土壤环境质量评价方法研究进展_杜艳

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土壤污染环境监测的质量控制和评价方法

土壤污染环境监测的质量控制和评价方法

区域治理环境治理与发展土壤污染环境监测的质量控制和评价方法王琪 高燕哺河南省环境监测中心/河南省环境监测技术重点实验室,河南 郑州 450003摘要:随着人们对大气、水污染的关注,土壤污染也渐渐走进人们的视野。

为了改善和提高土壤环境质量,需要对土壤环境进行监测和评价。

本文介绍了污染环境监测的质量控制措施,并讨论了土壤污染环境常见的评价方法。

关键词:土壤污染;环境监测;质量控制;评价方法一、土壤污染环境监测的质量控制1了解土壤监测区的基本情况对土壤污染环境监测区进行基本情况的了解是顺利开展监测工作、保证监测质量的第一步。

在监测前要充分了解污染土壤的土质情况,比如说沙质土壤和泥质土壤其渗透性是不一样的,土壤污染向地下水传导的速率也是不一样的,这样对土壤污染处理的时间要求也会不同。

另外要了解土壤污染区的植被情况、地下水系,防止土壤污染向居民区、牧场等传导。

再者要参考以前资料,了解污染区的工农业分布和发展、人文地理信息等,对可能的污染源做出科学判断,因势利导,制定合理的解决措施。

2保证采集土壤样品质量土壤样品采集质量的保证涉及三个方面:采样质量控制要求、采样自检、保存和运输样品[1]。

土壤的采样是有很规范的采样要求的,采集的样品量要足够,能满足实验要求,采集的样品要具有代表性。

为防止采集样品搞混,采样前一定要核对土壤编号,在采集过程中用塑料袋包裹采样容器,避免样品受到污染,为避免标号不清,在塑料袋和采样容器上都要标号。

对于不同的土壤采样方法也不一样,如对工业土壤进行采样时,采样的深度要在水泥层3cm 以下。

而对农田土壤采样时,一般选取在农田中央,避开田埂地头、化肥堆积地方,并且采集样品要除去里面的杂物。

对植物土壤进行采样时,要清除土壤里植物的根系。

这些采样的具体要求是保证土壤样品具有代表性的关键。

采样自检也是为了保证土壤样品采集质量。

在采样中有样品标签、样品质量、采样点和样品是否备案等需要自检。

工作结束前仍需检查一遍。

关于我国土壤环境质量监测的相关研究

关于我国土壤环境质量监测的相关研究
・Fra bibliotek6 4・
科 技 论 坛
关于我 国土壤环境质量监测 的相 关研究
王 海 波
( 延边环境保护监测站 , 吉林 延 吉 1 3 3 0 0 1 )
摘 要: 土壤环境对农产品安全、 生态环保等方面具有重大影响 。国民经济快速发展 、 人 口增长引起 了土壤 污染问题 日益严重。为此 加强土壤环境的质量监 测具有重要价值。针 对国 内土壤环境进行 了现状分析 , 对土壤 环境 的监 管能力、 法律保 障方法等措施进行 了总结 , 旨在提 高社会大众的环保 意识 , 促进 土壤 环境 的优化 改善 。
关键词 : 土壤 环 境 质 量 ; 质量监测研 究; 生 态环 保
土壤资源作为生态基础的重要部分 , 是各种生物生存发展的基础 。 现科学的质量监测、 评价控制 。近年来 , 国土资源 、 农业等相关部门加强 同时土壤环境对农产 品的生长 、 生态环保稳定 陛具有直接影响。 经济发 了对国内土壤环境的整治力度 , 力求保证对应 国土 、 环保 、 卫生等机构 展带动了各种污染物的危害不断扩大,对应土壤污染 已经引起社会关 综合进行土壤换的污染调查、 监测治理。保证土壤治理的合理监测 , 并 趋势分析 、 恶化预警等工作 的全面落 注, 土壤污染面积扩大化 、 污染物种类多样化, 降低 了农业耕地的实际 根据当地土壤状况进行定期监测、 使用面积 , 对人身安全 、 食品安全均造成了及其恶劣的负面影响。为此 实, 实现较为合理的治理效果。 2 - 3 土壤污染问题治理措施分析。土壤污染问题需要进行有效的治 加强土壤环境的质量监测、 污染治理成为当下主要问题。 1 国 内土壤 环境 质 量监 测问题 分析 理修复, ; h - N 较多 , ' 一般包括 : 生物 、 化学 、 物理修复三种形式。生物修复 1 . 1 监测制度不完善。国内土壤环境质量监测中, 由于环保机构不 方法广泛应用于各种土壤污染治理中 ,包括植物修复技术和微生物修 对于治理生物污染时, 主要利用微生物植物根系分泌物抑制病 够健全 , 对应地市区的机构未建立全面的环境监测体系 , 相关仪器、 设 复技术 。 备的投入相对较低, 导致环境监测能力差。另外 , 资金不到位 , 相 比于 原菌达到治理污染 的目的; 而对于有机污染物 、 重金属等污染物来说 , 水、 空气 的治理, 土壤治理 中国家投入 的资金 、 财力 、 物力等较为欠缺 , 主要是利用微生物吸附 、 转化或降解污染物质 。 植物修复技术主要是利 导致土壤监测、 保护处理效果差, 引起较土壤监测效果较差。同时技术 用植物吸附累积 的特点 , 进而达到除去污染物质的目的。化学修复方法 能力较低 , 由于土壤科学的研究相对较少 , 专业人才少 , 技术水平偏低 , 包含改良剂法 、 淋洗法等。其中, 改良剂能降低重金属的有效 陛; 淋洗法 引起土壤环境的管理欠缺, 部分物质的监测值受含量过低影响 , 无法进 能用于治理因放射 f 生物质或重金属污染的土壤 ,具有成本低 、操作简 行 U 开展 。 单、 见效陕等优 , 被广泛应用于整治大面口积污染地区。物理修复方 1 . 2 土壤环境保护的法律体系不完善。土壤环境保护中, 受法律体 法包括电热修复 、 电动修复等。 电热修复技术使用于 s e 、 H譬 等重金属污 系不健全影响, 导致防治保护内容过于分散。虽然《 环境保护法》 、 《 土地 染的土壤 , 该技术可使污染物从土壤层 中分离出来 ; 电动修复属于原位 管理法》 、 《 基本农 田保护条例》 、 和《 农业法》 已经涉及到土壤污染 防治 修复技术 , 即不大规模破坏土层, 目 修复时间短暂。 问题 , 但 内容过于零散 , 无法形成完整的土壤污染防治体系。各地区的 2 . 4人才培养及监测仪器设备的更新。为了实现 良好的环境监测效 政府尚未建立相应考核指标 , 引起土壤环境破坏问题逐渐恶化。 果, 需要建立专业的作业队伍 , 保证培训机制 、 上 岗机制满足对应时代 1 . 3 土壤环境保护的重要. 『 生认知度偏低。经济利益驱动下 , 大部分 需求 , 必要时可借助专项资金进行处理 , 保证组织结构 、 相关作业人员 企业对废水等污染物未进行严格净化处理便排放 ,导致超标污染物过 的综合素质能力不断提升, 促进土壤环境监测的发展 , 实现科学合理的 多。少数小型加工厂为了缩减处理成本 , 进行夜间排放的方法 , 导致当 监测操作 。另一方面, 需要对环境监测工作进行相应的资金投入 , 保证 地土壤环境受到污染 , 尤其是集 中大量排放的污染物质 , 速度快 、 排量 对应设备 、 仪器满足先进化 、 科学化的要求 , 便于进行污染监测处理 , 得 大, 引起污染程度危害较高 , 对当地大众的人身健康 、 社会稳定具有负 出有效精度的测试结果。 面影响。为此 , 国家 已经进行 了土壤环境保护的宣传教育 , 但部分群众 结束 语 的土壤保护意识欠缺 , 土壤环境的污染问题仍需进一步解决 。 土壤环境监测技术作为现阶段环保手段的主要表现形式 ,需要引 2 土壤 环境 质量 监测优 化措 施分 析 起社会大众的关注 , 不断提高国内土壤环境的治理水平 , 进行设备 、 技 2 . 1 土壤 则 制度的优化完善。根据 国家土壤污染治理现状 , 进行 术 、 人才三方面的优化调整 , 促进土壤环境监测水平的稳步增长。 较为全面的监测处理 , 保证对应监测制度满足土壤现状需求 。 国内已有 参 考 文献 部分地区进行土壤数据库的建立 , 保证对应监测制度的优化调整 , 但是 【 1 瑚 鹏杰 , 吴龙华, 骆永明_ 重金属污染土壤及场地的植物修复技 术发展 整体污染状况仍较为严峻,需要引起相关环保部门的重视 ,对监测体 与 应 用田环 境 监 测 管理与技 术 , 2 0 1 1 , 3 ( 2 3 ) : 3 9 - 4 2 . 系、 监测制度等进行精细化 、 科学化 、 全面化 的调整, 便于当地进行及时 [ 2 ] 万本太 , 蒋火华. 关于“ 十二五” 国家环境监测的思考叨. 中国环境监测, 有效的土壤环境监测 , 实现土壤环境有效治理的最终 目标。 2 0 1 1 , 2 7 ( 1 ) : 5 - 8 . 2 . 2土壤环境的监测手段优。作为国家环境监测 中的薄弱环节 , 土 『 3 1 王业耀 , 赵晓军, 何立环. 我 国土壤环境质量监测技术路线研究阴. 中国 壤监测技术急需优化改善。国内大部分土壤监测技术过于守旧 , 无法实 环 境监 测 , 2 0 1 2 , 2 8 ( 3 ) : 1 1 6 - 1 2 0 .

简述土壤污染环境监测的质量控制和评价方法

简述土壤污染环境监测的质量控制和评价方法

简述土壤污染环境监测的质量控制和评价方法摘要:随着人们对大气、水污染的关注,土壤污染也渐渐走进人们的视野。

为了改善和提高土壤环境质量,需要对土壤环境进行监测和评价。

本文介绍了污染环境监测的质量控制措施,并讨论了土壤污染环境常见的评价方法。

关键词:土壤污染;环境监测;质量控制;评价方法;发展趋势一、土壤污染环境监测的质量控制1.1了解土壤监测区的基本情况对土壤污染环境监测区进行基本情况的了解是顺利开展监测工作、保证监测质量的第一步。

在监测前要充分了解污染土壤的土质情况,比如说沙质土壤和泥质土壤其渗透性是不一样的,土壤污染向地下水传导的速率也是不一样的,这样对土壤污染处理的时间要求也会不同。

另外要了解土壤污染区的植被情况、地下水系,防止土壤污染向居民区、牧场等传导。

再者要参考历史资料,了解污染区的工农业分布和发展、人文地理信息等,对可能的污染源做出科学判断,因势利导,制定合理的解决措施。

1.2土壤采样与制样方面的质量控制(1)采样前土壤监测是一项技术性很强的活动,因此,土壤监测人员必须熟悉土壤采样以及监测技术规范,必须经过严格的培训。

另外,土壤监测的基础是实验室的检测仪器,仪器必须经过检定,而且要确保仪器的运转良好,试剂都在保质期内,实验室的环境符合土壤检验的要求。

每次开展土壤监测之前,必须建立土壤监测方案和土壤监测流程。

(2)采样每次土壤采样,为了保证样本的代表性,最少要有两名采样人员同时采样,采样人员必须熟悉采样的方案和流程,用于采样的工具必须事先经过严格的清洗。

为了让样品更有代表性,必须严格选择适用于该污染因子的采样工具,而且要根据环境状况对地块进行均匀布点,采样过程中,一定要有完善的信息记录,避免样品混淆。

(3)样品流转按照监测方案清点样品,要采用容器对样品进行包装,对易分解的土壤,要采用棕色玻璃容器进行保存,而且要采用低温保存的运输方式,样品的流转要根据样品的流转程序进行,样品的交接必须有样品交接单,采样人员和实验室人员必须对样品进行严格清点并且签字,必要时候拍照。

土壤质量评价方法

土壤质量评价方法

土壤监测与评价方法的研究进展环科101令沛鑫2010013234[摘要]:土地是一种不可再生的有限资源, 更是人类赖以生存和发展的物质墓础,土壤是维系陆地生态系统食物链的一个重要环节。

土壤质量好坏,直接影响植物产品的质量与数量,进而通过食物链影响人们的生活与人体的健康。

因此,土壤环境质量评价具有十分重要的意义。

目前,土壤环境质量评价方法很多,目前土壤环境质量评价的方法很多。

常见的土壤环境质量评价方法有单因子指数法、模糊综合评价法、灰色聚类法和综合指数法等。

单因子指数法只能识别单个污染物的污染状况,不能反映综合环境质量。

模糊综合评价法和灰色聚类法考虑了土壤环境质量的模糊性和综合性。

但对同一土壤采用不同的方法进行评价,往往得出不同的结果。

鉴于此,对几种常用的土壤环境质量评价方法的特点作了分析和探讨,指出了各种方法的适用范围极其优缺点。

关健词:土壤环境质量土壤监测与评价评价方法讨论与进展正文:近30 年来,随着经济和城市化的快速发展,大量城市和工业污染物向农村和农业环境转移,加上化肥、农药的不合理施用,使得土壤环境污染物种类和数量、发生的地域和规模、危害特点等都发生了很大变化[1]。

土壤不仅是一种有限的资源, 作为地理环境的组成部分,也对人类生存和发展乃至地球上众多生命形态的生存繁衍有着重要的作用[2]。

所谓土壤环境, 就是地球生态系统中能够生长植物、具有一定环境容量及动态环境过程地表疏松层连续体构成的环境。

土壤环境与地球表层环境以及生物健康和人类健康均有重大关系[3,4]。

因此, 科学评价土壤环境具有重大意义, 它不仅关系到我国的可持续发展战略, 而且还可以为土地、环境等部门提供合理保护与利用土壤资源的依据[5]。

随着环境影响评价工作的不断深入, 尤其是在生态型开发建设项目的环境影响评价工作中, 土壤环境质量评价工作显得更为重要。

但由于土壤环境质量评价工作不象大气水环境质量评价那样有国家标准作为依据, 土壤环境质量评价缺乏评价标准, 这给评价工作带来不少麻烦。

四川某医院污水处理应用案例

四川某医院污水处理应用案例
第 11 期
· 241·
陈宗英:四川某医院污水处理应用案例
四川某医院污水处理应用案例
陈宗英
( 四川中环康源卫生技术服务有限公司,四川 成都 610041)
摘要:项目废水包括医疗废水,废水中含有病菌等污染物,同时也含有各种类型的药剂等有机物。 本医院废水经调节、生化、沉淀、消毒
等处理后达《 医疗机构水污染物排放标准》 ( GB18466—2005) 后外排。
10 ~ 50

粪大肠菌群数 / ( MPN / L)
1.6×10 8



SS / ( mg / L)
pH 值
6~9
<100

6~9
<500
注:其中 NH3 -N( mg / L) 指标在预处理标准中无要求。
1.2 工艺流程的确定
污水处理工艺流程见图 1。
图 1 污水处理设施工艺流程图
溶氧量 = 2.0 ~ 2.5 mg / L;HRT = 6.0 h
内置高密度悬浮生化床( 载体)
+医疗专用悬挂式填料
HRT = 2.0 h;有效率氯 15 ~ 25 mg / L
采用次氯酸钠消毒系统

表面沉淀负荷 = 0.51 m3 / m2 ;
HRT = 4.71 h
内置沉淀高效布水系统
( 中心筒式)
处理后的污水达标排放。
艺,在高密度悬浮生化床中将投加高密度悬浮生化床( 载体) ,
2 主要构筑物及设备
其性能要求为:4×4×4 mm,比表面积≥10000 m2 / m3 ,呈多孔网
污水处理工艺单元主要构筑物及设备见表 2。
状正方体颗 粒 结 构, 骨 架 密 度 为 1. 2 mg / L, 表 观 密 度 为 0. 8

国内外土壤质量评价研究进展

国内外土壤质量评价研究进展

capacity of the soil to support
• Cn Loss of nutrients or organic matter
• 土地退化:支持社会生存与发展的土地的生态系
统功能和服务(包括农业生态系统和城市生态系统) 的能力的下降(LADA,2005)
20
• Land Degradation: A reduction or loss, in arid, semi-arid,
and dry sub-humid areas, of the biological or economic productivity and complexity of rain-fed cropland, irrigated cropland, or range, pasture, forest, and woodlands resulting from land uses or from a process or combination of processes, including processes arising from human activities and habitation patterns, such as: (i) soil erosion caused by wind and/or water; (ii) deterioration of the physical, chemical, and biological or economic properties of soil; and (iii) long-term loss of
7
(《中华人民共和国土地管理法》,1998)
8
• 耕地定义为“种植农作物的土地”,包括熟地、新开发、复垦、整理

土壤环境检测方法标准现状及建议

土壤环境检测方法标准现状及建议

土壤环境检测方法标准现状及建议1. 引言1.1 研究背景土壤环境是人类生存和发展的重要基础,土壤质量的好坏直接影响着农作物的生长、环境保护和人类健康。

随着工业化和城市化的快速发展,土壤污染问题日益突出,给人类生活造成了严重的影响。

对土壤环境进行检测和监测显得尤为重要。

目前,我国土壤环境检测方法标准不够完善,存在一定的薄弱环节和短板。

尤其是在土壤重金属、有机污染物等方面的检测方法标准不够统一和规范,导致检测结果的准确性和可比性不高。

现有的土壤环境检测方法在操作步骤、仪器设备、数据处理等方面也存在一定的不足,需要进一步改进和完善。

本文旨在对现有土壤环境检测方法标准进行分析,找出存在的问题并提出改进建议,以期能够为我国土壤环境检测方法标准的制定和完善提供参考和借鉴。

希望通过本文的研究,能够推动土壤环境检测方法标准化工作的进一步发展,提升我国土壤环境质量和保护水平。

1.2 研究意义土壤环境检测方法标准的研究意义主要体现在以下几个方面。

标准的制定可以规范土壤环境检测的操作流程和技术要求,提高检测数据的准确性和可比性,从而保障土壤环境监测结果的可靠性。

标准的建立可以促进土壤环境检测技术的进步和创新,推动技术的发展和应用,提高土壤环境检测的效率和质量。

标准的实施还有利于加强对土壤环境质量的监测和管理,为保护土壤资源、保障人类健康和生态安全提供科学依据和支撑。

研究土壤环境检测方法标准的意义在于促进土壤环境质量监测技术的规范化、科学化和国际化发展,为推动土壤环境保护事业的可持续发展提供技术支撑和政策支持。

【内容结束】2. 正文2.1 现有土壤环境检测方法标准现有土壤环境检测方法标准是土壤环境监测工作的重要基础,是保障土壤环境质量和人类健康的重要手段。

目前,我国的土壤环境检测方法标准主要包括国家标准、行业标准和地方标准。

国家标准是由国家标准化管理委员会发布的,具有强制性,是我国土壤环境检测的基本依据。

行业标准是由相关行业组织或协会发布的,针对特定行业的土壤环境监测工作制定的标准,具有一定的指导和规范性。

土壤环境质量分析评价方法

土壤环境质量分析评价方法

土壤环境质量分析评价方法土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标准和评价模式。

评价因子数量与项目类型取决于监测的目的和现实的经济和技术条件。

评价标准常采纳国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门(专业)土壤质量标准。

评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价办法。

一、污染指数评价(一)单项污染指数土壤环境质量评价普通以单项污染指数为主,指数小污染轻,指数大污染则重。

计算公式如下:Pip=Ci/Sip 式中:Pip——土壤中污染物i的单项污染指数;Ci——调查点位土壤中污染物i的实测浓度,mg/kg;Sip——污染物i的评价标准mg/kg,见表8.3。

按照Pip的大小,可将土壤污染程度划分为五级(见表8.4)。

(二)综合污染指数当区域内土壤环境质量作为一个整体与外区域举行比较或与历史资料举行比较时除用单项污染指数外,还常用综合污染指数。

综合污染指数(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素标准尺度因素和价态效应综合影响。

其表达式:CPI=X·(1+RPE)+Y·DDMB /(Z·DDSB)式中:CPI一一综合污染指数;X、Y—一分离为测量值超过标准值和背景值的数目;RPE——相对污染当量;DDMB——元素测定浓度偏离背景值的程度;DDSB——土壤标准偏离背景值的程度;Z——用作标准元素的数目。

1.计算相对污染当量(RPE)式中:N——测定元素的数目;Ci——测定元素i的浓度;Cis——测定元素i的土壤标准值;n——测定元素i的氧化数。

对于变价元素,应考虑价态与毒性的关系,在不同价态共存并同时用于评价时,应在计算中注重凹凸毒性价态的互相转换,以体现由价态不同所构成的风险差异性。

2.计算元素测定浓度偏离背景值的程度(DDMB )式中:CiB——元素i的背景值;其余符号同上。

3.计算土壤标准偏离背景值的程度(DDSB)式中:Z——用于评价元素的个数,其余符号的意义同上。

用CPI评价土壤环境质量指标体系见表8.5。

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已有的结果表明,层次分析法的应用十分广泛,
重应占绝对优势。换句话说,实际某指标的权重值应 但层次分析法还没有达到理想的地步:在理论方面,
该是变化的。
一般层次分析法最后是按层次权值的最大值,即“最
单因子指数法仅仅针对土壤中重金属单元素进
行评价,不能反映土壤污染的综合状况。
1.2 综合指数评价法
综合指数评价法是目前进行土壤环境污染评价
的主要方法。所谓污染综合指数评价法是用土壤污染
监测结果和土壤环境质量标准定义的一种数量尺度,
并以此作依据来评定现实的土壤环境质量对人类社 会发展需要的满足程度。这种方法通过环境质量指数 的无量纲化后,各环境因子对污染贡献有多大,都可 以用数反应出来[12]。
最大特征根。 (3)判断矩阵的一致性检验在(B)准则下,构造各
评价级别的相对重要性的两两比较判断矩阵(B-C), 构造方法是用评价因子的浓度与其对应的各个土壤 质量级别的标准值的差值的倒数作为标度。据此计算 得到判断矩阵的特征向量及最大特征根;再按 C.I.=
级的归类。
(λmax- n)(/ n- 1)计算出一致性指标 C.I.;然后确定平均
750
土壤通报
第 41 卷
包含土壤质量标准时,它们所占的份额就十分不同。
有学者针对这种情况对(1)式进行了修正,提出公式
(2)[6]:
Pi=(Ci- B)i (/ Si- B)i
(2)
式中:Bi 为土壤污染物的背景值,其它同(1)式。
但是由于全国各地的土壤背景值不同,因此(2)式未
能得到推广和广泛应用。
集合内的相对重要程度。因此说隶属函数与无法体现 时,判断矩阵的一致性偏差太大,需要对判断矩阵进
级别区间内的变化。传统的模糊权都是从数学理论的 行调整,直至使满足 C.R.≤0.1 为止。
角度来确定,模糊综合评价法获取权重的方法不外乎
(4)层次单排列层次单排列是把本层所有因素针
层次分析法、专家判断法、比标法、德尔菲法等。但这 对上层某因素通过判断矩阵计算排出优劣顺序。可采
自 20 世纪 80 年代以来,许多学者指出各种综合 指数模式都普遍存在通病(评价失效)[13],但综合指数 法具有易懂、易学、易算和易操作等特殊优点,仍被广 大科技工作者采用。国内外目前运用到土壤环境质量 评价中的综合指数法已有 20 余种[13]。常用的环境质量 综合指数法包括简单叠加法、算术平均法、加权平均 法、均方根法、平方和的平方根法、最大值法等。为更 好的比较和评价上述方法,对其特点进行总结,具体 结果见表 1。
表 1 几种常见综合指数法及其特点 Table 1 Some commonly used comprehensive index methods and their characteristics
方法 Methods
计算公式 Formulas
特点 Characteristics
简单叠加法
Σ Pi=
Ci Si
些方法没有一种是绝对占优的,而且,这些方法(除比 用求和法或方根法进行简便计算。
标法)对于不同指标仅给出一个定权重值,这在许多
(5)层次总排序计算同一层收所有因素对于高层
情况下是不合适的,如对某些指标,其污染值超过一 (目标层)相对重要性权重值称为总排序。
定量值时可能使人致残甚至致死,此情况下该指标权
数,可确定各指标实际值的隶属度,进行单因素评价,
并得到隶属度模糊关系矩阵:
R |u r r … r 2
2 2
1
22
1
2 2
2 2
11
12
2
1m
2 2
2
22
2
2
R |u r r … r 2 2
2
R= = n×m 2
22
2 2 2 21 22
22 22
2
2m 2
2 2
2
22
2
22

2 2
2
22
2
R |u r r … r 2
1.3 模糊数学评价法 综合污染指数评价法用比较明确的界线对土壤
重金属污染程度加以区分和量化,但实际上土壤重金 属的污染状况是渐变、模糊的。1965 年,美国控制论专 家 Zadeh[14-16]第一次提出了模糊集合的概念,标志着模 糊数学的诞生。它是将系统中的不确定性通过隶属度 加以量化,在环境质量评价中显现出其优越性。因为 环境是一个大系统,它所涉及的内外因素众多,且具 有不确定性、随机性以及环境质量变化的模糊性,因 此评价过程中充分利用模糊信息以及评判结果用模 糊性语言或等级表示,采用模糊数学中的模糊综合评 判方法比较客观地表达评判中的模糊性,实际应用也 显得自然、合理[17]。
收稿日期:2008- 09- 16;修订日期:2008- 12- 20 基金项目:安徽省“十一五”攻关项目(08010302166)资助 作者简介:杜 艳(1983-),女,安徽砀山人,在读硕士,主要从事植物逆境影响及重金属污染研究。 *通讯作者:E- mail: changjh@
第 41 卷第 3 期 2010 年 6 月
土壤通报 Chinese Journal of Soil Science
土壤41 , No . 3 Jun . , 2010
杜 艳,常 江 *,徐 笠
(安徽农业大学 资源与环境学院,安徽 合肥 230036)
摘 要:土壤是维系陆地生态系统食物链的一个重要环节。土壤质量好坏,直接影响植物产品的质量与数量,进而通过食物 链影响人们的生活与人体的健康。因此,土壤环境质量评价具有十分重要的意义。目前,土壤环境质量评价方法很多,但对 同一土壤采用不同的方法进行评价,往往得出不同的结果。鉴于此,对几种常用的土壤环境质量评价方法的特点作了分析 和探讨,指出了各种方法的适用范围,为从事该领域的工作者提供参考。 关 键 词:评价方法; 土壤; 重金属 中图分类号:S151.95 文献标识码:A 文章编号:0564- 3945(2010)02- 0749- 08
土壤重金属污染是人类活动产生的,致使土壤中 重金属含量明显高于国家标准,造成生态环境恶化的 现象[1]。大多数重金属在土壤中相对稳定,但是大量的 重金属进入土壤后,就很难在生物物质循环和能量交 换过程中分解,更难从土壤中迁出,逐渐对土壤的理 化性质、土壤生物特性和微生物群落结构产生明显不 良影响,进而影响土壤生态结构和功能的稳定[2]。吸收 到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代 谢具有毒害作用和不利影响的物质,间接引起植物伤 害。据估算,全国每年因重金属污染的粮食达 1200× 104 t,造成的直接经济损失超过 200×108 元[3]。由于重 金属不能为土壤微生物所分解,而易于积累,转化为 毒性更大的甲基化合物,甚至有的污染物会通过各种 食物链,经过逐级生物富集对人体健康产生危害。 1955 ~ 1972 年,日本富山县神通川流域的“骨痛病”, 就是由于居民食用了含 Cd 量高的稻米和引用含 Cd 量高的河水中毒而引起的。
变换,模型为:
来确定评价标准。由此计算出的各样本的特征向量及
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=(b1 b2 … bm)
最后由加权平均原则确定每一土壤环境污染等
量[9]。模糊综合评价法和灰色聚类法考虑了土壤环境
质量的模糊性和综合性,但是计算方法相对复杂[10,11]。
1.1 单因子指数法
在我国土壤重金属污染环境质量评价中,主要采
用公式(1)进行单因子污染指数评价。
Pi=Ci/Si
(1)
式中:Pi 为第 i 个单因子污染指数,Ci 为第 i 个污
染物的实测值,Si 为第 i 个污染物的评价标准。
分。指数等价的概念主要是体现在自然的历史发展过
程中与人体之间相互矛盾统一的背景含量。但 Ci/Si 之 比不仅意味着第二部分,即污染量与 Si 中相当于污染 量之比,而且也包括着 Ci 中的污染量与 Si 中的背景量 之比,这从概念上就否定了指数等价的意义。此外,由
于土壤中各污染物的背景含量差异甚大,不同的数值
有:
(1)建立因素集 U={u1 u2 … un},即有 n 个评 价指标。
(2)确定评价集 V={v1 v2 … vn},即代表评价 等级、分类的集合,每一等级可对应一个模糊子集。
(3)建立隶属函数,构造模糊关系矩阵。隶属函数
的建立是模糊数学应用的关键。该函数为分段函数,
分段界限值为相应的环境质量标准级数。根据隶属函
各项污染物分指数的简单叠加,评价结果不具可比性,缺陷明显。
算术平均法
Σ Pi=
1 n
Ci Si
评价结果具有较好可比性,但单一重金属污染情况不能被该指数有效识别。
加权平均法
Σ Pi= Wi(Ci/Si)
引入加权值可以反映重金属污染对土壤环境的影响,但权重的确定不易做到客观标准。
均方根法
Σ Σ1
Σ Pi=
1 n
(Ci/Si) 2
与算术平均法基本相同。
平方和的平方根法
最大值法 (内梅罗指数法)
姨Σ Pi=
(Ci )2 Si
2 2 Pi=
(Ci/Si)2max+(Ci/Si)2ave 2
1 2
重视最高分指数和超标分指数,考虑其他分指数的影响,充分利用各分指数的信息。
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