土壤环境容量与承载力研究现状

土壤环境容量与承载力研究现状

发表时间：2017-12-12T16:36:48.870Z 来源：《防护工程》2017年第19期作者：李靓[导读] 在介绍大气环境承载力和水环境承载力研究的基础上，对有关土壤环境容量与土壤环境承载力的研究进行了综述。

泰州市环境保护局江苏泰州 225300 摘要：在介绍大气环境承载力和水环境承载力研究的基础上，对有关土壤环境容量与土壤环境承载力的研究进行了综述。土壤环境容量一般指土壤所能容纳污染物的最大负荷，目前的研究主要集中在土壤背景值、临界值、污染物迁移系数和数学模型等方面。目前土壤环境承载力的概念和理论体系的研究还未深入，尚未形成统一、完善的综合评价指标体系，今后需加强对这些方面的探索和研究。关键词：土壤环境；容量环境；承载力

在中国，由于人口增长以及现代工业化的发展，大气、水和海洋环境日益恶化，环境问题受到广泛关注。随着“土十条”的出台，土壤污染逐渐受到重视。国内农田面积正以每年400000hm2～466700hm2的速度递减，土壤点位超标率达到16.1%，其中中度污染占1.5%，重度污染占1.1%[1]。总的来说，未知的污染物使土壤污染变得越来越复杂，不同污染源叠加使得土壤污染控制更加困难，农产品质量安全问题和群体性事件逐年增加，成为影响人民生活和社会稳定的关键因素，制约了我国的可持续发展。目前，关于土壤环境容量的研究报道较少，而水环境容量和大气环境容量的研究较多。根据水和大气环境容量的研究经验，既可以科学构建土壤环境承载力评价体系，计算各个影响因子的权重。又可以在一定时期内根据土壤的特性研究土壤环境容量，并提出相应的措施。探讨国内外土壤环境容量以及承载力的研究进展。

1环境承载力研究现状

环境承载力的概念来源于承载力。1968年，日本学者首次将环境容量引入到环境科学中。20世纪70年代后，环境承载力的概念广泛应用于环境管理及规划。例如，Bishop指出环境承载力是环境的最大负荷，给出一个可接受的生存标准值。经济学奖获得者Arrow在《Science》上发表的《经济增长、承载力和环境》，在学术界和政治界引起极大的反响[2]。此后，塞浦路斯、美国、日本等国都进行了大量的理论和实践研究。显然，环境承载力的概念已在国外环境管理和规划中得到了应用。在我国，中国环境科学百科全书定义环境承载力为：一个地区乃至地球生物圈内人类进行活动时的规模，强度和速度的限值。环境承载力概念是人类在自我发展过程中对环境问题的一种认识。然而，由于它的复杂性和许多影响因素，人们对环境承载力理论体系还远远没有得到统一的认识。此外，环境系统由子系统组成，而且应考虑不同的环境因素的影响。

1.1大气环境承载力研究现状

由于空气污染日益严重，许多研究都在这方面进行。例如，利用高斯模型选择SO2为代表污染物，计算不同环境质量目标下的大气环境容量的与的上海大气污染的影响承载能力[3]。采用大气环境承载力相对剩余率和大气环境承载力的方法探讨了2009-2011年浙江省大气环境容量和大气环境承载力的时空分布特征及其影响因素[4]。从大气环境、污染控制和社会经济的发展三个方面，通过层次分析法和向量模法对2006-2011年关中地区5个城市大气承载力进行评价。

1.2水环境承载力研究现状

我国对水环境承载能力的研究始于上世纪九十年代，水环境承载力应用于环境规划中，并致力于水环境容量、水环境价值和效益核算的研究。从资源、环境、经济和社会四个角度构建水环境承载力评价指标体系，分别对湖南8个重点城市（2003-2010年）进行综合的评估[5]。总之，国内对大气和水环境承载力的研究主要是实际、实践应用和定量方法，而概念和具体的理论研究关注较少。此外，大气和水的承载能力的研究根据实际案例和评价指标，来选择评价因子和方法，为政府发布的相关标准提供参考依据。 2土壤环境承载力研究进展

土壤环境要比大气和水环境更加复杂。它是一个人类活动的基本载体，并且受到空气、水环境以及自身的影响。同时，相关标准的出台时间较早，并没有得到广泛的认同。因此，土壤的评价因子、方法和标准都很难选择。

2.1土壤环境容量研究现状

目前关于土壤环境承载力的研究几乎没有，但是土壤环境容量已经有了相关的调查研究。土壤环境容量是指在农产品质量保障，而且在一定时期内限定区域内环境不受污染的前提下土壤所能承载污染物的最大负荷。在我国相关的研究工作始于十九世纪70年代。例如：根据植被特点，分为农作物、乔木林、灌丛、草原和草甸、沼泽湿生植物等植被类型对土壤重金属环境容量进行研究；根据土壤环境容量将农业用地划分为高容量区、中容量区、低容量区、警戒区和超载区；采用Hakanson潜在生态危害指数法和环境指数法对其进行潜在生态危害评价和环境容量分析；通过研究南京市溧水区表层土壤，利用内梅罗综合污染指数法，参考土壤环境质量一级标准，得出As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等重金属元素的背景值，进而对土壤重金属环境容量进行估算，并对影响环境容量的因素进行分析[6]。总的来说，土壤环境承载力主要研究方向为背景值、临界值以及污染物的迁移系数，而其中临界值以及污染物的迁移系数最为重要。值得注意的是，土壤环境容量研究的重点是重金属污染的方法和模型，大部分是根据土壤环境质量标准或基于当地土壤背景值。

2.2土壤环境承载力研究现状

根据环境承载力和土壤特性的定义，土壤环境承载力可以定义为在土壤环境系统功能不发生改变的前提下土壤环境的尺度、强度和速率，以及土壤环境容量和社会经济承载力的上限。相对来说，直接针对土壤环境承载能力的研究很少。例如：通过创建系统动力学模型，对不同情景下土壤环境承载力系统的动态趋势进行模拟，找出优化郑州市的产业结构，适合郑州市土壤环境承载力的经济发展模式；从资源、环境、人口与经济发展之间的关系建立了包括人口、经济、水资源、土地资源、生态环境和地质环境等6个子系统的模型，对上海市土地综合承载力进行分析评价；利用承载力饱和度法和承载力风险指数法对矿区土壤以及复垦场地土壤中十种重金属As、Cr、Zn、Pb、Cu、V、Co、Ni、Cd、Hg的污染程度进行分析[7]。在国外，统计和GIS技术已被引入到土壤环境承载力的评价中，此外，GLS和GPS技术对重金属造成的土壤污染调查提供支持。将来，更多的关注点放在通过GIS技术等多种方法来研究土壤污染因子的分布。

2.3土壤环境容量与承载力的关系