土壤污染地球化学标准及等级划分问题讨论

全国多目标区域地球化学调查发现有害元素广泛分布引起极大关注。土壤污染将长期危及生态系统和人类生存安全。制定土壤污染等级标准十分重要。国家土壤环境保护标准体系中,土壤污染等级标准是针对调查发现的污染进行量度划分,土壤环境质量标准是依据污染对环境影响程度确定临界值,土壤污染评价标准是针对存在问题进行科学研究的指标。土壤污染等级采用统一的分级标准,划分为国家级、流域级、省级和地市级。标准制定是一个由局部到全局的认识,又由全局到局部的决策过程。在多目标区域地球化学调查基础上首先制定土壤污染标准及划分污染等级是笔者的主导思想。     

洞庭湖区土壤地球化学基准值与污染等级划分

通过洞庭湖平原与周边丘岗山地区深、表层土壤中54项指标的地球化学分析对比,研究成壤过程中元素的自然分异和人为叠加作用造成的土壤元素含量在垂向上的差异;以深层土壤为参照,求解区域土壤的地球化学背景值和基准值,并以此为标准提出表层土壤污染等级划分的地球化学方法。     

江西南昌-樟树地区农业土壤环境质量评价

在研究区内,由于各种自然地质作用及人类活动综合影响,使作物营养有益元素及有毒、有害组分在区内表层土壤中的分布存在明显的不均衡性.以土壤中元素的含量分布为主要依据,在分析南昌-樟树地区土壤污染现状、农作物营养有益元素丰缺现状的基础上,对区内农业土壤环境质量进行了评价,并按环境质量的优劣划分了A、B、C、D共4个等级.     

甘肃省张掖—永昌地区土地质量评估

以张掖—永昌地区土壤元素含量分布为主要依据,在分析测区土壤污染现状、农作物有益元素丰缺现状的基础上,选取了必需大量元素、必需微量元素、有益元素、有害重金属元素等土壤质量评价指标,根据各指标的权重 阈值计算结果及隶属度函数计算模型,将测区土壤质量划分为优质、优良、良好、中等、差五个等级,其中优质土地占调查区总面积的4.88％,优良土地占47.21％,良好土地占29.08％,中等土地占14.49％,差等土地占4.34％.     

内蒙古河套地区土壤环境质量评价

土壤污染已成为抑制农业可持续发展的一个重要因素,土壤环境质量与研究区的地质条件、自然物理化学条件和人类活动有关。以河套地区多目标区域地球化学调查取得的表层土壤元素资料为依据,参照《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分级标准,对研究区土壤的单元素环境质量进行分级并评价。以单元素土壤环境质量分级为基础,以单元素中最差的级别作为该单元土壤环境质量综合分级,评价研究区的土壤综合环境质量。通过单元素评价及综合评价认为,研究区内土壤环境质量总体状况优良,大部分地区为绿色、无公害的环境。     

安徽省宣城市南部地区土壤重金属元素地球化学特征

利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素,调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性,重金属高含量成土母岩(荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层)是土壤重金属元素高异常的主要影响因素,此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一,土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd,土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%,形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主,结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。     

黑龙江省松嫩平原南部黑土的元素含量特征

通过对黑龙江省松嫩平原南部开展多目标地球化学调查工作,全面查清了测区8.15万km2内元素分布特征及不同土壤类型中元素含量特征。通过对不同土壤类型中元素含量特征进行分析研究,发现松嫩平原南部的黑土类土壤中主要营养元素含量较丰富,而有毒有害元素含量较低,土壤呈中性,适宜多种农作物生长。按照土壤环境质量标准对测区土壤环境质量进行等级划分,结果显示:重金属元素均未超标的一级土地质量占调查区总面积的96.08%;农业用地的黑土区域均属于没有重金属污染的净土,有利于农业种植。     

皖江经济带某区土壤质量地球化学评价与空间分布研究

土壤质量评价是土地利用总体规划的重要组成部分,是土地利用分区的主要技术依据和决策因素.本次针对研究区开展调查,基于土壤地质调查与数据分析进行土壤质量地球化学综合评价和分级.结果表明:区内总体土地质量良好,但存在土壤养分元素氮、磷、碘、硒等元素缺乏.土壤总体酸碱度呈弱碱性—中性.土壤综合等级以三等及以上等级为主,占研究区总面积的94.7％.土壤养分元素的缺乏以及土壤污染是影响土地质量的主要原因.     

兰州—白银地区农业土壤环境质量评价

在兰州—白银地区,由于各种复杂的地质作用及人类活动综合影响,农作物所需营养元素及有毒、有害组分在区内表层土壤中的分布明显不均衡。以土壤地球化学测量中元素含量分布为主要依据,在分析兰州—白银地区土壤污染现状、农作物所需有益元素丰缺现状的基础上,对区内农业土壤环境质量进行了评价,Cr、N i等重金属元素生态风险及富集污染强度、空间离散强度相对较弱,而Cd、Hg、Pb、Zn、Cu、As都极为离散。按环境的优劣划分了农业生态优质区(Ⅰ类)、一般区(Ⅱ类)、不良区(Ⅲ类)三个等级,并提出了土壤培肥原则和修复措施。     

基于深层土壤数据的多维分形成矿异常识别研究 ——以铜陵矿集区Cu元素为例

以铜陵矿集区Cu元素为例,开展基于深层土壤数据的多维分形成矿异常识别研究。结果表明,在土壤采样密度相对较低、元素含量空间分布差异不大的情况下,多维分形克里格插值法较普通克里格插值法对于成矿异常的识别具有极大的优势。对于铜陵矿集区这类矿床开采、开发程度已较高,表层土壤元素分布主要受控于外源污染的老矿集区,基于深层土壤样品数据的多维分形克里格方法可以有效地进行成矿异常识别,服务于老矿集区的深部、外围隐伏矿床找矿。而对于空白研究区,无论是基于深层土壤数据还是表层土壤数据,多维分形克里格方法应同样有效。多维分形方法下土壤元素成矿预测的异常下限值确定尚无标准,文中采用元素含量 矿床数目累积频率的计算方法,基于该方法提取的成矿异常区域较好地识别出了绝大多数已知矿床,同时识别出了值得作进一步异常查证的空白异常区域。     

珠江三角洲经济区生态地球化学评价

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统的稳定和食品安全。通过开展多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价和总体综合评价,系统完成了珠江三角洲经济区47954 km²(包括10 m水深以浅的近岸海域)的生态地球化学调查与评价。按照双层网格化方法系统采集了陆域土壤、近岸海域和珠江水系的主要河流沉积物表层和深层样品,测试了71项元素和指标,建立了珠江三角洲经济区土壤、沉积物地球化学背景值和基准值,首次对珠江三角洲地区区域地球化学特征进行了系统全面的调查,全面查明了珠江三角洲经济区土壤环境质量状况,区内一级和二级土壤分别占总面积的19.9%和57.3%,三级和三级以上土壤占22.8%。定量计算了镉、铅、汞等主要异常元素经河流、成土过程等自然来源和大气干湿沉降、施肥、灌溉、使用农药等人为来源贡献量,阐明了其迁移转化途径及生态安全性。结合研究区特点,系统开展了三角洲形成演化过程的地球化学研究,并在国内首次制定了符合地区特点的珠江三角洲经济区土壤环境质量地方标准。     

安徽省江淮流域土壤地球化学基准值与背景值研究

基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。     

珠江三角洲经济区农业地质与生态地球化学调查成果综述

2005年中国地质调查局与广东省人民政府联合开展珠江三角洲经济区农业地质与生态地球化学调查项目。通过开展多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价和总体综合评价,系统完成了珠江三角洲经济区47 954 km²(包括10 m水深以浅的近岸海域)的生态地球化学调查与评价。按照双层网格化方法系统采集了陆域土壤、近岸海域和珠江水系主要河流沉积物表层和深层样品,测试了71项元素和指标,建立了珠江三角洲经济区土壤、沉积物地球化学背景值和基准值,全面查明了珠江三角洲经济区土壤环境质量状况。定量计算了镉、铅、汞等主要异常元素经河流、成土过程等自然来源和大气干湿沉降、施肥、灌溉、使用农药等人为来源贡献量,阐明了其迁移转化途径及生态安全性。项目紧密结合本地区特点,在国内首次开展了三角洲形成演化过程地球化学研究、区域辐射环境质量评价、酸雨对土壤质量影响的模拟实验、土壤环境质量地方标准研究与制订等工作。     

长江三角洲地区土壤地球化学基准值及其应用探讨

通过对基准值、背景值概念的进一步分析,确定了以沉积环境作为土壤地球化学基准值求取的基本单元,以各基本单元的面积加权法求取区域土壤地球化学基准值的方法。利用长江三角洲地区完成的多目标区域地球化学调查数据,求取了该区的土壤地球化学基准值,并对基准值特征进行了分析和应用探讨。结果表明:各沉积环境有其特征的指示元素或组合,F、Cl、Br、I、Ca和Mg元素组合可反映海相沉积物的新老和比例;N、S、OrgC组合,I、Hg组合和Y、Ce、La等稀土和稀有元素组合分别指示湖相、泻湖相和陆相沉积环境。Hg、Cd等为全区富集的污染元素;土壤中亲石元素、稀有和稀土元素稳定;I和CaO易流失。部分元素的土壤清洁级界限值采用X0+2S0能较好地反映土壤污染的分布。研究区土壤中养分Co、Na2O几乎全部为适宜区,K、N、Fe、B、Cu、Cl、Mg、S含量丰富,Zn、Mn和P、Mo、Si相对缺乏。     

土壤生态地球化学基准值及其研究方法探讨

从土壤生态地球化学基准值概念的涵义及其研究意义入手，对国内外相关研究的现状和方法进行了系统的分析和评述，从中发现，与土壤生态地球化学基准值研究的要求相比，已有的研究方法都不能满足实际科研工作的需要。中尝试应用土壤中矿物组成和化学元素间固有的相关关系来确定土壤生态地球化学基准值，取得了预期的效果。     

安徽江淮地区土壤微量元素分布特征及成因分析

多目标区域地球化学调查作为生态地球化学调查的基础工作,以快速查明表层土壤及其背景地球化学元素分布为目的.本文以安徽江淮地区多目标区域地球化学调查结果为基础,对安徽江淮地区耕地土壤及其母质中主要元素分布特征及其成因进行了分析研究,结果得出:(1)大多数地区表层土壤微量元素含量与深层具有一致性和继承性;(2)各地土壤微量元素分布特征主要受成土母质类型控制,说明其成因与成土母质和成土过程等因素有关;(3)耕地土壤微量元素含量的变异受施肥、灌溉和耕作方式等人为因素影响较大,且存在较大的地区差异性.     

人为活动对江苏土壤元素含量分布的影响

通过对江苏1∶25万多目标区域地球化学调查及典型地区生态地球化学评价资料的宏观分析与对比,认为人为活动对地表土壤的元素含量分布具有显著影响,表层土壤(0～20cm深度)中Cd、Hg、Se、S、Sn、N等代表性元素的含量大幅度增加,元素含量变异系数偏高,酸碱度(pH值)下降趋势明显,确定了S、Hg、Cd、Se、pH、TOC、N、P、Sn、Sb、Pb、Zn等是最能反映人为活动对土壤环境之影响的地球化学指标。施肥、工业排污等均是人为活动改变土壤元素含量分布的基本形式。     

中国东部平原土壤生态地球化学基准值

土壤生态地球化学基准值是衡量和评价由人为扰动产生的微观地球化学效应的参比基准。在区域生态地球化学调查、评价以及环境地球化学研究等工作中均具有重要意义。笔者以中国东部平原区的土壤为研究对象．采用切实可行的试验研究方法，提出了土壤生态地球化学基准值，并提供了相应基准值的土壤物质组成信息。进一步研究结果表明，土壤物质组成特性在宏观上控制了基准值的区域性分布特征。     

山东黄河流域下游土壤粒度和深度试验成果

以黄河流域下游野外获得的土壤粒度和深度纵剖面试验资料为基础，分析了黄河流域下游不同土壤类型区、不同地貌单元的土壤粒级组成、元素在各粒级组中的分配特征和元素在土壤纵剖面中的含量、纵向变化规律，探讨了其在生态地球化学调查中的意义。确定了能代表区域内土壤主要物质组成的粒级范围，提出了本区生态地球化学调查的最佳样品筛分加工方案和表层、深层土壤样品采集的有效深度和层位。     

平原区中大比例尺土壤地球化学调查采样方法--浙江省平湖市试验研究

文章以浙江省平湖市为典型三角洲平原区,开展了多种尺度、不同采样方法的对比试验。结果表明,田块内土壤元素分布较为均匀,小范围内元素的空间分异性较小,而田块之间土壤元素含量差异性明显增加;Hg,Cd等典型污染元素空间分异性较强,而人为污染扰动较弱的元素的空间分布较为均一;不同采样方法取得的区域性资料,其统计值接近,空间分布模式也相似,但有些元素仍有较明显差异。因此,中大比例尺地球化学调查时,应根据调查研究的目标任务,充分考虑地块分布、土壤类型和土地利用方式,选择合理的采样点。土壤样品可采取多坑点采集、多子样组合的方式,以保证样品的代表性,同时减少分析测试工作量。