土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)涉及評(píng)價(jià)因子、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)模式。評(píng)價(jià)因子數(shù)量與項(xiàng)目類型取決于監(jiān)測(cè)的目的和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件。評(píng)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(píng)價(jià)模式常用污染指數(shù)法或者與其有關(guān)的評(píng)價(jià)方法。
一、污染指數(shù)評(píng)價(jià)
(一)單項(xiàng)污染指數(shù)
土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)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。計(jì)算公式如下:
Pip=Ci/Sip
式中:Pip——土壤中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù);
Ci——調(diào)查點(diǎn)位土壤中污染物i的實(shí)測(cè)濃度,mg/kg;
Sip——污染物i的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)mg/kg,見表8.3。
根據(jù)Pip的大小,可將土壤污染程度劃分為五級(jí)(見表8.4)。
(二)綜合污染指數(shù)
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)。
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)尺度因素和價(jià)態(tài)效應(yīng)綜合影響。其表達(dá)式:
CPI=X·(1+RPE)+Y·DDMB /(Z·DDSB)
式中:CPI一一綜合污染指數(shù);
X、Y—一分別為測(cè)量值超過標(biāo)準(zhǔn)值和背景值的數(shù)目;
RPE——相對(duì)污染當(dāng)量;
DDMB——元素測(cè)定濃度偏離背景值的程度;
DDSB——土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度;
Z——用作標(biāo)準(zhǔn)元素的數(shù)目。
1.計(jì)算相對(duì)污染當(dāng)量(RPE)
式中:N——測(cè)定元素的數(shù)目;
Ci——測(cè)定元素i的濃度;
Cis——測(cè)定元素i的土壤標(biāo)準(zhǔn)值;
n——測(cè)定元素i的氧化數(shù)。
對(duì)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(píng)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(cè)定濃度偏離背景值的程度(DDMB )
式中:CiB——元素i的背景值;
其余符號(hào)同上。
3.計(jì)算土壤標(biāo)準(zhǔn)偏離背景值的程度(DDSB)
式中:Z——用于評(píng)價(jià)元素的個(gè)數(shù),其余符號(hào)的意義同上。
用CPI評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)體系見表8.5。
4.污染表征
式中:X一一超過土壤標(biāo)準(zhǔn)的元素?cái)?shù)目;
a、b、c等——超標(biāo)污染元素的名稱;
N——測(cè)定元素的數(shù)目;
CPI——綜合污染指數(shù)。
(三)污染累積指數(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。土壤污染累積指數(shù)=土壤污染物實(shí)測(cè)值/污染物背景值
二、超標(biāo)率(倍數(shù))評(píng)價(jià)
(一)污染物分擔(dān)率
土壤污染物分擔(dān)率可評(píng)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。
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)×100%
(二)污染超標(biāo)倍數(shù)、樣本超標(biāo)率
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。
土壤污染超標(biāo)倍數(shù)二(土壤某污染物實(shí)測(cè)值一某污染物質(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(cè)樣本總數(shù))×100%
三、內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)
內(nèi)梅羅污染指數(shù)(PN)=﹛[(PI均2)+(PI最大2)]/2} 1/2
式中:PI均——平均單項(xiàng)污染指數(shù);
PI最大——最大單項(xiàng)污染指數(shù)。
內(nèi)梅羅指數(shù)反映了各污染物對(duì)土壤的作用,同時(shí)突出了高濃度污染物對(duì)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(jí)。內(nèi)梅羅指數(shù)土壤污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表8.6。
四、背景值及標(biāo)準(zhǔn)偏差評(píng)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(píng)價(jià):
若土壤某元素監(jiān)測(cè)值xI<x-2s,則該元素缺乏或?qū)儆诘捅尘巴寥溃?
若土壤某元素監(jiān)測(cè)值在x±2s,則該元素含量正常;
若土壤某元素監(jiān)測(cè)值xI>x+2s,則土壤己受該元素污染,或?qū)儆诟弑尘巴寥涝睾俊?
五、土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。主要蔬菜基地、無機(jī)污染物背景值高于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估參考值的區(qū)域不適用此評(píng)估。
(一)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
1.適用范圍
重污染企業(yè)及周邊地區(qū),工業(yè)企業(yè)遺留/遺棄場(chǎng)地,固體廢棄物集中填埋、堆放、焚燒處理、處置場(chǎng)地及其周邊地區(qū),工業(yè)(園)區(qū)及周邊等污染場(chǎng)地適用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2.評(píng)估方法
土壤污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用商值法進(jìn)行單因子評(píng)估,其計(jì)算公式如下:
Qi健=Ci/Ri健
式中:Qi健——土壤污染物i的健康風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(商值);
Ci——調(diào)查點(diǎn)位土壤中污染物i的實(shí)測(cè)濃度,mg/kg;
Ri健——污染物i的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估參考值,mg/kg,見表8.7。
3.風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)
根據(jù)Qi健值的大小,可將土壤污染健康風(fēng)險(xiǎn)程度劃分為四級(jí),見表8.8。
(二)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
1.適用范圍
油田、采礦區(qū)及周邊地區(qū)土壤,污灌區(qū)土壤,規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)周邊土壤,大型交通干線兩側(cè)土壤等可能受到污染的場(chǎng)地適用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2.評(píng)估方法
土壤污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用商值法進(jìn)行單因子評(píng)估,其計(jì)算公式如下:
Qi生=Ci/Ri生
式中:Qi生—一土壤污染物i的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(商值);
Ci——調(diào)查點(diǎn)位土壤中污染物i的實(shí)測(cè)濃度,mg/kg;
Ri生——污染物i的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估參考值,mg/kg,見表8.9。
3.風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)
根據(jù)Qi生值的大小,可將土壤污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度劃分為四級(jí)。
社會(huì)關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)區(qū)域土壤和其他可能造成土壤污染的場(chǎng)地可根據(jù)實(shí)際情況采用健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
注:華南標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)-國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采購平臺(tái)