《土壤环境影响评价》PPT课件.ppt

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1、1,土壤环境影响评价,2,内 容,土壤特征和影响土壤环境质量的主要因素土壤环境影响识别土壤及其环境现状的调查与评价土壤环境影响预测土壤环境影响评价应用实例,3,土壤的主要特征,土壤是位于地球陆地表面能生长植物的疏松表层。人类环境系统是由围绕人类的各种因素，包括大气、水体、土壤、岩石、植被等构成的整体。人类环境系统是一个多阶层等级系统，按空间尺度大小，可大至全球环境、宇宙环境，小至一个城市环境、聚落环境等；按组成要素，可划分为大气环境、水环境、土壤环境等。,4,土壤的主要特征,土壤既是人类环境系统的重要组成要素，又是人类环境系统的亚系统，土壤存在的位置特点及其变化，必然深刻影响环境系统的结构和状

2、态，从而影响整个人类环境系统。,5,土壤的主要特征,土壤在人类环境系统中占据着特有的空间位置处于大气圈、生物圈、岩石圈和水圈的交结地带，成为人类环境系统中介于生物界与非生物界的中心环节，联结无机环境与有机环境的纽带，是各种物理的、化学的以及生物的过程、界面反应、物质与能力交换、迁移转化过程最为复杂、最为频繁的地带。,6,土壤的主要特征,土壤具有肥力土壤具有缓冲性土壤具有净化功能对土壤的利用不当可加速土壤的退化和破坏,土壤具有能够不断供应和协调植物生长所必需的养分、水分、空气和热量的能力，这是土壤区别于其他自然体的本质特征。,具有抵抗、减缓土壤中酸性物质和碱性物质的作用，对大气降水和气温有调节和

3、缓冲的作用，并有调节和平衡大气环境中相关物质的能力,7,影响土壤环境质量的主要因素,从建设项目对土壤环境的影响的角度，包括土壤污染土壤退化、破坏,8,影响土壤环境质量的主要因素,土壤污染指人类活动产生的污染物质进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。引起土壤质量恶化的污染物质指与人类活动有关的各种对人体和生物有害的物质，如农药、重金属、放射性物质及病原菌等。,9,影响土壤环境质量的主要因素,土壤净化指土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤中污染物浓度得以降低的过程。土壤之所以具有净化功能，主要由以下三个因素引起：土壤中由于含有各种各样的微生物和土壤动物，使得外界进入土壤的各种物

4、质都能被分解转化。土壤中由于存在有复杂的有机和无机胶体体系，可通过吸附、解吸、代换等过程，对外界进入土壤中的各种物质起到“蓄积作用”，使污染物形态发生变化。土壤是绿色植物生长的基地，通过植物的吸收作用，土壤中的污染物质起着转化和转移作用。,10,影响土壤环境质量的主要因素,污染物在土壤中的积累和净化是同时进行的，两者在一定时期处于相对平衡状态。当输入土壤的污染物质其数量和速率超过土壤的净化作用速率，将打破相对平衡，造成土壤污染并引发一系列与之相关的环境问题。当输入土壤的污染物质其数量和速率，尚未超过土壤的净化能力，虽然土壤中已含有一定的污染物质，但其对环境的影响一般是可以接受的。,11,影响土

5、壤环境质量的主要因素,影响土壤退化、破坏的因素自然因素人为因素,12,土壤环境影响的分类,土壤资源评价判断由于土壤侵蚀、肥力减退、荒漠化与沙漠化造成农用土壤、林业土壤和牧用土壤资源价值的退化程度；通过评价，提出合理利用土壤资源和提高土壤资源价值的途径和措施。土壤农作物的污染评价研究污染物在土壤中的迁移转化和累积过程，以及污染物对植物的危害或毒性，从而提出防止土壤污染的措施。,13,土壤环境影响识别,地下水过量开采，石油或天然气资源开采，露天及地下采掘等活动，可能造成地面沉降；由于建筑材料的采砂、采石会引起地表水的水力条件和土壤侵蚀方式的改变；项目施工期会引发或提高当地土壤的侵蚀程度，引起水土流

6、失；某些地区，过量或不适当开挖会引起滑坡、塌方；水利建设项目，建设期与运行期对库区土壤及地质环境产生较大影响；事故情况下污水排放可能影响周围土壤及当地地下水资源等等。,14,土壤环境影响识别,按影响结果分土壤污染型土壤退化、破坏型按影响时段分建设阶段影响运行阶段影响服务期满后的影响,15,土壤环境影响识别,按影响方式分直接影响间接影响按影响性质分可逆影响不可逆影响积累影响协同影响,16,工业工程建设项目的土壤环境影响识别,工业废水对土壤环境的影响工业废气对土壤环境的影响工业固体废弃物对土壤环境的影响,17,水利工程建设项目的土壤环境影响识别,占用土地资源诱发土壤地质环境灾害引发土壤盐渍化促进土

7、壤沼泽化促使河口地区土壤肥力下降，海岸后退,18,矿业工程建设项目的土壤环境影响识别,损失土壤资源污染土壤环境区域环境条件改变引发土壤退化和破坏次生地质灾害加速土壤退化和破坏,19,农业工程建设项目的土壤环境影响识别,农业机械化工程建设项目对土壤环境的影响农业排灌工程对土壤环境的影响农业垦殖工程对土壤环境的影响,20,交通工程建设项目的土壤环境影响识别,占用土地建设期对土壤环境的影响运输对土壤环境的影响,/能源工程建设项目的土壤环境影响识别,21,土壤及其环境现状的调查与评价,目的了解建设项目土壤污染现状水平，掌握土壤环境质量的现状及污染物的空间分布；内容：土壤环境质量现状调查评价因子选择评价

8、标准确定土壤质量指数选取土壤质量分级土壤环境质量评价等,22,土壤环境质量现状调查,资料收集来源有关管理、研究和行业信息中心以及图书馆、情报所内容：区域自然环境特征调查区域社会经济状况调查区域土壤类型特征调查,地质地貌气象气候水文状况植被状况,人口状况经济状况交通状况文教卫生状况,成土母质土壤类型土壤组成土壤特性,23,土壤环境质量现状调查,现场实测/：布点评价区各种土壤类型、土地利用及地形地貌条件均有一定数量的采样点，另外需对照点。采样多点采样，均匀混合。/评价因子确定根据监测调查掌握的土壤中现有污染物和拟建项目将要排放的主要污染物，按毒性大小与排放量多少采用等标污染负荷比法确定。现场调查调

9、查评价区植物生长、污染源情况及污水灌溉情况。,24,评价因子的选择,根据污染源中主要污染物和评价目的要求选择评价参数。基本因子有：重金属及有毒非金属物质，如汞、镉、铅、铜、铬、镍、砷、氟、氰等；有机毒物和致病菌，主要有化肥农药包括有机氯、有机磷，另外有洗涤剂、酚、油、大肠杆菌等；酸碱度、全氮、全磷等。附加因子：有机质、易溶性盐、氧化还原电位、不同价态重金属含量等,25,评价标准的确定,以土壤环境质量标准（GB156181995）为基本标准，该标准未规定的，可采取下述方法：以土壤环境背景值为评价标准；以土壤临界含量为评价标准；其他标准。,26,土壤环境质量现状评价方法,指数法单元型污染指数分级污

10、染指数综合污染指数,27,单元型污染指数法,用于确定单个土壤质量参数的污染情况，其计算公式为：,28,分级污染指数,按照土壤污染的程度，以不同指数进行描述:土壤显著受污染的起始值土壤中某污染物的评价标准值，以Xa表示；土壤轻度污染起始值土壤污染物超过一定限度，使作物体内污染物相应增加，以致作物开始遭受污染，此时的土壤中污染物浓度，以Xc表示。土壤重度污染起始值土壤污染物继续积累，作物受害加深，作物中污染物含量达到食品卫生标准，以Xe表示。,29,分级污染指数,根据Xa、Xc、Xe确定污染等级和污染指数范围：非污染 CiXa，Pi 1轻污染 Xa=Xe,Pi3,30,分级污染指数,具体污染指数的

11、计算CiXa，Pi=Ci/XaXa=Xp,Pi=3+(Ci-Xp)/(Xp-Xc),31,综合污染指数,叠加型综合指数内梅罗污染综合指数加权平均型综合指数 其中：Wi为i污染物的权重；Pi为i污染物的分指数。,32,综合污染指数,污染指数分级根据P值分级，P1，已受污染。根据P值的变化幅度，结合植物受害程度，再分为轻污染、中污染、重污染等级别。北京西郊土壤质量分级P 1，中度污染,33,评价图的编制,符号法网络法/,34,土壤退化现状评价,土壤沙化现状调查与评价土壤盐渍化现状调查与评价土壤沼泽化现状调查与评价土壤侵蚀现状调查与评价/,35,/土壤侵蚀模数（soil erosion modulu

12、s）,单位面积土壤及土壤母质在单位时间内侵蚀量的大小，是表征土壤侵蚀强度的指标，用以反映某区域单位时间内侵蚀强度的大小。土壤侵蚀模数的单位通常有两类：1）表征单位面积年度侵蚀量大小的单位为t/(km2a)或m3/（km2.a）。2)表征某区域某次降雨条件下单位面积侵蚀量大小的单位为t/km2或m3/km2。（中国水利百科全书水土保持分册）1 还有一个解释：表示单位面积和单位时段内的土壤侵蚀量，其单位名称和代号为吨每平方公里年t/(km2a)，或采用单位时段内的土壤侵蚀厚度，单位名称为毫米每年（mm/a）。（土壤侵蚀分类分级标准 SL190-962）土壤侵蚀模数（水蚀）的确定方法：1、资料；2、

13、野外及室内人工模拟降雨；3、野外土壤侵蚀调查；4、利用小水库、塘坝及淤地坝的淤积量进行量测推算；5、根据省、地水文手册年输沙模数资料，用泥沙输移比进行推算；6、彩红外航空遥感方法；7、铯137方法；8、采用土壤侵蚀或产沙数学模型，包括通用土壤流失方程（USLE）、多元回归方程即WEPP（water erosion prediction project）等，但是“必须经过验证，谨慎采用”。（土壤侵蚀分类分级标准 SL190-96中附录B）2,36,土壤破坏现状评价,土壤破坏现状调查土壤破坏现状评价/,37,土壤环境影响预测与评价,评价目的预测和评价建设项目对土壤环境质量的影响，为项目合理布局和环

14、境对策、环保措施的设计与实施提供依据。内容：依据建设项目性质，通过资料收集、实地调查、布点监测，识别各种污染因素对土壤的可能影响；预测影响范围、程度及变化趋势，评价影响的含义和重大性；提出避免、消除和减轻土壤侵蚀与污染的对策，为行动方案的优化决策提供依据。,38,评价等级划分,我国土壤环境影响评价尚无推荐的行业导则，但可以根据以下原则确定评价等级：项目占地面积、地形条件和土壤类型，可能破坏的植被种类、面积以及对当地生态系统影响的程度；可能进入土壤的污染物的种类与数量，对土壤和植物的毒性及其在土壤中降解的难易程度，受影响的土壤面积；土壤能容纳的各种污染物的能力以及当前的环境容量；项目所在地土壤环

15、境功能区划要求。,39,评价内容,进行深入的工程分析并收集与土壤侵蚀和污染有关的地表水、地下水、大气和生物等专题评价的资料；监测调查项目所在地区土壤环境资料；调查评价区内现有土壤污染源排污情况；描述土壤环境现状；分析污染物累积趋势，预测土壤环境质量的变化和发展；运用土壤侵蚀和沉积模型预测项目可能造成的侵蚀；评价拟建项目对土壤环境影响的重大性，提出消除和减轻负面影响的对策以及监测措施。,40,评价范围,一般评价范围比拟建项目占地面积为大，具体范围确定时应该考虑：项目建设期可能破坏原有的植被和地貌范围；可能受项目排放废水污染的区域；项目排放到大气中的气态和颗粒态有毒污染物沉降而受较重污染的区域；项

16、目堆放的固体废物特别是危险废物可能影响土壤的范围。,41,评价程序,准备阶段调查监测阶段预测、评价和拟定对策阶段报告书编写阶段,42,土壤环境影响预测,土壤环境影响预测是根据建设项目所在地区的土壤环境现状，拟建项目可能造成的土壤侵蚀、退化，以及由于排放的污染物在土壤中的迁移与积累，应用预测模型计算土壤的侵蚀量以及主要污染物在土壤中的累积或残留量，预测未来的土壤环境质量状况和变化趋势。,43,土壤环境影响预测,土壤退化预测 土壤侵蚀与沉积预测污灌残留量预测土壤中农药残留量预测土壤环境容量计算,44,土壤退化预测,土壤退化包括土壤盐碱化、土壤酸化、土壤侵蚀及沙化等。影响土壤退化的因素比较复杂，土壤

17、退化的预测工作尚处于探索阶段。主要介绍土壤盐碱化及土壤酸化预测。,45,土壤盐碱化预测,土壤盐碱化指的是次生盐碱化，即人类在农业生产过程中，由于发展灌溉和农业措施不当而引起的土壤盐化与碱化。灌溉是解决农田干旱，提高农田产量的重要措施，但由于灌溉技术设计不合理，不注重排水问题，使得灌区地下水水位大大提高，当水位高于地下水临界水位时，由于强烈的蒸腾蒸发作用，使得水去盐存，从而有可能发生土壤次生盐碱化。另外，当利用拟建项目产生的污水灌溉，当污水量大、利用量也大，且含有较多盐、碱物质时，土壤也有可能发生次生盐碱化。,46,土壤盐碱化预测,灌溉水质是诱发次生盐碱化的一个主要原因，美国盐渍土实验室提出了用

18、钠吸附比（SAR）来评价灌溉水质的方法。钠吸附比（SAR）可用下式计算：式中：Na+灌溉水质中钠离子浓度，meq/L；Ca2+灌溉水质中钙离子浓度，meq/L；Mg2+灌溉水质中镁离子浓度，meq/L。,47,土壤盐碱化预测,可以钠吸附比（SAR）来划分灌溉水质等级：当土壤溶液的电导率（ES）为10mS/m时，SAR值在010之间为低钠水，可用于灌溉各种土壤而不发生盐碱化；SAR值在1018之间为中钠水，对具有高阳离子交换量的细质土壤会造成盐碱化；SAR值在1826之间为高钠水，对大多数土壤都可产生有害的交换性钠，造成碱化；SAR值在2630之间为极高钠水，一般不适用于灌溉。当土壤溶液的电导率

19、（ES）大于5mS/m时，SAR值在06之间为低钠水；SAR值在610之间为中钠水；SAR值在1018之间为高钠水；SAR值大于18为极高钠水。,48,/离子的毫克当量浓度(meq/L),离子的毫克当量浓度(meq/L)：每升溶液中所含溶质的克当量数，或每毫升溶液中所含溶质的毫克当量数。毫克当量(mEq)表示某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量。1mg氢，23mg钠，39mg钾，20mg钙和35mg氯都是1mEq。其换算公式如下：mEq/L(mg/L)原子价/化学结构式量 mg/L(mEq/L)化学结构式量/原子价 mg/L=mmol/l化学结构式量 所以mEq/L=mmol/L原子价(

20、注：化学结构式量原子量或分子量),49,/电导率,物理学概念，指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。对于各向同性介质，电导率是标量；对于各向异性介质，电导率是张量。生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以每米毫西门子(mS/m)表示。,50,土壤酸化预测,土壤酸化有自然酸化和人类活动影响下的酸化两种：土壤的自然酸化过程，是在土壤物质转化过程中，产生出各种酸性和碱性物质，使得土壤中含有一定数量的H+和OH-，两者的浓度比例决定土壤溶液的酸碱性。土壤酸碱性一般用pH值的大小表示，可按土壤溶液的pH值大小将土壤进行分类。我国土壤的pH值，大多数在4.5 8.5范围内，总体上，

21、由南方到北方，土壤pH值逐渐增加。,51,土壤酸化预测,人类活动影响下的土壤酸化过程，是人类将自身产生的酸性物质通过各种途径释放到土壤中，从而造成土壤酸化的过程。人类向大气中排放酸性物质，经过降水的淋洗使其变成酸雨降落到地面，造成土壤酸化；矿业开发，特别是硫化矿床开发，产生大量的酸性水污染土壤；开发建设项目排放酸性水，若用于灌溉，也使得土壤酸化。,52,土壤酸化预测,土壤酸化会造成土壤对钾、铵、钙、镁等养分离子吸附能力的显著降低，从而造成这些养分的流失，同时也可能使某些金属离子的活动性增加，从而有可能造成某些有害物质的累积。土壤酸化预测没有成熟的方法，实际评价过程中要结合拟建项目的污染物排放情

22、况，评价其对土壤的可能影响，如有大量的酸性气体排出，则应该分析其时空分布规律及其在大气中的迁移转化规律；如有酸性水排出用于灌溉，要进行模拟试验来分析酸性水与土壤的相互作用等等。,53,水土流失预测模型,一般采用环境影响评价技术导则（HJ/T2.393）中推荐的通用土壤流失方程（USLE）对样方年水土流失量进行预测。通用土壤流失方程表达式如下：式中，A是指侵蚀模数，是单位面积单位时间的平均土壤流失量，kg/(m2a)；Re 指年平均降雨侵蚀因子，是反映降雨侵蚀能力的程度；Ke指土壤可蚀性因子，反映土壤遭受侵蚀力的程度；Li 指坡长因子，是土壤流失量与特定长度（一般为22.13米）的地块的土壤流失

23、量的比率；Si指坡度因子，是土壤流失量与特定坡度（9%）的地块的土壤流失量的比率；Ct指地面的植物覆盖因子，是土壤流失量与标准处理地块（顺坡犁翻而无遮蔽的休闲地块）的流失量的比率；P指侵蚀控制因子，是土壤流失量同没有土壤保持措施的地块（顺坡犁翻的最陡的坡地）的流失量的比率。,54,模式参数的确定,降雨侵蚀力因子（Re）土壤可蚀性因子（Ke）地形因子（LiSi）植被覆盖因子（Ct）侵蚀控制措施因子（P）,55,降雨侵蚀力因子(Re),（1）降雨侵蚀力因子表征降雨侵蚀的动力因素，可指一次降雨，也可指全年，等于在预测期内全部降雨侵蚀指数的综合。（2）一次降雨的降雨侵蚀力因子（Re）的计算可将每次降雨

24、过程分为若干降雨历时时段，采用下式计算：式中，Re一次降雨的降雨侵蚀力因子；I30连续30分钟降雨的最大降雨强度，mm/min；I降雨强度，mm/min；T降雨历时，min。（3）一年的降雨侵蚀力因子按Wischmeier经验公式计算。其经验公式如下：式中，r年平均降雨量（mm）；ri月平均降雨量（mm）。,56,降雨侵蚀力因子(Re),57,降雨侵蚀力因子(Re),58,降雨侵蚀力因子(Re),59,土壤可蚀性因子(Ke),60,地形因子(LiSi),地形因子由坡长因子（Li）和坡度因子（Si）复合而成，其计算公式如下：式中，L坡长（m）；i坡面角度；m坡降常数。当sin i5%时，m=0.

25、5；当3.5%sin i5%时，m=0.4；当1%sin i3.5%时，m=0.3；当sin i1%时，m=0.2。,61,植被覆盖因子(Ct),62,侵蚀控制措施因子(P),63,水土流失评价标准,64,污灌残留量预测,污水用来灌溉，土壤中污染物的累积残留量可用下式计算：W=K（B+R）式中，W污染物在土壤中的年累积量，mg/kg；B背景值，mg/kg；R土壤污染物年输入量，mg/kg；K土壤污染物年残留率，%。,65,污灌残留量预测,计算n年内土壤污染物累积量，则有：Wn=KnKn-1K2（K1（B+R1）+R2）+Rn-1+Rn当 K1=K2=Kn=K；R1=R2=Rn=R时，Wn=BK

26、n+RK（1-Kn）/（1-K）可知K值是极为重要，应根据盆栽和小区模拟试验确定,66,污灌残留量预测,在土壤污染物输入量难以获得，又缺乏本地区的盆栽和小区模拟试验的情况下，可用下式预测土壤中一定年限内污染物的累积量及土壤可污灌的年限：,式中：W预计年限内土壤中污染物的累积量，mg/kg；Nw预计污灌年限；x土壤中污染物平均年增量，mg/kg；W0土壤污染物当年累积量，mg/kg；n土壤可以污灌的（安全）年限；Si土壤环境标准，mg/kg；B土壤环境背景值，mg/kg；N0已污灌的年限。,67,土壤中农药残留量预测,计算公式：R=Ce-kt 式中:R农药残留量，mg/kg；C农药施用量，mg/

27、kg；k降解常数，1/d；t时间，d。该式关键是k值的确定。,68,土壤中农药残留量预测,简化情况下，假定施用农药一次，施药后土壤中农药浓度为c0，一年后的残留量为c，则农药残留率 f=c/c0如果以每年一次的频率连续施用农药，则农药在土壤中数年后的残留总量 Rn=（1+f+f2+f3+fn）c0当n 时，则 Rn=c0/（1-f）,69,土壤环境容量计算,某些重金属或难降解污染物在土壤环境中的固定容量由下式计算：Qi=（Ci-Bi）2250 式中：Qi土壤中某污染物的固定环境容量，g/ha；Ci土壤中某污染物的容许含量，g/t；Bi土壤中某污染物的环境背景值，g/t；2250每公顷表土是计算

28、质量，t/ha。,70,土壤环境影响评价,评价拟建项目对土壤影响的重大性和可接受性将影响预测结果与法规和标准进行比较与当地历史上已有污染源和土壤侵蚀源进行比较拟建项目环境可行性的确定避免、消除和减轻负面影响的对策提出拟建工程应采用的控制土壤污染源的措施提出防止与控制土壤侵蚀的对策对选址方案的确认,71,72,实例研究,某焦化厂扩建工程土壤环境影响评价,73,工程概况,该焦化厂在原有两座炼焦炉的基础上，进一步扩大焦炭和煤制气生产，扩建第三号炼焦炉和处理能力为60万t/a焦炭规模的回收车间，并扩建备煤、筛焦部分和锅炉房、给水排水等公用设施，并对原有的废水处理站进行扩建，增加其处理能力。,74,周围

29、环境概况,位于城市东北工业区内，距离市区13km；属于暖温带落叶阔页林褐色土地带；厂址位于山前平原区；附近有河流，焦化厂水源来自黄河侧渗补给；河流接纳城市工业废水与生活污水，水体环境质量很差。,75,污染源废水,76,污水外排情况,污水通过暗沟和明沟，排入河流，加重了河流的污染负荷；外排废水部分用作农业灌溉，对土壤造成污染威胁需要进行土壤影响评价。,77,焦化厂对周围土壤影响,焦化厂扩建后排放的废水中酚、氰、油等污染物含量均达到工厂废水排放标准且满足农田灌溉标准；在严防“跑、冒、滴、漏”事故情况下，若进行农田灌溉，可解决部分农业用水，另外还可以利用土地处理部分活水，减轻对河流的污染负荷。,78

30、,现状情况下土壤中污染物含量评价结果,79,现状情况下土壤中污染物含量评价结果,土壤表土中Bap污染系数很高，为底土的41倍，一般含量在0.010.03g/kg，说明焦化厂附近农田已受到Bap的污染；土壤酚和重金属Hg、Cd、Cu、Zn污染系数已超过1，说明已受到污染；若以土壤背景值加两倍标准差作为污染起始值，求出土壤Hg、Cd污染指数较高，污染程度较重，应引起重视；土壤表层Pb、As、Cr含量尚未超过背景值，属正常范围。土壤中氟含量较高，在224.5292 mg/kg，且上下土层含量一致，对照点土壤氟含量也一样，说明非人为污染，该区属于高氟区。,80,污染物在土壤中逐年累积量计算,利用公式：Wn=BKn+RK（1-Kn）/（1-K）计算结果见下表,