土壤背景值与环境容量

二、国内土壤背景值研究
• 我国土壤环境背景值的研究始于20世纪70年 代 • 在“七五”期间，研究了土壤背景值的区域分 异性，并探讨了在环境健康、环境评价和农业 利用等方面的应用前景。 • 土壤背景值的研究涉及面广、技术难度要求高， 并需要多学科支撑。 • 土壤元素背景值是检验过去和预测未来土壤环 境演化的基础性资料, 也是判断土壤中化学物 质的行为与环境质量的必要的基础数据,
• • • •
（2）分析方法 第一方法：标准方法(即仲裁方法) 。 第二方法：由权威部门规定或推荐的方法。 第三方法：根据各地实情，自选等效方法
3.分析记录
• （1）分析记录 • （2）数据运算 • （3）结果表示
（1）分析记录
• 分析记录一般要设计成记录本格式 • 分析记录也可以设计成活页 • 分析记录也可以是电子版本式的输出物 （打印件）或存有其信息的磁盘、光盘等 • 记录测量数据，要采用法定计量单位，只 保留一位可疑数字，有效数字的位数应根 据计量器具的精度及分析仪器的示值确定
（2）厚度采样
• • • • • 采样点可采表层样或土壤剖面 一般每个剖面采集A、B、C三层土样 采样次序自下而上 剖面每层样品采集1kg左右，装入样品袋 将底土和表土按原层回填到采样坑中，方 可离开现场,并在采样示意图上标出采样地 点,避免下次在相同处采集剖面样。
2.土壤室内分析测定
• （1）样品处理 • 一般选定《土壤环境质量标准》中选配的 分析方法中规定的样品处理方法，其他类 型的监测优先使用国家土壤测定标准 • 一般区域背景值调查和《土壤环境质量标 准》中重金属测定的是土壤中的重金属全 量（除特殊说明，如六价铬）
• 评价模式常用污染指数法或者与其有关的 评价方法，如： • 1.污染指数、超标率（倍数）评价 • 2.内梅罗污染指数评价 • 3.背景值及标准偏差评价 • 4.综合污染指数法
五、土壤环境容量
• • • • 1.土壤环境容量的概念 2.土壤环境容量的计算方法 3.土壤临界含量的确定 4.土壤环境容量的应用
3.土壤临界含量的确定
• 土壤临界含量是土壤所能容纳污染物的最 大负荷量, 是土壤环境容量研究中的一个主 要内容 • 确定土壤临界含量的指标体系和依据, 如表 3-5所示。
表3-5 确定土壤临界含量）制定土壤环境质量标准 （2）制定农田灌溉水质标准 （3）制定农田污泥施用标准 （4）进行土壤环境质量评价 （5）进行土壤污染预测 （6）对污染物总量控制 （7）在农业对策上的应用
（2）数据运算
• 有效数字的计算修约规则按GB8170执行
（3）结果表示
• 平行样的测定结果用平均数表示 • 土壤样品测定一般保留三位有效数字，含 量较低的镉和汞保留两位有效数字,并注明 检出限数值
三、数据处理
• 土壤元素背景值可以用土壤样品算术平均 值(x)或几何平均值(M)表示。 • 中国土壤元素背景值，总体上化学组成相 对稳定，元素含量水平与变化幅度也相对 固定，除了污染点外，世界各地土壤化学 元素之间有较高的可比性
第二节 土壤背景值的调查方法
• • • • • 一、土壤背景值调查布点 二、土样的采集与室内分析 三、数据处理 四、土壤背景值与环境质量 五、土壤环境容量
一、土壤背景值调查布点
• 1.前期准备 • 2.布点方法 • 3.基础样品数量
1.前期准备
• • • • （1）组织准备 （2）资料收集 （3）现场调查 （4）采样器具准备
2.土壤环境容量的计算方法
• 环境标准限制某一要素的某一区域可能达 到限度的量,作为该区域的环境容量, 即环境 的标准容量( C0) , 将此衡量土壤容许的污 染量这个基准含量水平称为土壤净容量 ( Q1)
• 其计算模式如下: Q1 = ( C0 - B) ×2 250 ; • 式中: Q 为土壤环境容量,g/ hm2 ; C0 为土壤 环境标准值或土壤环境临界值,g/ t ; B为区域 土壤背景值或土壤本地值,g/ t ;2 250 为单位 土地的表土计算重量,t/ hm2 。 • 将这一部分净化的量( Q2) 加入到土壤净容量 ( Q1) 才是土壤动态的、全部容许的量, 即土壤 环境容量( Q) , 也有人称之为土壤环境动容量。 用数学式表示即为: Q= Q1 + Q2 。
• 土壤背景值的研究具有重要的理论和实践 意义 • 一直以来都是国内外环境科学领域关注的 对象, 许多国家先后进行了背景值的研究工 作。
一、国外土壤环境背景值研究
• 从20世纪60年代起，美国地质调查所为建 立土壤中元素的基线值，开展了一系列的 区域土壤背景值调查工作。 • 至今，美国完成了全国土壤背景值的调查 研究 • 其它国家，也都开展了土壤背景值的调查。
思考题
• • • • • • • 1、土壤背景值概念 2、简要阐述土壤背景值的调查方法 3、土壤样品怎样采集 4、如何进行土壤室内分析测定 5、土壤背景值与环境质量的关系 6、评价模式常用的评价方法有哪些？ 7、土壤环境容量的概念
• 8、土壤环境容量的计算方法 • 9、怎样确定土壤临界含量 • 10、简述土壤环境容量的应用
2.布点方法
• • • • 采样要遵循“随机”和“等量”原则 （1）简单随机 （2）分块随机 （3）系统随机
3.基础样品数量
• 应根据科学数据的基本保证和经济条件来 综合考虑采样的数量，具体方式如下: • （1）由均方差和绝对偏差计算样品数 • （2）由变异系数和相对偏差计算样品数 • 没有历史资料的地区、土壤变异程度不太 大的地区，一般CV可用10%～30%粗略估 计，有效磷和有效钾变异系数CV可取50%。
第三章 土壤背景值与环境容量
主要内容
• 第一节 土壤背景值
• 第二节 土壤背景值的调查方法
第一节 土壤背景值
• 土壤背景值是指未受或少受人类活动（特别是 人为污染）影响的土壤环境本身的化学元素组 成及其含量。 • 通过取样调查的方法来找出真正的土壤元素背 景值是非常困难的,要找到完全没有受到任何 人为污染的土壤则几乎不太可能。 • 但从实际操作的角度考虑,只要通过合理的取 样布点,采集避开人类活动密集区域的土壤,则 所取土壤的元素含量就可以代表其相应的背景 值。
四、土壤背景值与环境质量
• 土壤背景值涉及土壤与水和大气质量的关 系，人类居住环境问题，土壤与其他环境 要素的交互作用，涉及土壤质量的保护与 改善等土壤环境工程的相关研究与应用。 • 土壤质量是土壤在生态系统范围内，维持 生物的生产力、保护环境质量以及促进动 植物和人类健康的能力
• 从环境角度出发，我们首先必须发展一种 灵敏而合适的方法来评价土壤环境质量。 • 土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标 准和评价模式
二、土样的采集与室内分析
• 1.样品采集 • 2.土壤室内分析测定 • 3.分析记录
1.样品采集
• （1）野外选点 • （2）厚度采样
（1）野外选点
• 采样点的自然景观应符合土壤环境背景值 研究的要求 • 采样点以剖面发育完整、层次较清楚、无 侵入体为准 • 选择不施或少施化肥、农药的地块作为采 样点 • 不在多种土类、多种母质母岩交错分布、 面积较小的边缘地区布设采样点。
1.土壤环境容量的概念
• 土壤环境容量亦称污染物的土壤负载容量， ( Soil environmental capacity) 是一个发展 的概念, 随环境因素的变化以及人们对环境目 标期望值的变化而变化，定义有所不同 • 一般认为土壤环境容量是指在一定环境单元、 一定时限内遵循环境质量标准，既能保证土壤 质量，又不产生次生污染时，土壤所能容纳污 染物的最大负荷量。 • 土壤负载容量不是一个固定值而是一个范围值， 它受到多种因素的影响