菜对镉的吸收，实现安全利用。1级风险区域7.2.1当土壤 pH 值6.5 时，宜在蔬菜播种或移栽前，结合土壤翻耕施用适宜的农用石灰质物质，提高土壤 pH 到 6.5 以上；参考 GB/T 36783，当土壤有机质含量较低时（如10 g/kg），宜混施腐殖质或生物质炭，提高土壤有机质含量（如10 g/kg），降低土壤镉的活性。7.2.2当土壤 pH 值6.5 时，参考 GB/T 36783，宜在蔬菜播种或移栽前，施用适宜的腐殖质或生物质炭等有机碳类钝化调理剂，提高土壤有机质含量(如30 g/kg)。当土壤 pH 值7.5 时，不宜施用农用石灰质物质。钝化调理剂的选择和施用方法宜参考 DB44/T 22712021 和 NY/T 3443。7.2.3如在上述技术措施实施后仍无法达到安全利用，宜在施用钝化调理剂的基础上，辅以施用硅或硅/硒组合等生理阻隔剂，在蔬菜（除茄果类）的生长中期或茄果类的座果期，选择光照、温度适宜的时间段喷施 2 次。生理阻隔剂的选择和施用方法宜参考 DB44/T 22642020。7.2.4针对土壤镉污染指数3 的风险区域，在上述技术措施基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤中镉污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。2级风险区域7.3.1当土壤 pH 值6.5 时，宜在蔬菜播种或移栽前，结合土壤翻耕施用适宜的农用石灰质物质，提高土壤 pH 到 6.5 以上，并增施腐殖质或生物质炭等有机碳类钝化调理剂，提高土壤有机质含量（如30 g/kg）。当土壤 pH 值6.5 时，参照 7.2，宜以提高土壤有机质含量为主(如30 g/kg)。DB44/T 2277202147.3.2在上述技术措施的基础上，适合的时期，辅以施用硅或硅/硒组合等生理阻隔剂，提高钝化调理剂的施用量，强化土壤镉的钝化。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法参照 7.2。1级风险区域7.4.1在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤镉含量至土壤镉污染指数3，并施加有机肥提高表层土肥力。根据土壤 pH 值、有机质含量等性质，施用适宜的钝化调理剂，辅以生理阻隔剂。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法可参考 7.2。7.4.2如在上述技术措施的实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植镉低累积蔬菜品种。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的镉低累积蔬菜品种，筛选的低累积蔬菜品种需经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。叶菜类品种可依次考虑种植大白菜、包心菜和上海青等；豆类品种可依次选种豌豆、豆角等。2级风险区域该风险等级区域的安全利用技术参照7.4。如在7.4的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植镉低累积蔬菜种类。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的镉低累积蔬菜种类，筛选出的镉低累积蔬菜种类需经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。蔬菜种类可依次考虑叶菜类、豆类或根茎类、瓜类和茄果类等。复合污染风险区域7.6.1针对镉污染为主的铅或汞复合污染风险区域，参考镉污染风险等级相应的安全利用技术措施实施。7.6.2针对镉污染为主的砷复合污染风险区域，参考镉污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，宜考虑农用石灰质物质活化砷的风险，减少农用石灰质物质施用量，改施或增施铁或锰改性生物质炭钝化调理剂。7.6.3针对镉污染为主的铬复合污染风险区域，参考镉污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，宜混施零价铁等还原性钝化调理剂，同步钝化土壤铬。7.6.4当上述复合污染菜地所涉及重金属的风险等级相当时，结合本文件针对各重金属风险等级的相应安全利用技术，选择较为均衡的综合治理措施实施。7.6.5筛选适宜当地种植和饮食习惯的镉低累积蔬菜品种或种类时，需兼顾相应复合污染重金属的累积系数与风险。8铅污染菜地土壤安全利用技术技术原理根据土壤理化性质或蔬菜累积铅能力等因素，通过适当调节土壤pH值或混施磷肥，降低土壤铅的活性；提高土壤阳离子交换量（CEC），辅以磷肥等措施，增强土壤对铅的吸附固定能力；种植铅低累积蔬菜种类或品种，抑制蔬菜对铅的吸收，实现安全利用。1级风险区域8.2.1根据土壤 pH 值、CEC 等理化性质，选用适宜的钝化调理剂，具体可参照 7.2。针对土壤 CEC 较低的菜地(如10cmol/kg)，宜优先施用硅酸盐类黏土矿物（如蒙脱石、蛭石等）钝化调理剂，提高土壤 CEC(如30cmol/kg)。如上述技术措施实施后仍无法达到安全利用，可增加磷肥的施用量，进一步降低土壤铅的活性。在上述技术措施的基础上，辅以施用硅或硅/硒组合等生理阻隔剂。DB44/T 2277202158.2.2针对土壤铅污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施的基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤铅污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。2级风险区域根据土壤pH值、CEC等理化性质，选用适宜的钝化调理剂和生理阻隔剂，具体可参照8.2。在8.2的技术措施基础上，增加钝化调理剂的施用量，强化土壤铅的钝化。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法可参考8.2。1级风险区域该风险等级的安全利用技术参考8.3。如在8.3的技术措施实施后无法达到安全利用，则考虑种植铅低累积蔬菜品种。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的铅低累积蔬菜品种，筛选出的铅低累积蔬菜品种需经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。叶菜类品种可依次考虑包心菜、上海青等；根茎类品种可依次考虑红萝卜、大蒜、地瓜等。2级风险区域8.5.1该风险等级的安全利用技术参考 8.4。如在 8.4 的技术措施基础上仍无法达到安全利用，则考虑种植铅低累积蔬菜种类。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的铅低累积蔬菜种类，筛选出的铅低累积蔬菜种类需经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。蔬菜种类可依次考虑叶菜类、根茎类、豆类或瓜类和茄果类等。8.5.2针对土壤铅污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施的基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤铅污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。复合污染风险区域8.6.1针对铅污染为主的镉或汞复合污染风险区域，参考铅污染风险等级相应的安全利用技术措施实施。8.6.2针对铅污染为主的砷复合污染风险区域，参考铅污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，宜考虑农用石灰质物质活化砷的风险，减少农用石灰质物质施用量，改施或增施铁或锰改性钝化调理剂。8.6.3针对铅污染为主的铬复合污染风险区域，参考铅污染风险等级相应的安全利用技术措施和7.6.3 的技术措施实施，混施腐殖质、零价铁等还原性钝化调理剂，同步钝化土壤铬。8.6.4当上述复合污染菜地所涉及重金属的风险等级相当时，结合本文件针对各重金属风险等级的相应安全利用技术措施，选择较为均衡的综合治理措施实施。8.6.5筛选适宜当地种植和饮食习惯的铅低累积蔬菜品种或种类时，需兼顾相应复合污染重金属的累积系数与风险。9汞污染菜地土壤安全利用技术技术原理根据土壤理化性质或蔬菜累积汞能力等因素，通过适当调节土壤pH值，降低土壤汞的活性；提高土壤CEC，增强土壤对汞的吸附固定；种植汞低累积蔬菜种类或品种，抑制蔬菜对汞的吸收，实现安全利用。1级风险区域9.2.1根据土壤 pH、CEC 等理化性质，选用适宜的钝化调理剂，具体可参照 8.2。汞污染菜地不宜使DB44/T 227720216用大量的腐殖质，避免汞甲基化风险。如上述技术措施实施后仍无法达到安全利用，宜辅以施用硅或硅/硒组合等生理阻隔剂。9.2.2针对土壤汞污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施的基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤中汞污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。2级风险区域根据土壤pH、CEC等理化性质，选用适宜的钝化调理剂和生理阻隔剂，具体可参照8.2。在8.2的技术措施基础上，增加钝化调理剂的施用量，强化土壤汞的钝化。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法可参考8.2。1级风险区域该风险等级的安全利用技术参考9.3。如在9.3的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植汞低累积蔬菜品种。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的汞低累积蔬菜品种，并经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。叶菜类品种可依次考虑油麦菜、上海青和包心菜等；瓜类品种可依次考虑南瓜、丝瓜和冬瓜等。2级风险区域9.5.1该风险等级的安全利用技术参考 9.4。如在 9.4 的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植汞低累积蔬菜种类。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的汞低累积蔬菜种类，并经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。蔬菜种类可依次考虑叶菜类或瓜类、根茎类、豆类、茄果类等。9.5.2针对土壤汞污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施基础上，在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤汞污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。复合污染风险区域9.6.1针对汞污染为主的镉或铅复合污染风险区域，参考汞污染风险等级相应的安全利用技术措施实施。9.6.2针对汞污染为主的砷复合污染风险区域，参考汞污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，宜考虑农用石灰质物质活化砷的风险，减少农用石灰质物质施用量，改施或增施铁或锰改性钝化调理剂。9.6.3针对汞污染为主的铬复合污染风险区域，参考汞污染风险等级相应的安全利用技术措施和7.6.3 的技术措施实施，宜混施腐殖质、零价铁等还原性钝化调理剂，同步钝化铬。9.6.4当上述复合污染菜地所涉及重金属的风险等级相当时，结合本文件针对各重金属风险等级的相应安全利用技术，选择较为均衡的综合治理措施实施。9.6.5筛选适宜当地种植和饮食习惯的汞低累积蔬菜品种或种类时，需兼顾相应复合污染重金属的累积系数与风险。10铬污染菜地土壤安全利用技术技术原理根据土壤理化性质或蔬菜累积铬能力等因素，通过适当调节土壤pH值，还原钝化，抑制氧化，降低土壤铬的活性；生理阻隔，种植铬低累积蔬菜种类或品种，抑制蔬菜对铬的吸收，实现安全利用。1级风险区域DB44/T 22772021710.2.1蔬菜播种或移栽前，深翻耕，施用适量的腐殖质、铁改性生物质炭等钝化调理剂，降低土壤铬活性。在确保土壤 pH 值7.5 时，混合施用适宜的零价铁等还原性钝化调理剂，还原钝化铬；当土壤pH 值7.5 时，宜考虑施用酸性有机质等酸性钝化调理剂，降低土壤 pH 值6.5，提高土壤铬安全阈值。如上述技术措施实施后仍无法达到安全利用，宜施用硅或硅/硒组合等生理阻隔剂。10.2.2针对土壤铬污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施的基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤铬污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。2级风险区域根据土壤pH值、氧化还原电位（Eh）等理化性质，选择适宜的钝化调理剂和生理阻隔剂，具体可参考10.2。在10.2的技术措施基础上，增加钝化调理剂的施用量，强化土壤铬的还原和钝化。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法可参考10.2。1级风险区域该风险等级的安全利用技术参考10.3。如在10.3的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植铬低累积蔬菜品种。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的铬低累积蔬菜品种，并经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。叶菜类品种可依次考虑上海青、大白菜和油麦菜等；瓜类品种可依次考虑南瓜、木瓜和青瓜等。2级风险区域10.5.1该风险等级的安全利用技术参考 10.4。如在 10.4 的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植低累积的蔬菜种类。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的铬低累积蔬菜种类，并经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。蔬菜种类可依次考虑叶菜类或瓜类、根茎类、茄果类和豆类等。10.5.2针对土壤铬污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤铬污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。复合污染风险区域10.6.1针对铬污染为主的镉、铅或汞复合污染风险区域，参考铬污染风险等级相应的安全利用技术措施实施。当土壤 pH 值5.5 时，宜施用适宜农用石灰质物质等酸碱钝化调理剂，或提高腐殖质、生物质炭、铁改性生物质炭的施用量，防止土壤镉、铅或汞被活化。10.6.2针对铬污染为主的砷复合污染风险区域，参考铬污染风险等级相应的安全利用技术措施实施。10.6.3当上述复合污染菜地所涉及重金属的风险等级相当时，结合本文件针对各重金属风险等级的相应安全利用技术，选择较为均衡的综合治理措施实施。10.6.4筛选适宜当地种植，并符合其饮食习惯的铬低累积蔬菜品种或种类时，需兼顾相应复合污染重金属的累积系数与风险。11砷污染菜地土壤安全利用技术技术原理根据土壤理化性质或蔬菜累积砷能力等因素，通过适当调节土壤pH值，钝化调理，降低土壤砷活性；生理阻隔，种植砷低累积蔬菜种类或品种，抑制蔬菜对砷的吸收，实现安全利用。1级风险区域DB44/T 22772021811.2.1当土壤 pH 值6.5 时，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，施用铁或锰改性生物质炭等钝化调理剂，促进砷氧化、固定，降低土壤砷活性，不宜施用农用石灰质物质等酸碱钝化调理剂。当土壤 pH值6.5 时，在上述措施基础上，宜结合使用酸性有机肥等，降低土壤 pH 值，促进土壤砷钝化。11.2.2如上述技术措施实施后仍无法达到安全利用，参考 7.2，施用硅、锌、铁/锰等一种或几种生理阻隔剂。11.2.3针对土壤砷污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施的基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤砷污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。2级风险区域根据土壤pH、CEC等理化性质，选用适宜的钝化调理剂和生理阻隔剂，具体可参考11.2。在11.2的技术措施基础上，进一步增加钝化调理剂的施用量，强化土壤砷的钝化。钝化调理剂和生理阻隔剂的选择和施用方法可参考11.2。1级风险区域该风险等级的安全利用技术参考11.3。如在11.3的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植砷低累积蔬菜品种。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的砷低累积蔬菜品种，并经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。瓜类品种可依次考虑南瓜、丝瓜和冬瓜等。叶菜类品种可依次考虑油麦菜、包心菜和上海青等；豆类品种可依次考虑豌豆、荷兰豆等。2级风险区域11.5.1该风险等级的安全利用技术参考 11.4。如在 11.4 的技术措施实施后仍无法达到安全利用，则考虑种植砷低累积的蔬菜种类。在当地菜地开展试验，筛选出适宜当地种植和饮食习惯的砷低累积蔬菜种类，筛选出的砷低累积蔬菜种类需经过至少两季、三种以上不同母质发育土壤验证，确认其低累积性状的稳定性。蔬菜种类可依次考虑瓜类、叶菜类或豆类或茄果类、根茎类等。11.5.2针对土壤砷污染指数1.5 的风险区域，在上述技术措施基础上，宜在蔬菜播种或移栽前，深翻耕，降低表层土壤砷污染风险，同时施加适量有机肥提高表层土肥力。复合污染风险区域11.6.1针对砷污染为主的镉、铅或汞复合污染风险区域，参考砷污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，并参考 7.6、8.6 和 9.6，混施一定量的农用石灰质物质等酸碱钝化调理剂，或者加施铁改性生物炭等钝化调理剂。11.6.2针对砷污染为主的铬复合污染风险区域，参考砷污染风险等级相应的安全利用技术措施实施，不宜施用锰基等氧化性钝化调理剂，并改施或增施一定量的零价铁，还原、固定土壤铬。11.6.3当上述复合污染菜地所涉及重金属的风险等级相当时，结合本文件针对各重金属风险等级的相应安全利用技术，选择较为均衡的综合治理措施实施。11.6.4筛选适宜当地种植和饮食习惯的砷低累积蔬菜品种或种类时，需兼顾相应复合污染重金属的累积系数与风险。12安全利用技术方案编制依据DB44/T 2263.32020编制安全利用技术方案。DB44/T 22772021913工程实施与过程管理依据DB44/T 2263.32020开展工程实施与过程管理。14安全利用效果评估依据DB44/T 2263.32020及NY/T 3343由第三方独立开展安全利用效果评估。15编制总结报告依据DB44/T 2263.32020编制安全利用总结报告。