经济区农业生态地球化学评价.ppt

经济区农业生态地球化学评价,野外及室内工作介绍,一、重金属污染程度评价 二、农作物适宜性评价 三、土壤质量评价 四、农田生态效应的地球化学预警 五、城市降尘的地球化学特征研究,水稻土、紫色土和黄壤,重金属污染程度评价,土壤理化性质,地理地貌特征,1个样/Km2，共采得1082件样品,Hg、Cd、Pb、As、 pH、TOC、CEC,地球化学法进行土壤污染程度评价,水稻和对应的根系土30件,Cd、Hg、Pb、As全量及形态，pH、TOC、CEC、质地,Cd、Hg、Pb、As、DDT、六六六,根 系 土,水 稻,生态效应法进行土壤污染程度评价,全区土壤污染 程度评价,Y=f(x1,x2,-xn),基础调查数据,花生、玉米、豇豆、花生、大豆、辣椒、韭菜、茄子、红苕、萝卜等10种30件。,农作物适宜性评价,相应根系土30件样品,Cd、Hg、Pb、As全量及形态，pH、TOC、CEC、质地,Cd、Hg、Pb、As,计算富集系数K针对不同重金属找出敏感农作物,进行适宜性评估,土壤质量评价,N、 P、K、 B、Zn、Cu、Mo、Mn、Fe,不同土壤类型,pH、Eh、土质类型、土地使用,不同的行政区,丘 陵 区,10条水平和垂向剖面148件样品,N、P、K、Na、B、Zn、Cu、Mo、Mn、Ca、Mg、Al全量；pH、容重、CEC、TOC和粘粒测定。,面积：采样密度为1个/Km2，共212件样品,N、P、K、Na、B、Zn、Cu、Mo、Mn 、pH、TOC、CEC。,N、P、K、Na、B、Zn、Cu、Mo、Mn 、pH、TOC、CEC。,：,平原区,密度为1个/Km2，共采870件,评 价 方 法,单指标划分,综合指标划分,重金属,有益元素,灰关联法或模糊数学法,研究区土壤质量综合评价图,农田生态效应的地球化学预警,室内模似实验,水稻土、黄 壤、紫色土,pH=4、5、6、7、8,Hg、As、Pb、Cd 不同形态含量,动容量研究,降尘、化肥、污灌 水、底泥共120件 公路剖面10条,水稻根、茎、叶、根系土共120件,单位面积重金属年输入净增量计算,农田生态系统重金属污染趋势预警,重金属行为变化的预警研究,输 入 通 量,输 出 通 量,城市降尘地球化学特征研究,冶金尘、燃煤尘、建筑尘、尾气尘各5件,Al、As、Ca、Cd、Co、Cr、Hg、K、Mg、Mn、Ni、Na、Pb、S、Ti、Zn、 X衍射、粒级分析等。,面积性降尘和土壤采集，各80件。,不同污染源降尘地球化学特征研究,降尘重金属空间分布特征及对土壤影响研究,城市空气治理建议,农业生态系统重金属 污染程度评价和农作物适宜性评估,研究思路,立足于基础调查的全量数据，以国标或深层数据统计值作基准，应用多种方法对土壤的重金属污染程度进行初步判别。,充分考虑重金属在土壤中的形态分布和控制因素，从农作物可食部分重金属的含量为出发点，应用食品卫生标准进行污染程度的进一步划分。,地球化学法,生态环境效应法,一、地球化学法,基准值选取原则： 1）As、Cu、Cr、Cd、Hg、Pb、Ni、Zn采用国家标准。,2）其他元素采用地球化学统计法进行计算 基准值平均值2倍标准差（X2S） 计算方法： 对深层样品，首先进行频率分布类型检验.对近似正态分布的元素，剔除 （X2S） 以外的异常值，连续剔除至无异常值为止。用算术均值表示元素含量集中的趋势，用标准差表示其分散的程度。,平均值,标准差,正态分布的元素,四川成都地区深层样品Fe元素分布形态图,样品数709 平均值5.564 标准差1.022,对近似对数正态分布的元素、剔除GM/D3-GMD3之外的异常值，连续剔除至无异常值为止。用几何均值(GM)表示元素含量集中的趋势，并代表该元素的土壤环境背景值，用几何标准差（D）表示其分散的程度。,几何平均值,几何标准差,对数状态分布,污染程度判别：,单因子指数评价 Pi1 已污染，Pi1未污染,污染指数,实测值,标准值,Pe =WiPi Wi =Pi/PT,综合指数评价,Pe :评价指标的综合指数 Wi :某项评价指数的权系数 Pi :某项评价指标的分指数 PT :评价指标的分指数和,土壤污染综合指数分级表,二、生态环境效应法,重金属对农田生态系统的影响不仅取决于其总量，更大程度上与重金属在土壤中的形态有关，而重金属的形态变化则受控于土壤的理化性质。 我国土壤类型众多，土壤性质空间变异大，人为影响严重，因此，用土壤中重金属总量进行污染程度评价存在很大的不确定性。 对农田生态系统的重金属污染程度的进一步评价需从重金属对生态效应的实际危害程度出发,全国粮食和食品卫生标准规定粮食中重金属含量值,干样重10-6,在Cd污染的农田里易种植玉米、红薯、大豆