土壤背景值
土壤背景值
土壤背景值又稱土壤本底值。它代表一定環(huán)境單元中的一個統(tǒng)計量的特征值。背景值這一概念*早是地質(zhì)學(xué)家在應(yīng)用地球化學(xué)探礦過程中引出的。背景值指在各區(qū)域正常地質(zhì)地理條件和地球化學(xué)條件下元素在各類自然體(巖石、風(fēng)化產(chǎn)物、土壤、沉積物、天然水、近地大氣等)中的正常含量。在環(huán)境科學(xué)中,土壤背景值是指在未受或少受人類活動影響下,尚未受或少受污染和破壞的土壤中元素的含量。當(dāng)今,由于人類活動的長期積累和現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,使自然環(huán)境的化學(xué)成分和含量水平發(fā)生了明顯的變化,要想尋找一個**未受污染的土壤環(huán)境是十分困難的,因此土壤環(huán)境背景值實際上是一個相對概念。
有關(guān)背景值的調(diào)查研究,近幾十年來國內(nèi)外做了大量工作。美國首先于1961年由地質(zhì)調(diào)查局在美國大陸本土上開展背景值的調(diào)研工作,1984年發(fā)表了“美國大陸土壤及其他地表物質(zhì)中的元素濃度”的專項報告,并于1988年完成了國內(nèi)土壤背景值的研究,前后共分析近50個元素。日本在1978—1984年也開展了國內(nèi)范圍的表土和底土背景值的調(diào)研,測定了Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、As8種元素,并提出了背景值的表達(dá)方法。
我國土壤環(huán)境背景值的研究始于70年代中期,首先由中國科學(xué)院土壤研究所等單位開展了部分城市及地區(qū)(北京、南京、廣州等)的土壤背景值調(diào)查研究。1982年國家把環(huán)境背景值調(diào)查研究列入“六五”重點科技攻關(guān)項目,在松遼平原、湘江谷地開展了土壤環(huán)境背景值研究。1986年再次將土壤環(huán)境背景值研究列為“七五”重點科技攻關(guān)課題,研究范圍包括除臺灣省以外的30個省、市、自治區(qū)的所有土壤類型,分析元素達(dá)60多個(見表5-4),并于1990年出版了《中國土壤元素背景值》專著。該書對開展我國環(huán)境保護、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境規(guī)化、環(huán)境評價、土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)以及地方病等多方面的科學(xué)研究提供了重要的科學(xué)依據(jù)。
土壤元素背景值的常用表達(dá)方法有下列幾種:用土壤樣品平均值( )表示;用平均值加減一個或兩個標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)表示( ±S, ±2S);用幾何平均值(M)加減一個標(biāo)準(zhǔn)偏差(D)表示(M±D)。我國土壤元素背景值的表達(dá)方法是:①對元素測定值呈正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的元素,用算術(shù)平均值( )表示數(shù)據(jù)分布的集中趨勢,用算術(shù)均值標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)表示數(shù)據(jù)的分散度,用 ±2s表示95%置信度數(shù)據(jù)的范圍值。
式中: ——土壤中某污染物的背景值;
xi——土壤中某污染物的實測值;
n——土樣數(shù)量。
或
②對元素測定值呈對數(shù)正態(tài)或近似對數(shù)正態(tài)分布的元素,用幾何平均值(M)表示數(shù)據(jù)分布的集中趨勢,用幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差(D)表示數(shù)據(jù)分散度,
式中:M——土壤中某污染物的背景值;
xi——土壤中某污染物的實測值;
n——土樣數(shù)量。
表5-4國內(nèi)土壤(A層①)背景值(μg/kg)
注:本表摘自中國環(huán)境監(jiān)測總站編,《中國土壤元素背景值》,P87
①A層指土壤表層或耕層。