土壤元素污染等级划分方法及其应用

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1、第38卷第6期2011年12月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38，No．6Dec．，2011土壤元素污染等级划分方法及其应用陈国光1梁晓红1周国华2张明1林才浩3(1．中国地质调查局南京地质调查中心，江苏南京210016；2．中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊，065000；3．福建省地质调查研究院，福建福州350013)提要：以土壤中有毒有害元素含量为依据，以元素污染叠加程度为准则。提出了土壤污染等级标准的确定方法。长江三角洲、福建沿海地区的试验研究表明。表、深层土壤成土母

2、质具有同源性。元素含量具有较好的相关性．深层土壤基本不受人类活动的影响，基于深层土壤元素含量确定的地球化学基准值是土壤污染等级划分的基础依据．据此建立了长江三角洲地区土壤污染等级标准，取得了该地区土壤污染等级划分结果。根据土壤污染成因及其生态环境意义．厘定了不同土壤污染等级的内涵。研究认为土壤污染等级区的生态效应需综合各种因素进行分析。关键词：有毒有害元素；土壤污染等级；土壤元素地球化学基准值；生态地球化学效应；长江三角洲；福建沿海地区中图分类号：P66文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011

3、)06-1631-09随着多目标区域地球化学调查在中国中、东部地区的全面推进以及在西部地区的不断扩展．积累了大量的表层和深层土壤中元素含量的高精度数据。根据区域地质背景、土壤类型和土地利用情况，经统计分析可取得土壤元素的地球化学基准值和背景值．进一步评价土壤污染程度、划分土壤污染等级．从而为土地利用规划和生态环境保护提供依据。本文以长江三角洲、福建沿海地区为研究区．以多目标区域地球化学调查数据为依据．探讨了土壤污染程度评价及其等级划分的思路与方案。1土壤污染的概念环境污染是指人类活动所引起的环境质量下降而

4、有害于人类或生物正常生存和发展的现象【”。这一定义包含二层意思：(1)由人类活动引起的环境质量下降；(2)环境质量下降危及人类或生物生存和发展。显然，环境污染是一个从量变到质变的发展过程曰，很难确定污染物累积与危害发生的截然界线。土壤污染与环境污染一样．包含土壤环境质量的下降和危及人类或生物生存和发展．但为了研究的可操作性和可行性．本文将土壤污染定义为人类活动影响下土壤环境质量的下降．并综合考虑土壤环境质量的下降(即污染)程度和污染元素的生态危害临界值确定污染危害的界线。其实质就是以未受人为活动影响的深层

5、土壤元素含量(地球化学基准值)为参比，度量土壤环境的相对变化程度．综合考虑土壤污染的生态效应。确定土壤污染等级划分标准。划分土壤污染等级。需要说明的是．环境生态学意义上的污染程度是指人为活动叠加到一定程度．产生生态环境危害影响的程度，多指已发生了的污染危害。本文中的土壤污染程度是以地球化学元素基准值为参比计算得到的数值，当较低时反映了人为污染叠加量较小，往往没有明显的污染危害效应：而当高于某一临界值收稿日期：2011—03-06；改回日期：2011-09-06基金项目：“全国土壤现状调查及污染防治”专项“

6、长江三角洲地区多目标区域地球化学系列图编制”(GZTR20060202)和[]4-资源大调查项目“福建省沿海经济带生态地球化学调查”(1212010310307)资助。作者简介：陈国光，男，1964年生，博士，教授级高工。现主要从事应用地球化学研究；E—wail：cguoguang@cgs．Cll。1632中国地质2011年时．其危害风险较高。2土壤污染的判别准则大量研究表明：表层土壤既受到成土过程中表生地球化学作用的改造。又受到人类活动的影响；而深层土壤基本不受人为活动的影响．反映了原始成土母质的地球化

7、学特征。因而表层和深层土壤地球化学特征既有成因联系．又有组成上的差异。多目标区域地球化学调查资料表明。表层和深层土壤地球化学特征虽有差异。但总体上仍有密切的联系。具体表现为：(1)表层与深层土壤元素的同源性从地质角度看．表层与深层土壤同属第四系松散物质。多数情况下物源、沉积环境相同，因此，除因水动力条件、风力条件、沉积环境变化而造成局部性的沉积物粒度、结构和组成差异外，其原始物质组成是相同或相近的。多目标区域地球化学调查资料表明．长江三角洲大多数沉积环境中表层土壤元素背景值与深层土壤地球化学基准值很接近。

8、表生环境中活动性弱的zr元素最为典型．除冲洪积、残积环境外．其他环境中表层土壤元素背景含量与深层土壤地球化学基准值十分接近(表1)。其他表生活动性较弱或人类活动影响较小的元素和组分。包括Si02、址03、Ge、Li、Nb、P．b、Th、W等，在表、深层土壤中含量也很接近。当然．表生活动性强或人为污染明显的元素，如Hg、S、C、orgC等，在表、深层土壤中含量存在较大的差异。(2)表层与深层土壤元素含量相关性较好求取长江三角洲每