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土壤環(huán)境影響評價,第 7章 土壤環(huán)境影響評價,土壤特征和影響土壤環(huán)境質量的主要因素 土壤環(huán)境影響識別 土壤及其環(huán)境現(xiàn)狀的調查與評價 土壤環(huán)境影響預測 土壤環(huán)境影響評價,土壤是地球陸地表面具有肥力、能生長植物的疏松表層，由巖石風化而成的礦物質、動植物殘體腐解產生的有機質、土壤生物（固相物質）以及水分（液相物質）、空氣（氣相物質）等組成。本章主要介紹土壤環(huán)境影響的識別、土壤污染和土壤退化的預測和評價方法。,71 土壤特征和影響土壤環(huán)境質量的主要因素,土壤的主要特征 在人類環(huán)境系統(tǒng)中占據(jù)著特有的空間地位：處于大氣圈、生物圈、巖石圈和水圈的交接地帶； 具有肥力：具有能夠不斷供應和協(xié)調植物生長所必需養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的能力。（土壤區(qū)別于其他自然體的本質特征。） 具有緩沖性 具有凈化功能,良好土壤的特征 土壤肥力？ (1)土壤養(yǎng)分均衡 土壤養(yǎng)分貯量豐富，有機質含量高。 (2)土體構造適宜 土體構造是指土壤在1m深度以內上下土層的垂直結構。包括土層厚度、質地和層次組合 高產肥沃土壤上松下實，耕層疏松深厚，質地較輕，心底土層較緊實，質地較重。 (3)物理性質良好 （4）土壤環(huán)境質量達標（少污染）,表： 江蘇省高產水稻土的部分物理指標,(二)建立合理的耕作制度，用地養(yǎng)地結合 輪作倒茬對于培肥土壤的意義： 調節(jié)養(yǎng)分和水分的供應 改善土壤的理化性狀。 根據(jù)各地經(jīng)驗，能夠有利于土壤培肥的輪作類型有以下幾種： 1綠肥作物與主要作物輪作 2豆類作物與主要作物輪作 3水旱輪作,(三)合理耕作改土 適宜的土壤耕作措施和方法，可以協(xié)調水、肥、氣、熱的關系，增強土壤的透水、通氣、保水保肥的能力，從而加速土壤熟化。 耕作措施包括基本耕作和表土耕作 ；前者包括翻耕、深松等，后者包括耙地、耱（mo）地、鎮(zhèn)壓和中耕等，深耕結合施用有機肥是培肥的一項重要措施。,(四)防止土壤污染和土壤侵蝕，保護土壤資源 防污與治污 土壤在水和風等外力作用下，發(fā)生沖刷或吹失的現(xiàn)象稱為土壤侵蝕。,Soil Erosion,ErosionWearing away and transportation of soil by wind, water, or ice. Causes loss of farmable land or loss of productivity leads to increased use of fertilizers and pesticides Made worse by deforestation, desertification and poor agricultural practices,兩個基本概念 土壤退化：土壤沙化、鹽漬化、沼澤化和土壤侵蝕等引起的土壤肥力下降的現(xiàn)象。 土壤破壞：土壤資源的損失，即被非農、林、牧長期占用，或土壤極端退化而失去土壤肥力的現(xiàn)象。 影響土壤環(huán)境質量的主要因素 建設項目影響土壤環(huán)境污染的因素：建設項目類型、污染物性質、污染源特點、污染源排放強度、污染途徑、土壤所在區(qū)域的環(huán)境條件、土壤類型和特性。 影響土壤退化、破壞的主要因素 自然因素：干旱、洪澇、狂風、暴雨、火山、地震等。 人為因素：在利用土壤及其環(huán)境條件時，存在盲目性，例如 過度放牧、灌溉。采礦,7-2 土壤環(huán)境污染與自凈 一、土壤環(huán)境問題 二、土壤環(huán)境質量與土壤污染的認可 三、土壤污染的途徑 四、土壤污染的治理,土壤背景值的應用 土壤環(huán)境容量 土壤污染評價 環(huán)境醫(yī)學與食品衛(wèi)生 農田施肥 土壤質量標準,一、土壤環(huán)境的幾個基本概念 1 土壤背景值 土壤背景值在理論上應該是土壤在自然成土過程中，構成土壤自身的化學元素的組成和含量。即未受人類活動影響的土壤本身的化學元素組成和含量。,2 土壤自凈作用,進入土壤的污染物，在土壤礦物質、有機質和土壤微生物的作用下，經(jīng)過一系列的物理、化學及生物化學反應過程，降低其濃度或改變其形態(tài)，從而消除污染物毒性的現(xiàn)象。,3、土壤環(huán)境容量,土壤環(huán)境單元一定時限內遵循 環(huán)境質量標準，既保證農產品 產量和生物學質量，同時也不 使環(huán)境污染時，土壤所能允許 承納的污染物的最大數(shù)量或負 荷量”。由定義可知，土壤環(huán) 境容量實際上是土壤污染物的 起始值和最大負荷量之差,元素,我國主要土壤重金屬臨界含量 （mg/kg）,4 土壤污染的概念,即當加入土壤的污染物超過土壤 的自凈能力，或污染物在土壤中 積累量超過土壤基準量，而給生 態(tài)系統(tǒng)造成了危害，此時才能被 稱為污染,二、土壤環(huán)境問題 從全球生態(tài)與環(huán)境的現(xiàn)狀找答案,進入大范圍生態(tài)退化和 復合性環(huán)境污染的階段,農藥污染2004年4月22日（地球日）攝于恩平農村,老債新帳疊加共存,糞便污染,1900,1940,1980,2000- ？,微生物污染 耗氧有機物,SO2、顆粒物 光化學煙霧 酸雨 重金屬 氮磷富營養(yǎng)化 垃圾,溫室氣體 黑碳、氣溶膠 有機金屬污染物 持久性有機物污染 二次污染 核廢料 工業(yè)危險廢棄物,面臨全球最嚴峻、最復雜的環(huán)境問題,我國主要源于土壤環(huán)境污染 的健康問題日漸突出,沈陽市約40%的兒童血鉛含量超標 (2000年) . 二惡英類化合物已在市售牛奶（深、港）、母乳 （江浙）中檢出. 珠三角母乳中DDT等POPs含量位居全球前列. 天津市嚴重污染的蔬菜地土壤中汞含量超標98倍,重金屬對珠三角土壤的污染,已對農產品 安全構成潛在威脅,我國重金屬污染面積至少2000萬公頃。從2002年開始，國家環(huán)保總局典型區(qū)域土壤環(huán)境質量狀況探查研究項目對長三角、珠三角等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)跟蹤調查顯示：珠三角土壤汞、鎳污染最嚴重，蔬菜中鉛、鎘殘留較多；近40的農田菜地土壤重金屬污染超標，其中10屬“嚴重”超標。 東莞增城南部廣州佛山三水一帶是調查區(qū)水土污染最嚴重的區(qū)域，部分地段土壤中發(fā)現(xiàn)了可能對生態(tài)環(huán)境產生較大影響的重金屬異常區(qū)，在此基礎上圈定了水土污染高風險范圍面積達4720平方公里。,順德土壤污染現(xiàn)狀,重金屬超標率（40個土壤樣品）：,典型的固體廢物,城市垃圾 Urban garbage,白色污染 White pollution,工業(yè)廢渣 Industrial waste residue,土壤污染的途徑 根據(jù)土壤污染途徑的不同，可分以下四種： (一)水質污染 由污水(包括工業(yè)污水與生活污水)灌溉而引起的土壤污染。 (二)大氣污染 即工業(yè)廢氣、家庭燃氣以及汽車尾氣對土壤造成的污染。 (三)固體廢棄物污染 包括工業(yè)廢棄物、城市生活垃圾、污泥及農業(yè)污染等。 (四)其它途徑的污染 包括石油污染、放射性物質污染,73 土壤環(huán)境影響識別,土壤環(huán)境影響識別類型 按影響結果與特點分 土壤污染型：由外界進入土壤中的污染物，對土壤環(huán)境產生化學性、物理性或生物性污染危害。 土壤退化型：由于人類活動導致的土壤中各組分之間，或土壤與其它環(huán)境要素之間的正常自然物質、能量循環(huán)過程遭到破壞，而引起土壤肥力、土壤質量和承載力下降的影響。 土壤資源破壞型：由于人類活動或由其引起的自然活動，導致土壤被占用、淹沒和破壞，包括由于土壤過度侵蝕或嚴重污染而使土壤完全喪失原有功能被廢棄的情況,土壤環(huán)境影響識別類型 按影響時段分：建設階段影響、運行階段影響、服務期滿后的影響；或按影響時段的長短分：短期或突變影響、長期或緩變影響。 按影響方式分：直接影響、間接影響。 按影響性質分：可逆影響、不可逆影響、積累影響、協(xié)同影響。（p149）,工業(yè)工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 工業(yè)廢氣對土壤環(huán)境的影響 工業(yè)廢氣中的污染物，通過降水、擴散和重力作用降落至地面，滲透進入土壤，進而污染土壤環(huán)境。 工業(yè)廢水對土壤環(huán)境的影響 （經(jīng)過處理或未處理）工業(yè)廢水，用于灌溉農田或排入河流、湖泊后再作為農業(yè)灌溉用水，都會使土壤受到污染。 工業(yè)廢水處理產生的活性污泥排入土壤，污泥與土壤的相互作用，會使土壤的性質及元素分布和分配發(fā)生變化，進而影響植物的生長和周圍的環(huán)境。,工業(yè)工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 工業(yè)固體廢棄物對土壤環(huán)境的影響 固體廢棄物在掩埋或堆放過程中產生的滲出液、濾瀝液進入土壤，能改變土質和土壤結構，影響土壤微生物的活動，危害土壤環(huán)境。 工業(yè)工程建設項目從原料的生產、運輸、儲藏到工業(yè)產品的消費與使用過程，對土壤環(huán)境都會產生影響。,水利工程建設項目土壤環(huán)境影響評價識別 占用土地資源 誘發(fā)土壤地質環(huán)境災害：滑坡，山體崩塌，泥石流、地震等。 引發(fā)土壤鹽漬化 促進土壤沼澤化 促使河口地區(qū)土壤肥力下降、海岸后退,礦業(yè)工程建設項目土壤環(huán)境影響識別 損失土壤資源 污染土壤環(huán)境：產生的粉塵、廢氣、廢水、固體廢棄物等對土壤環(huán)境產生污染性的影響。 引發(fā)和加速土壤退化和破壞 挖掘采剝改變了礦區(qū)的地質、地貌、植被等，加劇了水土流失，從而引發(fā)土壤退化和破壞； 地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地質災害的發(fā)生，加速了土壤的退化和破壞。,農業(yè)工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 （p154-155 selfread ） 農業(yè)機械化工程建設項目對土壤環(huán)境的影響 農田失去植被保護，水蝕、風蝕的幾率增強； 土壤被壓實，妨礙植物根系與大氣中氧和CO2的交換，根系向下生長的阻力增加；土壤的滲透能力下降，形成的徑流較大，加速了土壤的侵蝕。 農業(yè)排灌工程對土壤環(huán)境的影響 良好的土壤排水系統(tǒng)可緩解土壤的鹽漬化，使土壤的物理性質得到改善；土壤不易受侵蝕，土地平展，易于機械化耕作，干旱的危險少；減少水飽和土壤的面積，減輕內澇的危險。 不利影響：排水強度過高，會加快地表徑流，河道洪峰提前出現(xiàn)，會增加泛濫的危險；土壤的質量下降；次生鹽漬化；,農業(yè)工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 農業(yè)墾殖工程對土壤環(huán)境的影響 化肥的使用逐漸改變土壤的組成和化學性質：土壤酸化；有機C、N的消減；增加包括重金屬、有機化合毒物以及放射性物質在內的污染物； 城市生活垃圾的施用：可提高土壤養(yǎng)分，改善土壤物理性質，但也易帶來重金屬等污染； 新耕地的開辟：焚燒草被灌叢可促使土壤的肥沃化，但也造成一些直接養(yǎng)分的減少和土壤腐植質的損失，同時也可引發(fā)嚴重的水蝕和風蝕.,交通工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 占用土地（永久性影響）； 建設期間，土地大量裸露，土壤極易受到侵蝕； 使用期間：機動車排放的廢氣為大氣酸沉降準備了物質基礎，酸沉降將導致土壤的酸化。 石油工程建設項目的土壤環(huán)境影響識別 在石油的開采、煉制、貯運、使用的過程中，原油和各種油制品通過各種途徑進入環(huán)境造成污染； 占用土地資源； 采用被石油烴污染的水源灌溉農田，揮發(fā)進入大氣的石油烴通過沉降作用進入土壤等造成土壤的污染。 END Thank you!,74 土壤及其環(huán)境現(xiàn)狀的調查與評價,現(xiàn)狀調查 區(qū)域自然環(huán)境特征調查 地質地貌：區(qū)域地層、巖性、地質構造的基本情況；地貌類型和形態(tài)特征。 氣象氣候：風向、風速、降水、蒸發(fā)，干旱、潤濕等氣候類型和氣象要素。 水文狀況：水系分布情況、河流湖泊水文及其季節(jié)、年際和區(qū)內空間變化情況；地下水類型、水文地質狀況、水化學狀況等。 植被狀況：植被類型、結構、分布及其特點，植被覆蓋度等。 調查方法：資料收集法為主。,現(xiàn)狀調查 區(qū)域社會經(jīng)濟狀況調查 人口狀況 經(jīng)濟狀況 交通狀況 文教衛(wèi)生狀況 區(qū)域土壤類型特征調查 成土母質：成土母巖和成土母質 土壤類型：土類名稱、分布面積 土壤組成：礦物質、有機質、NPK，主要微量元素 土壤特性: pH, Eh, 質地，土壤結構等 調查方法：資料收集與現(xiàn)場調查相結合的方法,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀評價 土壤污染源調查 （1）工業(yè)污染源：重點調查通過“三廢”排放進入土壤的污染物種類、數(shù)量、途徑。 （2）農業(yè)污染源：調查施入土壤的化肥、農藥、農用地膜、污泥和垃圾肥料等的來源、成分及施用量；調查污水灌溉的情況。 （3）自然污染源：調查酸性水、堿性水、鐵銹水、礦泉水中所含主要污染物，以及巖石、礦帶出現(xiàn)背景值異常的元素含量。,土壤污染評價常采用的方法,(1)背量值法 根據(jù)土壤中元素背景值作為土壤污染評價的尺度。污染區(qū)和對照區(qū)比較時，必須用相同土類，最好用相同土質或土種的同一土層(或整個土體)的污染物平均含量與對照區(qū)背景值相比，如果超過指標，則認為污染，按超過量多少來劃分污染程度。 (2)生物法 土壤之所以認為污染，主要由于生物有反映，根據(jù)生物反映的情況，來判斷土壤污染。 I 植物反應 ii 累積量和殘毒量,土壤污染評價常采用的方法,(3)毒理法 根據(jù)作物中毒物對人體健康的劑量作為土壤污染評價標準。 (4)指數(shù)法 大氣和水體質量指數(shù)法的思路可運用于土壤質量評價.,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀評價 土壤環(huán)境污染監(jiān)測 （1）布點：一般采用網(wǎng)格法(布點多，分布均勻)。 （2）采樣：對角線取樣；梅花型取樣；棋盤式取樣；蛇型取樣和隨機取樣；扇形采樣。（p159） （3）樣品制備：風干，去除雜物，碾細，過10目尼龍篩，研磨，過100目尼龍篩，分裝備用。 （4）樣品分析：按選定的分析項目和方法對制備好的土樣進行分析。,中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準 HJ/T 166 -2004 土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范 The Technical Specification for soil Environmental monitoring,（一）土壤樣品采集,A 污染土壤樣品采集 土壤采樣特點 （1）土壤是固、液、氣三相的混合物，主體是固體，污染物質進入土壤后不易得到混合，所以樣品往往有很大的局限性。 （2）在一般的土壤監(jiān)測中，采樣誤差對結果的影響往往大于分析誤差，結果的分析值之間相差10-20%是不奇怪的，有時還會相差數(shù)倍。所以，進行土壤樣品采集時，要格外注意樣品的合理代表性，最好能在采樣前通過調查研究，選擇采樣單元，合理布設采樣點。,采樣點布設,布點方法,布點方法,采樣深度,C層（風化母巖層、母質層）,4、采樣方法 采樣筒取樣；土鉆取樣；挖坑取樣。 5、采樣時間 為了解土壤污染狀況，可隨時采集樣品進行測定。 如需同時掌握在土壤上生長的作物受污染狀況，可依季節(jié)變化或作物收獲期采集。一年中在同一地點采樣兩次進行對照。,6、采樣量 由于測定所需的土樣是多點混合而成的，取樣量往往較大，而實際供分析的土樣不需太多，一般只需1-2Kg。因此對所得混合樣可反復按四分法棄取，最后留下所需的土量，裝入塑料袋或布袋內，貼上標簽備用。 7、采樣注意事項 （1）采樣點不能設在田邊、溝邊、路邊或肥堆邊； （2）將現(xiàn)場采樣點的具體情況，如土壤剖面形態(tài)特征等做詳細記錄； （3）現(xiàn)場填寫兩張標簽，寫上地點、土壤深度、日期、采樣人姓名等，一張放入樣品袋內，一張扎在樣品口袋上。,（二）土壤背景值樣品采集 、布點原則,樣品采集,在每個采樣點均需挖掘土壤剖面進行采樣。我國環(huán)境背景值研究協(xié)作組推薦，剖面規(guī)格一般為長1.5m、寬0.8m、深1.0m，每個剖面采集A、B、C三層土樣,過渡層（AB、BC）一般不采樣。當?shù)叵滤惠^高時，挖至地下水出露時止,現(xiàn)場記錄實際采樣深度，如020、5065、80100cm。在各層次典型中心部位自下而上采樣，切忌混淆層次、混合采樣,在山地土壤土層薄的地區(qū)，B層發(fā)育不完整時，只采A、C層樣,干旱地區(qū)剖面發(fā)育不完整的土壤，采集表層（020cm）、中土層（50cm）和底土層（100cm）附近的樣品,土壤背景值樣品采集原則,樣品采集, 土壤樣品制備與保存,（）土樣的風干,野外采集樣品運到實驗室,在塑料薄膜上或瓷盤內風干,達半干狀態(tài),壓碎，除石塊、殘根等雜物,鋪成薄層，陰涼處風干,5.2-11土樣風干過程,（）磨碎與過篩,取風干樣品100200g，放在木板上用圓木棍輾碎，經(jīng)反復處理使土樣全部通過2mm孔徑的篩子，將土樣混均儲于廣口瓶內，作為土壤顆粒分析及物理性質測定。1927年國際土壤學會規(guī)定通過2mm孔徑的土壤用作物理分析，通過1mm或0.5mm孔徑的土壤用作化學分析。,（）土樣保存,土壤保存原則： 1、一般土壤樣品需保存半年至一年，以備必要時查核之用。 2、儲存樣品應盡量避免日光、潮濕、高溫和酸堿氣體等的影響。 3、玻璃材質容器是常用的優(yōu)質貯器，聚乙烯塑料容器也屬美國環(huán)保局推薦容器之一，該類貯器性能良好、價格便宜且不易破損。 4、將風干土樣、沉積物或標準土樣等貯存于潔凈的玻璃或聚乙烯容器之內。在常溫、陰涼、干燥、避陽光、密封（石臘涂封）條件下保存30個月是可行的。, 土壤樣品測定,土壤樣品溶解,一、堿熔法：常用的有碳酸鈉堿熔法和偏硼酸鋰（LiBO2）熔融法。 特點：分解樣品完全， 缺點是：添加了大量可溶性鹽，易引進污染物質；有些重金屬損失； 二、酸溶法，測定土壤中重金屬時常選用各種酸及混合酸進行土壤樣品的消化。 消化作用：破壞、除去土壤中的有機物；溶解固體物質；將各種形態(tài)的金屬變?yōu)橥环N可測態(tài)。 為了加速土壤中被測物質的溶解，除使用混合酸外，還可在酸性溶液中加入其他氧化劑或還原劑。,（三）土壤監(jiān)測實例,土壤監(jiān)測結果規(guī)定用mg/kg（烘干土）表示。 A 土壤含水量測定 測定土壤含水量，以便計算土壤中各種成分按烘干土為基準時的測定結果。 測定方法：用百分之一精度的天平稱取土樣2030g，置于鋁盒中，在105下烘（45h）至恒重。按下式計算水分重量占烘干土重的百分數(shù)：,B 土壤中鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法 （1）標準曲線繪制：用鉻標準工作溶液配制標準系列，測吸光值，繪制標準曲線。 （2）土樣消化：稱取土樣 0.52g于聚四氟乙烯坩堝中，加水潤濕，加HNO3及H2SO4，待劇烈反應停止后，加熱至冒白煙，冷卻、加入HNO3、HF繼續(xù)加熱至除盡HF，加水浸取，定容。同時進行全程序試劑空白實驗。 （3）顯色與測定：在酸性介質中加KMnO4將Cr3+氧化為Cr6+，并用NaN3除去過量KMnO4。加二苯碳酰二肼顯色劑，于波長54nm處比色測定。 （4）結果計算 式中：M從標準曲線中查得鉻含量（g）； W稱量土樣干重量（g）,土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀評價 評價因子的選擇 （1）基本因子：汞、鎘、鉛、鋅、銅、鉻、鎳、砷、氟、氰、酚、DDT、六六六、石油、3,4苯并比、三氯乙醛、多氯聯(lián)苯PCB。 （2）附加因子：有機質、土壤質地、酸度、氧化還原電位等。,土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀評價 評價標準的確定 （1）土壤環(huán)境背景值：一定區(qū)域，一定時期，未受污染破壞的土壤中化學元素的含量。用于判斷土壤是否已受污染。我國的土壤背景值見表61、62。 （2）土壤臨界含量：植物中的化學元素的含量達到衛(wèi)生標準值，或使植物顯著減產時土壤中該化學元素的含量。土壤中污染物達臨界含量時，土壤已嚴重污染。表63為部分土類的臨界含量。 （3）土壤的輕度污染標準：土壤上種植的植物達初始污染時土壤中污染物的含量。 （4）土壤環(huán)境質量標準（GB156181995） （5）對照點,背景值及標準偏差評價,用區(qū)域土壤環(huán)境背景值（x）95%置信度的范圍（x2s）來評價： 若土壤某元素監(jiān)測值xIx2s，則該元素缺乏或屬于低背景土壤。 若土壤某元素監(jiān)測值在x2s，則該元素含量正常。 若土壤某元素監(jiān)測值xIx2s，則土壤已受該元素污染，或屬于高背景土壤。,土壤環(huán)境質量標準值 mg/kg (GB15618-1995),當外界污染物質在土壤的積累量達到一定程度，超過了土壤自凈能力的限度或者超過了土壤環(huán)境基準或土壤環(huán)境標準時，導致了土壤生產力的下降、破壞，構成了對植物和人體直接或間接的危害就稱之為土壤污染。 土壤環(huán)境質量的評價方法： 污染指數(shù)法 P=C/S污染指數(shù)、超標率（倍數(shù)）評價 內梅羅污染指數(shù)評價 背景值及標準偏差評價 綜合污染指數(shù)法,土壤環(huán)境質量的評價,土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀評價 評價模式與指數(shù)分級 （1）單因子評價 分別計算各項污染物的污染指數(shù)，然后進行分級評價。 A、以實測值與評價標準值相比計算土壤污染指數(shù)：,P 1，未受污染； P 1，已受污染，P越大，污染越嚴重。,評價模式與指數(shù)分級 （1）單因子評價 B、根據(jù)土壤和作物中污染物積累的相關數(shù)量計算土壤 污染指數(shù)：,式中：Xa 土壤初始污染值，取評價標準值； Xc 土壤輕度污染值； Xe 土壤重度污染值，取土壤臨界含量。,指數(shù)分級：Pi 1，清潔級； 1 Pi 2， 輕污染級； 2 Pi 3， 中污染級； Pi 3，重污染級。,污染指數(shù)和超標率,土壤單項污染指數(shù)=土壤污染物實測值/土壤污染物質量標準 土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實測值/污染物背景值 土壤污染物分擔率（%）=（土壤某項污染指數(shù)/各項污染指數(shù)之和）100% 土壤污染超標倍數(shù)=（土壤某污染物實測值某污染物質量標準）/某污染物質量標準 土壤污染樣本超標率（%）=（土壤樣本超標總數(shù)/監(jiān)測樣本總數(shù)）100%,評價模式與指數(shù)分級 （2）多因子綜合評價 A、將土壤各污染物的污染指數(shù)疊加，作為污染綜合指 數(shù)：,B、內梅羅綜合污染指數(shù)：,內梅羅污染指數(shù),PN= （PI均2）+ （PI最大2/21/2 反映了各污染物對土壤的作用，同時突出了高濃度污染物對土壤環(huán)境質量的影響，可按內梅羅污染指數(shù)，劃定污染等級。 內梅羅指數(shù)土壤污染評價標準,綜合污染指數(shù)（CPI）,包含了土壤元素背景值、土壤元素標準（附錄B）尺度因素和價態(tài)效應綜合影響。其表達式：,式中CPI為綜合污染指數(shù)，X、Y分別為測量值超過標準值和背景值的數(shù)目，RPE為相對污染當量，DDMB為元素測定濃度偏離背景值的程度，DDSB為土壤標準偏離背景值的程度，Z為用作標準元素的數(shù)目。主要有下列計算過程：,（1）計算相對污染當量（RPE） 式中N是測定元素的數(shù)目，Ci 是測定元素i的濃度， Cis是測定元素i的土壤標準值，n為測定元素i的氧化數(shù)。對于變價元素，應考慮價態(tài)與毒性的關系，在不同價態(tài)共存并同時用于評價時，應在計算中注意高低毒性價態(tài)的相互轉換，以體現(xiàn)由價態(tài)不同所構成的風險差異性。 （2）計算元素測定濃度偏離背景值的程度（DDMB）,式中CiB是元素i的背景值，其余符號同上。,（3）計算土壤標準偏離背景值的程度（DDSB） 式中，Z為用于評價元素的個數(shù)，其余符號的意義同上。 （4）綜合污染指數(shù)計算（CPI）,評價模式與指數(shù)分級 （2）多因子綜合評價 C、加權綜合污染指數(shù)：,D、 均方根綜合污染指數(shù)：,E、 取污染指數(shù)中的最大值作為綜合污染指數(shù)：,評價模式與指數(shù)分級 （2）多因子綜合評價 F、質量分級 （a）根據(jù)各地具體的P值變幅，結合作物受害程度和污 染物積累狀況劃分。,分級舉例： 北京東郊土壤質量分級表（疊加指數(shù)）,北京東郊土壤質量分級表（內梅羅指數(shù)）,評價模式與指數(shù)分級 （2）多因子綜合評價 F、質量分級 （b）根據(jù)系統(tǒng)分級法劃分土壤環(huán)境質量級別 首先以土壤和作物中污染物積累的相關數(shù)量作為標準進行分級，然后選定其中一級作為評價標準，用它去除同一污染物的各級標準，將土壤污染物濃度分級標準轉換為污染指數(shù)，然后計算加權綜合污染指數(shù)，將其作為土壤環(huán)境質量分級標準值而劃分土壤環(huán)境質量級別。,評價模式與指數(shù)分級 （3）評價圖的編制 A、符號法 在地形圖上根據(jù)不同污染物及其污染等級，制定不同顏色或不同形狀大小的圖例，標在各取樣點的位置上，并用數(shù)字標明具體的P值。 B、網(wǎng)格法 在地形圖上，按一定面積劃分若干方格，不同質量等級網(wǎng)格用不同顏色表示，繪制成圖。 注意：若網(wǎng)格內有一個以上樣點，按其綜合指數(shù)平 均值確定土壤質量等級；若網(wǎng)格內無樣點， 將其附近土樣點的污染物濃度指數(shù)繪制成等值線，用內插法求取濃度值，進而求出污染指數(shù)和質量等級。,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤退化(Soil Degradation) 指在各種因素，特別是人為因素影響下所發(fā)生的導致土壤的農業(yè)生產能力和環(huán)境調控潛力，即土壤質量及其可持續(xù)性下降甚至完全喪失其物理、化學和生物學特征的過程。 土壤沙化現(xiàn)狀調查與評價 （1）土壤沙化現(xiàn)狀調查(p166) 調查內容主要包括：沙漠特征；氣候；河流水文；植被；農牧業(yè)生產情況。 （2）土壤沙化評價 A、評價因子：植被覆蓋度、流沙占耕地面積的比例、土壤質地、能反映沙化的景觀特征等。 B、評價標準：根據(jù)評價區(qū)的有關調查研究，或咨詢有關專家、技術人員的意見擬定。(see table 6-4) C、評價指數(shù)計算：一般采用分級評分法,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤退化現(xiàn)狀評價 土壤鹽漬現(xiàn)狀調查與評價 （1）土壤鹽漬化現(xiàn)狀調查 調查內容主要包括：灌溉狀況；地下水情況；土壤含鹽量；農牧業(yè)生產情況。 （2）土壤鹽漬化評價 A、評價因子：表層土壤全鹽量或CO32、HCO 3 -、 SO42-、Cl、Ca2，Mg2、K、Na+等可溶性鹽的主要離子含量； B、評價標準：一般根據(jù)土壤全鹽量，或各離子組成的 總量擬定標準 (see table 65)。 C、評價指數(shù)計算：一般采用分級評分法。,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤退化現(xiàn)狀評價 土壤沼澤化現(xiàn)狀調查與評價 （1）土壤沼澤化現(xiàn)狀調查 調查內容主要包括：地形；地下水；排水系統(tǒng)；土地利用等。 （2）土壤沼澤化評價 A、評價因子：選取土壤剖面中潛育層（發(fā)生鐵錳還原生成青灰色斑紋層）出現(xiàn)的高度； B、評價標準：根據(jù)土壤潛育化程度擬定標準，如表66所示。 C、評價指數(shù)計算：一般采用分級評分法。,土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤退化現(xiàn)狀評價 土壤侵蝕（Soil Erosion）現(xiàn)狀調查與評價 （1）土壤侵蝕現(xiàn)狀調查 調查內容主要包括：地形；地質；氣候、植被、耕作栽培等。 （2）土壤侵蝕評價 指通過水力和重力作用而搬運移走土壤物質的過程 A、評價因子：土壤侵蝕量，或以未侵蝕土壤為對照，選取已侵蝕土壤剖面的發(fā)生層次厚度； B、評價標準：根據(jù)黃土地區(qū)，按被侵蝕的土壤剖面保留的發(fā)生層厚度擬定評價標準，如表67所示。 C、土壤侵蝕量水土流失侵蝕模數(shù),水利部制定的水土流失侵蝕模數(shù),土壤環(huán)境質量現(xiàn)狀評價 土壤破壞現(xiàn)狀評價 土壤破壞現(xiàn)狀調查 （1）土壤破壞現(xiàn)狀調查 調查主要包括區(qū)域各土地利用類型現(xiàn)狀、變化趨勢、各類型面積消長的關系及人均占有量等。 （2）土壤侵蝕評價 A、評價因子：選取區(qū)域耕地、林地、園地和草地在一定時段內被建設項目占用或被自然災害破壞的土壤面積或平均破壞率； B、評價標準：根據(jù)評價區(qū)內耕地、林地、園地和草地損失的土壤面積擬定，如表68所示。 C、評價指數(shù)計算：一般采用分級評分法。,64 土壤環(huán)境影響預測,土壤中污染物的運動及其變化趨勢預測 預測污染物在土壤中累積和污染趨勢的一般方法和步驟 計算土壤污染物的輸入量：評價區(qū)已有污染物和建設項目新增加污染物之和。 計算土壤污染物的輸出量：隨土壤侵蝕的輸出量；被作物吸收的輸出量；隨降水淋溶(leaching)流失的輸出量；因降解、轉化而輸出的量。 計算土壤污染物的殘留率：通過相似地塊模擬試驗求取。 預測土壤污染趨勢：根據(jù)污染物的輸入量與輸出量相比，或根據(jù)輸入量和殘留率的乘積，或根據(jù)輸入量和土壤環(huán)境容量比較來說明污染狀況、污染程度、污染積蓄及趨勢。,土壤中污染物的運動及其變化趨勢預測 土壤污染物殘留量（年累積量）計算模式 如區(qū)域土壤污染物的背景濃度為B mg/kg，污染物的年輸入量為E mg/kg，在土壤中的年殘留率為K，則污染物的一年后的累積量W為：,n年后的累積量Wn為：,若,則,K年殘留率 E年輸入量,土壤中污染物的運動及其變化趨勢預測 土壤污染物殘留量（年累積量）計算模式 當 n時，有,特別指出： （1）可用此公式計算污染物在土壤中達到平衡時的殘留量 （2）殘留率的求?。和ㄟ^小區(qū)盆栽模擬實驗得到。 （3）K值對計算結果影響較大 （4）重金屬在土壤中不易淋溶，k值一般未0.9左右。,農藥殘留模式 （P170）,此式未考慮背景值,如土壤污染物輸入量難以獲得，又缺乏該地區(qū)的盆栽試驗時，可用下列式子進行污水灌溉的土壤中污染物累積量的預測。,式中：W 預計年限內的土壤污染物累積量，mg/kg； Nw 預計污水灌溉年限； W0 土壤中污染物當年累積量， mg/kg； X 土壤中污染物的平均年增值， mg/kg； B 土壤環(huán)境背景值， mg/kg； N0 土壤已污染年限； CR 土壤環(huán)境標準值， mg/kg。,土壤環(huán)境容量計算式,式中：Q 土壤環(huán)境容量，g/hm2； CR 土壤環(huán)境標準值， mg/kg； B 土壤環(huán)境背景值， mg/kg； 2250 每公頃土地耕作層土壤重量，t/hm2,土壤退化趨勢預測 （以土壤侵蝕為例，介紹土壤侵蝕模型） 通用土壤侵蝕方程（USLE）表達式為：,土壤侵蝕量 A 也稱土壤流失量，通常用侵蝕模數(shù)表示：單位時間（a）內單位面積（km2）的土壤流失量，t/(km2a)。我國普遍采用的分級標準為： 微度侵蝕 A 15000 t/(km2a),降雨侵蝕系數(shù) R 對于一次暴雨,對于一年的降雨,土壤可侵蝕性系數(shù) K 定義：長為22.13m、坡度為9、經(jīng)過多年連續(xù)種植過的休耕地上每單位降雨系數(shù)的侵蝕率。 K值的估算：（1）根據(jù)實測的A值通過通用土壤侵蝕方程反求；（2）來源于資料文獻：P173表610。 坡長系數(shù) L和坡度系數(shù) S,其中：sin S 5%時， M0.5；sin S 5%時， M0.4； sin S 3. 5%時，M0.3；sin S 1.0%時，M0.1。 L 坡長，m ； S坡度，deg 。,耕種管理系數(shù) C 也稱植被覆蓋因子或作物種植系數(shù)，反映地表覆蓋情況對土壤侵蝕的影響。表611為不同植被類型的C 值。 實際侵蝕控制系數(shù) P 也稱水土保持因子，反映不同管理技術或水土保持措施對土壤侵蝕的影響，其值如表612所示。,土壤退化趨勢預測 土壤侵蝕速率差別的推算 對給定的區(qū)域和土壤，R、K、L、S為常數(shù)，項目建成前后的侵蝕速率關系為：,下標 0 表示 項目建設前； 下標 1 表示項目建設后,C-耕種管理因子,P-水土保持因子,土壤資源破壞和損失預測 在土壤環(huán)境影響評價中，常把土地利用類型變化作為預測的重要內容，并以此來推算土壤資源的破壞和損失，其一般以類比調查為主，共分兩步： 對土地利用類型進行現(xiàn)狀調查 調查項目按全國土地利用類型劃分規(guī)定，包括：耕地面積、園地面積、林地面積、草地面積、城鎮(zhèn)用地面積、交通用地面積、水域面積、未利用的土地面積。 預測建設項目造成的土地利用類型變化、土壤破壞和損失 預測占用、淹沒、破壞土地資源的面積 預測因表層土壤過度侵蝕造成的土地廢棄面積 預測地貌改變而損失和破壞的面積 預測因嚴重污染而廢棄或改為它用的耕地面積,75 土壤環(huán)境影響評價,評價的程序： 土壤環(huán)境影響類型分析、選擇關鍵性影響 土壤環(huán)境影響的廣度分析、深度分析 土壤環(huán)境質量變化評價，提出防治土壤污染、退化、破壞的防治對策、措施和建議。,土壤環(huán)境影響的類型分析 土壤環(huán)境影響類型的劃分 土壤污染型、土壤退化型、土壤資源破壞型。 建設項目土壤環(huán)境影響類型的判別 全面識別建設項目對土壤的環(huán)境影響，根據(jù)項目的工程特性、污染物特點和地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境特點，判別土壤環(huán)境影響的類型，然后選擇關鍵性影響進行評價。（p177）一般城鎮(zhèn)工業(yè)項目，干旱與半干旱地區(qū)礦山建設項目。,土壤環(huán)境影響的廣度（Breadth）分析 從空間范圍、時間尺度上進行分析。 土壤污染型影響的廣度分析 項目開發(fā)前，不同污染級別的土壤面積及其占評價區(qū)的百分比； 項目開發(fā)后，不同污染級別的土壤面積的變化趨勢和速率、主要污染物在土壤剖面各層次的濃度變化趨勢和在水平方向上擴散范圍的大小。 土壤退化型影響廣度分析 分析項目建設前后土壤沙化、鹽漬化、土壤侵蝕面積分布的范圍、強度和變化與發(fā)展趨勢，對周邊地區(qū)土壤環(huán)境的影響等。 土壤資源破壞型影響廣度分析 分析項目建設前后土壤資源被破壞和占用的面積變化與發(fā)展趨勢，土地利用類型結構變化的影響，對周邊地區(qū)土壤環(huán)境的影響等。,土壤環(huán)境影響的深度（Depth）分析 分析土壤肥力、質量、承載力的下降程度，和對其他環(huán)境要素和人類社會經(jīng)濟生活造成影響的程度。 土壤污染型影響的深度分析 內容：污染物在土壤各層次中運動情況和累積分布特點，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中遷移轉化行為，對相鄰地區(qū)、其他環(huán)境要素、人類生活經(jīng)濟活動的影響等。 土壤退化型影響深度分析 內容：土壤退化對區(qū)域生態(tài)環(huán)境、農作物產量、耕地土壤性質、耕地肥力、河流與地下水礦化度等的影響。 土壤資源破壞型影響深度分析 分析建設項目引起區(qū)域耕地面積減少的速率，及其對農業(yè)生產的影響程度，分析土地利用類型的改變對生產方式、社會經(jīng)濟和居民生活的影響。 深度與廣度多屬定性分析，并無明顯、絕對的分界線,土壤環(huán)境質量變化評價 在土壤質量現(xiàn)狀評價的基礎上，根據(jù)土壤污染、退化和破壞的預測值，土壤環(huán)境影響廣度和深度分析的結論，對建設項目開發(fā)前后的土壤質量進行對比，評價土壤環(huán)境質量變化的程度和發(fā)展趨勢，并結合評價區(qū)的環(huán)境條件和土壤類型，以及土壤環(huán)境背景值、土壤環(huán)境容量、土壤抗逆能力等各種影響因素，綜合分析建設項目對土壤環(huán)境影響的大小，是否可以接受，并提出土壤污染、退化和破壞的防治對策和措施建議，最后給出評價結論。,7-6 土壤環(huán)境保護的對策與措施 一、土壤清潔生產及現(xiàn)狀 二、清潔生產的土肥管理 三、防治土壤污染、退化、破壞的對策與措施,土壤污染的防治 土壤質量調查與監(jiān)測 消除污染源 工程措施 生物措施 改良劑措施 農業(yè)措施,清潔生產：將整體預防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應用于生產過程、產品和服務中，以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風險。 土壤清潔生產：將整體預防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應用于農業(yè)土壤的生產過程、農業(yè)產品和服務中，以增加農業(yè)生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風險。 土壤清潔生產的含義： （1）土壤的性狀是優(yōu)良的，無污染物； （2）農業(yè)生產中的大氣、水等基本生產環(huán)境是清潔的，無污染源； （3）生產過程所用的生產資料是安全、無污染的； （4）產品的質量是安全的、優(yōu)質的； （5）農業(yè)產品在儲存、包裝、運輸、銷售、加工等環(huán)節(jié)是清潔、無污染的。,一、土壤清潔生產的概念及現(xiàn)狀,土壤清潔生產總的施肥要求： 1.不影響環(huán)境、作物及人體健康 2.有足夠的有機質還回土壤 3.減少污染，保護環(huán)境，提高肥力,二、土壤清潔生產的土肥管理,土壤清潔生產施肥原則：以有機肥為主，輔以其它肥料；以多元復合肥為主，單元素肥料為輔；以施基肥為主,追肥為輔；肥料種類符合要求，采用平衡施肥；盡量限制化肥的施用,如確實需要，可以有限度有選擇地施用部分化肥。,土壤清潔生產允許使用的肥料種類： 1農家肥（有機肥） 如堆肥、廄肥、人畜糞尿、沼氣肥、綠肥、作物秸稈、泥肥、餅肥等。其中，應大力提倡高溫堆肥。 2生物菌肥 包括腐殖酸類肥料、根瘤菌肥料、磷細菌肥料、復全微生物肥料等。 3無機礦質肥料 如礦物鉀肥和硫酸鉀、礦物磷肥等。 4微量元素肥料 即以銅、鐵、硼、鋅、錳、鉬等微量元素及有益元素為主配制的肥料。 5其它肥料 如骨粉、氨基酸殘渣、家畜加工廢料、糖廠廢料等。,對肥料的技術要求 有機肥料：無論采用何種原料制作堆肥、必須經(jīng)過50。C以上57天發(fā)酵，以殺滅蟲卵病菌、雜草種子，去除有害有機酸和有害氣體，達到無害化處理 漚肥和沼氣肥：是嫌氣條件發(fā)酵的產物。應符合衛(wèi)生標準：密封儲存期30天以上，寄生蟲卵消滅95以上，無蠅蚊，殘渣可做農肥 微生物肥料：生產工藝必須達到微生物學的要求，要有較高的有效活菌數(shù) 磷酸鹽肥：有效磷12%，重金屬含量低 硫酸鉀：氧化鉀50%,重金屬含量低 。,有機肥料的衛(wèi)生標及要求,土壤清潔農產品生產基地的優(yōu)化