土壤環境質量評價

2021-03-04 02:12:15 字數 5901 閱讀 1847

土壤環境質量評價涉及評價因子、評價標準和評價模式。評價因子數量與專案型別取決於監測的目的和現實的經濟和技術條件。評價標準常採用國家土壤環境質量標準、區域土壤背景值或部門(專業)土壤質量標準。

評價模式常用汙染指數法或者與其有關的評價方法。

8.1汙染指數、超標率(倍數)評價

土壤環境質量評價一般以單項汙染指數為主,指數小汙染輕,指數大汙染則重。當區域內土壤環境質量作為乙個整體與外區域進行比較或與歷史資料進行比較時除用單項汙染指數外,還常用綜合汙染指數。土壤由於地區背景差異較大,用土壤汙染累積指數更能反映土壤的人為汙染程度。

土壤汙染物分擔率可評價確定土壤的主要汙染專案,汙染物分擔率由大到小排序,汙染物主次也同此序。除此之外,土壤汙染超標倍數、樣本超標率等統計量也能反映土壤的環境狀況。汙染指數和超標率等計算公式如下:

土壤單項汙染指數=土壤汙染物實測值/土壤汙染物質量標準

土壤汙染累積指數=土壤汙染物實測值/汙染物背景值

土壤汙染物分擔率(%)=(土壤某項汙染指數/各項汙染指數之和)×100%

土壤汙染超標倍數=(土壤某汙染物實測值-某汙染物質量標準)/某汙染物質量標準

土壤汙染樣本超標率(%)=(土壤樣本超標總數/監測樣本總數)×100%

8.2內梅羅汙染指數評價

內梅羅汙染指數(pn)= {[(pi均2)+ (pi最大2]/2}1/2

式中pi均和pi最大分別是平均單項汙染指數和最大單項汙染指數。

內梅羅指數反映了各汙染物對土壤的作用,同時突出了高濃度汙染物對土壤環境質量的影響,可按內梅羅汙染指數,劃定汙染等級。內梅羅指數土壤汙染評價標準見表8-1。

表8-1 土壤內梅羅汙染指數評價標準

等級內梅羅汙染指數汙染等級

ⅰ pn≤0.7 清潔(安全)

ⅱ 0.7<pn≤1.0 尚清潔(警戒限)

ⅲ 1.0<pn≤2.0 輕度汙染

ⅳ 2.0<pn≤3.0 中度汙染

ⅳ pn>3.0 重汙染

8.3背景值及標準偏差評價

用區域土壤環境背景值(x)95%置信度的範圍(x±2s)來評價:

若土壤某元素監測值xi<x-2s,則該元素缺乏或屬於低背景土壤。

若土壤某元素監測值在x±2s,則該元素含量正常。

若土壤某元素監測值xi>x+2s,則土壤已受該元素汙染,或屬於高背景土壤。

8.4綜合汙染指數法

綜合汙染指數(cpi)包含了土壤元素背景值、土壤元素標準(附錄b)尺度因素和價態效應綜合影響。其表示式:

式中cpi為綜合汙染指數,x、y分別為測量值超過標準值和背景值的數目,rpe為相對汙染當量,ddmb為元素測定濃度偏離背景值的程度,ddsb為土壤標準偏離背景值的程度,z為用作標準元素的數目。主要有下列計算過程:

(1)計算相對汙染當量(rpe)

式中n是測定元素的數目,ci 是測定元素i的濃度, cis是測定元素i的土壤標準值,n為測定元素i的氧化數。對於變價元素,應考慮價態與毒性的關係,在不同價態共存並同時用於評價時,應在計算中注意高低毒性價態的相互轉換,以體現由價態不同所構成的風險差異性。

(2)計算元素測定濃度偏離背景值的程度(ddmb)

式中cib是元素i的背景值,其餘符號同上。

(3)計算土壤標準偏離背景值的程度(ddsb)

式中,z為用於評價元素的個數,其餘符號的意義同上。

(4)綜合汙染指數計算(cpi)

(5)評價

用cpi評價土壤環境質量指標體系見表12—2。

表12-2 綜合汙染指數(cpi)評價表

x y cpi 評價

0 0 0 背景狀態

0 ≥1 0<cpi<1 未汙染狀態,數值大小表示偏離背景值相對程度

≥1 ≥1 ≥1 汙染狀態,數值越大表示汙染程度相對越嚴重

(6)汙染表徵

式中,x是超過土壤標準的元素數目,a、 b、 c等是超標汙染元素的名稱,n是測定元素的數目,cpi為綜合汙染指數。

9質量保證和質量控制

質量保證和質量控制的目的是為了保證所產生的土壤環境質量監測資料具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。質量控制涉及監測的全部過程。

9.1取樣、製樣質量控制

9.2 實驗室質量控制

9.2.1 精密度控制

9.2.1.1測定率

每批樣品每個專案分析時均須做20%平行樣品;當5個樣品以下時,平行樣不少於1個。

9.2.1.2 測定方式

由分析者自行編入的明碼平行樣,或由質控員在取樣現場或實驗室編入的密碼平行樣。

9.2.1.3合格要求

平行雙樣測定結果的誤差在允許誤差範圍之內者為合格。允許誤差範圍見表13-1。對未列出允許誤差的方法,當樣品的均勻性和穩定性較好時,參考表13-2的規定。當平8土壤環境質量評價

土壤環境質量評價涉及評價因子、評價標準和評價模式。評價因子數量與專案型別取決於監測的目的和現實的經濟和技術條件。評價標準常採用國家土壤環境質量標準、區域土壤背景值或部門(專業)土壤質量標準。

評價模式常用汙染指數法或者與其有關的評價方法。

8.1汙染指數、超標率(倍數)評價

土壤環境質量評價一般以單項汙染指數為主,指數小汙染輕,指數大汙染則重。當區域內土壤環境質量作為乙個整體與外區域進行比較或與歷史資料進行比較時除用單項汙染指數外,還常用綜合汙染指數。土壤由於地區背景差異較大,用土壤汙染累積指數更能反映土壤的人為汙染程度。

土壤汙染物分擔率可評價確定土壤的主要汙染專案,汙染物分擔率由大到小排序,汙染物主次也同此序。除此之外,土壤汙染超標倍數、樣本超標率等統計量也能反映土壤的環境狀況。汙染指數和超標率等計算公式如下:

土壤單項汙染指數=土壤汙染物實測值/土壤汙染物質量標準

土壤汙染累積指數=土壤汙染物實測值/汙染物背景值

土壤汙染物分擔率(%)=(土壤某項汙染指數/各項汙染指數之和)×100%

土壤汙染超標倍數=(土壤某汙染物實測值-某汙染物質量標準)/某汙染物質量標準

土壤汙染樣本超標率(%)=(土壤樣本超標總數/監測樣本總數)×100%

8.2內梅羅汙染指數評價

內梅羅汙染指數(pn)= {[(pi均2)+ (pi最大2]/2}1/2

式中pi均和pi最大分別是平均單項汙染指數和最大單項汙染指數。

內梅羅指數反映了各汙染物對土壤的作用,同時突出了高濃度汙染物對土壤環境質量的影響,可按內梅羅汙染指數,劃定汙染等級。內梅羅指數土壤汙染評價標準見表8-1。

表8-1 土壤內梅羅汙染指數評價標準

等級內梅羅汙染指數汙染等級

ⅰ pn≤0.7 清潔(安全)

ⅱ 0.7<pn≤1.0 尚清潔(警戒限)

ⅲ 1.0<pn≤2.0 輕度汙染

ⅳ 2.0<pn≤3.0 中度汙染

ⅳ pn>3.0 重汙染

8.3背景值及標準偏差評價

用區域土壤環境背景值(x)95%置信度的範圍(x±2s)來評價:

若土壤某元素監測值xi<x-2s,則該元素缺乏或屬於低背景土壤。

若土壤某元素監測值在x±2s,則該元素含量正常。

若土壤某元素監測值xi>x+2s,則土壤已受該元素汙染,或屬於高背景土壤。

8.4綜合汙染指數法

綜合汙染指數(cpi)包含了土壤元素背景值、土壤元素標準(附錄b)尺度因素和價態效應綜合影響。其表示式:

式中cpi為綜合汙染指數,x、y分別為測量值超過標準值和背景值的數目,rpe為相對汙染當量,ddmb為元素測定濃度偏離背景值的程度,ddsb為土壤標準偏離背景值的程度,z為用作標準元素的數目。主要有下列計算過程:

(1)計算相對汙染當量(rpe)

式中n是測定元素的數目,ci 是測定元素i的濃度, cis是測定元素i的土壤標準值,n為測定元素i的氧化數。對於變價元素,應考慮價態與毒性的關係,在不同價態共存並同時用於評價時,應在計算中注意高低毒性價態的相互轉換,以體現由價態不同所構成的風險差異性。

(2)計算元素測定濃度偏離背景值的程度(ddmb)

式中cib是元素i的背景值,其餘符號同上。

(3)計算土壤標準偏離背景值的程度(ddsb)

式中,z為用於評價元素的個數,其餘符號的意義同上。

(4)綜合汙染指數計算(cpi)

(5)評價

用cpi評價土壤環境質量指標體系見表12—2。

表12-2 綜合汙染指數(cpi)評價表

x y cpi 評價

0 0 0 背景狀態

0 ≥1 0<cpi<1 未汙染狀態,數值大小表示偏離背景值相對程度

≥1 ≥1 ≥1 汙染狀態,數值越大表示汙染程度相對越嚴重

(6)汙染表徵

式中,x是超過土壤標準的元素數目,a、 b、 c等是超標汙染元素的名稱,n是測定元素的數目,cpi為綜合汙染指數。

9質量保證和質量控制

質量保證和質量控制的目的是為了保證所產生的土壤環境質量監測資料具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。質量控制涉及監測的全部過程。

9.1取樣、製樣質量控制

9.2 實驗室質量控制

9.2.1 精密度控制

9.2.1.1測定率

每批樣品每個專案分析時均須做20%平行樣品;當5個樣品以下時,平行樣不少於1個。

9.2.1.2 測定方式

由分析者自行編入的明碼平行樣,或由質控員在取樣現場或實驗室編入的密碼平行樣。

9.2.1.3合格要求

平行雙樣測定結果的誤差在允許誤差範圍之內者為合格。允許誤差範圍見表13-1。對未列出允許誤差的方法,當樣品的均勻性和穩定性較好時,參考表13-2的規定。

當平行雙樣測定合格率低於95%時,除對當批樣品重新測定外再增加樣品數10%~20%的平行樣,直至平行雙樣測定合格率大於95%。

9.2.2 準確度控制

9.2.2.1使用標準物質或質控樣品

例行分析中,每批要帶測質控平行雙樣,在測定的精密度合格的前提下,質控樣測定值必須落在質控樣保證值(在95%的置信水平)範圍之內,否則本批結果無效,需重新分析測定。

9.2.2.2加標**率的測定

當選測的專案無標準物質或質控樣品時,可用加標**實驗來檢查測定準確度。

加標率:在一批試樣中,隨機抽取10%~20%試樣進行加標**測定。樣品數不足10個時,適當增加加標比率。每批同型別試樣中,加標試樣不應小於1個。

加標量:加標量視被測組分含量而定,含量高的加入被測組分含量的0.5~1.

0倍,含量低的加2~3倍,但加標後被測組分的總量不得超出方法的測定上限。加標濃度宜高,體積應小,不應超過原試樣體積的1%,否則需進行體積校正。

合格要求:加標**率應在加標**率允許範圍之內。加標**率允許範圍見表9-2。

當加標**合格率小於70%時,對不合格者重新進行**率的測定,並另增加10%~20%的試樣作加標**率測定,直至總合格率大於或等於70%以上。

9.2.3 質量控制圖

必測專案應作準確度質控圖,用質控樣的保證值x與標準偏差s,在95%的置信水平,以x作為中心線、x±2s作為上下警告線、x±3s作為上下控制線的基本資料,繪製準確度質控圖,用於分析質量的自控。

每批所帶質控樣的測定值落在中心附近、上下警告線之內,則表示分析正常,此批樣品測定結果可靠;如果測定值落在上下控制線之外,表示分析失控,測定結果不可信,檢查原因,糾正後重新測定;如果測定值落在上下警告線和上下控制線之間,雖分析結果可接受,但有失控傾向,應予以注意。

9.2.4土壤標準樣品

土壤標準樣品是直接用土壤樣品或模擬土壤樣品制得的一種固體物質。土壤標準樣品具有良好的均勻性、穩定性和長期的可儲存性。土壤標準物質可用於分析方法的驗證和標準化,校正並標定分析測定儀器,評價測定方法的準確度和測試人員的技術水平,進行質量保證工作,實現各實驗室內及實驗室間,行業之間,國家之間資料可比性和一致性。

我國已經擁有多種類的土壤標準樣品,如ess系列和gss系列等。使用土壤標準樣品時,選擇合適的標樣,使標樣的背景結構、組分、含量水平應盡可能與待測樣品一致或近似。如果與標樣在化學性質和基本組成差異很大,由於基體干擾,用土壤標樣作為標定或校正儀器的標準,有可能產生一定的系統誤差。

土壤環境質量現狀評價要點總結

3.5土壤環境質量現狀評價 3.5.1土壤型別及其環境特徵3.5.2區域土壤背景值 土壤的化學組成和環境質量背景因土壤型別而異。土壤至今沒有統一的環境標準,一般採用區域土壤背景值作為評價土壤環境質量的標準。它也是計算土壤汙染物累積和土壤環境容量,土壤質量變化趨勢的重要依據。土壤環境容量 土壤允許某種...

環境質量評價

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環境質量評價

第一章1 由人類活動所導致的環境質量變異有何特徵?2 環境質量的價值有何特徵?3 何謂環境質量評價,按照時間關係,可分為幾類?4 試分析我國環境質量評價工作的進展。5 環境質量指數在環境質量評價中有何作用?6 建設專案的環境影響報告書的主要內容有哪些?7 試說明我國的環境標準體系以及環境質量標準和環...