西安交通大學(xué)第八章土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)

8.1土壤的概念

l

土壤是地表具有肥力、可以生長(zhǎng)植物的疏松表層，是陸地生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的主要環(huán)節(jié)；l

土壤是開放的系統(tǒng)、與外界不斷進(jìn)行著物質(zhì)能量的交換；l土壤有一定的自凈能力，但有一定的限度。

西安交通大學(xué)土壤的自凈作用

土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌群落的降解、轉(zhuǎn)化及生物固定作用；植物根系的吸收、轉(zhuǎn)化、降解與合成；土壤中有機(jī)、無(wú)機(jī)膠體的吸附、配位和沉淀作用；土壤的離子交換作用；土壤的機(jī)械阻留作用；土壤的氣體擴(kuò)散作用。西安交通大學(xué)

土壤污染通過各種途徑進(jìn)入土壤的外源物質(zhì)(或污染物)的數(shù)量和速度超過了土壤能承受的容量(或彈性限度)和凈化的速度，破壞了土壤的自然動(dòng)態(tài)平衡，引起土壤的組成、結(jié)構(gòu)、性狀發(fā)生改變，正常功能失調(diào)、質(zhì)量下降，導(dǎo)致植物和動(dòng)物的正常生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，食物鏈中農(nóng)產(chǎn)品的“生物學(xué)質(zhì)量(BiologicalQuality)”降低，造成殘毒，甚至直接或間接地危害人類的生命和健康。

土壤污染的類型：水體污染型：工業(yè)或城市污水、受污染水體灌溉；大氣污染型：大氣顆粒沉降、酸雨；農(nóng)業(yè)污染型：農(nóng)藥、化肥、污泥等；固體廢物污染型：固體廢棄物的大氣風(fēng)化、降水溶解等。西安交通大學(xué)8.2土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)

8.2.1土壤環(huán)境評(píng)價(jià)的目的

根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目和環(huán)境條件，作到預(yù)防為主，查清和預(yù)測(cè)污染因素對(duì)土壤環(huán)境可能產(chǎn)生的影響，對(duì)其做出評(píng)價(jià)；同時(shí)，預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)工程的不同階段(施工、運(yùn)營(yíng)和服務(wù)期滿后)對(duì)土壤環(huán)境影響的范圍、程度和變化趨勢(shì)，提出有效的防治對(duì)策。西安交通大學(xué)

土壤的環(huán)境影響評(píng)價(jià)比大氣、水體等的影響評(píng)價(jià)更為復(fù)雜特點(diǎn)：土壤的空間分異大、均一性差，使得對(duì)比和確定統(tǒng)一的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很困難；源：土壤污染是多要素、多途徑作用的結(jié)果，地表水、地下水、大氣污染都會(huì)導(dǎo)致土壤污染。過程：物質(zhì)在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的過程極為復(fù)雜，要弄清污染物在土壤中的累積量、可給量、容量等很困難；匯：需要研究污染物在土壤中的賦存狀態(tài)，對(duì)植物的可給性，以及在作物各部位的積累等問題；西安交通大學(xué)8.2土壤環(huán)境影響評(píng)價(jià)

8.2.2評(píng)價(jià)程序四個(gè)階段:l準(zhǔn)備階段:了解工程和環(huán)境、了解法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、確定評(píng)價(jià)等級(jí)、進(jìn)行工程分析；

l

調(diào)查、監(jiān)測(cè):資料收集、公眾調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、完成大綱

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預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)、對(duì)策l

編寫報(bào)告書和環(huán)境執(zhí)行計(jì)劃西安交通大學(xué)8.3土壤環(huán)境評(píng)價(jià)的等級(jí)和內(nèi)容

8.3.1評(píng)價(jià)等級(jí)的劃分l

分為三級(jí)，但國(guó)家尚沒有推薦的行業(yè)導(dǎo)則。l

原則上，與影響土壤環(huán)境的其它環(huán)境因素相聯(lián)系，即與水、氣評(píng)價(jià)相協(xié)調(diào)。很多情況下，與水或大氣的評(píng)價(jià)等級(jí)相協(xié)調(diào)，但也有不一致的情況。l

分級(jí)考慮的因素：（1）項(xiàng)目占地面積、地形和土壤類型；挖方和棄方量；可能破壞的植被面積和類型；對(duì)生態(tài)和水土流失的影響。（2）侵入土壤的污染物類型、數(shù)量、性質(zhì)及污染面積。（3）土地容納能力及現(xiàn)有的環(huán)境容量。（4）土壤的環(huán)境功能。

西安交通大學(xué)8.3.2土壤環(huán)境評(píng)價(jià)內(nèi)容和深度

評(píng)價(jià)的內(nèi)容一般包括：

①收集和掌握工程、水、氣、固體廢棄物等方面的資料；②當(dāng)?shù)氐耐寥兰碍h(huán)境資料，包括各環(huán)境要素、土壤類型、土地利用現(xiàn)狀、農(nóng)作物種類、產(chǎn)量和質(zhì)量、植被、土壤中有關(guān)污染物的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，土壤污染的背景值。③土壤污染源的排污情況；西安交通大學(xué)8.3.2土壤環(huán)境評(píng)價(jià)內(nèi)容和深度

評(píng)價(jià)的內(nèi)容一般包括：④繪制土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀圖，分析土壤污染程度并計(jì)算其面積；⑤根據(jù)污染物的數(shù)量、性質(zhì)、環(huán)境特點(diǎn)、土壤性質(zhì)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，以及污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和積累的規(guī)律，分析污染物積累趨勢(shì)、估算土壤容量、預(yù)測(cè)土壤質(zhì)量變化及規(guī)律；⑥給出明確結(jié)論和污染防治措施

西安交通大學(xué)8.4土壤環(huán)境影響識(shí)別建設(shè)項(xiàng)目對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生影響的類型：（1）土壤污染l

污染物隨大氣遷移和擴(kuò)散；l

污染物隨地表水流動(dòng)和滲入；l

污水灌溉；l

固體廢棄物產(chǎn)生的滲濾液；l

固體廢棄物隨風(fēng)力和水力引起的遷移。西安交通大學(xué)8.4土壤環(huán)境影響識(shí)別建設(shè)項(xiàng)目對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生影響的類型：（2）土壤退化l

引起土壤質(zhì)量下降；l

植被破壞和生態(tài)環(huán)境變化；l大型開挖和土石方堆放引起的河道壅塞，引起水土流失、塌方、泥石流、土壤沙化、鹽堿化、沼澤化等。（3）土壤和土地資源破壞l土地占用、淹沒、農(nóng)田占用和農(nóng)田水利設(shè)施的破壞；西安交通大學(xué)8.4土壤環(huán)境影響識(shí)別不同類型的建設(shè)項(xiàng)目對(duì)土壤環(huán)境的影響：（1）工業(yè)工程建設(shè)項(xiàng)目：“三廢”

排放造成土壤污染（2）水利工程建設(shè)項(xiàng)目

占用土地資源；誘發(fā)土壤一地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害；引發(fā)土壤鹽漬化；促進(jìn)土壤沼澤化。（3）礦業(yè)工程建設(shè)項(xiàng)目損失土壤資源；

區(qū)域環(huán)境條件改變引發(fā)土壤退化和破壞；次生地質(zhì)災(zāi)害加速土接退化和破壞。西安交通大學(xué)8.5土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及評(píng)價(jià)8.5.1土壤環(huán)境調(diào)查的范圍包括水、大氣等污染源可能污染的范圍，一般包括水、大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)的調(diào)查范圍，灌溉區(qū)和固體廢棄物堆放場(chǎng)附近。8.5.2調(diào)查內(nèi)容

①區(qū)域自然環(huán)境特征調(diào)查地質(zhì)、地貌、氣象、水文、植被等；

②區(qū)域土壤類型及其特征調(diào)查土壤類型（土類、面積、分布等）組成（有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀、微量元素等）土壤特性（pH值、Eh、土壤質(zhì)地、土壤代換量及鹽基飽和度、土壤結(jié)構(gòu)等）.西安交通大學(xué)8.5.2調(diào)查內(nèi)容③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地利用狀況農(nóng)林牧副漁業(yè)的土地利用面積；糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物的種植面積、單產(chǎn)及耕作制度；城鎮(zhèn)工礦、交通占地；水土流失量、土壤侵蝕類型及侵蝕的程度；土壤的退化情況（荒漠化、酸化、鹽堿化）；土壤環(huán)境背景資料。西安交通大學(xué)8.5.3土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)

（1）布點(diǎn)：一般按網(wǎng)格法布點(diǎn)；（2）采樣

對(duì)角線取樣：適宜污水灌溉的田塊，由田塊的進(jìn)水口向?qū)且恍本€，在對(duì)角線上取3—5個(gè)點(diǎn)；梅花型取樣：適宜于面積較小，地勢(shì)平坦，土壤較均勻的田塊，一般采5—10個(gè)樣點(diǎn)；

棋盤式取樣：適宜于中等面積，地勢(shì)平坦，地形較方正，但土壤不均勻的水型污染土壤的田塊，一般取10個(gè)以上樣點(diǎn)；蛇型取樣和隨機(jī)取樣：適用于面積較大，地勢(shì)不平坦地塊，采樣點(diǎn)較多；扇型采樣：適宜于在工廠周圍的大氣型污染的田塊。西安交通大學(xué)8.5.3土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)

（3）樣品制備：土樣運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，攤在塑料薄膜或搪瓷盤內(nèi)，風(fēng)干后，去除雜物，用木棍在木板上碾細(xì)，過10目尼龍篩。將過篩樣品用四分法取100g左右，用玻璃研缽研磨，再過100目尼龍篩，然后分裝，備用。（4）樣品分析：按照已選定分析項(xiàng)目和方法，對(duì)制備好的土樣進(jìn)行分析，注意分析過程的質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)一性。西安交通大學(xué)8.5.4土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

(1)評(píng)價(jià)因子的選擇

采用等標(biāo)污染負(fù)荷法.土壤中常見的污染因子有:①重金屬：汞、鉛、砷、錳、銅、鉻、鎘、鎳、鋅等；②有機(jī)毒物：酚、石油、DDT、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥殘留物；③氟化物、磷化物、硫化物、酸堿、溶解鹽、有害微生物等；④附加因子：有機(jī)質(zhì)、土壤質(zhì)地、酸度、石灰反應(yīng)、氧化還原電位、代換量等，反映土壤污染物質(zhì)的積累、遷移和轉(zhuǎn)化特征，不參與評(píng)價(jià)。

西安交通大學(xué)8.5.4土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)(2)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)①《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618—1995，P46）

功能區(qū)分類：三類

I類主要適用于國(guó)家規(guī)定的自然保護(hù)區(qū)（原有背景重金屬含量高的除外）、集中式生活飲用水源地、茶園、牧場(chǎng)和其他保護(hù)地區(qū)的土壤，土壤質(zhì)量基本上保持自然背景水平。

II類主要適用于一般農(nóng)田、蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。

III類主要是用于林地土壤及污染物容量較大高背景值土壤和礦產(chǎn)福建等地的農(nóng)田土壤（蔬菜地除外），土壤基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。西安交通大學(xué)(2)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)②區(qū)域土壤背景值：指一定區(qū)域內(nèi)，遠(yuǎn)離工礦、城鎮(zhèn)和道路，未曾受到或相對(duì)末受到人為污染的土壤有毒物質(zhì)的平均含量

。（P288，表7-2）我國(guó)“七五”期間，“全國(guó)土壤背景值調(diào)查研究”調(diào)查了29個(gè)省、市、自治區(qū)和5個(gè)開放城市，提出了全國(guó)主要土類中Cu、Pb、Zn、Hg、Cd、As、Co、Cr、Ni、Mn、F、Se、V等13種元素的土壤環(huán)境背景值，以及其中土要剖面的Li、Rb、Cs、Be、Sr、Ba、Sc等40多種元素的土壤環(huán)境背景值。西安交通大學(xué)(2)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)③土壤本底值：指未受人為污染的土壤中污染物質(zhì)的平均含量，目前很難找到。④區(qū)域性土壤自然含量：指在清水灌區(qū)內(nèi)選用與污水灌區(qū)的自然條件、耕作栽培措施大致相同、土壤類型相近的土壤中污染物的平均含量。⑤土壤對(duì)照點(diǎn)含量：指與污染區(qū)的自然條件、土壤類型和利用方式大致相同，相對(duì)未受污染或少受污染的土壤中污染物質(zhì)的含量。往往以一個(gè)對(duì)照點(diǎn)或幾個(gè)對(duì)照點(diǎn)的平均值作為對(duì)照點(diǎn)含量水平。⑥土壤和作物中污染物質(zhì)積累的相關(guān)含量：由于作物的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和污染分級(jí)是可以制定的，可以用作物積累污染物的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的土壤污染物含量作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但尚不成熟。

西安交通大學(xué)(3)

評(píng)價(jià)方法①單因子的污染指數(shù)法

Pi=Ci/Si(7-1）

其中，Pi—土壤中污染物i的污染指數(shù)；

Ci—土壤中污染物i的實(shí)測(cè)含量（mg/kg）

Si--土壤中污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（mg/kg）根據(jù)計(jì)算得出的Pi值，以下列范圍劃分污染等級(jí)：清潔級(jí)：Pi<1；輕污染級(jí)：1≤Pi<2中污染級(jí)：

2≤Pi<3；重污染級(jí)：

Pi≥3西安交通大學(xué)②多因子綜合評(píng)價(jià)多因子評(píng)價(jià)是綜合考慮土壤中各污染因子的影響，計(jì)算出綜合指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

A.將土壤各污染物的污染指數(shù)疊加，作為污染綜合指數(shù)。

B．按內(nèi)梅羅污染指數(shù)式計(jì)算土壤污染綜合指數(shù)：西安交通大學(xué)②多因子綜合評(píng)價(jià)

C．以土壤中各污染物的污染指數(shù)和權(quán)重計(jì)算土壤綜合指數(shù)（P298）

D．以均方根的方法求綜合指數(shù)：西安交通大學(xué)③

土壤質(zhì)量分級(jí)：用評(píng)價(jià)模式計(jì)算出的綜合污染指數(shù)，進(jìn)行土壤環(huán)境質(zhì)量分級(jí)，才能更加清楚地反映區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量。一般P＜1，為未受污染，P＞1，為已受污染，P越大，受到的污染越嚴(yán)重。A根據(jù)綜合污染指數(shù)P值劃分土壤環(huán)境質(zhì)量級(jí)別：

根據(jù)各地具體的P值變幅，結(jié)合作物受害程度和污染物積累狀況，劃分輕度污染、中度污染和重度污染。B根據(jù)系統(tǒng)分級(jí)法劃分土壤環(huán)境質(zhì)量級(jí)別（P298）：

首先對(duì)土壤中各污染物的濃度進(jìn)行分級(jí)，然后將土壤污染物濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為污染指數(shù)，將各污染指數(shù)加權(quán)綜合為土壤質(zhì)量指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此劃分土樓環(huán)境質(zhì)量級(jí)別。西安交通大學(xué)8.6土壤環(huán)境影響預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)

目的分析土壤中污染物的累積因素和污染趨勢(shì)；建立土壤污染物累積和土壤容量模式，計(jì)算不同年限污染物的累積數(shù)量；預(yù)測(cè)土壤污染發(fā)展趨勢(shì)。方法和步驟計(jì)算土壤污染物的輸入量；計(jì)算土壤污染物的輸出量；計(jì)算土壤污染物的殘留率；預(yù)測(cè)土壤污染趨勢(shì)。西安交通大學(xué)8.6.1土壤污染物的累積因素和污染趨勢(shì)

1．土壤污染物的輸入量土壤污染物的輸入量，決定于建設(shè)項(xiàng)目可能增加的土壤污染物數(shù)量和原有污染源排入土壤的各種污染物數(shù)量的總和。因此，在對(duì)現(xiàn)有的土壤污染源調(diào)查的同時(shí)，要收集建設(shè)項(xiàng)目工程分析中的“三廢”排放類型與數(shù)量的資料，并分析、計(jì)算其中可能進(jìn)入土壤的途徑、形態(tài)和數(shù)量。西安交通大學(xué)8.6.1土壤污染物的累積因素和污染趨勢(shì)

2．土壤污染物的輸出量

土壤污染物的輸出途徑復(fù)雜，必須根據(jù)多種途徑計(jì)算輸出量。

(1)隨土壤侵蝕的輸出

根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)(t／666.6m2·a)與土壤中污染物含量計(jì)算污染物的輸出量。

(2)隨作物吸收的輸出

通過盆栽或小區(qū)試驗(yàn)，計(jì)算已知某種污染物含量的土壤上植物對(duì)污染物的富集系數(shù)，或計(jì)算植物吸收后，該種污染物在土壤中的殘留率，據(jù)此確定植物吸收的輸出量。西安交通大學(xué)8.6.1土壤污染物的累積因素和污染趨勢(shì)

3．土壤污染物的殘留率土壤污染物的殘留率是指輸入土壤中的污染物，通過土壤侵蝕、作物吸收、淋溶和降解等輸出后，保留在土壤中的污染物的殘留濃度值(用實(shí)測(cè)值減去本底值)占污染物年輸入量的百分比。一般由模擬試驗(yàn)求取殘留率，其計(jì)算公式為：西安交通大學(xué)8.6.1土壤污染物的累積因素和污染趨勢(shì)

4．土壤污染的趨勢(shì)根據(jù)土壤污染物的輸入量和輸出量對(duì)比，可以說(shuō)明土塌是否被污染和污染的程度。根據(jù)土壤污染物的輸入量和殘留率的乘積，說(shuō)明污染的程度；根據(jù)污染物輸入量和土壤環(huán)境容量比較說(shuō)明污染累積及趨勢(shì)。西安交通大學(xué)8.6.2土壤污染物累計(jì)模式根據(jù)土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化及累積規(guī)律，可提出下列經(jīng)驗(yàn)計(jì)算式：

W=K(B+R)（7-2）其中：W—污染物在土壤中的年積累量（mg/kg）;B—區(qū)域土壤背景值（mg/kg）;R—污染物的年輸入量（mg/kg）;K—污染物的年殘留率（%）

西安交通大學(xué)注：若計(jì)算n年內(nèi)土壤中污染物的殘留量：

Wn=BK1K2…Kn+R1K1K2…

Kn+R2K2K3…Kn+…+RnKn

如果，R1=R2=…=Rn=R；K1=K2=…=Kn=K則上式可以簡(jiǎn)化為：

Wn=BKn+RK（1-Kn）/（1-K）…（7-3）

—K值的確定一般采用盆栽模擬試驗(yàn)，求出準(zhǔn)確的殘留率，也可以采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，例如重金屬的殘留率較高，一般在90%左右，石油類一般按70%計(jì)?！狟和R通過污染源調(diào)查和監(jiān)測(cè)得到。

西安交通大學(xué)8.6.3施用污泥中重金屬的最高允許濃度計(jì)算由公式求得:

其中，X—污泥中污染物的最高允許濃度（mg/kg）；

G—耕作層土壤重量（kg/畝）

M—污泥使用量（kg/畝.年）

n—污泥使用年限

Wn—n年后允許的污染物累計(jì)總量

B—背景值；

K—年殘留率。西安交通大學(xué)