第六章-土壤环境影响评价

第六章土壤百度文库境影响评价
教学重点： 教学重点： 了解土壤的主要特征，土壤污染的特点和危害，了解土壤环境影响识别类型，土壤环境质量变化分析，影响土 壤环境质量的主要因素。 教学内容：一、土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素 教学内容 二、土壤环境影响识别 三、土壤及其环境现状的调查与评价 四、土壤环境影响预测 五、土壤环境影响评价 水、气、土是维系人类生存的最基本、最重要、不可替代的三种环境要素。本章与第四、五章共同构成了以环 境要素为导向的环境影响评价体系。 本章正是基于土壤环境在人土壤环境影响人类生存环境系统中所占据的特殊地 位，主要介绍了重大建设项目对土壤环境影响的识别方法，以及土壤污染和土壤退化的预测和评价方法。 第一节 土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素 教学重点和难点： 教学重点和难点： 1.土壤的主要特征 2.影响土壤环境质量的主要因素 土壤是位于地球陆地表面能生长植物的疏松表层。它是人类环境的重要组，成要素，是为人类提供食物的生产 资料，是人类社会最基本、最重要、不可替代的自然资源。 一、土壤的主要特征 人类环境系统是由围绕人类的各种因素，包括大气、水体、土壤、岩石、植被等构成的整体。 人类环境系统 人类环境系统是一个多阶层等级系统，按空间尺度大小，可大至全球环境、宇宙环境，小至一个城市环境、聚 落环境等；按组成要素，可划分为大气环境、水环境、土壤环境等。 土壤既是人类环境系统的重要组成要素，又是人类环境系统的亚系统，土壤存在的位置特点及其变化，必然深 土壤 刻影响环境系统的结构和状态，从而影响整个人类环境系统。 由于土壤处于地球陆地表面，其上界面与大气圈、生物圈相接，下界面与岩石圈、水圈相连，而作为生物圈主 要组成部分的植物叉植根于土壤之中， 可见土壤在人类环境系统中占据着特有的空间地位——处于大气圄、 生物圈、 岩石圈和水圈的交结地带，成为人类环境系统中介于生物界与非生物界的中心环节，联结无机环境与有机环境的纽 带，是各种物理的、化学的以及生物的过程、界面反应、物质与能量交换、迁移转化过程最为复杂、最为频繁的地 带。 土壤具有肥力，是指土壤具有能够不断供应和协调植物生长所必需的养分、水分、空气和热量的能力，这是土 土壤具有肥力 壤区别于其他自然体的本质特征。在人类环境中，土壤具有这种生产植物产品的独特功能，为人类生活、生产提供 必须的食物和生产赞料。是不可替代的、重要的自然资源。 土壤具有缓冲性，因而能抵抗、减缓土壤中酸性物质和碱性物质的作用，对大气降水和气温有调节和缓冲的作 土壤具有缓冲性 用，并有调节和平衡向大气环境中释放 CO2、CH4、N2O、SO2 等温室气体的能力。 土壤具有净化功能，土壤是一个多相的疏松多孔体，存在多种性质的化合物、无机及有机胶体和微生物，能与 土壤具有净化功能 进入土壤的有毒有害物质，通过物理的、化学的、物理化学的和生物学的多种过程和作用，使有毒有害物质在土壤 中的浓度、数量或活性、毒性降低。 土地处理系统主要根据土壤的缓冲性和净化功能， 利用土壤特性及其中的微生物和植物根系对污水和污泥以及 固体废弃物进行净化处理，土壤是土地处理系统中的主体部分。 土壤中有毒有害物质的输入、积累与土壤的自净作用是两个方向相反、同时存在的过程，在正常情况下两者处 于动态平衡状态，此时不会发生土壤污染，但在输入土壤的有毒有害物质数量和速度超过土壤的自净能力时，打破 了这种动态平衡，使有毒有害物质的积累占据优势，则可发生土壤污染，导致土壤正常功能失调、土壤环境质量下 降。 对土壤的利用不当可加速土壤的退化和破坏。土壤退化 土壤退化一般是指土壤沙化、盐渍化、沼泽化和土壤侵蚀等引起 土壤退化 的土壤肥力下降的现象；土壤破坏 土壤破坏主要指土壤资源的损失。在自然状况下，纯粹由自然因素也能引起土壤退化和土 土壤破坏 壤破坏现象，但一般进行的速度非常缓慢，表现很不明显，而且其中一些过程，如土壤侵蚀，常和自然土壤形成过 程处于相对稳定的平衡状态，保持了一定的土壤厚度和完整的土壤剖面，土壤侵蚀难以发现。
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在人类活动作用下，直接、间接改变土壤发育方向和土壤环境条件，或不合理的土壤利用，特别是一些建设项 目直接占用或开挖土壤，往往会加速和扩大自然因素对土壤退化和破坏的作用。 二、影响土壤环境质量的主要因素 影响土壤环境质量的因素很多，这里仅从建设项目对土壤环境的影响分析，主要包括土壤污染和土壤退化、破 坏两个方面。 建设项目影响土壤环境污染的因素，主要包括建设项目类型、污染物性质、污染源特点、污染源排放强度、污 染途径、土壤所在区域的环境条件以及土壤类型和特性等方面。建设项目如为有色金属冶炼厂或矿山，主要污染物 为重金属和酸性物质；如为化学工业或油田，则主要污染物为矿物油和其他有机物；而以煤为能源的火电厂，主要 污染物为粉煤灰等固体废弃物。污染物的性质不同，影响环境的深度各异。重金属中的 Hg、Cr 和有机物中的多环 芳烃，远比其他重金属和其他有机物毒害重影响深；工业污染源一般多为点源，污染局限和影响范围较小，而农业 污染源或交通污染源分别为面源和线源，污染面较宽，影响范围较大；污染源排放强度，一般与污染程度和污染范 围呈正相关；污染物通过大气或水体传输、扩散或通过大气干、湿沉降进入土壤，污染地域较宽。而以垃圾、污泥 等固体废物进入土壤， 则污染范围相对较小。以上这些因素，均与污染源直接相关， 属影响土壤污染的决定性因素。 至于土壤所在区域的环境条件，一方面影响污染物进入土壤的速度、浓度和范围，同时也制约着土壤的演化，决定 了土壤的类型和性质，从而影响到土壤污染的程度。碱性土壤，可缓冲酸性沉降物质的酸度。富吉有机质和质地较 牯重的土壤，一般对重金属有较强的吸附作用，具有较大的环境容量。微生物数量多，活性强的土壤，对农药等有 机污染物有较强的降解作用。但这些因素只能缓和或增强土壤污染的程度，属影响污染的从属性因素。 影响土壤退化、破坏的主要因素包括自然因素和人为因素。纯粹由自然因素引起的土壤沙化、盐渍化、沼泽化 和土壤侵蚀，主要在于旱、洪涝、狂风、暴雨、火山、地震等自然灾变爆发的情况下发生，在正常的自然状态下， 土壤退化、破坏现象难以出现或不明显。但人为因素却能引发严重的土壤退化和破坏，其中主要是限于人类认识土 壤自然体及其与环境条件关系的水平，在利用土壤及其环境条件时，存在着盲目性。 在农业生产中， 人类利用土壤获取粮食及其他经济作物的同时， 通过合理的耕作和施肥， 可不断提高土壤肥力， 以满足人类日益增长的需求。但当这种需求超过了土壤肥力水平，或急功近利，采取了不合理的利用方式，土壤肥 力不仅不能继续提高，反而逆向发展，致使土壤退化。如草原土壤地区，盲目追求牲畜产量，放牧过度，牧草破坏， 会引起土壤沙化。平原地区，为追求粮食高产，盲目发展灌溉，引起地下水位升高，会发生土壤沼泽化，如地下水 矿化度较高，还会发生土壤次生盐溃化。丘陵、山地，土壤垦殖过度，林木破坏，可导致土壤侵蚀。 工矿、交通及其他事业生产，为人类社会提供了大量的财富，促进了社会经济的发展，但在其建设和运行过程 中，又会给土壤造成一些负面影响，特别是对土 tllitt 化、破坏的作用，过去却鲜为人所认识，现在也未获得广泛重 视。一般来说，任何建设均要占用土地，减少土壤资源，改变土壤利用方向，同时影响土壤环境条件，打破各成土 因素之间的协调与平衡，改变土壤发育方向，导致土壤退化和破坏。水库和灌渠建设，可能引起库岸和渠道附近地 下水位抬升， 促使土壤沼泽化发展， 在干旱和半干旱化地区， 地下水矿化度较高的情况下还可能使土壤发生盐渍化。 而厂房、道路、矿山，特别是露采矿山的建设，均要开挖、剥离土壤，破坏植被有可能引发土壤侵蚀，造成严重的 土壤破坏，并促进附近土壤向沙化发展。 第二节 土壤环境影响识别 土壤是人类生存环境中不可分割的组成部分，人类自身的一切活动无不对土壤产生各种各样的影响，按其影响 的性质、方式、程度和方向可分为多种类型，而建设项目的不同产业类型，又表现出各自的影响特征。 一、土壤环境影响识别类型 土壤环境影响按不同依据，可划分为如下类型： 1．按影响结果划分 (1)土壤污染型：指建设项目在开发建设和投产使用过程，或项目服务期满后排出和残留有毒害物质，对土壤环境 产生化学性和物理性或生物性污染危害。一般工业建设项目，大部分均属这种类型。 (2)土壤退化、破坏型：指建设项目对土壤环境施加的主要影响不是污染，而是项目本身固有特性和对条件的改变， 如地质、地貌、水文、气候和生物的改变，引发土壤的退化、破坏。一般水利工程、交通工程、森林开采、矿产资 源开发多属这种类型。 2．按影响时段划分 按建设项目建设时序： (1)建设阶段影响：指建设项目在施工期问对土壤产生的影响，主要包括厂房、道路交通施工、建筑材料和生产设
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备的运输、装卸、贮存等对土壤的占压、开挖、土地利用的改变，植被破坏可能引起的土壤侵蚀，以及拆迁居民在 移民区建设产生的土壤挖压和破坏等。 (2)运行阶段影响：指建设项目投产运行和使用期间产生的影响，主要包括项目生产过程排放的废气、废水和固体 废弃物对土壤的污染及部分水利、交通、矿山使用生产过程引起的土壤的退化和破坏。 (3)服务期满后的影响：指建设项目使用寿命期结束后仍继续对土壤环境产生的影响。主要包括地质、地貌、气候、 水文、生物等土壤条件，随着土地利用类型改变而带来的土壤影响，如矿山生产终了以后，留下矿坑、采矿场、排 土场、尾矿场，继续对土壤的退化、破坏影响；残留重金属的土壤污染影响；城市中心区土地转换中，工厂搬迁后 遗留的有机、无机污染物对土壤环境的影响等。 此外， 按影响时段的长短， 可划分为短期或突变影响和长期或缓变影响， 一般项目建设阶段的影响为短期影响， 建设完成即可逐渐消除。 如施工引发的土壤侵蚀。 而项目运行期和服务期满后的土壤影响，往往是长期、 缓慢影响。 一般包括整个运行期时段和服务期满后延续到土地复垦或土地利用类型改变之后的时间。 3．按影响方式划分 (1)直接影响：指影响因子产生后直接作用于被影响的对象，并直接显示出因果关系，如以土壤环境作为影响对象， 土壤侵蚀、土壤沙化、土壤因施人固体废弃物或污水灌溉造成的污染等，均属于直接影响；如以人群为影响对象， 土壤作为介质，则土壤中某些重金属污染属直接影响，如 Pb 进入人体内。一般是以土壤直接摄入为主，从而使土 壤 Pb 直接危害人体健康。 (2)间接影响：指影响因子产生后需要通过中间转化过程才能作用于被影响的对象。以土壤环境作为影响对象，土 壤沼泽化、 盐渍化， 一般需经过地下水或地表水的浸泡作用和矿物盐类的浸渍作用才能分别发生， 均应属间接影响， 干、湿沉降物引起的土壤酸化，也属间接影响。而以人群作为影响对象，土壤作为介质，则绝大部分土壤污染物， 均是被作物、动物吸收后，通过食物链进人人体而危害人群健康，均为间接影响，在环境污染中，这是土壤污染的 显著特征，在环境影响方式上，也是与水体、大气污染大相径庭之处。 4．按影响性质划分 (1)可逆影响：指施加影响的活动停止后，土壤可迅速或逐渐恢复到原来的状态，如土壤退化、土壤有机物污染， 属于可逆影响。在土壤上植被恢复，地下水位下降，土壤经生物化学作用对有机毒物降解之后，土壤可逐步消除沙 化、沼泽化、盐渍化和有机污染，并恢复到原来的正常状态。 (2)不可逆影响：指施加影响的活动一旦发生，土壤就不可能或很难恢复到原来的状态。如土壤侵蚀，主要指严重 的土壤侵蚀，就很难恢复原来的土层和土壤剖面，如一些疏松土层流失殆尽，露出裸岩的地区，一般来说就不可能 恢复原来的土壤层，属于不可逆影响。对一些重金属污染，由于重金属在土壤中不能被土壤微生物降解，又易为土 壤有机、无机胶体吸附，难以淋溶、迁移，重金属污染的土壤一般难以恢复，也属不可逆影响。 (3)积累影响：指排放到土壤中的某些污染物，对土壤产生的影响需要经过长期作用，直到积累超过一定的临界值 以后才会体现出来。如某些重金属在土壤中对作物的污染积累作用而致死影响，即为积累影响。 (4)协同影响：指两种以上的污染物同时作用于土壤时所产生的影响大于每一种污染物单独影响的总和。如重金属 污染的红壤中交换性 K 减少，可溶性 K 增加说明重金属污染降低了红壤吸附 K 的能力，促进了 K 的解吸和土壤对 K 的释放，从而加剧红壤中 K 肥的流失。试验证明，重金属中 Cd 对 K 的吸附几乎无影响，而 Pb 和 Cd 相互作用，增 加了 K 的解吸，一定程度上阻碍了 K 的吸附。而 Cu、Pb、Zn、Ca 协同作用则显著地降低了对 K 的吸附。 二、工业工程程建设项目的土壤环境影响识别 工业工程建设项目包含的类型非常多。不同的工业工程建设项目生产过程涉及的原材料、生产的工艺流程、排 放的各种废弃物具有不同的特性。不同生产性质的工业项目对环境的影响存在差异。在各种工业工程建设项目中对 土壤环境产生影响的工业部门主要包括钢铁工业、有色金属冶炼工业、化学工业、石油化学工业、制浆和造纸工业 等。工业工程建设项目对土壤的环境影响主要来自工业“三废”排放。 1．工业废气对土壤环境的影响 工业生产过程中烟气的排放来源于作为生产动力燃烧的矿石燃料，以及生产过程本身产生的烟气。以有色金属 的冶炼为例，金属矿床中有相当一部分为硫化矿床，如铅、锌、铜矿等。矿床在开采和冶炼过程中，低价硫被氧化 为二氧化硫而排大气。全球因矿冶而排放的二氧化硫估计在 7×106～10x106t/a，约占全球二氧化硫总排放量的 l0 ％左右。 二氧化硫在大气中经过复杂的化学和物理作用后， 通过降水、扩散和重力作用降落至地面， 渗透进人土壤， 导致土壤的酸化。土壤酸化可促进养分的淋溶，在长期受酸性物质淋溶的影响下，淋洗出的营养物质比未酸化的土 壤高 3-10 倍，造成土壤肥力下降。同时，有色金属的冶炼废气中含有大量重金属元素，随废气排放进人大气，再 沉降进入土壤，进而污染土壤环境。