编制说明-《耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南》

广东省地方标准

耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南

编制说明

广东省科学院生态环境与土壤研究所

2021年1月

目录

一、项目来源

二、项目背景、目的与意义

（一）项目背景

（二）目的与意义

三、标准编制原则

（一）科学性

（二）可行性

（三）环境友好

四、标准编制过程与内容

（一）编制过程

（二）内容

五、标准关键技术问题及制定依据

（一）标准编制的难点与创新点

（二）重金属污染钝化技术的选择依据

六、本标准实施的建议

《耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南》编制说明

一、项目来源

为开展耕地土壤重金属污染治理工作，全面保障我国农产品产地质量

安全和耕地资源可持续利用，根据《广东省质监局关于批准下达2016年

省地方标准制修订计划项目（第一批）的通知》（粤质监标函〔2016〕666

号）的要求，由广东省科学院生态环境与土壤研究所和广州市标准化研究

院共同承担该标准编制任务。

二、项目背景、目的与意义

（一）项目背景

2016年5月国务院印发《土壤污染防治行动计划》，明确了“十三五”

期间土壤污染防治工作的重点方向和目标任务；其中耕地土壤重金属污染

治理是其核心任务。2016年12月，广东省人民政府颁布《广东省土壤污

染防治行动计划实施方案》（粤府[2016]145号）；中共广东省省委办公厅与

广东省人民政府办公厅共同颁布《广东省打好污染防治攻坚战三年行动计

划（2018-2020年）》（粤办发（2018）29号）；农业农村部办公厅印发了《轻

中度污染耕地安全利用与治理修复推荐技术名录（2019年版）》：2019年II

月，广东省农业农村厅与生态环境厅共同颁布《广东省受污染耕地安全利

用总体方案》（粤农农[2019]440号）与《广东省受污染耕地类别划分工作方

案》（粤农农[2019]442号）。然而，我国耕地重金属污染治理尚处于起步阶

段，广东省耕地重金属污染治理的地方标准尚属空白。重金属污染钝化调

理技术是耕地土壤安全利用的关键技术，目前较乏相应的技术指导。

因此，经过协调广东省农业农村厅、广东省以境保护厅、广东省科学

院等有关部门，在国家十三五重大研发计划项目“农田重金属污染阻隔和钝

化技术与材料研发''的支持下，2017年9月，广东省市场监督管理局批准了

广东省科学院生态环境与土壤研究所承担《中轻度重金属污染耕地安全利

用效果评价技术导则》等12项广东省地方标准的编制。原计划完成时间

为2018年1月。2019年底，在广东省重点领域研发计划项目“重金属污染

农田安全利用关键技术及应用”支持下，经过反复沟通，2020年初将标准

名称调整为《稻田土壤镉、铅、格污染钝化调理技术指南》。

（二）目的与意义

安全利用是实现我国区域性耕地土壤重金属治理的首选策略，而钝化

调理技术是实现安全利用的最基本和最重要的技术。然而，耕地污染面积

大，镉、种、铅、汞、铭重金属元素的地球化学行为具有各自的独特性，

导致农产品重金属超标率较高的稻田与菜地土壤中重金属的行为差异大。

相关钝化调理技术和产品纷繁复杂，效果参差不齐。通过本标准的实施可

以：（1）为不同类型、不同污染的耕地推荐合适的污染修复治理技术提供

技术支撑；（2）对农田土壤污染修复治理和治理后效果评价进行标准化。

因此，编制本技术指南是十分必要的，可为生态班境、农业农村、自然资

源等领域的行政与技术管理，以及土壤环保行业提供技术支持。

三、标准编制原则

（一）科学性

本指南主要针对广东省耕地土壤镉、碑、铅、汞、格等重金属污染状

况，以及广东省土壤及其地球化学特征进行编制的。其目的是有效降低重

金属污染耕地农产品重金属含量，为实现重金属污染耕地土壤的安全利用

奠定基础。

（二）可行性

本指南主要是区域性耕地土壤重金属污染治理实践提供技术指导，使

用对象主要为广东省环境保护行业、农业农村行业的技术部门、管理部门、

相关企事业单位。制定的重金属污染耕地土壤钝化调理技术方案要合理可

行，要在前期工作基础上，针对耕地土壤重金属污染类型与特征，合理选

择钝化调理剂，因地制宜制定技术方案，使重金属污染耕地农产品重金属

含量有效降低。

(三)环境友好

制定的重金属污染耕地土壤钝化调理技术指南对土壤无明显破坏性、

不明显降低技术实施后农产品产量和品质；确保技术实施安全，既要防止

安全利用实施工程对施工人员、农业生产人员、周边人群产生危害，也要

预防可能带来的次生环境风险。

四、标准编制过程与内容

(一)编制过程

本标准立项获批后，广东省科学院生态环境与土壤研究所联合了农业

农村部农业生态与资源保护总站、广东省农业环保与农村能源总站、华南

师范大学、广州市标准化研究院，于2017年10月成立了系列标准起草小

组。

根据《中华人民共和国标准化法》、《广东省抱方标准管理办法》等的

要求，按照GB/T1.1-2020《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，参考相关国家和行业标准并结合实际情况制定了

该标准。

各阶段基本工作情况如下：

(1)2017年1()月，在前期文献查阅和初步调研的基础上，起草小组

进行了技术论证和技术内容探讨，确定了本标准的制定原则、制定计划、

基本框架和基本内容，编制初稿。

(2)2017年11月，起草小组按照GB/T1.1的要求，对规范进行整理

和修改，并形成规范的征求意见稿。

(3)征求意见稿出台前，2014年启动的农业部、财政部联合实施湖

南重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整试点(以下简称湖南试点)，

进行了272万亩的安全利用技术模式探索。2019年至今，已应用于国家重

金属污染治理韶关先行区的5万亩重金属污染耕地治理方案编制的实践工

作，取得了良好效果。

(4)2018年1月，广东省技术质量监督局组织专家在广州市召开了

《钝化技术指南(征求意见稿)》论证会，中科院南京土壤所、农业部农业

技术推广中心、中国农科院、华南理工大学、华南农业大学等单位专家对

征求意见稿进行了论证，认为标准文本总体已比较成熟，建议向相关行业

和单位进一步征求意见，按程序报批。

(5)2018年12月，组织了华南理工大学、南京农业大学、湖南省农

业科学院、中科院城市环境研究所、中科院亚热带农业生态研究所、中国

农业科学院农业资源与农业区划研究所等单位专家，研讨标准文本如何加

强与土壤污染防治法的结合。

(6)2019年12月，组织了华南农业大学、中国农业科学院农业资源

与农业区划研究所、广东省农业科学院、华中农业大学、广西大学、广东

省农业环境与能源总站的专家，研讨标准文本如何与稻田土壤重金属污染

防治的实际工作紧密结合，加强文本的可操作性与技术指导意义。

(7)2020年2月，本标准编制工作得到广东省重点领域研发计划项

目“重金属污染农田安全利用关键技术及应用“支挂，经过反复沟通，将标

准名称调整为《稻田土堞镉、铅、格污染钝化调理技术指南》。

(8)2020年12月，向社会各界进行公开征求意见。根据征求意见反

馈情况，发出征求意见稿的单位16个，收到回函的单位16个，其中回函

并提出意见的单位16个；提出意见共计73条，其中采纳和部分采纳71

条，不采纳2条。采纳的意见已在标准中进行了相应修改，不采纳的意见

已注明理由并与提出意见单位进行了沟通且达成一致，不存在重大分歧意

见和争议。

(9)编写组根据征求意见、专家讨论意见和实际情况与国家有关政

策，进行了进一步的修改与完善，并整理形成标准送审稿，按规定程序报

省市场监管局标准化处组织专家审定。

(10)2021年1月，受广东省市场监督管理局委托，广东省标准化研

究院在广州主持召开了标准审定会。专家组听取了起草单位关于标准起草

过程及技术要点的介绍，对标准文本及相关资料进行了审查及质询，一致

同意该标准通过审定，并建议将原立项标准名称修改为《耕地土壤重金属

污染钝化调理技术指南》，形成了审定意见。编制组根据专家组提出的审

定意见进行了修改并最终形成了报批稿。

(二)内容

本标准从多个方面规定了《耕地土壤重金属污染钝化调理技术指南》

的内容和要求。

1、范围

本文件规定了耕地土壤重金属污染钝化调理的技术实施流程、污染特

征确认、技术选择原则、钝化调理剂选择、技术方案编制、实施过程管理

和效果评估的要求。

本文件适用于重金属污染安全利用类耕地钝化调理技术的筛选与实

施。涉及的重金属元素包括镉、铅、汞、络，以及类金属附，不适用于优

先保护类和严格管控类耕地土壤的修复。重金属污染园地、牧草地的钝化

调理可参照本文件进行。

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。

NY/T3034土壤调理剂通用要求

NY/T3041生物炭基肥料

NY/T3499受污染耕地治理与修复导则

DB44/T2263.1耕地土壤重金属污染风险管控与修复总则

DB44/T2263.2耕也土壤重金属污染风险管控与修复风险评价

DB44/T2263.3耕电土壤重金属污染风险管控与修复安全利用技术

3、术语和定义

对本标准条款中用到的专业术语进行定义。

4、技术实施流程

规定重金属污染耕她钝化调理技术的工作程序。

5、污染特征确认

确定安全利用类污染耕地区域，重点确认土地利用类型、目标重金属、

造成农产品重金属超标的影响因素，包括土壤理化性质、土壤重金属形态

等。

6、技术选择原则

规定了钝化调理技术选择的原则。

7、钝化调理剂的选择

规定了钝化调理剂种类、钝化调理剂要求、钝化调理剂施用方式、效

果要求、对农产品产量影响等内容。

8、钝化调理技术方案编制

规定了钝化调理技术方案的编制要求。

9、工程实施过程管理

规定了工程实施过程管理的要求。

10、钝化调理效果评价

规定了钝化调理效果评价要求。

五、标准关键技术问题及制定依据

（一）标准编制的难点与创新点

本标准的主要技术难点是：如何确定适宜的重金属钝化调理措施。耕

地土壤重金属污染治理是我国土壤污染攻坚战的重点与难点。由于受多界

面-多过程-多重环境因素的共同制约，主控过程不清楚、机制解析不明确，

使得治理难度大、效果不稳定。重金属形态与有效性受到土地利用类型、

重金属种类等多重因素影响，难以确定统一有效的钝化剂，从而难以制定

高效普适的耕地重金属污染控制策略。本文件基于钝化剂特性，针对铺、

铅、铭、碑、汞、锦等污染元素的地球化学行为差异，编制了《耕地土壤

重金属污染钝化调理技术指南》。

本标准的主要创新点：本标准规定的钝化调理技术，是指轻中度重金

属污染耕地在不影响农业生产的前提下，通过土壤重金属钝化调理实施后,

生产的农产品可食部位重金属含量有效降低，为实施安全利用达标奠定基

础。针对不同土地利用方式、不同重金属元素规范了有针对性的钝化调理

策略选择。本标准既适合于稻田，也适合于菜地。

（二）重金属土壤钝化技术的选择依据

不同水分管理，酸碱调控，铁、碳、氮、硫等元素调控，都能对重金

属形态具有不同程度影响，以下分别介绍不同调控措施对于土壤重金属转

化的调控机理以及采用不同钝化调理措施对土壤重金属调控效果。

表一、不同调控措施对于土堞重金属转化的调控机理

调理原理

水分管理淹水：

1)As(V)还原为溶解性高的As(III),提高了有效性与毒性；Cr(VI)

还原为Cr(HI),降低了有效性与毒性；Hg(H)还原为Hg(O),挥发

性增强。

2)pH升高，Cd、Pb、Cr(III)>Hg(II)溶解性下降，As溶解性提高。

3)矿物还原溶解导致重金属释放，次生矿物形成导致重金属共沉淀。

落干：

1)As(IH)氧化为溶解性高的As(V),降低了有效性与毒性。

2)pH降低，Cd、Pb、Cr(III)、Hg(II)溶解性提高,As(V)溶解性降低。

3)矿物氧化、酸化溶解可释放部分重金属。

酸碱调控1)石灰、生物炭等提高pH,腐殖酸、富里酸、有机肥等降低pH?

2)提高pH,降低Cd、Pb、Hg、Cr(IH)溶解性,提高Cr(VI)、As移

动性。

3)降低pH,提高Cd、Pb、Hg、Cr(HI)移动性,降低Cr(VI)、As移

动性。

铁调控1)零价铁提高pH,还原重金属As(V)、Cr(VI).Hg(II)o

2)三价铁吸附、共沉淀固定重金属。

3)亚铁氧化为三价铁成矿，共沉淀固定重金属。

氮调控1)硝酸盐还原提高pH,固定重金属Cd、Pb、Cr(IH)、Hg(H)。

2)硝酸盐还原耦合亚铁与As(III)氧化，促进共沉淀固定重金属。

3)氮氧化降低pH,促进重金属释放。

硫调控1)硫酸盐还原提高pH、形成硫离子，固定重金属。

2)硫化物氧化溶解,降低pH.释放重金属。

表二、采用不同钝化调理措施对土壤重金属调控效果

调控措施污染类型与调控效果

CdAsPbCrHg

全程淹水提前期淹水全程淹水提全程淹水提全程淹水、

水分管理

高pH高pH高pH成熟期落干

成熟期落千

抑制甲基化

降低pH

石灰、生物不添加石灰石灰、生物石灰、生物提高pH

酸碱调控

炭提高pH炭提高pH炭提高pH

三价铁吸三价铁吸三价铁吸三价铁吸三价铁吸

铁调控

附、亚铁氧附、亚铁氧附、亚铁氧附、亚铁氧附、亚铁氧

化共沉淀、化共沉淀化共沉淀、化共沉淀、