土壤环境背景值与环境容量
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土壤环境背景值与环境容量
也是重要的参比数据。
二 土壤环境背景值的应用
1.土壤背景值是土壤污染质量评价的基础； 2.土壤背景值与其它环境背景值的相关性是环境 生态平衡状况的体现
土壤、岩层、植被 3.土壤背景值可作为污染途径追踪的依据
来自土壤还是植物? 4.肥料分配的依据
背景值低，缺养分，需多分配 5.找矿的依据 土壤背景值特别高，意味着岩石中高，可能有矿。 6.有助于地方病等的判断。
②土壤环境背景 值是研究和确定 土壤环境容量， 制定土壤环境标 准的基本数据。
③土壤环境背景 值也是研究污染 元素和化合物在 土壤环境中的化 学行为的依据。
④在土地利用及其规划，研 究土壤生态、施肥、污水灌 溉、种植业规划，提高农、 林、牧、副业生产水平和产 品质量，研究食品卫生、环 境医学时，土壤环境背景值
三 土壤环境容量
土壤环境容量：指土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量。
静容量 动容量ຫໍສະໝຸດ 土壤环 境容量三 土壤环境容量
土壤环境静容量: 土壤污染物的基准 含量(土壤背景值) 和最大负荷量之差。
土壤环境动容量: 土壤污染物累积过 程中，土壤通过一 系列自净过程所能 净化的污染物数量。
土壤及固废检测技术
土壤的组成与性质
土壤环境背景值与环境容量
一 土壤环境背景值的概念
土壤环境背景值：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。
一 土壤环境背景值的概念
研究土壤环境背景值的意义
①土壤环境背景 值是土壤环境质 量评价，特别是 土壤污染综合评 价的基本依据。
二 土壤环境背景值的应用
1.土壤背景值是土壤污染质量评价的基础； 2.土壤背景值与其它环境背景值的相关性是环境 生态平衡状况的体现
土壤、岩层、植被 3.土壤背景值可作为污染途径追踪的依据
来自土壤还是植物? 4.肥料分配的依据
背景值低，缺养分，需多分配 5.找矿的依据 土壤背景值特别高，意味着岩石中高，可能有矿。 6.有助于地方病等的判断。
②土壤环境背景 值是研究和确定 土壤环境容量， 制定土壤环境标 准的基本数据。
③土壤环境背景 值也是研究污染 元素和化合物在 土壤环境中的化 学行为的依据。
④在土地利用及其规划，研 究土壤生态、施肥、污水灌 溉、种植业规划，提高农、 林、牧、副业生产水平和产 品质量，研究食品卫生、环 境医学时，土壤环境背景值
三 土壤环境容量
土壤环境容量：指土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量。
静容量 动容量ຫໍສະໝຸດ 土壤环 境容量三 土壤环境容量
土壤环境静容量: 土壤污染物的基准 含量(土壤背景值) 和最大负荷量之差。
土壤环境动容量: 土壤污染物累积过 程中，土壤通过一 系列自净过程所能 净化的污染物数量。
土壤及固废检测技术
土壤的组成与性质
土壤环境背景值与环境容量
一 土壤环境背景值的概念
土壤环境背景值：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。
一 土壤环境背景值的概念
研究土壤环境背景值的意义
①土壤环境背景 值是土壤环境质 量评价，特别是 土壤污染综合评 价的基本依据。
环境土壤学 (1)
4.3 土壤背景值
元素与人体健康的关系
元 过低的后果 素 汞 未发现 镉 未发现 过高的后果 水俣病 痛痛病、致癌、致心血管病、高血压、 痛痛病、致癌、致缺可致 皮肤癌、肺癌、血管末稍病、皮肤角化 哺乳动物可能必需、 皮肤癌、肺癌、血管末稍病、 生长速度缓慢，皮毛较粗、 生长速度缓慢，皮毛较粗、细胞损 病 伤及脾肥大 中枢神经损伤，行走蹒跚，红细胞δ-氨 铅 目前仅发现鼠类必需，可使鼠类患 中枢神经损伤，行走蹒跚，红细胞 氨 目前仅发现鼠类必需， 基乙酸丙酸脱氢酶活性下降 贫血症
4.2 环境本底值、背景值、基线值的区别 环境本底值、背景值、
• • • • • 1.三者在时间上的区别 三者在时间上的区别 三者的时间关系可以用表示为： 三者的时间关系可以用表示为： 人类活动干扰前(本底值 本底值) 人类活动干扰前 本底值 →人类活动开始干扰 背景值 人类活动开始干扰(背景值 人类活动开始干扰 背景值) →人类活动干扰的现状 基线值 。 人类活动干扰的现状(基线值 人类活动干扰的现状 基线值)。
• •
我国地方病现状
• 地方病按其致病原因分为 类： 地方病按其致病原因分为5类 • 地球化学性疾病、地方性寄生虫病、与特定生产方式有关的 地球化学性疾病、地方性寄生虫病、 疾病和原因未明的地方病，其中原因未明的地方病，一旦查 疾病和原因未明的地方病，其中原因未明的地方病， 清病因，也将归入上述四类中。 清病因，也将归入上述四类中。 • 1. 地球化学性疾病：碘缺乏病、饮水型地氟病、饮水型地 地球化学性疾病：碘缺乏病、饮水型地氟病、 砷病、地方性硒中毒、地方性急性钡中毒（痹病） 砷病、地方性硒中毒、地方性急性钡中毒（痹病）等; • 2. 自然疫源性疾病：血吸虫病、鼠疫、森林脑炎、布鲁氏 自然疫源性疾病：血吸虫病、鼠疫、森林脑炎、 菌病等; 菌病等 • 3. 地方性寄生虫病：疟疾、丝虫病、包虫病等 地方性寄生虫病：疟疾、丝虫病、包虫病等; • 4. 与特定生产生活方式有关的疾病：燃煤型氟中毒、饮砖 与特定生产生活方式有关的疾病：燃煤型氟中毒、 茶型氟中毒、燃煤型砷中毒、库鲁病（食死人脑所致）、 ）、烧 茶型氟中毒、燃煤型砷中毒、库鲁病（食死人脑所致）、烧 热病（食用棉籽油致棉酚中毒）、肉毒中毒（ ）、肉毒中毒 热病（食用棉籽油致棉酚中毒）、肉毒中毒（主要食用自制 豆制品和其它发酵食物中毒）； 豆制品和其它发酵食物中毒）； • 5. 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、乌脚病 原因未明地方病：克山病、大骨节病、趴子病、 等。
土壤的环境背景值与容量
中枢神经损伤、行走蹒跚 呼吸道癌
皮肤肺损害、可能导致肺癌
假震颤性麻痹、假精神分裂
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。
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。
3、确定土壤环境容量，制定土壤环境标准不可缺少 的基础数据；
4、反映区域土壤化学元素的组成和含量。通过对元 素背景值的分析，可以找到土壤、植物、动物和人群之 间某些异常元素的相互关系。
五、土壤的环境容量
1、环境容量：
是指人类生存和自然生态不受损害的前提下，环境对 污染物的最大容纳量。
2、土壤环境容量（或称土壤负载容量）：
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）时间上的相对性
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。
地方性氟病
皮肤肺损害、可能导致肺癌
假震颤性麻痹、假精神分裂
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。
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。
3、确定土壤环境容量，制定土壤环境标准不可缺少 的基础数据；
4、反映区域土壤化学元素的组成和含量。通过对元 素背景值的分析，可以找到土壤、植物、动物和人群之 间某些异常元素的相互关系。
五、土壤的环境容量
1、环境容量：
是指人类生存和自然生态不受损害的前提下，环境对 污染物的最大容纳量。
2、土壤环境容量（或称土壤负载容量）：
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）时间上的相对性
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。
地方性氟病
土壤的环境背景值与容量PPT演示课件
评估目的
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
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
土壤环境背景值与环境容量
2)布点方法
分块随机 根据收集的资料，如果监测区域内的土壤有明显的几种类
型，则可将区域分成几块，每块内污染物较均匀，块间的差异 较明显。将每块作为一个监测单元，在每个监测单元内再随机 布点。
系统随机
将监测区域分成面积相等的几部分（网格划分），每网格 内布设一采样点，这种布点称为系统随机布点。
区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点比简单 随机布点所采样品的代表性要好。
贫血、食欲减退、腹泻), 中枢
神经受损、个别出现龋齿
Se
心肌病、克山病、大骨节病、肌 肉营养不良、心悸哽塞、乳腺癌
蹒跚病、龋齿病、动物畸形
I 地性甲状腺肿、地方性呆小症 甲状腺肿、甲状腺机能亢进
2. 地方病
自然疫源性（生物源性）：病因为微生物和寄生虫，是 一类传染性的地方病。
化学元素性（地球化学性， geo-chemical disease ） 病因为当地水或土壤中某种（些）元素或化合物过多、
2.化学试剂提取法——化学容量法 以有害物在土壤中达到致害生物时的有效浓度为指标，确定土
壤容量的方法。
优点：简便易行，且指标便于统一。
常用的化学提取剂：
稀酸溶液：0.1M HCl, 0.05MHCl, 1M HOAc, 1M HNO3 提取含专 性吸附的成分
弱碱溶液：0.5M NaHCO3, 0.5M Na2CO3, 提取石灰性土壤有效砷 缓冲溶液：HOAc-NH4OAc(pH 7.0 4.8) 中性盐溶液：1M NH4OAc, 1M MgCl2, 0.01M CaCl2, 1M NH4NO3, 0.1M NaNO3 提取交换态金属 螯合剂：0.02-0.05M EDTA, 0.005M DTPA溶液和 EDTA + (NH4)2CO3、 DTPA+CaCl2+TEA
岩土工程师考试辅导：土壤污染知识点1
（⼀）⼟壤 1、⼟壤背景值⼟壤是受到⾃然过程与⼈为影响的—类成分含量复杂的物质。
它含有差不多所有天然的元素，并在⽔、⽓、热、⽣物与微⽣物多因⼦共同作⽤下，不断发⽣着各种活性反应，因此⼟壤中可检出多种化学物质。
不受各种污染源明显影响的⼟壤中化学物质检出量称为⼟壤背景值，或⼟壤环境背景值。
从本质上说，“不受污染源明显影响 ”只是—个相对概念，因为已证实当今的⼯业污染已充满了世界的每—个⾓落，即使是农⽤化学物质的污染也是在世界范围内扩散的。
例如在南极冰层中可以发现有机氯农药的积累。
因此，⼟壤背景值也是相对的，“零污染”⼟壤样本是不存在的。
影响⼟壤背景值的因素很复杂。
包括数万年以来⼈类活动的综合影响，风化、淋溶、淀积等地球化学作⽤的影响，⽣物⼩循环的影响，母质成因、质地与有机物含量的影响等等。
因此，⼟壤背景值是—个范围值，⽽不是—个确定值。
2、⼟壤环境容量⼟壤环境容量（或称⼟壤负载容量）是指—定环境单元，—定时限内遵循环境质量标准，即保证农产品质量与⽣物学质量，同时也不使环境污染时，⼟壤能容纳污染物的负荷量。
不同⼟壤其环境容量是不同的，同—⼟壤对不同污染物的容量也是不同的，这涉及到⼟壤的净化能⼒。
1）⼟壤是—个多相的疏松多孔体系。
污染物质在⼟壤中可进⾏挥发、稀释、扩散与浓集以⾄移出⼟体之外。
这—过程是与⼟壤温度与含⽔量的变化，⼟壤质地与结构，以及层次构型相关的。
2）⼟壤是—个胶体体系。
对于某些可呈离⼦态的污染物质，如重⾦属、化学农药进⼊⼟壤后，⼟壤胶体的吸附作⽤可以⼤⼤改变其有效含量，成为⼟壤污染物，特别是重⾦属⾃净与富集的关键因⼦。
3）⼟壤是—个络合-螯合体系。
⼟壤中有许多天然的有机与⽆机配位体，也有⼈⼯合成的污染物的有机配位体。
⽽天然环境中⼏乎所有的⾦属离⼦都有形成络合物与螯合物的能⼒。
因⽽，天然环境中络合-螯合过程的存在，也显著影响污染物质在天然环境中的迁移、转化及其环境效应。
4）⼟壤是—个氧化还原体系。
第二章-土壤元素背景值和环境容量
我国重金属土壤环境质量标准值mg/kg （GB15618-1995）
土壤环境容量
• 土壤环境容量，也称土壤负载容量，指一定环境 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 纳的污染物最大负荷量。如从土壤圈物质循环来 考虑，也可简要定义为“在保证土壤圈物质良性 循环的条件下，土壤所能容纳的污染物的最大允 许值”。由于影响因素的复杂性，因而土壤环境 容量不是一个固定值而是一个范围值。
10-100
1-10 0.1-1 <0.1
10
20 25 30
数据处理与统计分析
• 1、异常值的剔除：样品量大于100的统计单元， 可根据元素分布类型来确定，属于正态分布的元 素，剔除X ±3S以外的异常值，可连续剔除直到 没有异常值为止；属于对数正态分布的元素可剔 除M/（D2-MD2）以外的异常值（D为几何标准 差），可连续剔除直到没有异常值为止。对于样 本数少于100的统计单元，用检验方法来剔除， 如Grubbs方法。 • 2、土壤元素背景值的表达方法：有几种方法，但 我国用得较多的一种是用土壤样品平均值加减两 个标准偏差表示。即： B = x±2S
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。
4土壤的环境背景值与容量
区分环境本底值与背景值
环境背景值是指在目前的环境条件下,研究区域内相对 清洁区(人类活动影响相对较小的地区，也就是说没有 受到某些人为影响的区域)化学元素的含量及能量值。 该值已经包含了一定程度的人为影响 ,它是环境本底 值向环境现状值过渡的一个数值。由于人为影响多少 的不同而是一个动态的相对的指标。 在环境质量评价过程中它可以作为环境污染的起始值 , 也可以作为衡量环境污染程度的基准 ,由于该数值比 较容易获得(相对清洁区环境监测结果的统计平均值) , 并且也客观地反映着目前全球环境普遍遭到不同程度 污染的状况 ,因此该值具有较广泛的应用价值。
三、土壤环境容量
土壤环境容量的概念 土壤环境容量的确定 土壤环境容量的应用
土壤环境容量的概念
土壤的环境容量是针对土壤中的有害物 质而言的，土壤中的有害物含量从背景 值起到达污染水平值之间的浓度范围就 是土壤的环境容量。 作为容量，应当是绝对量，是数量概念。 同时是因土壤而异，因环境条件而异。
土壤环境容量的概念
值得强调的是，土壤的临界浓度和土壤 容量之间并不完全等同。
前者重在相对浓度，其数值是植物的可 吸收量，对土壤来说，在型论上应接近 于常数；厉吝重在绝对量，其数值因土 壤不同而有很大差异。
事实上容量是在临界浓度基础上计算出 来的。日前，人们常常没有
土壤环境容量的确定
由国家组织攻关课题研究土壤中毒质容量闭值。 重点对几种主要的土类和主要的农作物进行重 金属、农药、油类污染物等的土壤临界浓度的 研究，在此基础上估计土壤容量值，以便制定 相应的土壤污染标准。 当土壤环境容量标准确定后，可由下式获得土 壤的静容量：
土壤的环境背景值与容量
一、土壤背景值的概念 二、土壤背景值的确定与应用 三、土壤环境容量 四、土壤污染物的监测
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不足或比例失常，再通过食物和饮水作用于人体所产生的疾 病. 元素缺乏性 : 地方性甲状腺肿、地方性克汀病等。 元素中毒性（过多性）: 地方性氟中毒、地方性砷中毒、地 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
2.样点的设置与布局 1）样点数设置—因被测物质含量变异情况而定。
变异大者，样点数多，变异小者样点数少 母质，水文均一：土种变异小，样点数少些。 地貌、母质和水文变异较大：土样变异大，样点数多些。 1985年我国农业土壤背景值研究：9个片区，约43万km2 ，样点 布置总数平均41/ km2。 陕西黄土高原和黄河下游：地形最平坦，母质、水文条件均一， 样点数平均13-27个／万km2。 贵州、四川：地貌复杂、母质类型繁多，土壤变异大，平均为 4-185个／万km2。
2)布点方法
简单随机
将监测单元分成网格，每个网格编上号码，决定采样点样 品数后，随机抽取规定的样品数的样品，其样本号码对应的网 格号，即为采样点。
随机数的获得可以利用掷骰子、抽签、查随机数表的方法。 关于随机数骰子的使用方法可见GB10111《利用随机数骰子进 行随机抽样的办法》。
简单随机布点是一种完全不带主观限制条件的布点方法
自然土壤剖面示意图 农业土壤剖面示意图
长:1.5m 宽:0.8-1m 深：视地形和作物定
观 察 面
用竹刀自下而上分层采取0.5-1.0kg土壤，用布袋收集，在室内 风干。在运输与风干过程中尽量避免尘埃落入，保证采后无污 染。经过磨制过尼龙筛，供分析用。
（二）土样的采集与分析 环境背景值分析的重点是微量元素，特别是有毒元素，保证分
2)布点方法
分块随机 根据收集的资料，如果监测区域内的土壤有明显的几种类
型，则可将区域分成几块，每块内污染物较均匀，块间的差异 较明显。将每块作为一个监测单元，在每个监测单元内再随机 布点。
系统随机
将监测区域分成面积相等的几部分（网格划分），每网格 内布设一采样点，这种布点称为系统随机布点。
区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点比简单 随机布点所采样品的代表性要好。
元素
过低
过高
Hg
未发现
水俣病
骨痛病、致癌、致心血管病、
Cd
未发现
高血压、肺、肾损伤
哺乳动物可能必需。生长速度 皮肤癌、肺癌、血管末梢病、
As
缓慢，皮毛较粗，细胞损伤
皮肤角化病
发现鼠类必需、可能使鼠类患 中枢神经损伤、行走蹒跚、氨
Pb
贫血症
基乙酰丙酸脱氢酶活性下降
Cr 动物和人类必需，低血糖、糖尿 皮肤、肺损伤，可能导致肺癌 病、心血管病、高脂血症、主动 脉血小板形成增强
应掌握几个原则： 明确研究范围； 根据研究区域内的地质、地貌、水文、土壤与污染物类型 和分布明确污染物的影响范围； 在污染物影响范围外，按自然条件确定样点数与样点布局。 1.研究范围的确定 研究范围取决于研究目的。 工业开发区土壤背景值：围绕工矿区内的工厂布局，三废排 放途径与影响范围； 行政区域土壤背景值：行政的疆界。
泻、脱毛、皮疹、胎儿消瘦畸形
未发现
F
龋齿
氟骨症、韧带和骨健钙化、 跛脚
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
元素
过低
过高
骨骼畸形、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ履蹒跚、生殖功能
Mn
障碍
假震性麻痹、假神经分裂
Co
恶性贫血综合症，中枢神经失常
心肌病、血液、中枢神经、 甲状腺等异常
家畜腹泻综合征(体重减轻、
Mo
中枢神经失常、早死
贫血、食欲减退、腹泻), 中枢
神经受损、个别出现龋齿
Se
心肌病、克山病、大骨节病、肌 肉营养不良、心悸哽塞、乳腺癌
蹒跚病、龋齿病、动物畸形
I 地方性甲状腺肿、地方性呆小症 甲状腺肿、甲状腺机能亢进
2. 地方病
自然疫源性（生物源性）：病因为微生物和寄生虫，是 一类传染性的地方病。
化学元素性（地球化学性， geo-chemical disease ） 病因为当地水或土壤中某种（些）元素或化合物过多、
析质量格外重要。 标准样参考样（或内控样）；回收实验；质量控制图。
空白试验:检查和控制样品在处理和测试过程中可能带来的污染。
精密度控制:平行样控制样品测试的精密度，平行样品数可占每
批测试样品的20%。
平行样允许最大相对偏差控制
准确度控制:土壤标样控制,土壤标 样比例一般为测试样品的10%, 测
试结果落在标样 X 2S 范围内.
第一节 土壤环境背景值
一、概念
理论上，指未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组 成和含量。
实际上，土壤背景值只能代表土壤某一发展、演变阶段 的一个相对意义上的数值，即严格按照土壤背景值研究方法 所获得的尽可能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的 原始含量。
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
元素
过低
过高
动物生长缓慢，皮毛变短、繁殖 Ni 力下降；人类消化不良和肝、肾
疾病
呼吸道癌
Menkes综合症，嗜中性白血球减 Menkes综合症、肺纤维损
Cu 少症、贫血症、骨质非矿化等
害，肝坏死，肾损伤
发育差、矮小、性发育不完全， Zn 味觉功能下降、伤口愈合慢，腹
元素含量范 允许最大相对偏差 围（mg/kg) （%）
>100
5
10-100
10
1-10
20
0.1-1
25
<0.1
30
（三）数据处理 1.确定元素浓度的概率分布类型
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
三、土壤环境背景值研究方法 （一）土壤背景值的采样布点
3. 基础样品数量
由均方差和绝 对偏差计算
由变异系数和相对 偏差计算
N t 2s 2 / D 2 N t 2Cv 2 / m 2
样品数 一定自
由度下 的置信
水平
均方差 可接受 的绝对 偏差
样 本 数
一定自 由度下 的置信
水平
变异系 可接受 数 的相对 偏差
（二）土样的采集与分析 1. 在既定样点上采样 剖面样品
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
2.样点的设置与布局 1）样点数设置—因被测物质含量变异情况而定。
变异大者，样点数多，变异小者样点数少 母质，水文均一：土种变异小，样点数少些。 地貌、母质和水文变异较大：土样变异大，样点数多些。 1985年我国农业土壤背景值研究：9个片区，约43万km2 ，样点 布置总数平均41/ km2。 陕西黄土高原和黄河下游：地形最平坦，母质、水文条件均一， 样点数平均13-27个／万km2。 贵州、四川：地貌复杂、母质类型繁多，土壤变异大，平均为 4-185个／万km2。
2)布点方法
简单随机
将监测单元分成网格，每个网格编上号码，决定采样点样 品数后，随机抽取规定的样品数的样品，其样本号码对应的网 格号，即为采样点。
随机数的获得可以利用掷骰子、抽签、查随机数表的方法。 关于随机数骰子的使用方法可见GB10111《利用随机数骰子进 行随机抽样的办法》。
简单随机布点是一种完全不带主观限制条件的布点方法
自然土壤剖面示意图 农业土壤剖面示意图
长:1.5m 宽:0.8-1m 深：视地形和作物定
观 察 面
用竹刀自下而上分层采取0.5-1.0kg土壤，用布袋收集，在室内 风干。在运输与风干过程中尽量避免尘埃落入，保证采后无污 染。经过磨制过尼龙筛，供分析用。
（二）土样的采集与分析 环境背景值分析的重点是微量元素，特别是有毒元素，保证分
2)布点方法
分块随机 根据收集的资料，如果监测区域内的土壤有明显的几种类
型，则可将区域分成几块，每块内污染物较均匀，块间的差异 较明显。将每块作为一个监测单元，在每个监测单元内再随机 布点。
系统随机
将监测区域分成面积相等的几部分（网格划分），每网格 内布设一采样点，这种布点称为系统随机布点。
区域内土壤污染物含量变化较大，系统随机布点比简单 随机布点所采样品的代表性要好。
元素
过低
过高
Hg
未发现
水俣病
骨痛病、致癌、致心血管病、
Cd
未发现
高血压、肺、肾损伤
哺乳动物可能必需。生长速度 皮肤癌、肺癌、血管末梢病、
As
缓慢，皮毛较粗，细胞损伤
皮肤角化病
发现鼠类必需、可能使鼠类患 中枢神经损伤、行走蹒跚、氨
Pb
贫血症
基乙酰丙酸脱氢酶活性下降
Cr 动物和人类必需，低血糖、糖尿 皮肤、肺损伤，可能导致肺癌 病、心血管病、高脂血症、主动 脉血小板形成增强
应掌握几个原则： 明确研究范围； 根据研究区域内的地质、地貌、水文、土壤与污染物类型 和分布明确污染物的影响范围； 在污染物影响范围外，按自然条件确定样点数与样点布局。 1.研究范围的确定 研究范围取决于研究目的。 工业开发区土壤背景值：围绕工矿区内的工厂布局，三废排 放途径与影响范围； 行政区域土壤背景值：行政的疆界。
泻、脱毛、皮疹、胎儿消瘦畸形
未发现
F
龋齿
氟骨症、韧带和骨健钙化、 跛脚
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
元素
过低
过高
骨骼畸形、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ履蹒跚、生殖功能
Mn
障碍
假震性麻痹、假神经分裂
Co
恶性贫血综合症，中枢神经失常
心肌病、血液、中枢神经、 甲状腺等异常
家畜腹泻综合征(体重减轻、
Mo
中枢神经失常、早死
贫血、食欲减退、腹泻), 中枢
神经受损、个别出现龋齿
Se
心肌病、克山病、大骨节病、肌 肉营养不良、心悸哽塞、乳腺癌
蹒跚病、龋齿病、动物畸形
I 地方性甲状腺肿、地方性呆小症 甲状腺肿、甲状腺机能亢进
2. 地方病
自然疫源性（生物源性）：病因为微生物和寄生虫，是 一类传染性的地方病。
化学元素性（地球化学性， geo-chemical disease ） 病因为当地水或土壤中某种（些）元素或化合物过多、
析质量格外重要。 标准样参考样（或内控样）；回收实验；质量控制图。
空白试验:检查和控制样品在处理和测试过程中可能带来的污染。
精密度控制:平行样控制样品测试的精密度，平行样品数可占每
批测试样品的20%。
平行样允许最大相对偏差控制
准确度控制:土壤标样控制,土壤标 样比例一般为测试样品的10%, 测
试结果落在标样 X 2S 范围内.
第一节 土壤环境背景值
一、概念
理论上，指未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组 成和含量。
实际上，土壤背景值只能代表土壤某一发展、演变阶段 的一个相对意义上的数值，即严格按照土壤背景值研究方法 所获得的尽可能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的 原始含量。
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
二、地方病与环境背景值的关系 1.主要元素与人体健康
元素
过低
过高
动物生长缓慢，皮毛变短、繁殖 Ni 力下降；人类消化不良和肝、肾
疾病
呼吸道癌
Menkes综合症，嗜中性白血球减 Menkes综合症、肺纤维损
Cu 少症、贫血症、骨质非矿化等
害，肝坏死，肾损伤
发育差、矮小、性发育不完全， Zn 味觉功能下降、伤口愈合慢，腹
元素含量范 允许最大相对偏差 围（mg/kg) （%）
>100
5
10-100
10
1-10
20
0.1-1
25
<0.1
30
（三）数据处理 1.确定元素浓度的概率分布类型
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
三、土壤环境背景值研究方法 （一）土壤背景值的采样布点
3. 基础样品数量
由均方差和绝 对偏差计算
由变异系数和相对 偏差计算
N t 2s 2 / D 2 N t 2Cv 2 / m 2
样品数 一定自
由度下 的置信
水平
均方差 可接受 的绝对 偏差
样 本 数
一定自 由度下 的置信
水平
变异系 可接受 数 的相对 偏差
（二）土样的采集与分析 1. 在既定样点上采样 剖面样品