第六章土壤环境背景值与环境容量ppt课件.ppt
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第六章-土壤环境背景值与环境容量ppt课件.ppt 1、第六章土壤环境背景值与环境容量张彬一、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。事实上，土壤背景值只能代表土壤某一进展、演化阶段的一个相对意义上的数值，即严格依据土壤背景值争辩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。第一节土壤环境背景值二、地方病与环境背景值的关系1.主要元素与人体安康二、地方病与环境背景值的关系1.主要元素与人体安康二、地方病与环境背景值的关系1.主要元素与人体安康2.地方病自然疫源性〔生物源性〕：病由于微生物和寄生虫，是一类传染性的地方病。化学元素性〔地球化学性，geo-chemicaldisease〕病由于当地水或土壤中某种〔些〕元素或化合物过多、缺乏或比例失常，再通过食物和饮水作 2、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。过量Mn,Ca，P等也可通过干扰甲状腺对碘的摄取而致病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。三、土壤环境背景值争辩方法〔一〕土壤背景值的采样布点应把握几个原那么：明确争辩范围；依据争辩区域内的地质、地貌、水文、土壤与污染物类型和 3、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.争辩范围的确定争辩范围取决于争辩目的。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。2.样点的设置与布局1〕样点数设置—因被测物质含量变异状况而定。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争辩：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：地貌冗杂、母质类型繁多，土壤变异大，平均为4-1 4、85个／万km2。2)布点方法简洁随机将监测单元分成网格，每个网格编上号码，确定采样点样品数后，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?利用随机数骰子进展随机抽样的方法?。简洁随机布点是一种完全不带主观限制条件的布点方法2)布点方法分块随机依据收集的资料，假设监测区域内的土壤有明显的几种类型，那么可将区域分成几块，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局部〔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转变较大，系 5、统随机布点比简洁随机布点所采样品的代表性要好。3.根底样品数量由均方差和确定偏差计算由变异系数和相对偏差计算样品数确定自由度下的置信水平均方差可承受的确定偏差确定自由度下的置信水平变异系数可承受的相对第 11 页 偏差样本数〔二〕土样的采集与分析1.在既定样点上采样自然土壤剖面示意图农业土壤剖面示意图剖面样品用竹刀自下而上分层实行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开尘埃落入，保证采后无污染。经过磨制过尼龙筛，供分析用。长:1.5m宽:0.8-1m深：视地形和作物定〔二〕土样的采集与分析环境背景值分析的重点是微量元素，特殊是有毒元素，保证分析质量格外重要。标准样参考样〔或内控样〕；回收试验；质量把握图。空白试验:检查和把握样品 6、在处理和测试过程中可能带来的污染。精细度把握:平行样把握样品测试的精细度，平行样品数可占每批测试样品的20%。精确 度把握:土壤标样把握,土壤标样比例一般为测试样品的10%,测试结果落在标样范围内.〔三〕数据处理1.确定元素浓度的概率分布类型直方图法，概率纸图示法、偏度—峰度法，夏皮洛—威尔克W检验法，皮尔逊X2法。常用的有：偏度峰度法、皮尔逊X2法，夏皮洛—威尔克W检验法2.土壤元素背景值的计算即依据概率分布类型，分别计算出表示其背景值范围的平均值和标准差。对于呈正态分布的元素对于对数正态分布的元素，背景值用几何平均值〔M)和几何标准差〔D)表示，其范围为M/D~M·D;3.样点数是否符合统计要求的检验4.土壤背景值的分级与制图依据把握区域土壤背景 7、值分异的主导因素，将该区域划分出假设干单元〔制图单元)，每个制图单元的土壤元素背景值分异相对较小。分级：将每一制图单元内的统计平均值作为初步分级数，然后在某一显著水平下，对不同单元统计平均值的差异显著性进展检验，把差异显著的统计平均值划分为不同的级别，差异不显著者，归为一个级别。制图：在土壤图上按不同色调或不同色度，沿背景值分级等直线区分绘制 平面图，或将背景值的区域分布拟成制图程序用电脑制图，在已绘制的图上必需将样点位置标注于图中。四、土壤背景值的应用1.土壤背景值是土壤污染质量评价的根底X±2S2.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表达土壤、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.肥料支配的依据背 8、景值低，缺养分，需多支配5.找矿的依据土壤背景值特殊高，意味着岩石中高，可能有矿。6.有助于地方病等的推断。一、概念Environmentalcapacity环境容量人类生存和自然生态不受损害前提下，环境所能容纳污染物的最大负荷量。Soilenvironmentalcapacity土壤环境容量土壤环境单元确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。土壤环境容量=静容量+动容量其次节土壤环境容量〔soilenvironmentalcapacity〕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(Carryingcapacity)之差。土壤环境动容量：土壤污 9、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。确定重金属土壤临界含量的依据二、土壤环境容量的数学模式确定环境单元和确定时间，假定污染物不参与土壤圈物质循环状况下所能容纳污染物的最大负荷量。土壤静容量(Qsi)=m(Cci-Coi)m—耕层土重〔t/hm2)Cci—i元素的临界含量〔mg/kg〕Coi—i元素的现有含量〔mg/kg〕确定环境单元和确定时间，假定污染物参与土壤圈物质循环状况下所能容纳污染物的最大负荷量。土壤动容量(Qdi)=m(Cci-Coi)+f(Out1,Out2,Out3…，Outn)Cci—i元素的临界含量Coi—i现有实测浓度Out—输出项，降解和迁移转化作用对污染物的降低量三、土壤环第 12 页 境容量的确定1.盆栽试验与田 10、间试验——生物容量法依据生物的反响或生物吸取污染物的数量确定土壤临界浓度水平。☻盆栽试验：多在把握条件下进展，其与田间试验的结果悬殊甚大，土量、水分、作物长势都将对容量值产生很大的影响。☻田间试验：影响因素很多，结果需经屡次重复方牢靠。特点：1〕经过生物试验取得土壤容量需要经受较长的时间；所得结果是因土因作物而异的。同一种作物，在不同土壤上，其临界值差异大；同一土壤，不同作物取得的临界值也不同。一个区域的土壤环境容量应以最敏感而又常见的作物为试验。2.化学试剂提取法——化学容量法以有害物在土壤中到达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：0.1MHCl,0.05MHCl,1MHOA 11、c,1MHNO3提取含专性吸附的成分弱碱溶液：0.5MNaHCO3,0.5MNa2CO3,提取石灰性土壤有效砷缓冲溶液：HOAc-NH4OAc(pH7.04.8)中性盐溶液：1MNH4OAc,1MMgCl2,0.01MCaCl2,1MNH4NO3,0.1MNaNO3提取交换态金属螯合剂：0.02-0.05MEDTA,0.005MDTPA溶液和EDTA+(NH4)2CO3、DTPA+CaCl2+TEA2.制定浇灌水水质标准和污泥农用标准某地段利用含镉废水浇灌农田，其镉浓度为C(mg/L)，年浇灌量为M(m3/ha)，镉在土壤中年残留率为k，土壤镉因浇灌到达其容量的年限为t0，土壤环境容量为Q(mg/ha),进入土壤的镉在第t年时的积累残留量X(mg/ 12、ha)为：当X等于土壤环境容量Q时，C即为污灌水质标准，用I(mg/L)表示：如某土壤镉环境容量为2mg/kg(2*150000*15mg/ha)，当M=7500(m3/ha),和，得不同年限时的I值：土壤环境容量土壤环境特征土壤污染源与污现状调查 土壤生态效应土壤元素背景值作物效应盆载试验土壤生物及酶效应土壤环境净化功能土壤环境临界值含量土壤环境容量综合临界值指标土壤物质平衡试验建立数学模型,确定土壤环境容量制定土壤环境质量标准实施总量把握土壤环境容量建立程序方框图 第 13 页 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/ebf958ad87868762caaedd3383c4bb4cf7ecb7f7.html