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中国土壤环境质量区划方案

2017-08-17 15:38来源:环境科学学报作者:郭书海等关键词:土壤污染土壤环境质量重金属污染收藏点赞

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文章针对我国土壤环境质量分区管理的重大需求,基于土壤重金属背景值与地球化学值及有机物等污染物信息的数据挖掘、空间叠置与验证分析,阐述了全国土壤环境质量现状与空间格局;通过全国尺度土壤环境质量形成机制分析,构建了以土壤环境质量评价为核心的区划指标体系,提出了土壤环境质量区划方案,将我国划分为4个一级区,22个二级区,57个三级区,为我国土壤环境功能区划制定与区域风险防控提供了科学依据。

一、引言

我国土壤环境总体状况堪忧,部分地区污染较为严重,已成为社会经济全面发展的突出短板之一。2014年4月,环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染调查公报》(中华人民共和国环境保护部和国土资源部,2014),从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大,污染的区域性特征明显。为解决全国土壤污染防治问题,2016年5月,国务院印发了《土壤污染防治行动计划》(中华人民共和国国务院,2016),着重强调加强区域风险管控。

土壤作为一种重要的自然资源,区域保护和调控是土壤环境管理的核心工作,分区控制和分类治理是土壤环境管理的重要手段。我国是世界上较早开展现代区划研究的国家之一,从理论到方法均开展了深入研究(景贵和,1962;黄秉维,1965;侯学煜,1988;郑度等,2008)。20世纪50年代以后,黄秉维(1958)提出了《中国综合自然区划的初步草案》,揭示并肯定了地带性规律的普遍存在,完善了经典的区划方法论,推动了全国自然区划工作深入。20世纪80年代后,与综合自然区划相呼应,其他种类的部门/单要素区划同期展开,如生态区划(傅伯杰等,2001)、土壤区划(席承藩等,1982)、土地利用区划(封志明,2001)、地貌区划(李炳元等,2013)、农业区划(全国农业区划委员会,1981)、水文区划(熊怡等,1995)等。

本文在传统区划理论的基础上,通过对土壤重金属背景值与地球化学值及有机物等污染物信息的数据挖掘和叠加验证,阐明全国土壤环境质量的空间格局,分析区域环境质量的形成机制,进行全国土壤环境质量区域等级评估,构建土壤环境区划指标体系,提出全国尺度的区划方案,从而阐明了土壤环境区划的框架体系及科学方法,满足了全国土壤环境区划的重大需求。

二、全国土壤环境质量空间格局与形成机制

目前对土壤环境质量的定义尚不统一。传统观点认为,土壤环境质量是指在一定时空范围内,对人类或其他生物生存、繁衍以及社会经济发展的适宜性,是土壤环境“优劣”的一种相对概念(陈怀满等,2006)。它的解释与界定会随着污染物类型、土地利用方式等状况而发生改变,本文以《土壤环境质量标准》(中国环境保护部南京环境科学研究所,1995)及相关参考值(中国环境保护部,2008)来量度土壤环境质量。总体而言,土壤环境质量可分为“清洁”与“超标”两大类,又可根据评价标准,进一步划分质量等级,这为土壤环境质量区划提供了量化指标。

土壤环境质量体现了自然过程和人为活动的双重作用。我国土壤污染以重金属污染为主,因此土壤环境背景值、地球化学循环和社会经济活动等因素共同影响着全国土壤环境质量的空间分布规律。这种规律既是土壤污染成因与环境质量形成机制的外在表现,也是区域内土壤环境质量相似性和区域间土壤环境质量变异性的内在动因,它们的对立统一奠定了土壤环境区划的理论基础。

土壤与水、大气等介质不同,其环境质量受更复杂因素的多重影响(图1),包括自然的成土条件、人为污染途径,还有它们的复合叠加过程。在区域尺度上,自然因素对土壤环境质量的影响比较明显,尤其是成土母质和母岩。成土过程、岩石类型、矿物种类等地球化学属性直接影响土壤中无机元素的含量。在局域范围内,人为因素的影响更为突出。工业、农业和生活等社会活动产生的有机和重金属污染物,通过不同污染途径进入土壤环境。其他因素还包括洪水、径流等生态灾害和生态过程,如洪水泛滥引发的污染物搬运、酸雨引发的重金属活化、降尘引发的重金属扩散,均体现出自然因素和人为因素的叠加作用。

图1影响土壤环境质量状况的主要因素

原标题:中国土壤环境质量区划方案
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