土壤環境質量評價一般以單項污染指數為主,指數小污染輕,指數大污染則重。當區域內土壤環境質量作為一個整體與外區域進行比較或與歷史資料進行比較時除用單項污染指數外,還常用綜合污染指數。土壤由于地區背景差異較大,用土壤污染累積指數更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔率可評價確定土壤的主要污染項目,污染物分擔率由大到小排序,污染物主次也同此序。除此之外,土壤污染超標倍數、樣本超標率等統計量也能反映土壤的環境狀況。污染指數和超標率等計算公式如下:
土壤單項污染指數=土壤污染物實測值/土壤污染物質量標準
土壤污染累積指數=土壤污染物實測值/污染物背景值
土壤污染物分擔率(%)=(土壤某項污染指數/各項污染指數之和)×99%
土壤污染超標倍數=(土壤某污染物實測值-某污染物質量標準)/某污染物質量標準
土壤污染樣本超標率(%)=(土壤樣本超標總數/監測樣本總數)×99%
8.2內梅羅污染指數評價
內梅羅污染指數(PN)= {[(PI均2)+ (PI2]/2}1/2
式中PI均和PI分別是平均單項污染指數和單項污染指數。
內梅羅指數反映了各污染物對土壤的作用,同時突出了高濃度污染物對土壤環境質量的影響,可按內梅羅污染指數,劃定污染等級。內梅羅指數土壤污染評價標準見表8-1。
表8-1 土壤內梅羅污染指數評價標準
等級 內梅羅污染指數 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背景值及標準偏差評價
用區域土壤環境背景值(x)95%置信度的范圍(x±2s)來評價:
若土壤某元素監測值xI<x-2s,則該元素缺乏或屬于低背景土壤。
若土壤某元素監測值在x±2s,則該元素含量正常。
若土壤某元素監測值xI>x+2s,則土壤已受該元素污染,或屬于高背景土壤。
8.4綜合污染指數法
綜合污染指數(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素標準(附錄B)尺度因素和價態效應綜合影響。其表達式:
式中CPI為綜合污染指數,X、Y分別為測量值超過標準值和背景值的數目,RPE為相對污染當量,DDMB為元素測定濃度偏離背景值的程度,DDSB為土壤標準偏離背景值的程度,Z為用作標準元素的數目。主要有下列計算過程:
(1)計算相對污染當量(RPE)
式中N是測定元素的數目,Ci 是測定元素i的濃度, Cis是測定元素i的土壤標準值,n為測定元素i的氧化數。對于變價元素,應考慮價態與毒性的關系,在不同價態共存并同時用于評價時,應在計算中注意高低毒性價態的相互轉換,以體現由價態不同所構成的風險差異性。
(2)計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)計算土壤標準偏離背景值的程度(DDSB)
式中,Z為用于評價元素的個數,其余符號的意義同上。
(4)綜合污染指數計算(CPI)
(5)評價
用CPI評價土壤環境質量指標體系見表12—2。
表12-2 綜合污染指數(CPI)評價表
X Y CPI 評價
0 0 0 背景狀態
0 ≥1 0<CPI<1 未污染狀態,數值大小表示偏離背景值相對程度
≥1 ≥1 ≥1 污染狀態,數值越大表示污染程度相對越嚴重
(6)污染表征
式中,X是超過土壤標準的元素數目,a、 b、 c等是超標污染元素的名稱,N是測定元素的數目,CPI為綜合污染指數。
9質量保證和質量控制
質量保證和質量控制的目的是為了保證所產生的土壤環境質量監測資料具有代表性、準確性、精密性、可比性和完整性。質量控制涉及監測的全部過程。
9.1采樣、制樣質量控制
9.2 實驗室質量控制
9.2.1 精密度控制
9.2.1.1測定率
每批樣品每個項目分析時均須做20%平行樣品;當5個樣品以下時,平行樣不少于1個。
9.2.1.2 測定方式
由分析者自行編入的明碼平行樣,或由質控員在采樣現場或實驗室編入的密碼平行樣。
9.2.1.3合格要求
平行雙樣測定結果的誤差在允許誤差范圍之內者為合格。允許誤差范圍見表13-1。對未列出允許誤差的方法,當樣品的均勻性和穩定性較好時,參考表13-2的規定。當平8土壤環境質量評價
土壤環境質量評價涉及評價因子、評價標準和評價模式。評價因子數量與項目類型取決于監測的目的和現實的經濟和技術條件。評價標準常采用國家土壤環境質量標準、區域土壤背景值或部門(專業)土壤質量標準。評價模式常用污染指數法或者與其有關的評價方法。
8.1污染指數、超標率(倍數)評價
土壤環境質量評價一般以單項污染指數為主,指數小污染輕,指數大污染則重。當區域內土壤環境質量作為一個整體與外區域進行比較或與歷史資料進行比較時除用單項污染指數外,還常用綜合污染指數。土壤由于地區背景差異較大,用土壤污染累積指數更能反映土壤的人為污染程度。土壤污染物分擔率可評價確定土壤的主要污染項目,污染物分擔率由大到小排序,污染物主次也同此序。除此之外,土壤污染超標倍數、樣本超標率等統計量也能反映土壤的環境狀況。污染指數和超標率等計算公式如下:
土壤單項污染指數=土壤污染物實測值/土壤污染物質量標準
土壤污染累積指數=土壤污染物實測值/污染物背景值
土壤污染物分擔率(%)=(土壤某項污染指數/各項污染指數之和)×99%
土壤污染超標倍數=(土壤某污染物實測值-某污染物質量標準)/某污染物質量標準
土壤污染樣本超標率(%)=(土壤樣本超標總數/監測樣本總數)×99%
8.2內梅羅污染指數評價
內梅羅污染指數(PN)= {[(PI均2)+ (PI2]/2}1/2
式中PI均和PI分別是平均單項污染指數和單項污染指數。
內梅羅指數反映了各污染物對土壤的作用,同時突出了高濃度污染物對土壤環境質量的影響,可按內梅羅污染指數,劃定污染等級。內梅羅指數土壤污染評價標準見表8-1。
表8-1 土壤內梅羅污染指數評價標準
等級 內梅羅污染指數 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背景值及標準偏差評價
用區域土壤環境背景值(x)95%置信度的范圍(x±2s)來評價:
若土壤某元素監測值xI<x-2s,則該元素缺乏或屬于低背景土壤。
若土壤某元素監測值在x±2s,則該元素含量正常。
若土壤某元素監測值xI>x+2s,則土壤已受該元素污染,或屬于高背景土壤。
8.4綜合污染指數法
綜合污染指數(CPI)包含了土壤元素背景值、土壤元素標準(附錄B)尺度因素和價態效應綜合影響。其表達式:
式中CPI為綜合污染指數,X、Y分別為測量值超過標準值和背景值的數目,RPE為相對污染當量,DDMB為元素測定濃度偏離背景值的程度,DDSB為土壤標準偏離背景值的程度,Z為用作標準元素的數目。主要有下列計算過程:
(1)計算相對污染當量(RPE)
式中N是測定元素的數目,Ci 是測定元素i的濃度, Cis是測定元素i的土壤標準值,n為測定元素i的氧化數。對于變價元素,應考慮價態與毒性的關系,在不同價態共存并同時用于評價時,應在計算中注意高低毒性價態的相互轉換,以體現由價態不同所構成的風險差異性。
(2)計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)計算土壤標準偏離背景值的程度(DDSB)
式中,Z為用于評價元素的個數,其余符號的意義同上。
(4)綜合污染指數計算(CPI)
(5)評價
用CPI評價土壤環境質量指標體系見表12—2。
表12-2 綜合污染指數(CPI)評價表
X Y CPI 評價
0 0 0 背景狀態
0 ≥1 0<CPI<1 未污染狀態,數值大小表示偏離背景值相對程度
≥1 ≥1 ≥1 污染狀態,數值越大表示污染程度相對越嚴重
(6)污染表征
式中,X是超過土壤標準的元素數目,a、 b、 c等是超標污染元素的名稱,N是測定元素的數目,CPI為綜合污染指數。
原創作者:長沙基隆儀器儀表有限公司