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土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)一般以單項(xiàng)污染指數(shù)為主,指數(shù)小污染輕,指數(shù)大污染則重。當(dāng)區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量作為一個(gè)整體與外區(qū)域進(jìn)行比較或與歷史資料進(jìn)行比較時(shí)除用單項(xiàng)污染指數(shù)外,還常用綜合污染指數(shù)。土壤由于地區(qū)背景差異較大,用土壤污染累積指數(shù)更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔(dān)率可評價(jià)確定土壤的主要污染項(xiàng)目,污染物分擔(dān)率由大到小排序,污染物主次也同此序。除此之外,土壤污染超標(biāo)倍數(shù)、樣本超標(biāo)率等統(tǒng)計(jì)量也能反映土壤的環(huán)境狀況。污染指數(shù)和超標(biāo)率等計(jì)算公式如下:
土壤單項(xiàng)污染指數(shù)=土壤污染物實(shí)測值/土壤污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測值/污染物背景值
土壤污染物分擔(dān)率(%)=(土壤某項(xiàng)污染指數(shù)/各項(xiàng)污染指數(shù)之和)×99%
土壤污染超標(biāo)倍數(shù)=(土壤某污染物實(shí)測值-某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))/某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土壤污染樣本超標(biāo)率(%)=(土壤樣本超標(biāo)總數(shù)/監(jiān)測樣本總數(shù))×99%
8.2內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價(jià)
內(nèi)梅羅污染指數(shù)(PN)= {[(PI均2)+ (PI2]/2}1/2
式中PI均和PI分別是平均單項(xiàng)污染指數(shù)和單項(xiàng)污染指數(shù)。
內(nèi)梅羅指數(shù)反映了各污染物對土壤的作用,同時(shí)突出了高濃度污染物對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響,可按內(nèi)梅羅污染指數(shù),劃定污染等級。內(nèi)梅羅指數(shù)土壤污染評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表8-1。
表8-1 土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
等級 內(nèi)梅羅污染指數(shù) 污染等級
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背景值及標(biāo)準(zhǔn)偏差評價(jià)
用區(qū)域土壤環(huán)境背景值(x)95%置信度的范圍(x±2s)來評價(jià):
若土壤某元素監(jiān)測值xI<x-2s,則該元素缺乏或?qū)儆诘捅尘巴寥馈?/span>
若土壤某元素監(jiān)測值在x±2s,則該元素含量正常。
若土壤某元素監(jiān)測值xI>x+2s,則土壤已受該元素污染,或?qū)儆诟弑尘巴寥馈?/span>
8.4綜合污染指數(shù)法
綜合污染指數(shù)(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素標(biāo)準(zhǔn)(附錄B)尺度因素和價(jià)態(tài)效應(yīng)綜合影響。其表達(dá)式:
式中CPI為綜合污染指數(shù),X、Y分別為測量值超過標(biāo)準(zhǔn)值和背景值的數(shù)目,RPE為相對污染當(dāng)量,DDMB為元素測定濃度偏離背景值的程度,DDSB為土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度,Z為用作標(biāo)準(zhǔn)元素的數(shù)目。主要有下列計(jì)算過程:
(1)計(jì)算相對污染當(dāng)量(RPE)
式中N是測定元素的數(shù)目,Ci 是測定元素i的濃度, Cis是測定元素i的土壤標(biāo)準(zhǔn)值,n為測定元素i的氧化數(shù)。對于變價(jià)元素,應(yīng)考慮價(jià)態(tài)與毒性的關(guān)系,在不同價(jià)態(tài)共存并同時(shí)用于評價(jià)時(shí),應(yīng)在計(jì)算中注意高低毒性價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)換,以體現(xiàn)由價(jià)態(tài)不同所構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)差異性。
(2)計(jì)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,其余符號同上。
(3)計(jì)算土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度(DDSB)
式中,Z為用于評價(jià)元素的個(gè)數(shù),其余符號的意義同上。
(4)綜合污染指數(shù)計(jì)算(CPI)
(5)評價(jià)
用CPI評價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系見表12—2。
表12-2 綜合污染指數(shù)(CPI)評價(jià)表
X Y CPI 評價(jià)
0 0 0 背景狀態(tài)
0 ≥1 0<CPI<1 未污染狀態(tài),數(shù)值大小表示偏離背景值相對程度
≥1 ≥1 ≥1 污染狀態(tài),數(shù)值越大表示污染程度相對越嚴(yán)重
(6)污染表征
式中,X是超過土壤標(biāo)準(zhǔn)的元素?cái)?shù)目,a、 b、 c等是超標(biāo)污染元素的名稱,N是測定元素的數(shù)目,CPI為綜合污染指數(shù)。
9質(zhì)量保證和質(zhì)量控制
質(zhì)量保證和質(zhì)量控制的目的是為了保證所產(chǎn)生的土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測資料具有代表性、準(zhǔn)確性、精密性、可比性和完整性。質(zhì)量控制涉及監(jiān)測的全部過程。
9.1采樣、制樣質(zhì)量控制
9.2 實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制
9.2.1 精密度控制
9.2.1.1測定率
每批樣品每個(gè)項(xiàng)目分析時(shí)均須做20%平行樣品;當(dāng)5個(gè)樣品以下時(shí),平行樣不少于1個(gè)。
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(zhì)控員在采樣現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室編入的密碼平行樣。
9.2.1.3合格要求
平行雙樣測定結(jié)果的誤差在允許誤差范圍之內(nèi)者為合格。允許誤差范圍見表13-1。對未列出允許誤差的方法,當(dāng)樣品的均勻性和穩(wěn)定性較好時(shí),參考表13-2的規(guī)定。當(dāng)平8土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)
土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)涉及評價(jià)因子、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)模式。評價(jià)因子數(shù)量與項(xiàng)目類型取決于監(jiān)測的目的和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)常采用國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域土壤背景值或部門(專業(yè))土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。評價(jià)模式常用污染指數(shù)法或者與其有關(guān)的評價(jià)方法。
8.1污染指數(shù)、超標(biāo)率(倍數(shù))評價(jià)
土壤環(huán)境質(zhì)量評價(jià)一般以單項(xiàng)污染指數(shù)為主,指數(shù)小污染輕,指數(shù)大污染則重。當(dāng)區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量作為一個(gè)整體與外區(qū)域進(jìn)行比較或與歷史資料進(jìn)行比較時(shí)除用單項(xiàng)污染指數(shù)外,還常用綜合污染指數(shù)。土壤由于地區(qū)背景差異較大,用土壤污染累積指數(shù)更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔(dān)率可評價(jià)確定土壤的主要污染項(xiàng)目,污染物分擔(dān)率由大到小排序,污染物主次也同此序。除此之外,土壤污染超標(biāo)倍數(shù)、樣本超標(biāo)率等統(tǒng)計(jì)量也能反映土壤的環(huán)境狀況。污染指數(shù)和超標(biāo)率等計(jì)算公式如下:
土壤單項(xiàng)污染指數(shù)=土壤污染物實(shí)測值/土壤污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測值/污染物背景值
土壤污染物分擔(dān)率(%)=(土壤某項(xiàng)污染指數(shù)/各項(xiàng)污染指數(shù)之和)×99%
土壤污染超標(biāo)倍數(shù)=(土壤某污染物實(shí)測值-某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))/某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
土壤污染樣本超標(biāo)率(%)=(土壤樣本超標(biāo)總數(shù)/監(jiān)測樣本總數(shù))×99%
8.2內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價(jià)
內(nèi)梅羅污染指數(shù)(PN)= {[(PI均2)+ (PI2]/2}1/2
式中PI均和PI分別是平均單項(xiàng)污染指數(shù)和單項(xiàng)污染指數(shù)。
內(nèi)梅羅指數(shù)反映了各污染物對土壤的作用,同時(shí)突出了高濃度污染物對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響,可按內(nèi)梅羅污染指數(shù),劃定污染等級。內(nèi)梅羅指數(shù)土壤污染評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表8-1。
表8-1 土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
等級 內(nèi)梅羅污染指數(shù) 污染等級
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背景值及標(biāo)準(zhǔn)偏差評價(jià)
用區(qū)域土壤環(huán)境背景值(x)95%置信度的范圍(x±2s)來評價(jià):
若土壤某元素監(jiān)測值xI<x-2s,則該元素缺乏或?qū)儆诘捅尘巴寥馈?/span>
若土壤某元素監(jiān)測值在x±2s,則該元素含量正常。
若土壤某元素監(jiān)測值xI>x+2s,則土壤已受該元素污染,或?qū)儆诟弑尘巴寥馈?/span>
8.4綜合污染指數(shù)法
綜合污染指數(shù)(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素標(biāo)準(zhǔn)(附錄B)尺度因素和價(jià)態(tài)效應(yīng)綜合影響。其表達(dá)式:
式中CPI為綜合污染指數(shù),X、Y分別為測量值超過標(biāo)準(zhǔn)值和背景值的數(shù)目,RPE為相對污染當(dāng)量,DDMB為元素測定濃度偏離背景值的程度,DDSB為土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度,Z為用作標(biāo)準(zhǔn)元素的數(shù)目。主要有下列計(jì)算過程:
(1)計(jì)算相對污染當(dāng)量(RPE)
式中N是測定元素的數(shù)目,Ci 是測定元素i的濃度, Cis是測定元素i的土壤標(biāo)準(zhǔn)值,n為測定元素i的氧化數(shù)。對于變價(jià)元素,應(yīng)考慮價(jià)態(tài)與毒性的關(guān)系,在不同價(jià)態(tài)共存并同時(shí)用于評價(jià)時(shí),應(yīng)在計(jì)算中注意高低毒性價(jià)態(tài)的相互轉(zhuǎn)換,以體現(xiàn)由價(jià)態(tài)不同所構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)差異性。
(2)計(jì)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,其余符號同上。
(3)計(jì)算土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度(DDSB)
式中,Z為用于評價(jià)元素的個(gè)數(shù),其余符號的意義同上。
(4)綜合污染指數(shù)計(jì)算(CPI)
(5)評價(jià)
用CPI評價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系見表12—2。
表12-2 綜合污染指數(shù)(CPI)評價(jià)表
X Y CPI 評價(jià)
0 0 0 背景狀態(tài)
0 ≥1 0<CPI<1 未污染狀態(tài),數(shù)值大小表示偏離背景值相對程度
≥1 ≥1 ≥1 污染狀態(tài),數(shù)值越大表示污染程度相對越嚴(yán)重
(6)污染表征
式中,X是超過土壤標(biāo)準(zhǔn)的元素?cái)?shù)目,a、 b、 c等是超標(biāo)污染元素的名稱,N是測定元素的數(shù)目,CPI為綜合污染指數(shù)。
原創(chuàng)作者:長沙基隆儀器儀表有限公司