[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

说明书

本发明提供了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，用以精细化定量评价土壤污染环境承载力，该方法基于敏感受体土壤污染风险阈值，计算土壤环境容量；利用污染物环境多介质传输模型模拟环境污染物在土壤中的输入通量；利用污染物土壤多界面分配模型模拟污染物在土壤中固‑液‑气三相中的自然消解过程；并借鉴生态学生物承载力的概念，建立土壤环境承载力定量估算方法；本发明的方法克服了现有土壤污染环境承载力估算方法的主观性和粗略性，和现有评价方法相比，本方法过程透明、参数定量、计算精细，结果具有客观性和科学性，为土壤污染环境承载力精细化估算提供了新的研究思路和技术方法。

技术领域

本发明属于土壤承载力计算技术领域，具体是涉及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。

背景技术

随着城市化和工业化过程的加快，土壤环境日益恶化，土壤污染问题已经 引起了社会的高度关注。土壤污染环境承载力指在一定时间和空间范围内，在 维持土壤环境系统结构和功能不发生改变的前提下，土壤单元所能承受的人类 活动规模和强度的阈值。因此，土壤环境承载力可以作为社会、经济发展的安 全阈值，土壤污染环境承载力研究是“土十条”中加强土壤污染防治基础研究的 重要内容。

然而，由于环境承载力的概念广泛，具有动态变化性、区域异质性和影响 因素复杂性，评价内容涵盖了区域污染物产排污、土壤污染物输入和输出、土 壤污染风险等多个不同尺度及维度的过程模拟及定量计算模型，导致土壤环境 承载力研究内容及定量评价难以做到系统性和全面性。其中，现有的土壤环境 容量通常采用土壤环境质量标准与土壤污染现状相减的方法，缺乏对土壤污染 风险阈值随着土地利用类型和土壤类型的空间异质性而发生变化的考虑。此 外，目前承载力估算的方法仅对土壤污染物的承载量(动态土壤环境容量)进 行了估算，或者仅采用综合指数法对社会、经济和人口等参数进行定性评估， 缺乏针对不同土地利用类型的敏感受体的人类活动规模和强度的综合定量化计 算。

由此可见，由于现有的土壤环境承载力估算方法缺乏空间异质性及对人类 活动规模、强度的定量化和标准化计算方法，导致估算结果缺乏精准性及对实 际土壤环境管理的指导性。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了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。

本发明的技术方案是：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，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，查阅文献，调查并收集场地土壤 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为土壤污染含量 (mg/kg)；

当Q＜0时，表明污染物在土壤环境单元内已经超过了其可容纳污染物的 最大负荷量，土壤不具备环境承载力，评估过程结束，建议尽快启动土壤修复 的程序。