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土壤环境影响评价,第 7章 土壤环境影响评价,土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素 土壤环境影响识别 土壤及其环境现状的调查与评价 土壤环境影响预测 土壤环境影响评价,土壤是地球陆地表面具有肥力、能生长植物的疏松表层，由岩石风化而成的矿物质、动植物残体腐解产生的有机质、土壤生物（固相物质）以及水分（液相物质）、空气（气相物质）等组成。本章主要介绍土壤环境影响的识别、土壤污染和土壤退化的预测和评价方法。,71 土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素,土壤的主要特征 在人类环境系统中占据着特有的空间地位：处于大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的交接地带； 具有肥力：具有能够不断供应和协调植物生长所必需养分、水分、空气和热量的能力。（土壤区别于其他自然体的本质特征。） 具有缓冲性 具有净化功能,良好土壤的特征 土壤肥力？ (1)土壤养分均衡 土壤养分贮量丰富，有机质含量高。 (2)土体构造适宜 土体构造是指土壤在1m深度以内上下土层的垂直结构。包括土层厚度、质地和层次组合 高产肥沃土壤上松下实，耕层疏松深厚，质地较轻，心底土层较紧实，质地较重。 (3)物理性质良好 （4）土壤环境质量达标（少污染）,表： 江苏省高产水稻土的部分物理指标,(二)建立合理的耕作制度，用地养地结合 轮作倒茬对于培肥土壤的意义： 调节养分和水分的供应 改善土壤的理化性状。 根据各地经验，能够有利于土壤培肥的轮作类型有以下几种： 1绿肥作物与主要作物轮作 2豆类作物与主要作物轮作 3水旱轮作,(三)合理耕作改土 适宜的土壤耕作措施和方法，可以协调水、肥、气、热的关系，增强土壤的透水、通气、保水保肥的能力，从而加速土壤熟化。 耕作措施包括基本耕作和表土耕作 ；前者包括翻耕、深松等，后者包括耙地、耱（mo）地、镇压和中耕等，深耕结合施用有机肥是培肥的一项重要措施。,(四)防止土壤污染和土壤侵蚀，保护土壤资源 防污与治污 土壤在水和风等外力作用下，发生冲刷或吹失的现象称为土壤侵蚀。,Soil Erosion,ErosionWearing away and transportation of soil by wind, water, or ice. Causes loss of farmable land or loss of productivity leads to increased use of fertilizers and pesticides Made worse by deforestation, desertification and poor agricultural practices,两个基本概念 土壤退化：土壤沙化、盐渍化、沼泽化和土壤侵蚀等引起的土壤肥力下降的现象。 土壤破坏：土壤资源的损失，即被非农、林、牧长期占用，或土壤极端退化而失去土壤肥力的现象。 影响土壤环境质量的主要因素 建设项目影响土壤环境污染的因素：建设项目类型、污染物性质、污染源特点、污染源排放强度、污染途径、土壤所在区域的环境条件、土壤类型和特性。 影响土壤退化、破坏的主要因素 自然因素：干旱、洪涝、狂风、暴雨、火山、地震等。 人为因素：在利用土壤及其环境条件时，存在盲目性，例如 过度放牧、灌溉。采矿,7-2 土壤环境污染与自净 一、土壤环境问题 二、土壤环境质量与土壤污染的认可 三、土壤污染的途径 四、土壤污染的治理,土壤背景值的应用 土壤环境容量 土壤污染评价 环境医学与食品卫生 农田施肥 土壤质量标准,一、土壤环境的几个基本概念 1 土壤背景值 土壤背景值在理论上应该是土壤在自然成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量。即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。,2 土壤自净作用,进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象。,3、土壤环境容量,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”。由定义可知，土壤环 境容量实际上是土壤污染物的 起始值和最大负荷量之差,元素,我国主要土壤重金属临界含量 （mg/kg）,4 土壤污染的概念,即当加入土壤的污染物超过土壤 的自净能力，或污染物在土壤中 积累量超过土壤基准量，而给生 态系统造成了危害，此时才能被 称为污染,二、土壤环境问题 从全球生态与环境的现状找答案,进入大范围生态退化和 复合性环境污染的阶段,农药污染2004年4月22日（地球日）摄于恩平农村,老债新帐叠加共存,粪便污染,1900,1940,1980,2000- ？,微生物污染 耗氧有机物,SO2、颗粒物 光化学烟雾 酸雨 重金属 氮磷富营养化 垃圾,温室气体 黑碳、气溶胶 有机金属污染物 持久性有机物污染 二次污染 核废料 工业危险废弃物,面临全球最严峻、最复杂的环境问题,我国主要源于土壤环境污染 的健康问题日渐突出,沈阳市约40%的儿童血铅含量超标 (2000年) . 二恶英类化合物已在市售牛奶（深、港）、母乳 （江浙）中检出. 珠三角母乳中DDT等POPs含量位居全球前列. 天津市严重污染的蔬菜地土壤中汞含量超标98倍,重金属对珠三角土壤的污染,已对农产品 安全构成潜在威胁,我国重金属污染面积至少2000万公顷。从2002年开始，国家环保总局典型区域土壤环境质量状况探查研究项目对长三角、珠三角等经济发达地区跟踪调查显示：珠三角土壤汞、镍污染最严重，蔬菜中铅、镉残留较多；近40的农田菜地土壤重金属污染超标，其中10属“严重”超标。 东莞增城南部广州佛山三水一带是调查区水土污染最严重的区域，部分地段土壤中发现了可能对生态环境产生较大影响的重金属异常区，在此基础上圈定了水土污染高风险范围面积达4720平方公里。,顺德土壤污染现状,重金属超标率（40个土壤样品）：,典型的固体废物,城市垃圾 Urban garbage,白色污染 White pollution,工业废渣 Industrial waste residue,土壤污染的途径 根据土壤污染途径的不同，可分以下四种： (一)水质污染 由污水(包括工业污水与生活污水)灌溉而引起的土壤污染。 (二)大气污染 即工业废气、家庭燃气以及汽车尾气对土壤造成的污染。 (三)固体废弃物污染 包括工业废弃物、城市生活垃圾、污泥及农业污染等。 (四)其它途径的污染 包括石油污染、放射性物质污染,73 土壤环境影响识别,土壤环境影响识别类型 按影响结果与特点分 土壤污染型：由外界进入土壤中的污染物，对土壤环境产生化学性、物理性或生物性污染危害。 土壤退化型：由于人类活动导致的土壤中各组分之间，或土壤与其它环境要素之间的正常自然物质、能量循环过程遭到破坏，而引起土壤肥力、土壤质量和承载力下降的影响。 土壤资源破坏型：由于人类活动或由其引起的自然活动，导致土壤被占用、淹没和破坏，包括由于土壤过度侵蚀或严重污染而使土壤完全丧失原有功能被废弃的情况,土壤环境影响识别类型 按影响时段分：建设阶段影响、运行阶段影响、服务期满后的影响；或按影响时段的长短分：短期或突变影响、长期或缓变影响。 按影响方式分：直接影响、间接影响。 按影响性质分：可逆影响、不可逆影响、积累影响、协同影响。（p149）,工业工程建设项目的土壤环境影响识别 工业废气对土壤环境的影响 工业废气中的污染物，通过降水、扩散和重力作用降落至地面，渗透进入土壤，进而污染土壤环境。 工业废水对土壤环境的影响 （经过处理或未处理）工业废水，用于灌溉农田或排入河流、湖泊后再作为农业灌溉用水，都会使土壤受到污染。 工业废水处理产生的活性污泥排入土壤，污泥与土壤的相互作用，会使土壤的性质及元素分布和分配发生变化，进而影响植物的生长和周围的环境。,工业工程建设项目的土壤环境影响识别 工业固体废弃物对土壤环境的影响 固体废弃物在掩埋或堆放过程中产生的渗出液、滤沥液进入土壤，能改变土质和土壤结构，影响土壤微生物的活动，危害土壤环境。 工业工程建设项目从原料的生产、运输、储藏到工业产品的消费与使用过程，对土壤环境都会产生影响。,水利工程建设项目土壤环境影响评价识别 占用土地资源 诱发土壤地质环境灾害：滑坡，山体崩塌，泥石流、地震等。 引发土壤盐渍化 促进土壤沼泽化 促使河口地区土壤肥力下降、海岸后退,矿业工程建设项目土壤环境影响识别 损失土壤资源 污染土壤环境：产生的粉尘、废气、废水、固体废弃物等对土壤环境产生污染性的影响。 引发和加速土壤退化和破坏 挖掘采剥改变了矿区的地质、地貌、植被等，加剧了水土流失，从而引发土壤退化和破坏； 地震、崩塌、滑坡、泥石流等次生地质灾害的发生，加速了土壤的退化和破坏。,农业工程建设项目的土壤环境影响识别 （p154-155 selfread ） 农业机械化工程建设项目对土壤环境的影响 农田失去植被保护，水蚀、风蚀的几率增强； 土壤被压实，妨碍植物根系与大气中氧和CO2的交换，根系向下生长的阻力增加；土壤的渗透能力下降，形成的径流较大，加速了土壤的侵蚀。 农业排灌工程对土壤环境的影响 良好的土壤排水系统可缓解土壤的盐渍化，使土壤的物理性质得到改善；土壤不易受侵蚀，土地平展，易于机械化耕作，干旱的危险少；减少水饱和土壤的面积，减轻内涝的危险。 不利影响：排水强度过高，会加快地表径流，河道洪峰提前出现，会增加泛滥的危险；土壤的质量下降；次生盐渍化；,农业工程建设项目的土壤环境影响识别 农业垦殖工程对土壤环境的影响 化肥的使用逐渐改变土壤的组成和化学性质：土壤酸化；有机C、N的消减；增加包括重金属、有机化合毒物以及放射性物质在内的污染物； 城市生活垃圾的施用：可提高土壤养分，改善土壤物理性质，但也易带来重金属等污染； 新耕地的开辟：焚烧草被灌丛可促使土壤的肥沃化，但也造成一些直接养分的减少和土壤腐植质的损失，同时也可引发严重的水蚀和风蚀.,交通工程建设项目的土壤环境影响识别 占用土地（永久性影响）； 建设期间，土地大量裸露，土壤极易受到侵蚀； 使用期间：机动车排放的废气为大气酸沉降准备了物质基础，酸沉降将导致土壤的酸化。 石油工程建设项目的土壤环境影响识别 在石油的开采、炼制、贮运、使用的过程中，原油和各种油制品通过各种途径进入环境造成污染； 占用土地资源； 采用被石油烃污染的水源灌溉农田，挥发进入大气的石油烃通过沉降作用进入土壤等造成土壤的污染。 END Thank you!,74 土壤及其环境现状的调查与评价,现状调查 区域自然环境特征调查 地质地貌：区域地层、岩性、地质构造的基本情况；地貌类型和形态特征。 气象气候：风向、风速、降水、蒸发，干旱、润湿等气候类型和气象要素。 水文状况：水系分布情况、河流湖泊水文及其季节、年际和区内空间变化情况；地下水类型、水文地质状况、水化学状况等。 植被状况：植被类型、结构、分布及其特点，植被覆盖度等。 调查方法：资料收集法为主。,现状调查 区域社会经济状况调查 人口状况 经济状况 交通状况 文教卫生状况 区域土壤类型特征调查 成土母质：成土母岩和成土母质 土壤类型：土类名称、分布面积 土壤组成：矿物质、有机质、NPK，主要微量元素 土壤特性: pH, Eh, 质地，土壤结构等 调查方法：资料收集与现场调查相结合的方法,土壤环境质量现状评价 土壤环境污染现状评价 土壤污染源调查 （1）工业污染源：重点调查通过“三废”排放进入土壤的污染物种类、数量、途径。 （2）农业污染源：调查施入土壤的化肥、农药、农用地膜、污泥和垃圾肥料等的来源、成分及施用量；调查污水灌溉的情况。 （3）自然污染源：调查酸性水、碱性水、铁锈水、矿泉水中所含主要污染物，以及岩石、矿带出现背景值异常的元素含量。,土壤污染评价常采用的方法,(1)背量值法 根据土壤中元素背景值作为土壤污染评价的尺度。污染区和对照区比较时，必须用相同土类，最好用相同土质或土种的同一土层(或整个土体)的污染物平均含量与对照区背景值相比，如果超过指标，则认为污染，按超过量多少来划分污染程度。 (2)生物法 土壤之所以认为污染，主要由于生物有反映，根据生物反映的情况，来判断土壤污染。 I 植物反应 ii 累积量和残毒量,土壤污染评价常采用的方法,(3)毒理法 根据作物中毒物对人体健康的剂量作为土壤污染评价标准。 (4)指数法 大气和水体质量指数法的思路可运用于土壤质量评价.,土壤环境质量现状评价 土壤环境污染现状评价 土壤环境污染监测 （1）布点：一般采用网格法(布点多，分布均匀)。 （2）采样：对角线取样；梅花型取样；棋盘式取样；蛇型取样和随机取样；扇形采样。（p159） （3）样品制备：风干，去除杂物，碾细，过10目尼龙筛，研磨，过100目尼龙筛，分装备用。 （4）样品分析：按选定的分析项目和方法对制备好的土样进行分析。,中华人民共和国环境保护行业标准 HJ/T 166 -2004 土壤环境监测技术规范 The Technical Specification for soil Environmental monitoring,（一）土壤样品采集,A 污染土壤样品采集 土壤采样特点 （1）土壤是固、液、气三相的混合物，主体是固体，污染物质进入土壤后不易得到混合，所以样品往往有很大的局限性。 （2）在一般的土壤监测中，采样误差对结果的影响往往大于分析误差，结果的分析值之间相差10-20%是不奇怪的，有时还会相差数倍。所以，进行土壤样品采集时，要格外注意样品的合理代表性，最好能在采样前通过调查研究，选择采样单元，合理布设采样点。,采样点布设,布点方法,布点方法,采样深度,C层（风化母岩层、母质层）,4、采样方法 采样筒取样；土钻取样；挖坑取样。 5、采样时间 为了解土壤污染状况，可随时采集样品进行测定。 如需同时掌握在土壤上生长的作物受污染状况，可依季节变化或作物收获期采集。一年中在同一地点采样两次进行对照。,6、采样量 由于测定所需的土样是多点混合而成的，取样量往往较大，而实际供分析的土样不需太多，一般只需1-2Kg。因此对所得混合样可反复按四分法弃取，最后留下所需的土量，装入塑料袋或布袋内，贴上标签备用。 7、采样注意事项 （1）采样点不能设在田边、沟边、路边或肥堆边； （2）将现场采样点的具体情况，如土壤剖面形态特征等做详细记录； （3）现场填写两张标签，写上地点、土壤深度、日期、采样人姓名等，一张放入样品袋内，一张扎在样品口袋上。,（二）土壤背景值样品采集 、布点原则,样品采集,在每个采样点均需挖掘土壤剖面进行采样。我国环境背景值研究协作组推荐，剖面规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.0m，每个剖面采集A、B、C三层土样,过渡层（AB、BC）一般不采样。当地下水位较高时，挖至地下水出露时止,现场记录实际采样深度，如020、5065、80100cm。在各层次典型中心部位自下而上采样，切忌混淆层次、混合采样,在山地土壤土层薄的地区，B层发育不完整时，只采A、C层样,干旱地区剖面发育不完整的土壤，采集表层（020cm）、中土层（50cm）和底土层（100cm）附近的样品,土壤背景值样品采集原则,样品采集, 土壤样品制备与保存,（）土样的风干,野外采集样品运到实验室,在塑料薄膜上或瓷盘内风干,达半干状态,压碎，除石块、残根等杂物,铺成薄层，阴凉处风干,5.2-11土样风干过程,（）磨碎与过筛,取风干样品100200g，放在木板上用圆木棍辗碎，经反复处理使土样全部通过2mm孔径的筛子，将土样混均储于广口瓶内，作为土壤颗粒分析及物理性质测定。1927年国际土壤学会规定通过2mm孔径的土壤用作物理分析，通过1mm或0.5mm孔径的土壤用作化学分析。,（）土样保存,土壤保存原则： 1、一般土壤样品需保存半年至一年，以备必要时查核之用。 2、储存样品应尽量避免日光、潮湿、高温和酸碱气体等的影响。 3、玻璃材质容器是常用的优质贮器，聚乙烯塑料容器也属美国环保局推荐容器之一，该类贮器性能良好、价格便宜且不易破损。 4、将风干土样、沉积物或标准土样等贮存于洁净的玻璃或聚乙烯容器之内。在常温、阴凉、干燥、避阳光、密封（石腊涂封）条件下保存30个月是可行的。, 土壤样品测定,土壤样品溶解,一、碱熔法：常用的有碳酸钠碱熔法和偏硼酸锂（LiBO2）熔融法。 特点：分解样品完全， 缺点是：添加了大量可溶性盐，易引进污染物质；有些重金属损失； 二、酸溶法，测定土壤中重金属时常选用各种酸及混合酸进行土壤样品的消化。 消化作用：破坏、除去土壤中的有机物；溶解固体物质；将各种形态的金属变为同一种可测态。 为了加速土壤中被测物质的溶解，除使用混合酸外，还可在酸性溶液中加入其他氧化剂或还原剂。,（三）土壤监测实例,土壤监测结果规定用mg/kg（烘干土）表示。 A 土壤含水量测定 测定土壤含水量，以便计算土壤中各种成分按烘干土为基准时的测定结果。 测定方法：用百分之一精度的天平称取土样2030g，置于铝盒中，在105下烘（45h）至恒重。按下式计算水分重量占烘干土重的百分数：,B 土壤中铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 （1）标准曲线绘制：用铬标准工作溶液配制标准系列，测吸光值，绘制标准曲线。 （2）土样消化：称取土样 0.52g于聚四氟乙烯坩埚中，加水润湿，加HNO3及H2SO4，待剧烈反应停止后，加热至冒白烟，冷却、加入HNO3、HF继续加热至除尽HF，加水浸取，定容。同时进行全程序试剂空白实验。 （3）显色与测定：在酸性介质中加KMnO4将Cr3+氧化为Cr6+，并用NaN3除去过量KMnO4。加二苯碳酰二肼显色剂，于波长54nm处比色测定。 （4）结果计算 式中：M从标准曲线中查得铬含量（g）； W称量土样干重量（g）,土壤环境污染现状评价 评价因子的选择 （1）基本因子：汞、镉、铅、锌、铜、铬、镍、砷、氟、氰、酚、DDT、六六六、石油、3,4苯并比、三氯乙醛、多氯联苯PCB。 （2）附加因子：有机质、土壤质地、酸度、氧化还原电位等。,土壤环境污染现状评价 评价标准的确定 （1）土壤环境背景值：一定区域，一定时期，未受污染破坏的土壤中化学元素的含量。用于判断土壤是否已受污染。我国的土壤背景值见表61、62。 （2）土壤临界含量：植物中的化学元素的含量达到卫生标准值，或使植物显著减产时土壤中该化学元素的含量。土壤中污染物达临界含量时，土壤已严重污染。表63为部分土类的临界含量。 （3）土壤的轻度污染标准：土壤上种植的植物达初始污染时土壤中污染物的含量。 （4）土壤环境质量标准（GB156181995） （5）对照点,背景值及标准偏差评价,用区域土壤环境背景值（x）95%置信度的范围（x2s）来评价： 若土壤某元素监测值xIx2s，则该元素缺乏或属于低背景土壤。 若土壤某元素监测值在x2s，则该元素含量正常。 若土壤某元素监测值xIx2s，则土壤已受该元素污染，或属于高背景土壤。,土壤环境质量标准值 mg/kg (GB15618-1995),当外界污染物质在土壤的积累量达到一定程度，超过了土壤自净能力的限度或者超过了土壤环境基准或土壤环境标准时，导致了土壤生产力的下降、破坏，构成了对植物和人体直接或间接的危害就称之为土壤污染。 土壤环境质量的评价方法： 污染指数法 P=C/S污染指数、超标率（倍数）评价 内梅罗污染指数评价 背景值及标准偏差评价 综合污染指数法,土壤环境质量的评价,土壤环境污染现状评价 评价模式与指数分级 （1）单因子评价 分别计算各项污染物的污染指数，然后进行分级评价。 A、以实测值与评价标准值相比计算土壤污染指数：,P 1，未受污染； P 1，已受污染，P越大，污染越严重。,评价模式与指数分级 （1）单因子评价 B、根据土壤和作物中污染物积累的相关数量计算土壤 污染指数：,式中：Xa 土壤初始污染值，取评价标准值； Xc 土壤轻度污染值； Xe 土壤重度污染值，取土壤临界含量。,指数分级：Pi 1，清洁级； 1 Pi 2， 轻污染级； 2 Pi 3， 中污染级； Pi 3，重污染级。,污染指数和超标率,土壤单项污染指数=土壤污染物实测值/土壤污染物质量标准 土壤污染累积指数=土壤污染物实测值/污染物背景值 土壤污染物分担率（%）=（土壤某项污染指数/各项污染指数之和）100% 土壤污染超标倍数=（土壤某污染物实测值某污染物质量标准）/某污染物质量标准 土壤污染样本超标率（%）=（土壤样本超标总数/监测样本总数）100%,评价模式与指数分级 （2）多因子综合评价 A、将土壤各污染物的污染指数叠加，作为污染综合指 数：,B、内梅罗综合污染指数：,内梅罗污染指数,PN= （PI均2）+ （PI最大2/21/2 反映了各污染物对土壤的作用，同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，可按内梅罗污染指数，划定污染等级。 内梅罗指数土壤污染评价标准,综合污染指数（CPI）,包含了土壤元素背景值、土壤元素标准（附录B）尺度因素和价态效应综合影响。其表达式：,式中CPI为综合污染指数，X、Y分别为测量值超过标准值和背景值的数目，RPE为相对污染当量，DDMB为元素测定浓度偏离背景值的程度，DDSB为土壤标准偏离背景值的程度，Z为用作标准元素的数目。主要有下列计算过程：,（1）计算相对污染当量（RPE） 式中N是测定元素的数目，Ci 是测定元素i的浓度， Cis是测定元素i的土壤标准值，n为测定元素i的氧化数。对于变价元素，应考虑价态与毒性的关系，在不同价态共存并同时用于评价时，应在计算中注意高低毒性价态的相互转换，以体现由价态不同所构成的风险差异性。 （2）计算元素测定浓度偏离背景值的程度（DDMB）,式中CiB是元素i的背景值，其余符号同上。,（3）计算土壤标准偏离背景值的程度（DDSB） 式中，Z为用于评价元素的个数，其余符号的意义同上。 （4）综合污染指数计算（CPI）,评价模式与指数分级 （2）多因子综合评价 C、加权综合污染指数：,D、 均方根综合污染指数：,E、 取污染指数中的最大值作为综合污染指数：,评价模式与指数分级 （2）多因子综合评价 F、质量分级 （a）根据各地具体的P值变幅，结合作物受害程度和污 染物积累状况划分。,分级举例： 北京东郊土壤质量分级表（叠加指数）,北京东郊土壤质量分级表（内梅罗指数）,评价模式与指数分级 （2）多因子综合评价 F、质量分级 （b）根据系统分级法划分土壤环境质量级别 首先以土壤和作物中污染物积累的相关数量作为标准进行分级，然后选定其中一级作为评价标准，用它去除同一污染物的各级标准，将土壤污染物浓度分级标准转换为污染指数，然后计算加权综合污染指数，将其作为土壤环境质量分级标准值而划分土壤环境质量级别。,评价模式与指数分级 （3）评价图的编制 A、符号法 在地形图上根据不同污染物及其污染等级，制定不同颜色或不同形状大小的图例，标在各取样点的位置上，并用数字标明具体的P值。 B、网格法 在地形图上，按一定面积划分若干方格，不同质量等级网格用不同颜色表示，绘制成图。 注意：若网格内有一个以上样点，按其综合指数平 均值确定土壤质量等级；若网格内无样点， 将其附近土样点的污染物浓度指数绘制成等值线，用内插法求取浓度值，进而求出污染指数和质量等级。,土壤环境质量现状评价 土壤退化(Soil Degradation) 指在各种因素，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降甚至完全丧失其物理、化学和生物学特征的过程。 土壤沙化现状调查与评价 （1）土壤沙化现状调查(p166) 调查内容主要包括：沙漠特征；气候；河流水文；植被；农牧业生产情况。 （2）土壤沙化评价 A、评价因子：植被覆盖度、流沙占耕地面积的比例、土壤质地、能反映沙化的景观特征等。 B、评价标准：根据评价区的有关调查研究，或咨询有关专家、技术人员的意见拟定。(see table 6-4) C、评价指数计算：一般采用分级评分法,土壤环境质量现状评价 土壤退化现状评价 土壤盐渍现状调查与评价 （1）土壤盐渍化现状调查 调查内容主要包括：灌溉状况；地下水情况；土壤含盐量；农牧业生产情况。 （2）土壤盐渍化评价 A、评价因子：表层土壤全盐量或CO32、HCO 3 -、 SO42-、Cl、Ca2，Mg2、K、Na+等可溶性盐的主要离子含量； B、评价标准：一般根据土壤全盐量，或各离子组成的 总量拟定标准 (see table 65)。 C、评价指数计算：一般采用分级评分法。,土壤环境质量现状评价 土壤退化现状评价 土壤沼泽化现状调查与评价 （1）土壤沼泽化现状调查 调查内容主要包括：地形；地下水；排水系统；土地利用等。 （2）土壤沼泽化评价 A、评价因子：选取土壤剖面中潜育层（发生铁锰还原生成青灰色斑纹层）出现的高度； B、评价标准：根据土壤潜育化程度拟定标准，如表66所示。 C、评价指数计算：一般采用分级评分法。,土壤环境质量现状评价 土壤退化现状评价 土壤侵蚀（Soil Erosion）现状调查与评价 （1）土壤侵蚀现状调查 调查内容主要包括：地形；地质；气候、植被、耕作栽培等。 （2）土壤侵蚀评价 指通过水力和重力作用而搬运移走土壤物质的过程 A、评价因子：土壤侵蚀量，或以未侵蚀土壤为对照，选取已侵蚀土壤剖面的发生层次厚度； B、评价标准：根据黄土地区，按被侵蚀的土壤剖面保留的发生层厚度拟定评价标准，如表67所示。 C、土壤侵蚀量水土流失侵蚀模数,水利部制定的水土流失侵蚀模数,土壤环境质量现状评价 土壤破坏现状评价 土壤破坏现状调查 （1）土壤破坏现状调查 调查主要包括区域各土地利用类型现状、变化趋势、各类型面积消长的关系及人均占有量等。 （2）土壤侵蚀评价 A、评价因子：选取区域耕地、林地、园地和草地在一定时段内被建设项目占用或被自然灾害破坏的土壤面积或平均破坏率； B、评价标准：根据评价区内耕地、林地、园地和草地损失的土壤面积拟定，如表68所示。 C、评价指数计算：一般采用分级评分法。,64 土壤环境影响预测,土壤中污染物的运动及其变化趋势预测 预测污染物在土壤中累积和污染趋势的一般方法和步骤 计算土壤污染物的输入量：评价区已有污染物和建设项目新增加污染物之和。 计算土壤污染物的输出量：随土壤侵蚀的输出量；被作物吸收的输出量；随降水淋溶(leaching)流失的输出量；因降解、转化而输出的量。 计算土壤污染物的残留率：通过相似地块模拟试验求取。 预测土壤污染趋势：根据污染物的输入量与输出量相比，或根据输入量和残留率的乘积，或根据输入量和土壤环境容量比较来说明污染状况、污染程度、污染积蓄及趋势。,土壤中污染物的运动及其变化趋势预测 土壤污染物残留量（年累积量）计算模式 如区域土壤污染物的背景浓度为B mg/kg，污染物的年输入量为E mg/kg，在土壤中的年残留率为K，则污染物的一年后的累积量W为：,n年后的累积量Wn为：,若,则,K年残留率 E年输入量,土壤中污染物的运动及其变化趋势预测 土壤污染物残留量（年累积量）计算模式 当 n时，有,特别指出： （1）可用此公式计算污染物在土壤中达到平衡时的残留量 （2）残留率的求取：通过小区盆栽模拟实验得到。 （3）K值对计算结果影响较大 （4）重金属在土壤中不易淋溶，k值一般未0.9左右。,农药残留模式 （P170）,此式未考虑背景值,如土壤污染物输入量难以获得，又缺乏该地区的盆栽试验时，可用下列式子进行污水灌溉的土壤中污染物累积量的预测。,式中：W 预计年限内的土壤污染物累积量，mg/kg； Nw 预计污水灌溉年限； W0 土壤中污染物当年累积量， mg/kg； X 土壤中污染物的平均年增值， mg/kg； B 土壤环境背景值， mg/kg； N0 土壤已污染年限； CR 土壤环境标准值， mg/kg。,土壤环境容量计算式,式中：Q 土壤环境容量，g/hm2； CR 土壤环境标准值， mg/kg； B 土壤环境背景值， mg/kg； 2250 每公顷土地耕作层土壤重量，t/hm2,土壤退化趋势预测 （以土壤侵蚀为例，介绍土壤侵蚀模型） 通用土壤侵蚀方程（USLE）表达式为：,土壤侵蚀量 A 也称土壤流失量，通常用侵蚀模数表示：单位时间（a）内单位面积（km2）的土壤流失量，t/(km2a)。我国普遍采用的分级标准为： 微度侵蚀 A 15000 t/(km2a),降雨侵蚀系数 R 对于一次暴雨,对于一年的降雨,土壤可侵蚀性系数 K 定义：长为22.13m、坡度为9、经过多年连续种植过的休耕地上每单位降雨系数的侵蚀率。 K值的估算：（1）根据实测的A值通过通用土壤侵蚀方程反求；（2）来源于资料文献：P173表610。 坡长系数 L和坡度系数 S,其中：sin S 5%时， M0.5；sin S 5%时， M0.4； sin S 3. 5%时，M0.3；sin S 1.0%时，M0.1。 L 坡长，m ； S坡度，deg 。,耕种管理系数 C 也称植被覆盖因子或作物种植系数，反映地表覆盖情况对土壤侵蚀的影响。表611为不同植被类型的C 值。 实际侵蚀控制系数 P 也称水土保持因子，反映不同管理技术或水土保持措施对土壤侵蚀的影响，其值如表612所示。,土壤退化趋势预测 土壤侵蚀速率差别的推算 对给定的区域和土壤，R、K、L、S为常数，项目建成前后的侵蚀速率关系为：,下标 0 表示 项目建设前； 下标 1 表示项目建设后,C-耕种管理因子,P-水土保持因子,土壤资源破坏和损失预测 在土壤环境影响评价中，常把土地利用类型变化作为预测的重要内容，并以此来推算土壤资源的破坏和损失，其一般以类比调查为主，共分两步： 对土地利用类型进行现状调查 调查项目按全国土地利用类型划分规定，包括：耕地面积、园地面积、林地面积、草地面积、城镇用地面积、交通用地面积、水域面积、未利用的土地面积。 预测建设项目造成的土地利用类型变化、土壤破坏和损失 预测占用、淹没、破坏土地资源的面积 预测因表层土壤过度侵蚀造成的土地废弃面积 预测地貌改变而损失和破坏的面积 预测因严重污染而废弃或改为它用的耕地面积,75 土壤环境影响评价,评价的程序： 土壤环境影响类型分析、选择关键性影响 土壤环境影响的广度分析、深度分析 土壤环境质量变化评价，提出防治土壤污染、退化、破坏的防治对策、措施和建议。,土壤环境影响的类型分析 土壤环境影响类型的划分 土壤污染型、土壤退化型、土壤资源破坏型。 建设项目土壤环境影响类型的判别 全面识别建设项目对土壤的环境影响，根据项目的工程特性、污染物特点和地区的自然生态环境特点，判别土壤环境影响的类型，然后选择关键性影响进行评价。（p177）一般城镇工业项目，干旱与半干旱地区矿山建设项目。,土壤环境影响的广度（Breadth）分析 从空间范围、时间尺度上进行分析。 土壤污染型影响的广度分析 项目开发前，不同污染级别的土壤面积及其占评价区的百分比； 项目开发后，不同污染级别的土壤面积的变化趋势和速率、主要污染物在土壤剖面各层次的浓度变化趋势和在水平方向上扩散范围的大小。 土壤退化型影响广度分析 分析项目建设前后土壤沙化、盐渍化、土壤侵蚀面积分布的范围、强度和变化与发展趋势，对周边地区土壤环境的影响等。 土壤资源破坏型影响广度分析 分析项目建设前后土壤资源被破坏和占用的面积变化与发展趋势，土地利用类型结构变化的影响，对周边地区土壤环境的影响等。,土壤环境影响的深度（Depth）分析 分析土壤肥力、质量、承载力的下降程度，和对其他环境要素和人类社会经济生活造成影响的程度。 土壤污染型影响的深度分析 内容：污染物在土壤各层次中运动情况和累积分布特点，在土壤生态系统中迁移转化行为，对相邻地区、其他环境要素、人类生活经济活动的影响等。 土壤退化型影响深度分析 内容：土壤退化对区域生态环境、农作物产量、耕地土壤性质、耕地肥力、河流与地下水矿化度等的影响。 土壤资源破坏型影响深度分析 分析建设项目引起区域耕地面积减少的速率，及其对农业生产的影响程度，分析土地利用类型的改变对生产方式、社会经济和居民生活的影响。 深度与广度多属定性分析，并无明显、绝对的分界线,土壤环境质量变化评价 在土壤质量现状评价的基础上，根据土壤污染、退化和破坏的预测值，土壤环境影响广度和深度分析的结论，对建设项目开发前后的土壤质量进行对比，评价土壤环境质量变化的程度和发展趋势，并结合评价区的环境条件和土壤类型，以及土壤环境背景值、土壤环境容量、土壤抗逆能力等各种影响因素，综合分析建设项目对土壤环境影响的大小，是否可以接受，并提出土壤污染、退化和破坏的防治对策和措施建议，最后给出评价结论。,7-6 土壤环境保护的对策与措施 一、土壤清洁生产及现状 二、清洁生产的土肥管理 三、防治土壤污染、退化、破坏的对策与措施,土壤污染的防治 土壤质量调查与监测 消除污染源 工程措施 生物措施 改良剂措施 农业措施,清洁生产：将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。 土壤清洁生产：将整体预防的环境战略持续应用于农业土壤的生产过程、农业产品和服务中，以增加农业生态效率和减少人类及环境的风险。 土壤清洁生产的含义： （1）土壤的性状是优良的，无污染物； （2）农业生产中的大气、水等基本生产环境是清洁的，无污染源； （3）生产过程所用的生产资料是安全、无污染的； （4）产品的质量是安全的、优质的； （5）农业产品在储存、包装、运输、销售、加工等环节是清洁、无污染的。,一、土壤清洁生产的概念及现状,土壤清洁生产总的施肥要求： 1.不影响环境、作物及人体健康 2.有足够的有机质还回土壤 3.减少污染，保护环境，提高肥力,二、土壤清洁生产的土肥管理,土壤清洁生产施肥原则：以有机肥为主，辅以其它肥料；以多元复合肥为主，单元素肥料为辅；以施基肥为主,追肥为辅；肥料种类符合要求，采用平衡施肥；尽量限制化肥的施用,如确实需要，可以有限度有选择地施用部分化肥。,土壤清洁生产允许使用的肥料种类： 1农家肥（有机肥） 如堆肥、厩肥、人畜粪尿、沼气肥、绿肥、作物秸秆、泥肥、饼肥等。其中，应大力提倡高温堆肥。 2生物菌肥 包括腐殖酸类肥料、根瘤菌肥料、磷细菌肥料、复全微生物肥料等。 3无机矿质肥料 如矿物钾肥和硫酸钾、矿物磷肥等。 4微量元素肥料 即以铜、铁、硼、锌、锰、钼等微量元素及有益元素为主配制的肥料。 5其它肥料 如骨粉、氨基酸残渣、家畜加工废料、糖厂废料等。,对肥料的技术要求 有机肥料：无论采用何种原料制作堆肥、必须经过50。C以上57天发酵，以杀灭虫卵病菌、杂草种子，去除有害有机酸和有害气体，达到无害化处理 沤肥和沼气肥：是嫌气条件发酵的产物。应符合卫生标准：密封储存期30天以上，寄生虫卵消灭95以上，无蝇蚊，残渣可做农肥 微生物肥料：生产工艺必须达到微生物学的要求，要有较高的有效活菌数 磷酸盐肥：有效磷12%，重金属含量低 硫酸钾：氧化钾50%,重金属含量低 。,有机肥料的卫生标及要求,土壤清洁农产品生产基地的优化