土壤的环境背景值与容量
土壤环境背景值(名词解释)_概述及解释说明
土壤环境背景值(名词解释) 概述及解释说明1. 引言1.1 概述土壤环境背景值是指某个特定土壤区域内各种污染物在自然条件下的普遍存在水平。
它反映了该地区的土壤生态系统中自然元素和物质的基本水平，通常被用作评估和监测土壤环境质量、判断污染程度以及制定相关环保政策的依据。
对于保护土壤资源、维护生态环境具有重要意义。
1.2 文章结构本文将从以下三个方面对土壤环境背景值进行详细解释和说明：第二部分将给出对土壤环境背景值的定义与背景，介绍其概念来源以及研究发展过程中的重要里程碑和理论基础。
第三部分将概述与解释说明土壤环境背景值的研究意义，包括为环境管理提供科学依据、辅助污染风险评估以及推动可持续发展等方面。
最后，在结论部分将总结论文主要观点，并对未来研究方向提出展望。
1.3 目的本文旨在全面阐明土壤环境背景值的概念、影响因素、应用与重要性，并解释其相关理论和方法。
通过实际案例分析，展示土壤环境背景值的研究成果，并展望其在未来的应用前景。
希望本文能为读者深入了解和掌握土壤环境背景值提供有益的信息和参考。
2. 土壤环境背景值(名词解释)2.1 定义与背景:土壤环境背景值是指在一个特定地区，没有受到人类活动干扰和污染的情况下，土壤中某种污染物的自然存在浓度水平。
这种浓度水平是指土壤环境中该污染物的普遍存在程度，不包括由于人类活动引起的任何外部输入。
随着经济发展和人口增长，土壤污染问题日益凸显。
为了有效管理和修复受到污染的土壤，研究土壤环境背景值变得尤为重要。
通过了解和确定土壤环境背景值，我们可以将其作为参考基准来评估当地土壤的污染程度，并制定相应的治理策略。
2.2 影响因素:土壤环境背景值受多个因素影响。
其中包括但不限于以下几个方面:(a) 岩石类型: 不同岩石类型具有不同的化学成分，从而决定了其中所含有害元素的丰度水平。
例如，富含铁、铜、锌等金属元素的岩石会导致土壤中这些元素浓度较高。
(b) 地球化学特征: 土壤的地球化学特征也对土壤环境背景值产生影响。
土壤环境质量标准GB156181995
《土壤环境质量标准》GB15618-1995批准H期1995-05-01 实施FI期1995-05-01土壤环境质量标准Environmenta1qua1itystandardforsoi1sGB15618-1995为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，防止土壤污染，保护生态环境，保障农林生产，维护人体健康，制定本标准。
1主题内容与达用范围1.1主题内容本标准按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质，规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法。
1.2适用范围本标准适用于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。
2术语2.1土壤：指地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层。
2.2土壤阳离子交换量：旨带负电荷的土壤胶体，借静电引力而对溶液中的阳离子所吸附的数量,以每千克干土所含全部代换性防离子的厘摩尔（按一价离子计）数表示。
3土壤环境质量分类和标准分级3.1土壤环境质量分类根据土壤应用功能和保护目标，划分为三类:【类主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。
II类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
III类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤（蔬菜地除外）。
土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
3.2标准分级一级标准为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量的限制值。
二级标准为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。
三级标准为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。
3.3各类土壤环境质量执行标准的级别规定如下：I类土壤环境质量执行一级标准；∏类土壤环境质量执行二级标准；In类土壤环境质量执行三级标准；4标准值本标准规定的三级标准值，见表1。
注：①重金属(铭主要是三价)和础均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5cmo1(+)∕kg的土壤,若≤5cmo1(+)∕kg,其标准值为表内数值的半数。
土壤环境质量标准
土壤环境质量标准EnvironmentalqualitystandardforsoilsGB15618－1995为贯彻《中华人民共和国环境保护法》，防止土壤污染，保护生态环境，保障农林生产，维护人体健康，制定本标准。
1主题内容与适用范围1.1主题内容本标准按土壤应用功能、保护目标和土壤主要性质，规定了土壤中污染物的最高允许浓度指标值及相应的监测方法。
1.2适用范围本标准适用于农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场、林地、自然保护区等地的土壤。
2术语2.1土壤：指地球陆地表面能够生长绿色植物的疏松层。
2.2土壤阳离子交换量：指带负电荷的土壤胶体，借静电引力而对溶液中的阳离子所吸附的数量，以每千克干土所含全部代换性阳离子的厘摩尔(按一价离子计)数表示。
3土壤环境质量分类和标准分级3.1土壤环境质量分类根据土壤应用功能和保护目标，划分为三类：Ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区(原有背景重金属含量高的除外)、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平。
Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤(蔬菜地除外)。
土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。
3.2标准分级一级标准为保护区域自然生态，维持自然背景的土壤环境质量的限制值。
二级标准为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。
三级标准为保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值。
3.3各类土壤环境质量执行标准的级别规定如下：Ⅰ类土壤环境质量执行一级标准；Ⅱ类土壤环境质量执行二级标准；Ⅲ类土壤环境质量执行三级标准；4标准值本标准规定的三级标准值，见表1。
表1土壤环境质量标准值mg/kg级别一级二级三级土壤pH值自然背景<6.56.5～7.5>7.5>6.5项目镉≤0.200.300.601.0汞≤0.150.300.501.01.5砷水田≤15252030旱地≤1540302540铜农田等≤35 50100100400果园≤—150200200400铅≤35250300350500铬水田≤90 250350400旱地≤90150200250300锌≤100200250300500镍≤40405060200六六六≤0.050.501.0滴滴娣≤0.050.501.0注：①重金属(铬主要是三价)和砷均按元素量计，适用于阳离子交换量>5cmol(+)/kg的土壤，若≤5cmol(+)/kg，其标准值为表内数值的半数。
土壤标准 背景值
土壤标准背景值
土壤标准背景值是指某一地区土壤中存在的某些元素、化合物或物质的自然存在水平，它反映了该地区土壤中某些元素或物质的自然水平，是设置土壤污染物限制值的重要依据。
土壤标准背景值的测定需要进行大量的现场采样和实验室分析，目的是通过对大量土壤样品的分析，得出某一地区土壤中某些元素或物质的平均含量和变异系数，从而确定其背景值。
土壤标准背景值的确定对于土壤污染物的治理和管理具有重要
意义。
它可以帮助我们了解土壤中各种元素或物质的自然水平，判断不同区域之间的土壤质量差异，为土壤污染物的超标排放提供一定的基础依据。
同时，它还可以为土壤修复工作提供一些参考指标，为土壤环境的保护和治理提供科学依据。
在土壤标准背景值的确定过程中，需要注意的是，其结果可能会受到多种因素的影响，如土壤类型、地质构造、气候等。
因此，需要进行详细的数据分析和比较，确保背景值的准确性和科学性。
- 1 -。
第五章 土壤环境背景值与环境容量.
低限。
三峡库区构造分布及地方病高发区分布图
2006年地方性氟中毒防治情况 Endemic Fluorosis Control Status in 2006 病区县数 饮水型Drinking Water 煤烟污染型Burning Coal Pollution 1115 201 病区县人口 氟斑牙人 氟骨症人 控制 累计防治受益 数(万人) 数(万人)) 数(万人) 县数 人口(万人) 55298.63 9743.31 2145.69 1667.29 134.02 195.67 189 24 4204.94 1082.24
1 n M lg ( . X i ) n i 1
1
D lg
1
( lg 2 Xi n lg 2 M ) /(n 1)
i 1
n
3.样点数是否符合统计要求的检验
N：样点数
N S t /b
2 2
2
S 2：方差
t：置信概率，常取 95%，大样本（ N 30 ），t值可取2
b 2：允许误差 ,因含量不同而异 含量高者, 可小到达%; 含量较低, 高到15%; ug / kg级含量, 30%
病因可能为： 水土: 硒缺乏与克山病发病的关系较密切。 克山病患者及对照发硒测定结果(μ g/g) 克山病患者 病区健康人 非病区健康人 例数 30 30 23 发硒（ug/g) 0.115±0.039 0.178±0.048 0.321±0.169
感染:可能由嗜心肌病毒所引起—从西南地区病人的血液
方性硒中毒、地方性钼中毒。
2. 地方病
1）碘缺乏或过量引起的地方病
由地区性土壤环境中碘元素含量过低(如山区)，或含量过高
(如沿海)造成。
缺碘分布 世界分布：喜马拉雅山、刚果河流域、安第斯山区、阿 尔卑斯山区、大湖盆地及新西兰等； 我国西北、东北、华北和西南等地区的山区及丘陵区。 碘过量分布 日本北海道，中国渤海湾南部，山东日照市、广西 北海市等沿海或平原区。 过量Mn, Ca，P等也可通过干扰甲状腺对碘的摄取而致病
土壤的环境背景值与容量PPT演示课件
了解某地区土壤环境背 景值与容量，为土地利 用和规划提科学依据。
评估方法
采集该地区不同类型土 壤样品，进行理化性质 分析，结合地理信息系 统（GIS）技术进行空 间分析。
评估结果
该地区土壤环境背景值 较低，但土壤容量相对 较高，适合发展农业和 林业。
某地区土壤污染治理案例
治理目的
降低土壤中重金属和有机污染物的含量，保障生 态安全和人体健康。
土壤环境背景值是评估土壤质量、环境污染程度和制定土壤环境标准的重要依据。
土壤环境背景值的意义
了解土壤环境背景值有助于判断 土壤质量的好坏，评估土壤污染
程度和潜在的环境风险。
通过比较土壤环境背景值与实际 测量值，可以判断某一地区的土 壤是否受到人为活动的影响，以
及影响的程度和范围。
土壤环境背景值还可以为制定土 壤环境质量标准、土壤污染控制 标准和土地利用规划提供科学依
在进行土壤环境管理和污染治理时，需要综合考虑土壤环境背景值和容 量的关系，采取科学合理的措施来保护土壤环境。
通过了解和掌握土壤环境背景值与容量的关系，可以更好地评估土壤环 境的健康状况和生态功能，为制定科学合理的环境保护政策提供依据。
04
土壤环境背景值与容量的 应用
在土壤污染治理中的应用
01
土壤环境背景值是评估土壤污染程度的重要依据，通过与背景值的比较，可以 确定污染物的来源和程度。
在土地规划中，需要避免在土壤环境敏 土地规划还需要考虑土壤的保护和修复，
感区域进行高污染、高风险的开发活动， 对于受到污染的土壤，需要采取相应的
同时也要合理规划土地利用方式，减少 措施进行治理和修复，使其达到或接近
污染物排放。
背景值。
在农业可持续发展的应用
第二章-土壤元素背景值和环境容量
元素背景值在环境质量标准制定中的应用 • 土壤元素背景值较为真实的反映了一定时 间和空间范围内，一定社会和经济条件下 土壤中元素的基本信息及其相互之间的关 系，而土壤环境质量标准则是具有法律效 力的指标与准则，反映了社会、技术、经 济和管理上的要求。
土壤环境质量标准的建立
• 土壤环境质量标准的建立是一个相当复杂的系统工程，在标准 研究中基本上可分为土壤环境容量法和元素背景值法。 • 吴燕玉将其归纳为生态效应法与地球化学法，在土壤环境容量 法或生态效应法中，采用不同的指标体系来确定土壤污染负荷 值，这些指标包括： • 产量指标，将农作物产量（主要指可食部分）减少 5%~10%的土壤有害物质的浓度作为土壤有害物质的最大允许 浓度； • 微生物与酶学指标，当微生物数量减少10%~15%或土壤 酶活性降低10%~15%时土壤有害物质的浓度为最大允许浓度； • 食品卫生标准指标，即当作物可食部分某元素的含量达到 食品卫生的限量时，相应土壤中某元素的含量为最大允许值； • 环境效应指标，包括流行病学法和血液浓度。将上述指标 进行综合分析比较，采用最敏感因子作为土壤中有害物质的最 大允许浓度。
•应使同一单元的差异性较小，而不同单元的差异性较大；要代表当地 的主要景观分区，采样单元的划分应能反映被研究的流域、平原、山地、 自然保护区等自然景观以及经济结构不同的小区。能代表工作区内主要 的土类，要重点考虑那些面积大，具有流域特征的地带性土壤、要能代 表当地主要的成土母质类型，各采样单元所含有的样点数，要满足数理 统计的要求。
土壤元素背景值基本统计量
一些国家土壤背景值的比较
一些国家土壤背景值的比较
• 一 中国土壤各主要元素环境背景值和美国、日本、英国 土壤的含量水平大体相当，在数量级上更为一致 • 研究工作给出了中国土壤15种稀土元素以及其它稀有分散 元素的环境背景值，补充与扩展了元素背景值的信息量； • 中国土壤中的Hg,Cd, 比日本和英国低，而Cr、Pb 、比日 本和美国高。 • 中国土壤〈A层〉和世界土壤化学组成中的中值比较表明： 中国土壤中的Cd远小于世界土壤中的中值,而Zn ,大于世 界土壤中值，表明了中国是一个对Cd污染相当敏感的国 家，但由于其Zn的含量高，高Zn/Cd比在一定程度上缓冲 或抑制的毒性。
第四章 土壤环境化学习题解答
第四章土壤环境化学一、名词解释1、土壤环境背景值：是指在不受或很少受人类活动影响和不受或很少受现代工业污染与破坏的情况下，土壤原来固定有的化学组成和结构特征。
2、原生矿物与次生矿物：地壳中最先存在的，经风化作用后任然遗留在土壤中的一类矿物，其原有的化学组成和晶体结构均未改变。
主要的原生矿物有：石英、长石类、云母类、辉石、角闪石、橄榄石、方解石、赤铁矿、磁铁矿、磷灰石、黄铁矿等；在土壤的形成过程中，由原生矿物转化形成的新矿物，统称次生矿物。
包括各种简单的盐类（碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐和氯化物）、游离硅酸、三氧化物（R2O3•XH2O）；次生铝硅酸盐（蒙脱石、伊利石、高岭石）等。
或原生矿物是指各种岩石受到不同程度的物理风化，而未经化学风化的碎屑物，其原有的化学组成和结晶构造均未改变。
次生矿物是在岩石或矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物，其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。
3、活性酸度：土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，通常用pH表示。
活性酸度的来源主要是CO2溶于水形成的碳酸和有机物质分解产生的有机酸，以及土壤中矿物质氧化产生的无机酸，还有施用的无机肥料中残留的无机酸，如硝酸、硫酸和磷酸等。
此外，由于大气污染形成的大气酸沉降，也会使土壤酸化，所以它也是土壤活性酸度的一个重要来源。
潜性酸度：土壤潜性酸度是土壤胶体吸附的可代换性H+和Al3+的反映。
当这些离子处于吸附状态时，是不显酸性的，但当它们通过离子交换作用进入土壤溶液之后，即可增加土壤溶液的H+浓度，使土壤pH值降低。
只有盐基不饱和土壤才有潜性酸度，其大小与土壤代换量和盐基饱和度有关。
活性酸度与潜性酸度的关系：活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。
二者可以互相转化，在一定条件下处于暂时平衡状态。
土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。
土壤胶体是H+和Al3+的贮存库，潜性酸度则是活性酸度的贮备，土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多，二者的比例，在砂土中约为1000；在有机质丰富的粘土中则可高达1×104—1×105。
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大骨节病
生物地球化学说 最初由原苏联学者提出，认为本病由1种或几种元素过多、不足或不
平衡所引起。 我国科学家发现大骨节病与环境低硒有密切关系：①我国本病病区
分布与低硒土壤地带大体上一致，大部分病区土壤总硒总量在 0.15mg/kg以下，粮食硒含量多低于0.020mg/kg；②病区人群血、尿、 头发硒含量低于非病区人群，病人体内可查出与低硒相联系的一系列代 谢变化；③病区人群头发硒水平上升时，病情下降；④补硒后能降低大 骨节病的新发率，促进干骺端病变的修复。
2、在一定的环境单元内，岩石、土壤与植物和水 下底泥之间，Cu、Zn、Ni、Mn、Pb、Cd元素含 量呈极显著正相关。 ——土壤与生物有着密切关系
Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Cd在各环境要素之间含量相关矩阵
岩石 土壤 植物
岩石 1
土壤 0.9995 1
植物 0.9956 0.9937 1
底泥 0.9987 0.9970 0.9985 1
动物骨骼畸形、步履蹒跚、假震颤性麻痹、假精神分裂 生殖功能障碍
土壤元素背景值异常(过高或过低)——
地方病(甲状腺肿、氟病、大骨节病、克 山病等）
土壤污染—非必需元素含量升高——
污染病(水俣病、痛痛病、黑脚病等)
地方性甲状腺肿(大脖子病)
病因——土壤环境中碘元素含量过低或过高。 表现为甲状腺组织增生与肥大。
1）土壤中的碘常以阴离子态存在，因此迁移能力 强，容易淋溶损失。在高温多雨，淋溶性地区容 易缺碘。 2）在有机质含量丰富的土壤中，容易被吸附固定， 难以参与生物循环，因此有的地方土壤中并不缺 碘，粮食中碘含量却较少。 3）我国西北、东北、华北和西南等地的山区及丘 陵地区，这种疾病较为严重；另外渤海湾南部， 山东日照市、广西北海市等沿海或平原区也有病 例。 我国由湿润到干旱地区、从内陆到沿海、从山岳 到平原、从河流上游到下游，碘由淋溶转为积累。 此病发病强度由山地丘陵到平原渐减，干旱和半 干旱地区和沿海地区往往发生高碘性甲状腺肿大。
我国东北、华北、西北及西南等地15个省、自治区，309 个县都有克山病流行，形成东北－西南走向的“病带”。 “病带”土壤硒、钼含量低，硒含量小于0.17mg/kg。
克山病发病与环境中硒、钼缺乏一致。
大骨节病
病因尚未查明
症状：属于变形性骨关节病，主要侵害生长发育期的儿 童，其基本病变是软骨的变性、坏死。轻者关节增粗、疼 痛，重者身材矮小、关节畸形、终身残疾，丧失劳动能力。
土壤主要元素与生物健康的关系
元素 Hg Cd As
Pb Ni
Cr
Mn
过低
过高
未发现
水俣病
未发现
痛痛病、致癌、致心血管病、高血压
仔动物可致生长缓慢、细 皮肤癌、肺癌、血管末梢病 胞损伤及脾肥大
使鼠类患贫血症
中枢神经损伤、行走蹒跚
动物生长缓慢、皮毛变粗，呼吸道癌 人类消化不良、肾疾病
致低血糖、糖尿病、心血 皮肤肺损害、可能导致肺癌 管病
2）空间上的相对性
地球上的不同区域，从岩石成分到地理环境和生物群 落都有很大的差异。它们生长的生物也都各自适应所在的 环境，所以，他们的背景值因地理位置而有所差异。
3、土壤背景值的研究：
始于20世纪70年代
美国：1975年提出大陆岩石 、沉积物、土壤、植物及 蔬菜的元素背景值；
加拿大：1975和1976年分别列出了曼尼巴省和安大略省 土壤中若干元素的背景值；
水体 0.5009 －0.2904 －0.2629 －0.2963
土壤中各元素与生命活动的密切关系， 是通过食物链(网)组建起来的。
土壤元素
必需元素
植物必需元素：碳、氢、氧、氮、 磷、钾、硫、镁、钙、铁、锰、硼、 锌、铜、钼、氯 动物必需元素：钴、硒
非必需元素 镉、汞
必需元素必须维持在一定浓度范围内，才能使生命活动正 常运行。非必需元素在土壤环境中浓度稍稍升高就可导致 严重后果。
不支持低硒是本病的病因：①有些地区低硒，并不发生大骨节病， 如陕西的榆林、洛南以及四川、云南一些克山病病区；有些地方硒并不 很低，却有本病发生，如山东的益都，山西的左权、霍县，陕西的安康， 青海的斑玛等；②补硒后不能完全控制本病的的新发；③细胞培养表明， 软骨细胞生长对硒并无特殊需要；④低硒的动物实验不能造成类似本病 的软骨坏死。
大骨节病
真菌毒素说 认为病区谷物被某种镰刀菌污染并形成耐热的毒性物质，居民
因食用含此种霉素的食物而得病。60年代以后，我国学者杨建伯 等继续进行这一方面的研究，病区玉米中检出最多的真菌是尖孢 镰刀菌；并在病区玉米粉和面粉中检出多量镰刀代谢产物苏糖醇 和木糖醇，其含量与大骨节病病情之间存在“剂量效应”联系。 用病区谷物分离的镰刀菌接种于非病区玉米制成菌粮，按10%比 例加入正常饮料喂养雏鸡，可引起雏鸡膝关节骺板软骨带状坏死。
地方性氟病
包括龋齿(缺氟)与氟中毒(氟斑牙、氟骨症)两种。
氟的水迁移能力强，因此在高温多雨与淋溶性地区易产 生缺氟病，如：山地、丘陵的坡地、酸性淋溶的林地等。 在相对干燥的地带，如干旱与半干旱的富钙地区或半湿润 的富铁地区，则会发生氟的积累。
克山病
病因——缺钼和硒
克山病是一种地方性心肌病，最早在我国黑龙江省克山县 发现。
一、土壤背景值的概念
1、定义： 土壤背景值——未受人类活动影响的土壤本
身的化学元素组成和含量。
但是：地球上的土壤几乎全部受到人类活动直接或间 接的影响。
当然：土壤背景值只能代表土壤某一发展演变阶段的 相对意义上的数值。在时间和空间上都具有相对性。
2、特点：
1）时间上的相ห้องสมุดไป่ตู้性
土壤的发展演变过程中，其组成一直不断发生变化。而 由于生物对环境的适应性，目前的土壤的组成才适合当前生 物的生长。
日本：1978年报告了水稻土的元素背景值。
我国：70年代后期也开始了土壤背景值的研究工作。包 括北京、南京、广州、重庆以及华北平原、东北平原、松辽 平原、黄淮海平原，西北黄土、西南红黄壤等的土壤背景值。
二、土壤背景值与地方病和污染病的关系
1、研究表明，人体血液与地壳中的18种元素(Fe、 Zn、I、Co、V、Mn、Cr、Mo、Sn、Cu、Al、As、 Sb、Pb、Cd、Ni、Hg)呈显著正相关。