土壤重金属污染环境风险评价方法研究进展

土壤重金属污染环境风险评价方法研究进展
土壤重金属污染环境风险评价方法研究进展

土壤重金属污染评价方法的比较

随着近代工业的发展,人们对重金属资源的需求越来越大,在生产、加工的过程中产生的重金属废弃物也越来越多。如果土壤中重金属含量超过一定范围,就会对生态环境造成一定的影响和破坏。国家环境保护总局发布的 2000年中国环境状况公报上的数据显示:在30万hm2基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测中,有3.6万hm2土壤重金属超标,超标率达12.1%[1]。日本重金属污染的农田面积达37029.4hm2,我国重金属镉污染的农田面积达1.2万hm2[2]。沈阳张士灌区用含镉污水灌溉20多年后,污染耕地2500多hm2,稻田含镉5~7mg/kg[3]。 重金属进入环境后不易被环境中的微生物分解,易在土壤中积累,并在农作物中残留,最终通过食物链在动物、人体内积累,严重影响人体健康[4-11]。如1955~1972年,日本富山县神通川流域的“骨痛病”,就是由于居民食用了镉含量高的稻米和饮用镉含量高的河水而引起的[12],同样在1953~ 1972年由于日本熊本县水俣湾的居民食用被汞废水污染的鱼虾,导致近万人患中枢神经疾病—水俣病[13]。由此可见,土壤重金属污染的危害是严重的,被污染的区域是广泛的,因此对土壤重金属污染评价方法的研究是十分必要的。 1重金属污染评价方法 1.1单因子指数法单因子指数法是国内通用的一种重金属污染评价的方法,是国内评价土壤、水、大气和河流沉积物重金属污染的常用方法[14-16]。 计算公式如下: P i=C i S 式中,P i为污染物单因子指数;C i为实测浓度,mg/kg;S为土壤环境质量标准,mg/kg。P i<1则表明未受污染,P i>1则表示己经受到污染,P i数值越大,说明受到的污染越严重。 单因子指数法可以判断出环境中的主要污染因子,但环境是一个复杂的体系,环境污染往往是由多个污染因子复合污染导致的,因此这种方法仅适用于单一因子污染特定区域的评价;单因子指数法是其他环境质量指数、环境质量分级和综合评价的基础。 1.2尼梅罗综合指数法单因子污染指数法只能分别反映各个污染物的污染程度,不能全面、综合地反映土壤的污染程度,因此当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较,或土壤同时被多种重金属元素污染时,需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价,即应用综合污染指数法评价。重金属元素综合污染评价采用兼顾单元素污染指数平均值和最大值的尼梅罗综合污染指数法。计算公式如下: I=P i2最大+(1/n∑P i)2 2 √式中,I为尼梅罗综合污染指数;P i为土壤中i元素标准化 污染指数(污染物单因子指数);P i最大为所有元素污染指数中的最大值。 尼梅罗综合指数法的计算公式中含有评价参数中最大的单项污染分指数,其突出了污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作用,刘哲民应用单因子指数和尼梅罗综合污染指数法结合对宝鸡土壤的重金属污染进行了评价[16]。通过这种方法对宝鸡的土壤重金属污染的现状进行了分级并指出了对环境污染贡献最大的元素,但是没有考虑土壤中各种污染物对作物毒害的差别。同时根据尼梅罗指数法计算出来的综合污染指数,只能反映污染的程度而难于反映污染的质变特征。 1.3污染负荷指数法污染负荷指数法是Tomlinson等在从事重金属污染水平的分级研究中提出来的一种评价方法,该方法被广泛应用于土壤和河流沉积物重金属污染的评价[17-18]。某一点的污染负荷指数的公式如下: F i=C i/C0i I PL=F1×F2×F3…F n n√ 式中,F i为元素i的最高污染系数;C i为元素i的实测含量,mg/kg;C0i为元素i的评价标准,即背景值,一般选用全球页 土壤重金属污染评价方法的比较 徐燕1,2,李淑芹1,郭书海2,李凤梅2,刘婉婷2 (1.东北农业大学资源与环境学院,黑龙江哈尔滨150030;2.中国科学院沈阳应用生态研究所,辽宁沈阳110016)摘要综述了国内外典型的土壤重金属污染的评价方法,分析了各种方法的优劣之处和适用范围,论述了GIS在土壤重金属污染评价方面的应用,最后提出用潜在生态危害指数法和污染负荷指数法相结合,重金属污染评价方法与ArcGIS软件相结合的方法来克服各种评价方法的不足和局限之处。 关键词土壤;重金属污染;评价方法 中图分类号X53文献标识码A文章编号0517-6611(2008)11-04615-03 Comparison of Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in Soil XU Yan et al(College of Resource and Environment,Northeast Agricultural University,Haerbin,Heilongjiang150030) Abstract Several representative assessment methods about heavy metal pollution were summarized.The advantages,disadvantage and application range of those methods were analyzed.Application of GIS in assessment of heavy metal pollution in soil was discussed.Finally,the mehods for conquering the disadvantages and limitations of evaluation methods were put forward,which were the combination of potential ecological risk index and pollution load index and the combination assessment method of heavy metal pollution and ArcGIS software. Key words Soil;Heavy metal pollution;Assessment method 基金项目国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418501);辽宁省 重大科技项目(06KJT11001)。 作者简介徐燕(1983-),女,黑龙江鹤岗人,硕士研究生,研究方向:土 壤重金属污染的评价。通讯作者。 收稿日期2007-11-28 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2008,36(11):4615-4617责任编辑王淼责任校对况玲玲

土壤环境质量评价资料讲解

土壤环境质量评价

土壤环境质量评价涉及评价因子、评价标准和评价模式。评价因子数量与项目类型取决于监测的目的和现实的经济和技术条件。评价标准常采用国家土壤环境质量标准、区域土壤背景值或部门(专业)土壤质量标准。评价模式常用污染指数法或者与其有关的评价方法。 8.1污染指数、超标率(倍数)评价 土壤环境质量评价一般以单项污染指数为主,指数小污染轻,指数大污染则重。当区域内土壤环境质量作为一个整体与外区域进行比较或与历史资料进行比较时除用单项污染指数外,还常用综合污染指数。土壤由于地区背景差异较大,用土壤污染累积指数更能反映土壤的人为污染程度。土壤污染物分担率可评价确定土壤的主要污染项目,污染物分担率由大到小排序,污染物主次也同此序。除此之外,土壤污染超标倍数、样本超标率等统计量也能反映土壤的环境状况。污染指数和超标率等计算公式如下: 土壤单项污染指数=土壤污染物实测值/土壤污染物质量标准 土壤污染累积指数=土壤污染物实测值/污染物背景值 土壤污染物分担率(%)=(土壤某项污染指数/各项污染指数之和)×100% 土壤污染超标倍数=(土壤某污染物实测值-某污染物质量标准)/某污染物质量标准 土壤污染样本超标率(%)=(土壤样本超标总数/监测样本总数)×100% 8.2内梅罗污染指数评价 内梅罗污染指数(PN)= {[(PI均2)+ (PI最大2]/2}1/2 式中PI均和PI最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗指数反映了各污染物对土壤的作用,同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响,可按内梅罗污染指数,划定污染等级。内梅罗指数土壤污染评价标准见表8-1。 表8-1 土壤内梅罗污染指数评价标准 等级内梅罗污染指数污染等级 ⅠPN≤0.7清洁(安全) Ⅱ 0.7<PN≤1.0尚清洁(警戒限) Ⅲ 1.0<PN≤2.0轻度污染 Ⅳ 2.0<PN≤3.0中度污染 Ⅳ PN>3.0 重污染 8.3背景值及标准偏差评价 用区域土壤环境背景值(x)95%置信度的范围(x±2s)来评价: 若土壤某元素监测值xI<x-2s,则该元素缺乏或属于低背景土壤。 若土壤某元素监测值在x±2s,则该元素含量正常。 若土壤某元素监测值xI>x+2s,则土壤已受该元素污染,或属于高背景土壤。 8.4综合污染指数法 综合污染指数(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素标准(附录B)尺度因素和价态效应综合影响。其表达式: 式中CPI为综合污染指数,X、Y分别为测量值超过标准值和背景值的数目,RPE为相对污染当量,DDMB为元素测定浓度偏离背景值的程度,DDSB为土壤标准偏离背景值的程度,Z为用作标准元素的数目。主要有下列计算过程:(1)计算相对污染当量(RPE)

数学建模A题 城市表层土壤重金属污染分析(基础教资)

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮 件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问 题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他 公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正 文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反 竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话): 所属学校(请填写完整的全名):重庆交通大学 参赛队员 (打印并签名) :1. 陈训教 2. 范雷 3. 陈芮 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):胡小虎 日期:2011 年9 月 12日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文针对城市表层土壤重金属污染做出了详细的分析,对于本题中所提出的问题一,我们利用MATLAB软件对所给的数值进行空间作图,然后分别作出了八种重金属元素的空间分布特征,然后,我们利用综合指数(内梅罗指数)评价的方法,对五个区域进行了综合评价,得出结果令人满意。对于问题二,我们根据第一问和题目所给的数据进行综合分析,得出了重金属污染的主要原因来自于交通区含铅为主的大量排放,和工业区污水的大量排放等等。对于问题三,我们通过对问题一中的八张重金属元素空间分布的图可以看出,发现大多数金属都呈中心发散性传播,同时经过分析,我们发现,如果考虑大气传播和固态传播,很难得出结论,在交通区,由于是汽车尾气造成的传播,发现重金属的传播无规律可循等,所以,我们考虑液态形式的传播,以针对地表水污染物的物理运动过程,以偏微分方程为建模基础,通过和假设和模型参数的估计,得出了可能污染源位置,最后,我们对模型进行了稳定性检验即灵敏性分析和拟合检验,发现在参数变化在10%左右,模型的稳定性良好。最后我们全面分析了模型的优缺点,,最后可以用MATLAB软件得出相应的结果。为更好地研究城市地质环境的演变模式,测定污染源范围还应收集该地区的每年生活、工业等重要污染源的垃圾排放量,地下水流动方向以及每年的生物降解量,降雨量对重金属元素扩散的影响。一但有污染证据,我们可以在该污染源附近沿地下水流动方向设定更多采样点,由此,我们可以构造一个三维公式来计算污染物质浓度的浮动就可以模拟三维空间内的重金属分布影响。 关键字:表层土壤重金属污染 MATLAB 内梅罗指数偏微分方程稳定性检验灵敏性分析地质演变生物降解量

关于土壤重金属污染评价方法探讨

关于土壤重金属污染评价方法探讨 发表时间:2019-06-13T09:34:31.367Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:洪运 [导读] 结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 广东清慧综合环保咨询科技有限公司 523000 摘要:随着城镇化和工业化进程的加快,各行各业对重金属资源的需求与日俱增,重金属的使用也在一定程度上给环境带来了污染,使土壤中的重金属超标,对土壤造成难以逆转的污染,进而破坏生态平衡。所以为了有效的避免这一问题,应该客观准确的对土壤中重金属的污染程度进行分析。目前我国有许多中分析方法,本文主要阐述了土壤重金属污染的成因及特点,结合个人工作经验,对传统的重金属污染评价方法进行了分析,仅供相关人士参考。 关键词:重金属污染;污染评价;土壤污染 土壤是人类赖以生存的资源之一,是农业生产的基础,而且也是人类和动物生存的基本环境要素,随着工业化和城市化的快速发展,导致工业废气和生活污水的大量排放,城镇人口的增加,使得汽车数量也增加,导致汽车尾气的过度排放,加上农药化肥的过度使用,以及矿产资源的不合理开发,使得土壤环境系统中重金属含量日益增加,土壤重金属污染具有极大的危害性,会使得土壤生态环境质量下降,而且潜伏期长,会危害到人类的身体健康,针对这一现状,必须加强对土壤重金属污染评价方法的研究,加强对土壤污染的预防控制。 1土壤重金属污染的成因及特点 土壤是人类社会生存和发展的基本前提,土壤的形成来之不易,而且更新周期十分漫长,通常被认为是不可再生资源,但它也是大量残余废物最重要的调节环节之一。随着现代工业的快速发展,人们的生活领域不断扩大,生活方式也在变化,一些不合理的垃圾处理方式,比如焚烧、直接填埋给土壤造成了严重的污染,工厂的生产、矿产开采等都会造成土壤中重金属的污染。 1.1土壤重金属污染的成因分析 1.1.1自然原因 在自然界中,土壤中重金属的污染不是单一的原因造成,而是受多种因素的影响。在土壤形成的初始阶段,母质中的重金属含量直接决定了土壤中重金属的含量。随着土壤的生长,母质对重金属的影响也在不断增加,加上一些自然的生物残落也会加重土壤的重金属污染。例如火山爆发、森林火灾等自然灾害可能使许多重金属漂浮于空中,植物叶片会吸收部分重金属,随着树木的凋零,进而被微生物吸收进入土壤,从而增加了土壤中重金属的含量。 1.1.2人为原因 随着工业化程度的不断加深,人类活动给土壤带来了许多不可逆转的破坏,已经逐渐上升成为土壤重金属污染的主要来源。 1、废气、烟雾等空气污染。工业生产会向大气排放大量废气和烟雾,汽车尾气的过度排放,火电厂使用煤炭发电等都会造成大气污染。而这些废气又会通过大气沉降渗透到土壤中,久而久之,会给土壤造成重金属污染。 2、化肥和农药的使用。城镇化的加快导致农耕地面积的减少,为了满足人们的日常食物需要,种植商不得不使用化肥和农药,从而达到缩短农作物的生长周期,提高农作物的产量和质量的目的,或者为了种植一些反季节食物,这些化学农药的使用,会在土壤中释放许多重金属物质,导致土壤中的重金属污染加重,进而威胁人类健康。 3、水污染。我国的水资源分布十分不均,西北沙漠地区干涸,而沿海地区水资源充裕,导致在某些地区,农业用地灌溉时引入的水来自于工业废水,这种污水本身就含有大量的重金属,进入农田后会使得土壤中沉淀大量重金属,加上水资源的流动性,进一步恶性循环,造成土壤污染和地下水污染。 4、其他生产生活活动。比如城市居民生活垃圾的堆放,垃圾土壤填埋,直接焚烧,重金属工业废弃物直接排放等生产生活活动,都会造成土壤的重金属污染。 1.2土壤重金属污染的特点 重金属的化学性质稳定,潜伏周期长,极难被微生物进行分解,而且具有协同性、扩散性。一旦进入土壤,就会对土壤的质量造成难以逆转的破坏,而人类和动物作为食物链的顶端,长期食用重金属污染土壤种植的食物,会对健康造成危害,低汞浓度可以促进小麦早期萌发的生长,但随着时间的增长,最终会抑制小麦生长,而高毒性的砷、镉等,都会给人们的身体健康造成危害。 2传统评价方法 2.1指标法 指标法主要是根据测得的元素含量和土壤元素的背景值,采用不同的公式计算,并与评价标准进行比较,对污染程度进行比较的方法。该方法简单易操作,但忽略了实际污染情况的复杂性,检测结果不够可靠。常用的有Nemero指数法。 综合指数法又称Nemero综合指数法,利用该法能够准确判断出多种重金属对受测区域的污染等级,但是没办法分析出元素对土壤污染的差别,即只能反映各种重金属元素对土壤的污染程度。 2.2数学模型索引方法 该方法是基于指标方法的基础上,即在有限的已知数据的基础上,通过计算软件进行数学模型建立,对未知结果进行预测,这种方法能够有效弥补指标法的不足,但是在具体的评估过程必须应用大量的函数进行计算,操作复杂且难以控制。主要包括模糊数学法和灰色聚类法。 在使用模糊数学法时,相关影响因子的影响需要重点考虑,这对确定重金属元素污染程度的等级有着至关重要的影响。该模型可用于评估重金属造成的土壤污染,然后根据不同的隶属函数,对土壤质量进行测定,得到对应的关系模糊数学矩阵,最后根据重金属评价因子,得到权重模糊数学矩阵,从而可以分析计算得到污染评价结果。 而灰色聚类法主要是由模糊数学法演变过来的,是对已知白信息进行不同程度的白化,并通过相应的系统,确保实现物化或者量化问题。在实际计算过程中,必须首先确定白化函数,并使用该公式进行计算,得到污染物与污染水平之间的关系。

土壤质量评价体系

土壤质量评价体系 1 土壤的质量 评价指标体系大致可以分为土壤物理指标、土壤养分和常规化学指标、土壤生物指标和污染物指标四类,土壤物理指标中,质地、含水量和耕层厚度使用频数最多,土壤养分与常规化学指标中,有机碳和pH 使用频数最多,土壤生物指标中酶活性、细菌数量和真菌数量使用频数最多,但相比于物理指标和土壤养分和常规化学指标,生物指标的应用较少,污染物指标中重金属指标的使用频数最多;指标权重的确定方法中主观法的层次分析法和客观法的主成分分析占主导地位;土壤质量评价方法中综合指数法和内梅罗指数法应用的最多。 在我国,土壤质量概念较为广泛,也可理解为土壤肥力、土壤地力、土壤生产力、土壤环境质量和土壤健康质量。通俗地说,土壤肥力、土壤地力和土壤生产力主要关注土壤的肥瘦如何,而土壤环境质量和健康质量则主要关注土壤干净与否。 2 评价的指标 土壤质量评价指标可以大致分为:1)物理指标,2)养分与常规化学指标,3)生物指标,4)污染物指标。基于土壤肥力质量(包括土壤地力、土壤生产力)的评价主要依据前三类指标,而基于土壤环境质量与健康质量的评价则主要依据后一类。 3 评价指标的权重确定方法 土壤质量评价指标的权重确定方法包括主观法、客观法和主客观综合法三种,主观法包括层次分析法、专家打分法、模糊分析法和最

小平方法等;客观法包括主成份分析法、均方差法、多目标规划法、最大熵法和简单关联函数法等。 4 土壤质量的评价方法 土壤质量评价应该包括两步:第一是对单一指标进行评价,可以将具体的指标“实测值”与已有的“标准”进行比较,这有助于了解土壤的实际具体问题所在;第二步是针对所有指标进行综合评价,这是为了了解土壤总体的优劣。 土壤质量评价方法包括综合指数法、内梅罗指数法、模糊判别法、灰色关联法、神经网络模型法、灰色聚类法、线性回归法、地质累积指数法、物元模型法、T 值分级法。 表1 我国耕地地力评价指标 Table 1 Indicators of farmland productivity in China 5 评价原则 在土壤质量指标选择上,应遵循以下原则: 1)主导性原则,选择对土壤质量影响大的限制性因子; 2)独立性原则,选择的指标之间具有独立性; 3)敏感性原则,选择空间变异大的指标,以能够敏感地反映土壤

《底泥重金属环境质量评价技术指南(征求意见稿)》编制说明

《底泥重金属环境质量评价技术指南(征求意见稿)》 编制说明 《底泥重金属环境质量评价技术》编制组 二O一九年六月

目录 1标准编制背景 (1) 1.1任务来源 (1) 1.2工作过程 (1) 2标准制订的必要性和意义 (2) 3国内外相关标准概况 (3) 3.1常见评价方法及其优缺点 (3) 3.2评价标准参照值 (8) 3.3现有评价技术存在问题分析 (9) 4标准制订的基本原则和技术路线 (9) 4.1标准制订的基本原则 (9) 4.2标准制订的技术路线 (10) 5标准制定内容及说明 (11) 5.1标准适用范围 (11) 5.2规范性引用文件 (12) 5.3评价对象的选择 (12) 5.4评价标准的确定 (12) 5.5本标准与国内外相关标准对比 (13)

1标准编制背景 1.1任务来源 国内尚未有底泥重金属环境质量评价技术的统一标准,致使评价结论对比参考性差,无法满足治理及管理需求。受山东省生态环境厅委托,由山东省科学院新材料研究所牵头,山东建筑大学、山东省环境规划研究院协作开展《底泥重金属环境质量评价技术指南》标准的编制工作。 1.2工作过程 (1)2018年6月-7月,成立标准编制组,根据《国家环境保护标准制修订工作管理办法》《山东省环境保护标准制修订工作管理办法》等环保标准制修订有关文件的要求,对目前河流、湖泊及入海口滩涂底泥重金属环境质量评价技术进行了文献资料和实地调研,确定了标准的框架结构和技术路线。 (2)2018年8月,标准编制组组织召开开题论证会。通过与会专家讨论,确定本标准技术原则和技术路线及主要内容。 (3)2018年9月-12月,按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》(国家环境保护总局公告2006年第41号)的有关要求,对现有各种方法和监测工作需求开展广泛而深入的调查研究,对工作内容等进行研讨,形成标准的征求意见稿。组织召开专家审评会,对标准征求意见稿和编制说明进行专家审评,并进一步完善。

土壤环境监测技术规范43944

土壤环境监测技术规范 土壤环境监测技术规范包括土壤环境监测的布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容。 一、准备工作 主要准备工具,器材,用具等。 二、布点采样 样品由随机采集的一些个体所组成,个体之间存在差异。为了达到采集的监测样品具有好的代表性,必须避免一切主观因素,使组成总体的个体有同样的机会被选入样品,即组成样品的个体应当是随机地取自总体。另一方面,在一组需要相互之间进行比较的样品应当有同样的个体组成,否则样本大的个体所组成的样品,其代表性会大于样本少的个体组成的样品。所以“随机”和“等量”是决定样品具有同等代表性的重要条件。 1.布点方法 1)简单随机 将监测单元分成网格,每个网格编上号码,决定采样点样品数后,随机抽取规定的样品数的样品,其样本号码对应的网格号,即为采样点。随机数 的获得可以利用掷骰子、抽签、查随机数表的方法。关于随机数骰子的使用 方法可见GB10111《利用随机数骰子进行随机抽样的办法》。简单随机布点 是一种完全不带主观限制条件的布点方法。 2)分块随机 根据收集的资料,如果监测区域内的土壤有明显的几种类型,则可将区域分成几块,每块内污染物较均匀,块间的差异较明显。将每块作为一个监 测单元,在每个监测单元内再随机布点。在正确分块的前提下,分块布点的 代表性比简单随机布点好,如果分块不正确,分块布点的效果可能会适得其 反。 3)系统随机 将监测区域分成面积相等的几部分(网格划分),每网格内布设一采样点,这种布点称为系统随机布点。如果区域内土壤污染物含量变化较大,系

统随机布点比简单随机布点所采样品的代表性要好。 2.基础样品数量 1)由均方差和绝对偏差计算样品数 用下列公式可计算所需的样品数: N=t2s2/D2 式中:N 为样品数; t 为选定置信水平(土壤环境监测一般选定为95%)一定自由度下的t 值(附录A); s2 为均方差,可从先前的其它研究或者从极差R(s2=(R/4)2)估计; D 为可接受的绝对偏差。 2)由变异系数和相对偏差计算样品数 N=t2s2/D2 可变为:N=t2CV2/m2 式中:N 为样品数; t 为选定置信水平(土壤环境监测一般选定为95%)一定自由度下的t 值(附录A); CV 为变异系数(%),可从先前的其它研究资料中估计; m 为可接受的相对偏差(%),土壤环境监测一般限定为20%~30% 。 没有历史资料的地区、土壤变异程度不太大的地区,一般CV 可用10%~30%粗略估计,有效磷和有效钾变异系数CV 可取50%。 3.布点数量 土壤监测的布点数量要满足样本容量的基本要求,即上述由均方差和绝对偏差、变异系数和相对偏差计算样品数是样品数的下限数值,实际工作中土壤布点数量还要根据调查目的、调查精度和调查区域环境状况等因素确定。 一般要求每个监测单元最少设 3 个点。 区域土壤环境调查按调查的精度不同可从、5km、10km、20km、40km 中选择网距网格布点,区域内的网格结点数即为土壤采样点数量。

土壤重金属污染评价方法-总结各种方法

土壤重金属污染评价方法 1、综合污染指数 综合指数法是一种通过单因子污染指数得出综合污染指数的方法,它能够较全面地评判其重金属的污染程度。其中,内梅罗指数法(Nemerow index)是人们在评价土壤重金属污染时运用最为广泛的综合指数法[1]。 S C P i i i = 2 max 2 2 )( )(综合 P P P i i += 式中:P i 为单项污染指数; C i 为污染物实测值; S i 为根据需要选取的评价标准;S i 为第i 种金属的土壤环境质量指标[2-3]( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为15、0.2、90、35、0.15、40、35、100 mg/kg ) P i 为单项污染指数平均值; P imax 为最大单项污染指数。 2、富集因子法 富集因子是分析表生环境中污染物来源和污染程度的有效手段,富集因子(EF)是Zoller 等(1974)为了研究南极上空大气颗粒物中的化学元素是源于地壳还是海洋而首次提出来的。它选择满足一定条件的元素作为参比元素(一般选择表生过程中地球化学性质稳定的元素),然后将样品中元素的浓度与基线中元素的浓度进行对比,以此来判断表生环境介质中元素的人为污染状况[4]。 ) ()(B B C C ref n ref n EF sample back round = 式中:C n 为待测元素在所测环境中的浓度; C ref 为参比元素在所测环境中的浓度; B n 为待测元素在背景环境中的浓度; B ref 为参比元素在背景环境中的浓度。 3、地积累指数法 地积累指数法是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller 在1969年提出的,用于定量评价沉积物中的重金属污染程度[5]。 =I geo log 2BE C n i 5.1 式中:C i 为样品中第i 种重金属元素的平均浓度( mg/kg ), BE n 是所测元素的平均地球化学背景值,通常为全球页岩元素的平均含量( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为13、0.4、62、45、0.35、68、34、118 mg/kg),1.5 是用来校正由于风化等效应引起的背景值差异的修正指数。

2011年数学建模获奖论文 A题 城市表层土壤重金属污染分析

2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛 编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。城市工业、经济的发展,污水排放和汽车尾气排放等均能引起城市表层土壤重金属污染。而重金属污染对城市环境和人类健康造成了严重的威胁,因此对城市表层土壤重金属污染的研究具有重大意义。 对于问题1,先用MATLAB软件对所给数据进行处理,插值拟合得出8种主要重金属元素在该城区的空间分布图;再用内梅罗综合污染指数评价法建立模型进行求解。首先用EXCEL对数据进行分析,得出各区的8种重金属的平均浓度;然后结合MATLAB软件求出各 各种元素之间及其与海拔之间的相关系数矩阵和相关度;然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图,参照主要重金属含量土壤单项污染的指数,分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、主干道路区和生活区。 对于问题3,由上述问题的分析可以认为重金属的分布是连续的,物质的扩散从高浓度向低浓度进行。在模型一数据处理基础上建立遍历搜索模型,结合MATLAB软件求出重金属空间分布中的极值点即可能的污染源,得出极值点后再结合《国家土壤环境质量标准》通过MATLAB软件对极值点进行筛选,得出8种重金属元素的主要污染源。 对于问题4,对所建立的模型进行分析,找出了各个模型的优缺点。然后分析影响城市地质演化模型的因素,为更好地研究城市地质环境的演变模式,从动态和多元的角度出发,还应搜集采样点的长期动态数据和岩石、土壤、大气、水和生物等因素的相关信息,分别建立动态动态传播模型和城市地质环境的综合评价预测模型。 关键词:梅罗综合污染指数评价法污染等级相关矩阵遍历搜索模型污染源

重金属污染风险评价

题目:海洋重金属污染现状及风险评价手段 2016年10月28日

目录 目录 (2) 摘要............................................................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract .. (3) 1.引言 (4) 2.重金属来源 (4) 3.海洋重金属污染现状 (5) 4.海洋重金属污染危害 (5) 5.评价方法 (6) 5.1生物监测评价方法 (6) 5.2水质直接评价方法 (6) 5.2.1单项指数法 (6) 5.2.2模糊数学法 (7) 5.3沉积物评价方法 (7) 5.3.1地累积指数法 (7) 5.3.2潜在生态风险指数法 (7) 5.3.3综合污染指数法 (8) 5.3.4内梅罗综合指数法 (8) 5.3.5污染负荷指数法 (8) 5.3.6沉积物富集系数法 (8) 5.3.7次生相与原生相比值法 (9) 5.3.8沉积物质量基准法 (9) 6.研究进展 (9) 7.研究展望 (10) 8.致谢 (11)

海洋重金属污染现状及风险评价手段 摘要:近年来,我国海洋经济发展迅速,海洋环境问题凸显,其中,海洋重金属污染问题已引起各界的高度关注,本文总结了海洋重金属污染的途径、现状及危害,以及国内外关于海洋重金属的风险评价包括的三个方面。一是生物监测的评价方法,二是水质直接评价方法,三是沉积物评价方法。并提出关于海洋重金属风险评价的展望。 关键词:海洋、重金属、风险评价 The Status and Risk Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in the Sea Abstract:in recent years, China's rapid development of marine economy, marine environmental problems highlighted, among them, pay close attention to marine heavy metal pollution problem has attracted from all walks of life, this paper summarizes the approaches of marine heavy metal pollution, current situation and harm, including three aspects at home and abroad on Marine heavy metal risk assessment. One is to evaluate the biological monitoring method the two is the direct evaluation method of water quality, sediment is three evaluation methods. And put forward the prospects about marine risk assessment of heavy metals. Key words: marine;heavy metal;risk assessment.

中药重金属污染及其评价方法研究现状

中药重金属污染及其评价方法研究现状 中药材重金属污染已成为国内外共同关注的热点问题。了解并掌握我国中药材重金属污染情况,不仅有利于中药材重金属污染总体状况的判断,也可为相关政策的制定提供数据基础。本文对近十几中药材重金属污染及其评价方法研究做一总结,为后续系统评价我国中药材重金属污染情况提供支持。 Abstract:Heavy metal pollution in traditional Chinese medicine has become a concerned hot issue both at home and abroad. Understanding and mastering the situation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine is not only beneficial to the general situation of judgment of heavy metal pollution,but also provides the data foundation for the development of relevant policies. In this article,the current heavy metal pollution of traditional Chinese medicine and its evaluation methods were summarized,in order to provide supports for the follow-up systemtic evaluation of heavy metal pollution in traditional Chinese medicine. Key words:traditional Chinese medicine;heavy metal;evaluation methods;review 土壤是中药材生长最基本的要素,为其生长提供了有机质和矿物营养元素。因此,一般说来土壤重金属污染越严重,中药材受重金属污染也就越严重,其产量和品质也越差。为此,笔者对近十几年的相关研究进行总结,为进一步系统评价我国中药材重金属污染提供参考。 1 中药材重金属污染研究 1.1 现状 近几年的研究表明,我国中药材重金属超标的严峻形势不容忽视。2011年,邹氏等[1]对“浙八味”品种生长调查发现,浙贝母、温郁金、白术、白芍镉(Cd)超标情况相对严重,尤其温郁金100%超标,有的甚至超过标准数倍。冯氏等[2]对100种中药材进行测定,结果显示铅(Pb)、Cd、砷(As)等有害重金属元素存在于大部分的中药材中。王氏等[3]对金银花、山楂、红花等10种中药材所含As、Cd、铜(Cu)、汞(Hg)、Pb进行了测定,发现除山楂外,其余9种中药材均超标。其中金银花As超标率为24%,Hg超标率为47%,Cd超标率为24%,Pb超标率为6%;积雪草Cd超标 率为100%,As和Pb超标率为18%,Cu超标率为9%。杨氏等[4]对黔东南州9种中药材重金属污染情况进行了评价,结果7个品种重金属超标,其中金银花Pb和Cd含量超标、黄柏Pb含量超标。颜氏等[5]对陕西和山东产丹参进行了重金属检测,结果两地产丹参均含As、Hg、Cu、Cd、Pb等,其中Cu超标相对较为普遍。陈氏等[6]对医院药房常用10种中药饮片进行了As、Hg、Pb、Cd、镍(Ni)测定,结果在35个样本中有18个样本的重金属含量超标,占总样品量

土壤重金属污染评价方法的研究概况毕业论文

土壤重金属污染评价方法的研究概况毕业论文 目录 前言 (2) 第1章土壤重金属风险评估方法概况 (3) 1.1土壤重金属风险评估研究现状 (3) 1.1.1 健康风险评价方法 (3) 1.1.2 生态风险评价方法 (4) 1.3基于土壤重金属形态学的重金属污染风险评价方法 (5) 1.3.1 基于形态学研究的RAC风险评价法 (5) 1.3.2 次生相与原生相比值法(RSP)和次生相富集系数 法(PEF) (6) 第2章重金属污染的土壤安全评价 (7) 2.1 土壤重金属污染安全评价的研究概述 (7) 2.1.1 单因子质量指数法 (7) 2.1.2 模糊数学法 (8) 第3章土壤重金属生物有效性的评价方法 (9) 3.1生物有效性的概念 (9) 3.2 化学浸提法(化学萃取法) (10) 3.2.1 一次浸提法(又独浸提法) (10) 3.2.2 连续浸提法 (12) 3.3 植物培养法 (13) 3.3.1 幼苗密集培养法(又名黑麦幼苗法) (14) 3.3.2 盆钵试验和田间试验 (14) 结论 (16)

谢辞 (17) 参考文献 (18) 外文资料翻译 (21) 前言 土壤是人类不可或缺的生产资料,重金属污染是破坏土壤生态环境的主要因素。土壤中的有毒重金属能通过食物链直接危害人体健康。重金属污染是当今土壤污染中影响面最广、危害最大的环境问题之一,由于重金属污染毒理机制和生物效应的复杂性及其在土壤中的稳定性,对重金属污染的研究一直是当今学术界的热点。土壤是相对不可再生的自然资源,也是不可替代的自然资源,是人类赖以生产、生活和生存的物质基础。资源开发和工业生产把大量有毒有害的重金属释放到土壤中,重金属被作物吸收富集后通过食物链传递给人或动物,给人体健康带来严重危害。土壤重金属污染是资源开发和其他工业生产项目环境影响评价的重要生态敏感因子。 本文首先介绍了土壤重金属的风险评估,其中有健康风险评价、生态风险评价、基于重金属形态学的风险评价等,并对土壤重金属污染的安全评价做了简单介绍。本文重点讨论土壤中重金属生物有效性的概念和评价方法两个方面。在估重金属污染土壤的环境质量时,一般采用重金属的总量指标和环境质量生物学指标,总量指标难以反映土壤重金属的有效性,而生物学指标对气候、人为活动等外界条件的反应较为敏感。 重金属污染是环境中一种较为严重的污染类型,因为土壤及沉积物中的重金属不能为微生物所分解,却可以为生物富集。自从50年代中期,日本发生了骨痛病和水误病以后,重金属环境污染问题受到人们极大关注删。因此对土壤重金属污染的客观评价显现出重要的地位,

土壤环境质量评价

河南科技大学教案首页 课程名称环境监测与评价计划学时 2 授课章节第19课土壤环境评价 教学目的和要求: 掌握土壤环境评价相关概念、方法及相关标准。 教学基本内容: (1)土壤环境质量现状评价 (2)土壤环境质量预测评价 教学重点和难点: 土壤环境质量评价相关公式的运用 授课方式、方法和手段: 课堂讲授、提问等方法相结合 作业与思考题: 如何开展土壤环境质量现状评价? 如何开展土壤环境质量预测评价? 说明:1.教案首页中各栏目内上下尺寸可自行调整。 2.教案首页后续页用河南科技大学教案专用纸书写,或使用A4纸打印。

第十九课土壤环境质量评价 Pedosphere土壤圈是大气圈、水圈、生物圈、岩石圈相互作用的产物。土壤物质来源于这些圈层,以三种状态----固态、液态和气态存在着,固体部分包括有机物(来源于生物圈)和无机矿物(来源于岩石圈),液体部分即土壤溶液(水圈的组成部分),气体既包括大气中的气体,还包括土壤生物化学反应释放出的气体(最终进入大气圈)。 土壤是各种污染物最终的“宿营地”,世界上90%的污染物最终滞留在土壤内。专家表示,“多体检比治病好”,监测可以了解土壤污染的程度,为环境管理提供科学的依据。同时,土壤污染的防治技术也需要不断提高。为全面、系统、准确掌握我国土壤污染的真实“家底”,有效防治土壤污染,确保百姓身体健康,环保总局和国土资源部2006年7月18日联合启动了经费预算达10亿元的全国首次土壤污染状况调查。调查的重点区域是长三角、珠三角、环渤海湾地区、东北老工业基地、成渝地区、渭河平原以及主要矿产资源型城市。长三角某地区一处土壤检出的有害物竟达100多种! 本次调查的主要任务包括: (1)开展全国土壤环境质量状况调查与评价。在全国范围内系统开展土壤环境现状调查,通过分析土壤中重金属、农药残留、有机污染物等项目的含量及土壤理化性质,结合土地利用类型和土壤类型,开展基于土壤环境风险的土壤环境质量评价。土壤环境质量状况调查的重点区域是基本农田保护区和粮食主产区。 (2)开展重点区域土壤污染风险评估与安全等级划分。把重污染企业周边、工业遗留或遗弃场地、固体废物集中处理处置场地、油田、采矿区、主要蔬菜基地、污灌区、大型交通干线两侧以及社会关注的环境热点区域作为调查重点,查明土壤污染的类型、范围、程度以及土壤重污染区的空间分布情况,分析污染成因,确定土壤环境安全等级,建立污染土壤档案。 (3)开展全国土壤背景点环境质量调查与对比分析。在“七五”全国土壤环境背景值调查的基础上,采集可对比的土壤样品,分析20年来我国土壤背景点环境质量变化情况。 (4)开展污染土壤修复与综合治理试点。通过自主研发、引进吸收和技术创新,筛选污染土壤修复技术,编制污染土壤修复技术指南,开展污染土壤修复与综合治理的试点示范。 (5)建设土壤环境质量监督管理体系。制定适合我国国情的土壤污染防治基本战略,提出国家土壤污染防治政策法规和标准体系框架,拟定土壤污染防治法草案,完善国家土壤环境监测网络。 根据安排,今年7月至2007年底是调查的实施阶段,主要任务是进行野外采样和室内数据分析工作;2008年是调查的总结阶段,主要任务是编制调查报告,全面总结和集成调查成果。 第一节概论 一、土壤环境质量评价的原则和程序

土壤中重金属含量测定与污染评价电子教案

实验题目土壤中重金属含量测定与污染评价 一、实验目的与要求 1、了解土壤的组成,了解土壤中重金属Cu对生物的危害及其迁移影响因素。 2、了解Cu, Pb, Cr, Cd, Zn ,Tl污染的GB标准。 3、掌握土壤消解及其前处理技术和原子吸收分析土壤中金属元素的方法。 4、掌握土壤中Cu的污染评价方法。掌握土壤中其它重金属的污染评价方法。 二、实验方案 1、实验原理 用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸混合酸体系消解土壤样品,使待测元素全部进入试液,同时所有的Cu都被氧化。在消解液中加入氯化铵溶液(消除共存金属离子的干扰)后定容,喷入原子吸收分光光度计原子化器的富燃性空气-乙炔火焰中进行原子化,产生的铜基态原子蒸汽对铜和铅空心阴极灯发射的特征波长进行选择性吸收,测定其吸光度,用标准曲线法定量。 2、实验试剂。 大学城各采样点土壤、盐酸GR、硝酸GR、氢氟酸GR、高氯酸GR、蒸馏水、(1+5)HNO 3 2、实验仪器: 原子吸收分光光度计、铜空心阴极灯、烧杯50mL(聚四氟乙烯)、移液管(1,2,5,10mL),滴管、50ml比色管,量筒及实验室常用仪器等。 3、实验步骤(土壤样品已经制备好,直接用就可以了)。 (1)土壤样品的消解。分别称取0.5g左右的三种土壤样品与50mL聚四氟乙烯烧杯中,用移液管量取2mL的水湿润,加入10mL的盐酸,在电热板上加热到溶液接近干燥,然后加入10 mL硝酸,继续加热到溶解物近干,用滴管加入5mL 氢氟酸并加热分解去除硅化物,接近干后加入5mL高氯酸加热至消解物不再冒白烟时,取下冷却。 (2)冷却完毕后,将残留物洗至50mL比色管,后加入2mL浓硝酸,并定容至标线,摇匀,静置. (3)由于溶液比较浑浊,干过滤后所得清液,用原子吸收分光光度计测其Cu

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