土壤元素背景值和环境容量

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1、第二章土壤元素背景值与土壤环境容量主要内容土壤元素背景值概念及研究方法一些国家土壤元素背景值比较影响土壤元素背景值的因素在环境质量标准制定中的应用土壤环境容量概念研究示意图数学表达式应用土壤元素背景值土壤元素背景值是指土壤在自然成土过程中所形成的固有地球化学组成和含量。由于在全球范围内人类活动和现代工业发展的影响，绝对不受污染的土壤已经很难找到，因而背景值无论在时间上和空间上均具有相对的含义，在实际样品的采集中应寻找人为影响尽可能少的地方。同时，土壤圈与自然-地理环境条件及历史紧密相联系，与岩石圈、大气圈、水圈、生物圈处与经

2、常的相互作用之中，土壤的形成和发育受气候、生物、母质、地形和时间等的明显影响，土壤背景值在不同区域或同一区域、不同地点采集的样品，其分析的结果往往不同，反映了土壤自身的结构与化学组成是非常不均匀的，所以土壤背景值是统计性的，是一个范围值，而不是一个确定值。另一方面，土壤元素背景值也受人类活动的影响，分析结果也是科学与技术发展的反映，他具有自然和社会影响的双重属性，因而我们讨论元素背景值时，也应注意其发表的时间与当时的科技背景，特别是元素分析技术的成熟性和计算科学与技术等相关学科的发展程度。土壤元素背景值土壤背景值研究方法1、

3、制定总体方案：它包括研究的主要目标，总体技术方案的设计，研究课题的质量管理，预期的成果及效益的分析；2、实施：包括（1）样品的采集制备与管理（2）样品分析（3）数据处理样品的采集1、布点：在广泛收集、分析研究区域自然环境和社会资料的基础上，将一定数量的样点绘制于地形图上，制成点位图，供作野外现场采样的依据2、野外定点：当进入现场后，有时发现点位图上规定的样点所属的土类和母质母岩类型与实际情况不符，此时，应当适当修正。原则是：土壤剖面应选择在有利于该土类特征发育的环境，地形平坦、稳定、自然植被良好；不宜在住宅周围、路旁、沟渠等

4、认为干扰很大而不具有代表性的地点挖掘土壤剖面；不应该在水土流失严重及表土破坏的地点采样，剖面发育应较完整、层次较清楚3、布点的方法：一般采用网格法和代表剖面法。网格法又称分类型随机抽样法，适用于地形平缓、土壤情况简单、工作区面积较小的区域，样品间距计算：L=[A/n]1/2式中L为间距（m），A为工作区总面积（m2，n为样点总数4、采样5、样品的加工与管理：野外采回的土壤样品，经过登记编号，风干、磨碎、过筛、混合、分装、制成分析样品，使之达到分析的要求应使同一单元的差异性较小，而不同单元的差异性较大；要代表当地的主要景观分区

5、，采样单元的划分应能反映被研究的流域、平原、山地、自然保护区等自然景观以及经济结构不同的小区。能代表工作区内主要的土类，要重点考虑那些面积大，具有流域特征的地带性土壤、要能代表当地主要的成土母质类型，各采样单元所含有的样点数，要满足数理统计的要求。分析在保证分析项目达到一定精度的前提下，应根据实验条件选择经济、快速、简便的分析方法。分析过程中，严格执行质量控制，包括：全程序空白值控制精密度控制（用平行样控制样品的测试的精密度，平行样品数可占每批测试样的20%，根据元素含量范围，其相对偏差必须小于表中的规定值）；准确度控制（用

6、土壤标样控制样品测试的准确度，每批样品分析要同时测定土壤标样，其比例一般为10%，每次测定的结果须落在标样X±2S范围内）。元素含量范围mg/kg允许最大相对偏差（%）>100510-100101-10200.1-125<0.130数据处理与统计分析1、异常值的剔除：样品量大于100的统计单元，可根据元素分布类型来确定，属于正态分布的元素，剔除X±3S以外的异常值，可连续剔除直到没有异常值为止；属于对数正态分布的元素可剔除M/（D2-MD2）以外的异常值（D为几何标准差），可连续剔除直到没有异常值为止。对于样本数少于100的

7、统计单元，用检验方法来剔除，如Grubbs方法。2、土壤元素背景值的表达方法：有几种方法，但我国用得较多的一种是用土壤样品平均值加减两个标准偏差表示。即：B=x±2S土壤元素背景值基本统计量一些国家土壤背景值的比较一中国土壤各主要元素环境背景值和美国、日本、英国土壤的含量水平大体相当，在数量级上更为一致研究工作给出了中国土壤15种稀土元素以及其它稀有分散元素的环境背景值，补充与扩展了元素背景值的信息量；中国土壤中的Hg,Cd,比日本和英国低，而Cr、Pb、比日本和美国高。中国土壤〈A层〉和世界土壤化学组成中的中值比较表明：中

8、国土壤中的Cd远小于世界土壤中的中值,而Zn,大于世界土壤中值，表明了中国是一个对Cd污染相当敏感的国家，但由于其Zn的含量高，高Zn/Cd比在一定程度上缓冲或抑制的毒性。一些国家土壤背景值的比较土壤元素背景值受到来自自然和人为活动等方面的影响，成土母质是决定土壤元素含量最基本、最主要的因