土地質(zhì)量地球化學 評估技術(shù)要求

1、土地質(zhì)量地球化學 評估技術(shù)要求1匯報提綱名詞概念1總 則2評估方案3土地質(zhì)量地球化學評估是多目標區(qū)域地球化學調(diào)查系統(tǒng)工程中的一項重要組成部分，是勘查地球化學服務于國民經(jīng)濟建設的又一個新開拓的應用領(lǐng)域，是繼調(diào)查摸清家底、評價查清問題后，將調(diào)查和研究成果運用于生產(chǎn)實踐的重要舉措。土地質(zhì)量地球化學評估是實現(xiàn)土地從數(shù)量管護到質(zhì)量和生態(tài)管護的基本保證。基本概念：1、土地土地是綜合體土地是自然產(chǎn)物組成土地各要素，在一定的時間和空間內(nèi)，相互聯(lián)系、相互作用、相互依存而組成具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機整體。土地的性質(zhì)和用途取決于全部構(gòu)成要素的綜合作用，而不取決于任何一個單獨的要素。因此，評價土地時要綜合考慮各要素的

2、特性及其相互作用，才能得出符合客觀實際的結(jié)果。 土地是自然的產(chǎn)物，不是人類勞動的產(chǎn)物，但人類活動可以引起土地有關(guān)組成要素的性質(zhì)變化，從而影響土地的性質(zhì)和用途的變化。 土地是地球陸地表面由地貌、土壤、巖石、水文、氣候和植被等要素組成的自然歷史綜合體，它包括人類過去和現(xiàn)在的種種活動結(jié)果。土地是具有固定位置的空間客體土地具有立體的垂直剖面，在縱向范圍上，它包括地表、地面，也包括較深的地下，它向上、向下的范圍是現(xiàn)今人們利用土地的技術(shù)所能達到的范圍。土地包括人類過去和現(xiàn)在的活動結(jié)果，人類活動影響土地性質(zhì)和用途，這種新的性質(zhì)和用途，與人類的活動成果密不可分，沒有這些成果，土地就不具有這些用途。從這一意義上

3、講，這些人類的活動結(jié)果也是土地的重要組成部分。土地是地球表面的陸地部分.海洋和陸地是地球表面的兩大組成部分，有著明顯區(qū)別的自然地理特征。陸地是突出于海洋面上的部分，包括內(nèi)陸水域、海洋灘涂。將土地限定在陸地范圍，符合人們的一般認識和勞動習慣。.人類活動結(jié)果是土地重要組成部分土地質(zhì)量 土地質(zhì)量是指土地在一定的用途條件下，對該用途是否適宜以及適宜的程度或生產(chǎn)力的大小或價格的高低。它是土地的綜合屬性，也是土地對某種用途適宜不適宜，或適宜程度高低的表示。土地質(zhì)量的差別，實質(zhì)上是土地生產(chǎn)力高低的差異。土地質(zhì)量可以用可度量測定的土地屬性，即土地特性指標綜合表述，也可以用土地生產(chǎn)力的指標表示，如產(chǎn)量、產(chǎn)值、凈

4、產(chǎn)值、純收入、利潤、級差收益等。 在不同的土地利用狀態(tài)下，土地質(zhì)量的含義也有差異。在農(nóng)、林、牧業(yè)等利用中，土地質(zhì)量指的是土地生物生產(chǎn)能力的差異，即土地勞動生產(chǎn)率的高低；在工業(yè)、交通、城鎮(zhèn)等非農(nóng)業(yè)建設利用中，則是指以區(qū)位條件優(yōu)劣為主造成的勞動生產(chǎn)率或土地使用效益的差異。土壤與土地質(zhì)量評估土壤是發(fā)育于地球陸地表面具有一定肥力且能夠生長植物的疏松表層（包括海、湖淺水區(qū)）。不同學者對土壤定義略有不同：土壤是發(fā)育于地球陸地表面具有生物活性和孔隙結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，是地球陸地表面的脆弱薄層（Garrison Sposito,1992）。土壤是固態(tài)地球表面具有生命活動，處于生物與環(huán)境間進行物質(zhì)循環(huán)和能量交換的疏松表

5、層（趙其國，1996）。土壤是母質(zhì)、氣候、生物、地形、時間和人類等因素共同作用的結(jié)果，她是土地的主體，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā)，土壤質(zhì)量的好壞對土地質(zhì)量具有決定性作用，用于土壤質(zhì)量評價的指標很多，但不同類型的土壤，不同景觀區(qū)的土壤所采用的參數(shù)指標和評價體系都有所差別。 由于影響土壤質(zhì)量的因子間普遍存在著相關(guān)性，甚至是信息的彼此疊加，故進行土壤質(zhì)量評價時沒有必要將所有因子都考慮進去，可根據(jù)不同的土壤類型、不同的評價目的對這些指標進行取舍組合。為了排除人為主觀性對選擇評價因子的影響，使篩選的主參評因子能較全面客觀地反映土壤的實際狀況。在進行土壤質(zhì)量評價時，通常借用數(shù)學手段對所選的較全面的評價指標進行數(shù)理

6、統(tǒng)計、分析、轉(zhuǎn)換，篩選出合理的土壤質(zhì)量評價的指標，常用的方法有：多元回歸分析、聚類分析、主成分分析、因子分析和判別分析等。 2001年，某些學者對美國西部平原區(qū)進行土壤質(zhì)量評價時，選擇了18項參評指標，利用判別分析和主成分析篩選出能夠較好的反映該地區(qū)土壤質(zhì)量主要因子只有4項，它們分別為：土壤質(zhì)地、有機質(zhì)、酸堿度和磷。國內(nèi)進行土壤質(zhì)量評價時，也通常選用大量營養(yǎng)元素總N、有效P、有效K、土壤質(zhì)地、粘粒、TOC等指標進行評價。隨著土壤環(huán)境質(zhì)量的日益惡化，許多科學家在進行土壤質(zhì)量評價時，參評因子更多的側(cè)重于土壤中的污染物，尤其以土壤中Hg、Cd、Pb、As、Cu、Ni、Cr、Zn等重金屬為主。土地的生

7、產(chǎn)能力，不僅受大氣、光、熱等影響，土壤本身元素含量高低以及土壤基本理化性質(zhì)也是影響其重要因素。在土地質(zhì)量地球化學評估中，除了考慮地球化學指標，還包括了灌溉水元素含量、大氣質(zhì)量等各種指標。土壤質(zhì)量物理指標土壤質(zhì)量化學指標土壤質(zhì)量生物指標通氣性團聚穩(wěn)定性容重粘土礦物學性質(zhì)顏色濕度（干、潤、濕）障礙層深度導水率氧擴散率粒徑分布滲透阻力孔隙連通性孔徑分布土壤強度土壤根性結(jié)構(gòu)體類型溫度總孔隙度持水性鹽基飽和度陽離子交換量污染物有效性污染物濃度污染物活動性污染物存在狀態(tài)交換性鈉百分率（ESP）養(yǎng)分循環(huán)速率pH 植物養(yǎng)分有效性植物養(yǎng)分含量鈉交換比（SAR）有機碳生物量C和N總生物量細菌真菌潛在可礦化N土壤呼

8、吸酶脫氫酶磷酸酶硫酸脂酶生物碳/總有機碳呼吸/生物量微生物群落指紋培養(yǎng)基利用率脂肪酸分析氨基酸分析表1 土壤質(zhì)量評價參數(shù)一覽表技術(shù)要求中規(guī)定的名次概念1、土地質(zhì)量 Land Quality在生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)，維持生物的生產(chǎn)力、保護環(huán)境質(zhì)量以及促進動植物及人類健康，保持或改善大氣和水的質(zhì)量，支持人類健康和居住的能力及其它生態(tài)環(huán)境問題的能力。土地具有不同等級的質(zhì)量，這是與自然作用和人為作用引起的動態(tài)變化有關(guān)的一種固有的土地屬性。土地質(zhì)量地球化學評估 Land Quality Geochemical Assessment依據(jù)土地有益元素、有毒有害元素和有機污染物含量水平等地球化學指標因素，及其對土地基

9、本功能的影響程度而進行的土地質(zhì)量級別評定。土地質(zhì)量地球化學評估指標以反映土地質(zhì)量的地球化學要素如土壤肥力指標、土壤環(huán)境健康指標為主，以地質(zhì)背景、大氣質(zhì)量、水體質(zhì)量和生物效應為輔，綜合考慮與土地利用有關(guān)的各種因素，以實現(xiàn)土地質(zhì)量的地球化學評估。 總 則1、土地質(zhì)量地球化學評估是以多目標區(qū)域地球化學調(diào)查為基礎，以生態(tài)地球化學理論為指導，以科學量化土地質(zhì)量、實現(xiàn)動態(tài)管理和成果數(shù)據(jù)的查詢、利用為目的的一項綜合評估工程。2、土地質(zhì)量地球化學評估依據(jù)土地中各項有益、有害元素指標和有機污染物含量水平及其對土地生產(chǎn)功能影響程度進行系統(tǒng)研究和質(zhì)量級別評定，以服務于土地質(zhì)量與生態(tài)管理和土地資源合理利用為宗旨。3土

10、地質(zhì)量地球化學評估以土壤地球化學調(diào)查數(shù)據(jù)為主要指標，以元素在大氣、水體和生物體中含量分布為輔助指標，對土地質(zhì)量、價值及風險進行評估，為土地利用和規(guī)劃提供依據(jù)。4土地質(zhì)量地球化學評估遵循區(qū)域開展，逐步深入原則。一般應首先進行國家省級的區(qū)域性較小比例尺評估，在了解全局后，逐步地、有針對性地依次開展普查、詳查和精查等較大比例尺評估；也可根據(jù)實際需要直接開展某一級次的評估。5土地質(zhì)量地球化學評估應兼顧全面評估和突出重點兩個方面。全面評估，要求評價總體的、綜合的生態(tài)地球化學狀況和質(zhì)量水平。突出重點，要求評價重要的、起主導作用的生態(tài)地球化學問題。6土地質(zhì)量地球化學評估主要目的是為國家、省市等各級土地宏觀管

11、理和規(guī)劃提供地球化學依據(jù)，為土地可持續(xù)利用服務。同時，在調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、發(fā)展特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品、促進科學合理施肥及土壤污染治理等方面發(fā)揮指導作用。評估任務1以土地地球化學質(zhì)量研究為主，進行土壤學、環(huán)境科學、生態(tài)學等多學科綜合研究，制定出適合于研究區(qū)土壤特性、景觀特征的土地質(zhì)量地球化學評估方法、技術(shù)體系和標準體系。2b 研究影響土地質(zhì)量的各項地球化學指標特征，對土地質(zhì)量進行地球化學等級劃分和評估。分析不同土地利用方式、管理措施對土地質(zhì)量地球化學等級的影響，進行土地利用的地球化學適宜性分區(qū)。3c 建立土地質(zhì)量地球化學評估數(shù)據(jù)庫及圖形庫。3d 評估土地管理利用方式的可持續(xù)性，確定土地的最佳管理措施，為

12、政府評估可持續(xù)農(nóng)業(yè)和土地利用政策提供科學依據(jù)。土壤中N、P、K、Ca、Mg、S、B、Mo、Mn、Si、Co等必需和有益元素，pH、有機質(zhì)等理化指標和As、Cd、Hg、Pb等有害元素及有機污染物指標。評估指標內(nèi)部指標外部指標a 由灌溉、施肥、大氣沉降等因素進入到土壤中引起土地質(zhì)量變化的所有指標。b 能夠間接反映土地質(zhì)量的地球化學指標，如農(nóng)作物安全性指標(農(nóng)作物籽實As等有害元素含量及六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)等有機污染物含量)、成土母質(zhì)和成土過程地球化學指標等。鄉(xiāng)鎮(zhèn)：詳查評估市縣：普查評估國家省：區(qū)域評估比例尺為1:25萬， 采樣密度為1個點/km2。比例尺為1:5萬， 采樣密度為46個

13、點/km2 比例尺為1:1萬，采樣密度為836個點/km2評估分級、比例尺和采樣密度村組：精查評估 比例尺為1:5千，采樣密度為3664個點/km2在不同級別范圍內(nèi)進行土地質(zhì)量地球化學評估，為評估區(qū)土地資源規(guī)劃、整理和開發(fā)利用，進行農(nóng)業(yè)經(jīng)濟區(qū)劃和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，制定經(jīng)濟社會科學可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。a土壤化學成分和理化性質(zhì)相對均勻的平原區(qū)、草原區(qū)，采樣密度可適當放稀。b土壤中化學元素含量空間變異性較大的淺丘平壩、山間盆地、坡地、菜地、園地及小規(guī)模經(jīng)濟作物種植地區(qū)，采樣密度可適當加密。評估工作順序進行樣點布置樣品采集處理樣品分析測試評估指標篩選隸屬函數(shù)計算綜合參數(shù)計算等級實地校正土地等級劃分指標權(quán)重

14、賦值土地等級統(tǒng)計一般應首先進行國家省級評估，在了解全局后，逐步地、有針對性地開展較大比例尺的評估；也可根據(jù)實際需要直接開展某一級次的評估。 同一級評估：不同級評估：1、土壤樣品按照網(wǎng)格化布點。評估單元同采樣單元。2、大氣樣品采樣密度不限，原則上平均布點。3、灌溉水樣品按照灌溉水類型自行確定采樣密度及空間分布。4、農(nóng)作物樣品，按照污染情況或均勻布點采集。所有種類樣品布置、采集、加工、運輸、分析要求同多目標區(qū)域地球化學調(diào)查規(guī)范、生態(tài)地球化學評價技術(shù)要求和生態(tài)地球化學評價樣品分析要求評估指標分類：指標篩選原則：依據(jù)表層土壤和深層土壤中元素和指標的含量范圍及變化規(guī)律，給出的用于不同級別的土地質(zhì)量地球化

15、學評估的指標體系，在不同評估尺度內(nèi)，劃分的土地質(zhì)量地球化學等級具有可比性 。大比例尺的土地質(zhì)量地球化學評估可使用小比例尺的土地質(zhì)量地球化學評估指標。如鄉(xiāng)鎮(zhèn)級土地質(zhì)量地球化學評估指標可使用國家級、省級和市縣級土地質(zhì)量地球化學評估指標，省級土地質(zhì)量地球化學評估可使用國家級土地質(zhì)量地球化學評估指標，以實現(xiàn)全國、全省、全市等不同級別評估范圍內(nèi)的土地質(zhì)量地球化學等級可比。 必需大量元素、必需微量元素有益元素有機質(zhì)評估指標篩選有害元素有機污染物不同評估地區(qū)，可根據(jù)土壤中元素分布的實際情況和存在的生態(tài)環(huán)境地球化學問題增加評估指標，如放射性元素、稀土等。 肥力指標環(huán)境健康指標在系統(tǒng)研究影響土地質(zhì)量地球化學內(nèi)部

16、因素和外部因素的基礎上，進行評估指標的篩選。土地質(zhì)量地球化學評估指標篩選應遵循主導性原則、系統(tǒng)性原則、獨立性原則、穩(wěn)定性原則和區(qū)域性原則等。評估指標體系構(gòu)建目標層土地質(zhì)量地球化學評估等準則層土地肥力指標土地環(huán)境健康指標土壤指標層N、P、K、Ca、Mg、SAs、Cd、Hg、Pb等Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl Si、Co、Ni、Na有機氯農(nóng)藥I、Se、FpH第一評估層目標層土地質(zhì)量地球化學評估級準則層肥力指標環(huán)境健康指標2 大氣 3 水體4 農(nóng)作物N、P、K、As、Cd、Hg、Pb等有機氯農(nóng)藥I、Se、FpH不同評估對象，指標類型不同第二、三、四評估層1) 參評指標權(quán)重賦值的基本原則是同

17、類指標兩兩比較其對土地質(zhì)量影響的重要性，在此基礎上，依其空間變異性進行賦值。2) 每個評估層同一類指標的權(quán)重之和應為1。3) 各項評估指標權(quán)重賦值的方法也可采用層次分析法。4) 相同級別的土地質(zhì)量地球化學評估，評估指標權(quán)重取值一樣。5) 大比例尺的土地質(zhì)量地球化學評估指標權(quán)重可使用小比例尺的土地質(zhì)量地球化學評估指標權(quán)重，小比例尺的土地質(zhì)量地球化學評估指標權(quán)重可使用本級和更小比例尺的評估指標權(quán)重。指標權(quán)重賦值 隸屬函數(shù)值計算 pH、質(zhì)地、Se、I等N、P、K大量元素和TOC等As 、Cd、Hg、Pb等有害元素1、在評估區(qū)范圍內(nèi)，土壤氮、磷含量很高，水體存在富營養(yǎng)化情況下，氮和磷可采用峰值型函數(shù)。

18、2、在評估區(qū)范圍內(nèi)，土壤鹽堿化較嚴重情況下，鈣、鎂、硫和氯等元素可采用峰值型函數(shù)。3、隸屬函數(shù)模型中L、O1、O2和U值的確定 國標或行業(yè)標準統(tǒng)一可比根據(jù)評估區(qū)土壤元素含量水平和分布特征，自行確定土地質(zhì)量地球化學評估等級劃分第一評估指標層劃分出的土地質(zhì)量地球化學等級稱為等。在土地質(zhì)量地球化學等劃分基礎上，疊加第二、第三第n層指標評估結(jié)果，在等的基礎上進一步劃分出級。首先計算出肥力或環(huán)境健康指標的綜合評估參數(shù)PPfiCi（i=1，2，3，4n）i指標的隸屬度函數(shù)值i指標的權(quán)重綜合參數(shù)（P肥綜或 P環(huán)綜）10.70.70.30.3土地肥力分等豐富(一等)適量(二等)缺乏(三等)土地環(huán)境健康分等清潔

19、(一等)正常(二等)污染(三等)然后土地肥力分等和土地環(huán)境分等土地質(zhì)量地球化學綜合分等表肥力質(zhì)量分等綜合質(zhì)量分等環(huán)境健康分等差等中等中等污染良好優(yōu)良優(yōu)良正常良好優(yōu)良優(yōu)質(zhì)清潔缺乏適量豐富土地質(zhì)量地球化學級在土地質(zhì)量地球化學分等基礎上，疊加大氣質(zhì)量、灌溉水質(zhì)量、農(nóng)作物安全等影響土地質(zhì)量外部因素的指標評估結(jié)果，在等的基礎上劃分出級。土地質(zhì)量地球化學級的劃分不改變等的劃分結(jié)果，兩者是疊加關(guān)系。 在土地質(zhì)量地球化學評估等的圖示顏色上，疊加上不同代號表示不同級和評估的指標種類。影響土地質(zhì)量外部因素質(zhì)量分級與綜合參數(shù)對應表土地質(zhì)量地球化學等級表達方式色塊：色塊只用于表達土地質(zhì)量地球化學等，優(yōu)質(zhì)為深綠色、優(yōu)良為綠色、良好為黃色、中等為橙色、差等為紅色。色號: 0/155/0 105/