第六章--土壤环境影响评价

土壤环境影响评价,主讲教师：李明顺,第六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。本章主要介绍重大建设项目对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。,土壤环境评价的目的,根据建设项目和环境条件，作到预防为主，查清和预测污染因素对土壤环境可能产生的影响，对其做出评价；同时，预测和评价工程的不同阶段(施工、运营和服务期满后)对土壤环境影响的范围、程度和变化趋势，提出有效的防治对策。,土壤的环境影响评价比大气、水体等的影响评价更为复杂特点：土壤的空间分异大、均一性差，使得对比和确定统一的环境质量标准很困难；源：土壤污染是多要素、多途径作用的结果，地表水、地下水、大气污染都会导致土壤污染。过程：物质在土壤中迁移转化的过程极为复杂，要弄清污染物在土壤中的累积量、可给量、容量等很困难；汇：需要研究污染物在土壤中的赋存状态，对植物的可给性，以及在作物各部位的积累等问题；,评价程序,四个阶段:l准备阶段:了解工程和环境、了解法规和标准、确定评价等级、进行工程分析；l调查、监测:资料收集、公众调查、现场监测、完成大纲l预测、评价、对策l编写报告书和环境执行计划,土壤环境评价的等级和内容,1评价等级的划分l分为三级，但国家尚没有推荐的行业导则。l原则上，与影响土壤环境的其它环境因素相联系，即与水、气评价相协调。很多情况下，与水或大气的评价等级相协调，但也有不一致的情况。l分级考虑的因素：（1）项目占地面积、地形和土壤类型；挖方和弃方量；可能破坏的植被面积和类型；对生态和水土流失的影响。（2）侵入土壤的污染物类型、数量、性质及污染面积。（3）土地容纳能力及现有的环境容量。（4）土壤的环境功能。,2土壤环境评价内容和深度,评价的内容一般包括：收集和掌握工程、水、气、固体废弃物等方面的资料；当地的土壤及环境资料，包括各环境要素、土壤类型、土地利用现状、农作物种类、产量和质量、植被、土壤中有关污染物的环境标准和卫生标准，土壤污染的背景值。土壤污染源的排污情况；绘制土壤环境质量现状图，分析土壤污染程度并计算其面积；,根据污染物的数量、性质、环境特点、土壤性质、环境标准，以及污染物的迁移、转化和积累的规律，分析污染物积累趋势、估算土壤容量、预测土壤质量变化及规律；给出明确结论和污染防治措施,61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,l土壤是地表具有肥力、可以生长植物的疏松表层，是陆地生态系统食物链的主要环节；l土壤是开放的系统、与外界不断进行着物质能量的交换；l土壤有一定的自净能力，但有一定的限度。,土壤的自净作用,土壤中细菌、真菌、放线菌群落的降解、转化及生物固定作用；植物根系的吸收、转化、降解与合成；土壤中有机、无机胶体的吸附、配位和沉淀作用；土壤的离子交换作用；土壤的机械阻留作用；土壤的气体扩散作用。,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,土壤污染通过各种途径进入土壤的外源物质(或污染物)的数量和速度超过了土壤能承受的容量(或弹性限度)和净化的速度，破坏了土壤的自然动态平衡，引起土壤的组成、结构、性状发生改变，正常功能失调、质量下降，导致植物和动物的正常生长发育受到影响，食物链中农产品的“生物学质量(BiologicalQuality)”降低，造成残毒，甚至直接或间接地危害人类的生命和健康。,土壤污染的类型：水体污染型：工业或城市污水、受污染水体灌溉；大气污染型：大气颗粒沉降、酸雨；农业污染型：农药、化肥、污泥等；固体废物污染型：固体废弃物的大气风化、降水溶解等。,62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（p154-155selfread5m）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。ENDThankyou!,63土壤及其环境现状的调查与评价,现状调查土壤环境质量现状评价土壤环境污染现状评价土壤退化现状评价现状调查1、土壤环境调查的范围包括水、大气等污染源可能污染的范围，一般包括水、大气环境影响评价的调查范围，灌溉区和固体废弃物堆放场附近。,2、调查内容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。,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,农业生产和土地利用状况农林牧副渔业的土地利用面积粮食作物和经济作物的种植面积、单产及耕作制度；城镇工矿、交通占地；水土流失量、土壤侵蚀类型及侵蚀的程度；土壤的退化情况（荒漠化、酸化、盐碱化）；土壤环境背景资料。,土壤环境污染现状评价1、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。,2、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：适宜污水灌溉的田块，由田块的进水口向对角引一斜线，在对角线上取35个点；梅花型取样：适宜于面积较小，地势平坦，土壤较均匀的田块，一般采510个样点；棋盘式取样：适宜于中等面积，地势平坦，地形较方正，但土壤不均匀的水型污染土壤的田块，一般取10个以上样点；蛇型取样和随机取样：适用于面积较大，地势不平坦地块，采样点较多；扇型采样：适宜于在工厂周围的大气型污染的田块。,（3）样品制备：土样运回实验室，摊在塑料薄膜或搪瓷盘内，风干后，去除杂物，用木棍在木板上碾细，过10目尼龙筛。将过筛样品用四分法取100g左右，用玻璃研钵研磨，再过100目尼龙筛，然后分装，备用。（4）样品分析：按照已选定分析项目和方法，对制备好的土样进行分析，注意分析过程的质量控制和数据处理的统一性。,3、土壤环境污染现状评价采用等标污染负荷法.（1）评价因子的选择基本因子：重金属：汞、铅、砷、锰、铜、铬、镉、镍、锌等；有机毒物：酚、石油、DDT、多氯联苯、农药残留物；氟化物、磷化物、硫化物、酸碱、溶解盐、有害微生物等；附加因子：有机质、土壤质地、酸度、氧化还原电位等。,(2)评价标准土壤环境质量标准（GB156181995，P46）功能区分类：三类I类主要适用于国家规定的自然保护区（原有背景重金属含量高的除外）、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本上保持自然背景水平。II类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。III类主要是用于林地土壤及污染物容量较大高背景值土壤和矿产福建等地的农田土壤（蔬菜地除外），土壤基本上对植物和环境不造成危害和污染。,区域土壤环境背景值：指一定区域内，远离工矿、城镇和道路，未曾受到或相对末受到人为污染的土壤有毒物质的平均含量。用于判断土壤是否已受污染。我国的土壤背景值见表61、62。我国“七五”期间，“全国土壤背景值调查研究”调查了29个省、市、自治区和5个开放城市，提出了全国主要土类中Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As、Co、Cr、Ni、Mn、F、Se、V等13种元素的土壤环境背景值，以及其中土要剖面的Li、Rb、Cs、Be、Sr、Ba、Sc等40多种元素的土壤环境背景值。,土壤本底值：指未受人为污染的土壤中污染物质的平均含量，目前很难找到。区域性土壤自然含量：指在清水灌区内选用与污水灌区的自然条件、耕作栽培措施大致相同、土壤类型相近的土壤中污染物的平均含量。土壤对照点含量：指与污染区的自然条件、土壤类型和利用方式大致相同，相对未受污染或少受污染的土壤中污染物质的含量。往往以一个对照点或几个对照点的平均值作为对照点含量水平。土壤和作物中污染物质积累的相关含量：由于作物的卫生标准和污染分级是可以制定的，可以用作物积累污染物的数量相对应的土壤污染物含量作为评价标准，但尚不成熟。,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。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。土壤环境质量标准（GB156181995）,土壤环境质量标准值mg/kg(GB15618-1995),4、评价方法（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：,P1，未受污染；P1，已受污染，P越大，污染越严重。,Pi=i/Si其中，Pi土壤中污染物i的污染指数；Ci土壤中污染物i的实测含量（mg/kg）Si-土壤中污染物i的评价标准（mg/kg,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：Pi1，清洁级；1Pi2，轻污染级；2Pi5%时，M0.5；sinS5%时，M0.4；sinS3.5%时，M0.3；sinS1.0%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,三、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,评价结论,现状评价l根据评价区域内土壤的背景值，指出背景元素的高低；l指出主要污染物污染程度、污染范围及分布；l农作物受到的污染影响及发展趋势，使用部分的污染物含量及产量变化；l与工程有关的其它环境因素变化（水土流失、植被等）。影响评价l根据影响预测指出工程可能对土壤环境造成的污染情况和经济损失；l利用土地自净能力的可能性；l取弃土石、占用农田等引起的水土流失、植被破坏等；l比较备选方案。,保护土壤环境的对策和建议l提出控制污染源的规定措施；l提出防止土壤污染的方法；l提出相应的监测、管理方法。,65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。,防治土壤污染、退化、破坏的对策与措施p179加强土壤资源法制管理经常进行土壤资源法制管理的宣传教育；严格执行土壤保护的有关法规和条例。加强建设项目的环境管理重视建设项目选址评价；加强清洁生产意识；执行建设项目的“三同时”管理加强土壤环境的监测和管理完善监测制度；加强事故或灾害风险的及时监测，制定事