[发明专利]基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法

权利要求书

1.基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)土壤污染现状调查、污染物源解析及排放清单分析

通过评估区域空间布点采样调查，获得污染物含量空间分布特征，采用PMF受体模型，解析各个污染物来源及比例，收集场地土壤污染物的排放清单，获得各个来源中目标污染物的排放强度；

(2)土壤污染风险敏感受体识别及风险阈值确定

选择区域生态安全、农产品安全、地下水安全或人体健康安全的风险受体，根据敏感风险受体选取相应的风险阈值C_r，同时确定土壤污染风险阈值C_r的空间分布；

(3)土壤污染环境容量计算

土壤环境容量根据公式计算：

Q＝10^-6·M·(C_r-C_i) (1)

式(1)中，Q为土壤环境容量(kg/hm²)，M为单位面积评估层土壤质量(kg/hm²)，C_r为土壤污染物风险阈值(mg/kg)，C_i为土壤污染物含量(mg/kg)；

(4)土壤污染物输入通量估算

基于场地土壤污染物源解析结果和排放清单，定期采集污染物各个输入过程的介质样本，或采用污染物环境多介质传输模型定量计算土壤污染物输入通量G；

(5)土壤污染物自然消减量计算

采用包气带污染物迁移转化模型及地下水污染物迁移转化模型，进行土壤污染物在包气带及地下水中的自然消减过程模拟，通过模型模拟分别定量计算污染物通过植物吸收、降解、挥发、淋溶和固定在包气带和地下水中的浓度C_N；

(6)土壤污染物环境承载量计算

类比生态学承载力公式，单位时间内土壤污染物环境承载量的计算公式为：

式(2)中，SECQ为土壤环境承载量(kg/hm²)，i为第i种土地利用类型，t为污染物累积时间，Q_i为空间单元单位面积评估层土壤环境容量(kg/hm²)，G_i,t为单位时间内土壤污染物输入量(kg/hm²)，M为单位面积评估层土壤质量(kg/hm²)，C_N,t为单位时间内土壤污染物自然消减浓度(mg/kg)；

(7)土壤污染物承载力定量评价

定量评估区域的土壤环境承载力，包括土壤环境承载力和土壤的环境承载量负荷指数，其中，土壤环境承载力用以表征土壤能够承受的人类活动的规模与强度，土壤的环境承载量负荷指数，用以表征土壤承载量的负荷强度。

2.根据权利要求1所述的基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法，其特征在于，所述步骤(4)中污染物环境多介质传输模型为排放因子模型。

3.根据权利要求1所述的基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法，其特征在于，所述步骤(4)中污染物环境多介质传输模型为II级模型。

4.根据权利要求1所述的基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法，其特征在于，所述步骤(5)中，包气带污染物迁移转化模型为HYDRUS-1D，地下水污染物迁移转化模型为VisualMODFLOW。

5.根据权利要求3所述的基于环境容量及自然消减模型的土壤环境承载力计算方法，其特征在于，所述步骤(5)中以包气带污染物迁移转化模型HYDRUS-1D耦合地下水污染物迁移转化模型Visual MODFLOW模拟土壤污染物在包气带及地下水中的自然消减过程模拟。