土壤背景值与环境容量
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土壤污染及自净
主要内容
1 2 3 4 5 土壤污染 土壤污染类型 污染物在土壤中的迁移和转化规律 土壤污染的危害 土壤污染的防治 6 污水土地处理系统
一、土壤污染的概念
1. 土壤背景值
作用？
土壤背景值在理论上应该是土壤在自然成土过 （1）农田施肥； 程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量。 （2）土壤污染评价； 即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成 （3）计算土壤环境容量； 和含量。 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。
1.有机物类（农药）的迁移转化 有机物类（农药） 有机物类
农药在土壤中以蒸汽的和非蒸汽的形式进行迁移,主要是通 过扩散 质体流动 扩散和质体流动 扩散 质体流动两个过程。 扩散：扩散是由于分子不规则运动而使物质分子发生转移 扩散 的过程。不规则运动导致分子的不均匀分布,因而引起分子由 浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。 质体流动：土壤中的农药,既能溶于水,也能悬浮于水中,或 质体流动 者吸附在土壤固体物质上,或存在于土壤有机质中,而使之能 随水和土壤颗粒一起发生质体流动。
重金属在土壤环境中的迁移,转化的形式复杂多样,并且往 往是多种形式错综结合。迁移形式有以下几种: 物理迁移 土壤溶液中的重金属离子或络离子可以随水迁移至地面水 体。更多的是重金属可以通过多种途径被包含于矿物颗粒内 或吸附于土壤胶体表面上,随土壤中水分的流动而被机械搬运, 特别是多雨地区的坡地土壤,这种随水冲刷的机械迁移更加突 出;在干旱地区,这样的矿物颗粒或土壤胶粒可以尘土飞扬的 形式随风而被机械搬运。
影响迁移转化的因素
对农药而言,其分子结构,电荷特性,水溶性为重要的影响因素; 土壤中主要的影响因素为:降雨量,淹灌条件,土壤初始含水量和 土壤酸碱度,有机质含量,土壤粘土矿物粒组成等
1 2 3 4 5 土壤污染 土壤污染类型 污染物在土壤中的迁移和转化规律 土壤污染的危害 土壤污染的防治 6 污水土地处理系统
一、土壤污染的概念
1. 土壤背景值
作用？
土壤背景值在理论上应该是土壤在自然成土过 （1）农田施肥； 程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量。 （2）土壤污染评价； 即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成 （3）计算土壤环境容量； 和含量。 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。
1.有机物类（农药）的迁移转化 有机物类（农药） 有机物类
农药在土壤中以蒸汽的和非蒸汽的形式进行迁移,主要是通 过扩散 质体流动 扩散和质体流动 扩散 质体流动两个过程。 扩散：扩散是由于分子不规则运动而使物质分子发生转移 扩散 的过程。不规则运动导致分子的不均匀分布,因而引起分子由 浓度高的地方向浓度低的地方迁移运动。 质体流动：土壤中的农药,既能溶于水,也能悬浮于水中,或 质体流动 者吸附在土壤固体物质上,或存在于土壤有机质中,而使之能 随水和土壤颗粒一起发生质体流动。
重金属在土壤环境中的迁移,转化的形式复杂多样,并且往 往是多种形式错综结合。迁移形式有以下几种: 物理迁移 土壤溶液中的重金属离子或络离子可以随水迁移至地面水 体。更多的是重金属可以通过多种途径被包含于矿物颗粒内 或吸附于土壤胶体表面上,随土壤中水分的流动而被机械搬运, 特别是多雨地区的坡地土壤,这种随水冲刷的机械迁移更加突 出;在干旱地区,这样的矿物颗粒或土壤胶粒可以尘土飞扬的 形式随风而被机械搬运。
影响迁移转化的因素
对农药而言,其分子结构,电荷特性,水溶性为重要的影响因素; 土壤中主要的影响因素为:降雨量,淹灌条件,土壤初始含水量和 土壤酸碱度,有机质含量,土壤粘土矿物粒组成等
土壤环境背景值
背景值的影响因素
1
成土母质
2
土壤类型
3
气候
4
地形
5
植被
成土母质
母质元素组成以及土壤元素组成
土壤类型
不同风化程度的土壤元素组成不同
气候
高温多雨，淋溶强烈，含量低
地形
凸起地形与平凹地形
植被
不同植被元素的生物富集特点不同
研究意义
研究意义
是土壤环境质量评价，特别是土壤是否污染综合评价的基本依据； 是研究和确定土壤环境容量，指定土壤环境标准的基本数据； 是研究污染元素和化合物在土壤环境中的化学行为依据； 在土壤利用及其规划，研究土壤生态、施肥等的重要参比数据。
土壤环境背景值
定义01 定义03源自研究意义目录02 背景值的影响因素
04
评价土壤坏境质量的 基础；
基本信息
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。
定义
定义
但是人类活动与现代工业发展的影响已遍布全球，很难找到绝对不受人类活动和污染影响的土壤，只能去寻 找影响尽可能少的地方。
评价土壤坏境质量的基础；
评价土壤坏境质量的基础；
为工业和农业生产服务； 为防止地方病服务。
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土壤环境背景值的应用
土壤环境背景值的应用
（1）土壤环境背景值是制定土壤环境质量标准的基本数据；
（2）利用土壤环境背景值预测土壤有效态元素的含量；
（3）利用土壤元素活性可推算出土壤中有效态元素的全量；
（4）土壤环境背景值与人类健康存在着密切的关系。
研究意义：
（1）土壤环境背景值是土壤环境质量评价，特别是土壤是否污染综合评价的基本依据。
（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依据。
（4）在土壤利用及其规划，研究土壤生态、施肥等，土壤环境背景值也是重要的参比数据。
环科概论名词解释
！环境：以人类为主体，其赖以生存和发展的外部世界，主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其总体。
！环境要素：也称环境基质，指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本物质组分。
分为自然环境要素和人工环境要素。
！环境质量：一般指在一个具体的环境内，环境的总体或环境的某些要素，对人群的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度，是反映人群的具体要求而形成的对环境评价的概念。
环境系统：是一个复杂的、有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统，系统内外存在着物质和能量的交换。
环境问题：任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化。
！生态系统指：在一定的空间内，生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位，称为生态系统。
生态平衡定义：任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。
大气污染：指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度(一般指有害物质，如SO2、NOX、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准)，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。
大气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对环境或人产生有害影响的那些物质。
目前已认识到的对环境已产生影响的主要大气污染物种类很多。
酸雨：由于人类活动的影响，使降水中溶入其它酸性物质，从而使其pH值降到5.6以下的降水。
！酸沉降：大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。
！湿沉降：指大气中的物质通过降水而落到地面的过程。
被降水去除或湿沉降对气体和颗粒物都是最有效的大气净化机制。
！雨除:指被去除物参与成云过程，即作为云滴的凝结核，使水蒸气在其上凝结，云滴吸收空气中成分并在云滴内部发生液相反应。
！冲刷：指在云层下部即降雨过程中的去除。
土壤环境污染概述
颗粒态的分离主要分为5步（p59图3-3）。 在溶解态中，重金属形态逐级分离提取可先分离为可 移动态和束缚态（p59图3-4）。
17
二、土壤环境重金属污染特点
1、形态变化较为复杂
一般来说，重金属在离子态时比络合态时的毒性大， 络合物越稳定毒性越低。
2、有机态比无机态的毒性大
甲基氯化汞>氯化汞，二甲基镉>氯化镉，四乙基铅 >二氯化铅，四乙基锡>二氯化锡，酒石酸锌>硫酸 锌，柠檬酸锌>氯化锌。
32
铬污染的危害
铬是动物和人类必需的微量元素，人体中铬过低 会产生食欲减退症状。然而铬过量（尤其是六价铬） 严重有害人体健康。
铬对植物的生长也有一定的影响，为防止六价铬 对农作物的毒害作用，可以再污染土壤施用有机肥 降六价铬还原为三价铬，使毒性降低。
33
第二节 土壤环境营养物质污染
一、土壤环境的化肥污染
土壤环境污染概述
1
主要内容
● 土壤环境污染概况 ● 典型土壤环境污染
2
※ 土壤环境污染概况
第一节 土壤环境污染 第二节 土壤环境污染物与污染源 第三节 土壤环境背景值和环境容量 第四节 土壤环境污染的危害
3
第一节 土壤环境污染
土壤环境污染：指污染物通过各种途径进 入土壤，其数量和速度超过了土壤容纳和 净化能力，而使土壤的性质、组成和性状 等发生改变，破坏土壤的自然生态平衡并 导致土壤的自然功能失调、质量恶化的现 象。
3、毒性与价态和化合物的种类有关
二价铜>铜单质，亚砷酸盐>砷酸盐，砷酸铅> 氯化铅，氧化铅>碳酸铅。
4、环境中的迁移转化形式多样化
18
5、生物毒性效应的浓度较低 6、在生物体内积累和富集 7、在土壤环境中不易被察觉 8、在环境中不会降解和消除 9、在人体中呈慢性中毒过程 10、土壤环境分布呈现区域性
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二、土壤环境重金属污染特点
1、形态变化较为复杂
一般来说，重金属在离子态时比络合态时的毒性大， 络合物越稳定毒性越低。
2、有机态比无机态的毒性大
甲基氯化汞>氯化汞，二甲基镉>氯化镉，四乙基铅 >二氯化铅，四乙基锡>二氯化锡，酒石酸锌>硫酸 锌，柠檬酸锌>氯化锌。
32
铬污染的危害
铬是动物和人类必需的微量元素，人体中铬过低 会产生食欲减退症状。然而铬过量（尤其是六价铬） 严重有害人体健康。
铬对植物的生长也有一定的影响，为防止六价铬 对农作物的毒害作用，可以再污染土壤施用有机肥 降六价铬还原为三价铬，使毒性降低。
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第二节 土壤环境营养物质污染
一、土壤环境的化肥污染
土壤环境污染概述
1
主要内容
● 土壤环境污染概况 ● 典型土壤环境污染
2
※ 土壤环境污染概况
第一节 土壤环境污染 第二节 土壤环境污染物与污染源 第三节 土壤环境背景值和环境容量 第四节 土壤环境污染的危害
3
第一节 土壤环境污染
土壤环境污染：指污染物通过各种途径进 入土壤，其数量和速度超过了土壤容纳和 净化能力，而使土壤的性质、组成和性状 等发生改变，破坏土壤的自然生态平衡并 导致土壤的自然功能失调、质量恶化的现 象。
3、毒性与价态和化合物的种类有关
二价铜>铜单质，亚砷酸盐>砷酸盐，砷酸铅> 氯化铅，氧化铅>碳酸铅。
4、环境中的迁移转化形式多样化
18
5、生物毒性效应的浓度较低 6、在生物体内积累和富集 7、在土壤环境中不易被察觉 8、在环境中不会降解和消除 9、在人体中呈慢性中毒过程 10、土壤环境分布呈现区域性
土壤环境与污染
（3）土壤吸收性复合体的缓冲作用 （4）酸性土壤中存在的Al+离子有缓冲作用
3.土壤的氧化还原性质 4.土壤的吸收性能
(二)土壤环境中的胶体与元素迁移
1.土壤胶体性质 （1）胶体的表面性质
①胶体有极大的比表面 ②胶体具有巨大的表面能 ③土壤胶体带有电荷
(A)永久负电荷 (B)可变电荷 (C)净电荷 ④土壤胶体的动电性质 （2）土壤中的离子吸附 （3）土壤的凝聚和消散 2.土壤的离子交换 （1）土壤的阳离子交换 （2）土壤的阴离子交换
• 4 提高公众的土壤保护意识。土壤保护意识是指特定主体对土壤 保护的思想、观点、知识和心理，包括特定主体对土壤本质、 作用、价值的看法，对土壤的评价和理解，对利用土壤的理解 和衡量，对自己土壤保护权利和义务的认识，以及特定主体的 观念
三、土壤污染的治理措施
1 污染土壤的生物修复方法。土壤污染物质可以通过生物 降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能 力的动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农 药、重金属等有害物质。
主要的有机污染物是化学农药
二、土壤污染的主要发生途径
其主要发生类型可归纳为以下四种：
1.大气污染型 特征是：污染物质主要集中在土壤表层。
2.水污染型 特点是沿河流或干支渠呈枝形片状分布。
3.固体废弃物污染型 工厂的尾矿废渣、污泥和城市垃圾等影响土壤。
4.农业污染型 主要来自施入土壤的化肥和农药
三、土壤污染与土壤净化
用，也与化学物质本身的组成和特性有关，同时还受 气候及其他环境条件的影响。
b.对于不同的污染物，土壤-植物系统的净化机理/能力 和过程是不同的 。
第三节 土壤背景值与土壤环境容 量
一、土壤背景值 1.土壤背景值 2.影响土壤背景值条件分析 二、土壤环境容量
3.土壤的氧化还原性质 4.土壤的吸收性能
(二)土壤环境中的胶体与元素迁移
1.土壤胶体性质 （1）胶体的表面性质
①胶体有极大的比表面 ②胶体具有巨大的表面能 ③土壤胶体带有电荷
(A)永久负电荷 (B)可变电荷 (C)净电荷 ④土壤胶体的动电性质 （2）土壤中的离子吸附 （3）土壤的凝聚和消散 2.土壤的离子交换 （1）土壤的阳离子交换 （2）土壤的阴离子交换
• 4 提高公众的土壤保护意识。土壤保护意识是指特定主体对土壤 保护的思想、观点、知识和心理，包括特定主体对土壤本质、 作用、价值的看法，对土壤的评价和理解，对利用土壤的理解 和衡量，对自己土壤保护权利和义务的认识，以及特定主体的 观念
三、土壤污染的治理措施
1 污染土壤的生物修复方法。土壤污染物质可以通过生物 降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能 力的动物，利用它还能处理城市垃圾和工业废弃物以及农 药、重金属等有害物质。
主要的有机污染物是化学农药
二、土壤污染的主要发生途径
其主要发生类型可归纳为以下四种：
1.大气污染型 特征是：污染物质主要集中在土壤表层。
2.水污染型 特点是沿河流或干支渠呈枝形片状分布。
3.固体废弃物污染型 工厂的尾矿废渣、污泥和城市垃圾等影响土壤。
4.农业污染型 主要来自施入土壤的化肥和农药
三、土壤污染与土壤净化
用，也与化学物质本身的组成和特性有关，同时还受 气候及其他环境条件的影响。
b.对于不同的污染物，土壤-植物系统的净化机理/能力 和过程是不同的 。
第三节 土壤背景值与土壤环境容 量
一、土壤背景值 1.土壤背景值 2.影响土壤背景值条件分析 二、土壤环境容量
《环境学基础》土壤污染 复习资料
土壤污染
土壤组成 土壤是地球表面岩石经风化形成的风化物在气候与生物的作用下发育而成。 土壤肥力：土壤具有供应和协调植物生长发育所需水分养分所需水分、养分、部分空 气和热量的能力。 土壤组成：土壤是由固体-液体-气体三相组成的多相疏松多孔体系。
土壤质地：是根据土壤的颗粒组成划分的土壤类型。按土壤质地分类土壤一般分为砂 土、壤土和粘土三类。 土壤的理化性质 土壤胶体性质
土壤污染的防治
土壤污染源控制 建立控制废气、粉尘、废水、污泥、垃圾等的排放标准； 严格执行污水灌溉的水质标准； 合理施用化肥和农药，严格农药管理，制定农药的禁用和限用范围，制定农药在农 产品的最大残留量；
污染土壤的修复 化学修复：加入化学修复剂，与土壤中的污染物发生化学反应，使污染物被降解和 毒性去除或降低地修复技术。
土壤污染物的迁移、转化作用 吸附作用：土壤胶体吸附； 络合-螯合作用： 吸收作用：生物吸收 气体挥发扩散作用 淋滤溶解作用 降解作用：微生物降解、化学降解； 沿食物链的转移作用
土壤污染物进入人体的途径：食物链、饮用水和直接接触。 导致食物品质下降 对人体健康的影响 导致其他环境问题 大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问 题。
隐蔽性或潜伏性：从污染到产生危害后果有一逐步积累的过程； 不可逆性和持久性：持久性污染物 POP（多氯联 S 苯、多环芳烃等）具有高稳 定性、低水溶性和抗微生物降解的特性，土壤一旦受污染，很难根除。 局域性； 治理的艰难性：重金属、放射性核素物质。 土壤污染源： 工业和城市的污水及固体废物 农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物 土壤污染物： （1）有机污染物
（2）无机污染物 重金属； 放射性元素：锶（Sr）、铯（Cs）、铀（U）等； 有害的氧化物、氟化物 其他物质：酸、碱、盐等
土壤组成 土壤是地球表面岩石经风化形成的风化物在气候与生物的作用下发育而成。 土壤肥力：土壤具有供应和协调植物生长发育所需水分养分所需水分、养分、部分空 气和热量的能力。 土壤组成：土壤是由固体-液体-气体三相组成的多相疏松多孔体系。
土壤质地：是根据土壤的颗粒组成划分的土壤类型。按土壤质地分类土壤一般分为砂 土、壤土和粘土三类。 土壤的理化性质 土壤胶体性质
土壤污染的防治
土壤污染源控制 建立控制废气、粉尘、废水、污泥、垃圾等的排放标准； 严格执行污水灌溉的水质标准； 合理施用化肥和农药，严格农药管理，制定农药的禁用和限用范围，制定农药在农 产品的最大残留量；
污染土壤的修复 化学修复：加入化学修复剂，与土壤中的污染物发生化学反应，使污染物被降解和 毒性去除或降低地修复技术。
土壤污染物的迁移、转化作用 吸附作用：土壤胶体吸附； 络合-螯合作用： 吸收作用：生物吸收 气体挥发扩散作用 淋滤溶解作用 降解作用：微生物降解、化学降解； 沿食物链的转移作用
土壤污染物进入人体的途径：食物链、饮用水和直接接触。 导致食物品质下降 对人体健康的影响 导致其他环境问题 大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问 题。
隐蔽性或潜伏性：从污染到产生危害后果有一逐步积累的过程； 不可逆性和持久性：持久性污染物 POP（多氯联 S 苯、多环芳烃等）具有高稳 定性、低水溶性和抗微生物降解的特性，土壤一旦受污染，很难根除。 局域性； 治理的艰难性：重金属、放射性核素物质。 土壤污染源： 工业和城市的污水及固体废物 农药和化肥 牲畜排泄物和生物残体 大气沉降物 土壤污染物： （1）有机污染物
（2）无机污染物 重金属； 放射性元素：锶（Sr）、铯（Cs）、铀（U）等； 有害的氧化物、氟化物 其他物质：酸、碱、盐等
《土壤背景值》PPT课件
精选ppt
4
Chap.17 土壤污染与防治
4. 土壤污染： ➢人类活动使土壤中有害物质增加； ➢土壤中某些有害物质超过土壤背景值； ➢当土壤中某些有害物质含量过高，超过了土壤
净化的能力，造成土壤生态系统的破坏。
精选ppt
5
Chap.17 土壤污染与防治
§2 土壤污染的来源
1.工业污染 废气、废水和废渣 2.农业污染 化学肥料、农药、污水灌溉和农用地膜 3.生物污染
精ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱppt
6
Chap.17 土壤污染与防治
§3 土壤污染的危害
1.影响土壤的物理、化学和生物学性状 2.影响植物的生长和农产品品质 3.影响地表水和地下水的水质 4.影响人类健康
精选ppt
7
Chap.17 土壤污染与防治
§4 土壤污染物
1.重金属污染物 Cu,Zn,Pb,Ni,Hg,Cd（镉）,Cr（铬）, As（类金属）,F（非金属） 2.有机污染物 多环芳烃(PAHs)，农药
影响土壤环境缓冲性的因素
◆土壤的物理性质（三相比，机械吸附和物理吸附）；
◆土壤胶体的特性；
◆土壤对污染物的配位和螯和作用；
◆土壤的氧化还原反应（Cr,Cd,Cu,Zn在还原条件下 呈难溶态，氧化条件下增加可溶性；As,Fe,Mn在还 原条件下可溶性强，氧化条件下呈难溶态）；
◆土壤酸碱性（影响吸附-解吸，氧化-还原，络和-解 离，溶解-沉淀等一系列化学平衡）
◆土壤的生物降解。 精选ppt
3
Chap.17 土壤污染与防治
3.土壤环境容量： 土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大允许 量或负荷量(土壤环境静容量).
土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既 保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境 污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量 或负荷量(土壤环境动容量)。
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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