淮南市土壤质量评价课设.doc

摘要 本文通过收集淮南市自然和社会经济状况基础资料，围绕着淮南市土壤环境质量评价展开。依据调查所得的84个监测点，13个污染因子，绘制淮南市土壤环境质量基础资料图、污染因子浓度的等值线图、环境质量分区图。鉴于淮南市属于重工业城市，矿山开采等活动频繁，因此选取了As、Hg、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn八个重金属因子作为评价因子，以内梅罗指数法进行评价，并绘制了As、Hg、Cu、Ni、Pb五个因子的等值线图。分析结果表明：淮南市主要受到重金属Cu、Ni、Pb污染，大部分区域的环境质量等级为级，应该采取合理的预防和治理措施，对污染进行控制，否则淮南市的环境将更加恶化。目录1.前言12基本概况22.2气候特点22. 3地质条件32.4水文条件42. 5城市经济状况43土壤环境质量531 土壤环境质量53.2 土壤评价的目的及意义54评价方法及评价因子74.1评价方法的选择74.2评价因子的选择74.3评价标准75计算与评价85.1背景值计算85.2内梅罗指数95.3.结果分析115.4.综合污染指数136预测与对策146.1预测146.2对策157参考文献158心得体会161.前言环境影响评价是一门技术，是强化环境管理的有效手段，对确定经济发展方向和保护环境等一系列重大决策上都有重要作用。具体表现在以下几个方面： 1)保护建设项目选址和布局的合理性合理的经济布局是保证环境和经济持续发展的前提条件，而不合理的布局则是造成环境污染的重要原因。环境影响评价是从建设项目所在地区的整体出发， 考察建设项目的不同选址和布局对区域整体的不同影响，并进行比较和取舍，选择最有利的方案，保证建设项目选址和布局的合理性。2)指导环境保护措施的设计，强化环境管理一般来说，开发建设活动和生产活动，都要消耗一定的资源，给环境带来一定的污染与破坏，因此必须采取相应的环境保护措施。环境影响评价是针对具体的开发建设或生产活动，综合考虑开发活动特征和环境特征，通过对污染治理设施的技术、经济和环境论证，可以得到相对最合理的环境保护对策和措施，把因人类活动而产生的环境污染或生态破坏限制在最小范围。3)为区域的社会经济发展提供导向环境影响评价可以通过对区域的自然条件、资源条件、社会条件和经济发展状况等进行综合分析，掌握该地区的资源、环境和社会承受能力等状况。从而对该地区发展方向、发展规模、产业结构和产业布局等做出科学的决策和规划，以指导区域活动，实现持续发展。4)促进相关环境科学技术的发展环境影响评价涉及到自然科学和杜会科学的广泛领域,包括棊础理论研究和应用技术开发。环境影响评价工作中遇到的问题，必然是对相关环境科学技术的挑战，进而推动相关环境科学技术的发展。2基本概况2.1自然地理概况 淮南市是安徽省重要的工业城市，是国家大型能源基地之一。她地处华东腹地，淮河中游，横跨淮河两岸，位于泰岭、淮河这一我国南北气候的分界线上， 土地肥沃，气候宜人，自然条件优越。市辖五区一县及毛集综合实验区，总面积2121甲方公里，人口 206万。淮河中游以南，亚热带季风气候，四季分明， 冬天寒冷，夏天炎热，春秋两季气候适中，平均温度较安徽其他各城市略低，。处在南北气候交汇带，气候条件复杂，洪、涝、早、渍灾害极易发生。淮南的降雨主要集中在复季，每年的六月底到七月中旬是淮南的梅雨季节，梅雨期略短， 20天左右。2.2气候特点 淮南的气候属大陆性暖温带半湿润季风气候。表现为气候温和，雨量适中， 口照充足，四季分明，春寒而多雨，冬干而少雪，复热而雨水充沛，秋爽而天气晴朗。具体来说，有四个方面的显著特点： 1)雨热同季的优越性 淮南市年平均气温15.3，全年无霜期224天，年日照2279.2小时，年平均降雨量为937.2毫米。光照充足，热量丰富，降水适中，无霜期长，适宜于稻、変、油、豆等多种粮食作物种植与生长。同时也孕育了 三山二水（八公山、舜耕山、上窑山；淮河、瓦卑湖、高塘湖）的美好生态环境。季风气候雨热同季，光热水资源利用率高，气候资源相对更北地区较为丰富。2)南北气候的过渡性 淮南市位于北纬3233度，位于这一纬度带的地区大致属于亚热带向暖温带过渡地带。但因这一地带的地理环境差异最为悬殊,所属气候类型也千差万别。自江苏省盐城向西，分别出现了平原、丘陵、商山、高原、沙漠、濒海、近海等地形地貌，也就出现了海洋性季风气候、大陆性季风气候、西亚沙漠气候、地中海海洋性气候、美国大陆性季风气候等。淮南大致是这一纬度带内自然资源较为丰富的一个地区。 淮南兼具南北气候的特点。气候资源的多样性决定了农业生产的多样性，农业生产也兼具南北特点。例如，作物既有暖温带的小X、大豆、山芋、高梁、玉米、绿豆、豌豆等，也有亚热带的水稻、油菜、麻类等。3)两岸气候的差异性 春秋吋期就有橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳之说，说明对淮河两岸气候的差异性早有认识。淮河以南地区水田居多，作物多以水稻为主，渔业也有一定规模。淮河以北多旱地，以小麦，大豆为主，沿淮夏季水稻也有种植。统计表明，淮河以南地区气温比以北地区偏高，多年平均偏高0.3度。降水量淮河以南多于淮河以北，多年平均偏高30毫米，在降雨口数上，淮河以南略多于淮河以北，但降水强度的极值出现在淮河以北。淮河两岸的气候差异除天气气候成因外，还可能是因为：(1)地形不同。淮河以南地区地形属于丘陵，岗地；而淮河以北地区属于淮北平原的一部分，其气候响应能力比淮河以南地区要快。（2）城市的热岛效应。淮河以南城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区。4)气象灾害的多发性 淮河流域自古以来就是自然灾害发生最为频繁的地区。一年四季都会有气象灾害出现-春季主要气象灾害有暴雨、冰雹、大风、倒春寒、寒潮、晚霜冻等。夏季主要有台风、暴雨、洪涝、干早、高温、雷暴、大风等。秋季主要有台风、暴雨、低温、阴雨寡照、大雾等。冬季主要有寒潮、冻害、大风、大雪、大雾等。旱涝是淮南的主要气象灾害。旱多于涝，涝重于旱。2. 3地质条件淮南市境以淮河为界形成两种不同的地貌类型，淮河以南为丘陵，属于江淮丘陵的部分；淮河以北为地势平坦的淮北平原，淮河南岸由东至西隆起不连续的低山丘陵，环山为一斜坡地带，宽约500-1500米，坡度10左右，海拔40-75米； 斜坡地带以下交错衔接洪冲积二级阶地，宽500-2500米，海拔30-40米，坡度20左右；舜耕山以北二级阶地以下是淮河冲积一级阶地，宽2500-3000米，海拔25米以下，坡度平缓；一级阶地以下是淮河高位漫滩，宽2000-3000米，海拔17-20米，漫滩以下是淮河滨河浅滩。舜耕山以南斜坡以下，东为高塘湖一、二级洪冲积阶地，西为瓦埠湖一、二级洪冲积阶地：中为丘陵岗地。淮河以北平原地区为河间浅洼平原，地势呈西北东南向倾斜，海拔20-24米，对高差4-5 米。2.4水文条件市境位于淮河流域，最大的地表水为淮河。淮河由陆家沟口入市境凤台县， 流至永幸河闸口分流为二，北道北上转东环九里湾进入市境潘集区，南道（又名超河）东流至皮家路入市境八公山区，南北河道至邓家岗汇流，由大通区洛河湾横坝孜出境。境内流长87公里，其中市区流长51公里。市境支流有东淝河、窑河、泥黑河、架河、西淝河。湖泊有高塘湖、胡大涧、石涧湖、瓦埠湖、城北湖、花家湖、焦岗湖，还有釆煤塌陷区积水而成的湖泊，最大的为櫻桃园（谢二矿塌陷区：)。此外，还有泉山、老龙眼、乳山、丁山等小型山塘水库。全市水域面积375平方公里，占总面积17.65%；水面183平方公里，占水域面积48.8%。市境地下水资源主要分布在第四系沉积层，面积约1650平方公里，可采储量4.5亿立方米，与地表年平均径流量大致相等。2. 5城市经济状况火与电的炽热，锤炼出大气势的淮南富饶的资源，丰厚的矿产，是大地饿赠给淮南的宝贵财富。境内有煤炭、煤层气、石灰岩、白云岩、高岭土、陶粒页岩、钾长石、磷灰石等多种矿产，煤炭远景储量4亿吨，探明储量153亿吨，占华东地区的3296，随着近几年国际和国内能源市场的走俏，煤炭价格的抬升，作为国内重要煤电化生产基地的淮南,济形势发展很好，淮南作为一个重工业城市， 环境治理问题自然不得不面对。在能源淮南建设突飞猛进之吋，生态淮南美景的描绘也应该比翼齐飞。城为绿染，绿为水润，水为人利，人为自然 的生态城市建设理念逐步变为现实。3土壤环境质量31 土壤环境质量1） 土壤的主要特征土壤是在地球表面生物、气候、母质、地形、时间等因素综合作用下所形成、处于永恒变化中的疏松矿物质与有机质的混合物。土壤的主要特征有：a) 具有生产力：土壤肥力b) 具有生命力：土壤生物多样性c) 具有环境净化力：土壤物化性质d) 中心环境要素：各阇层的交集2）影响土壤质量的主要因素影响土壤环境质量的因素主要包括土壤污染和土壤退化、破坏两方面。土壤污染物主要是重金属和酸性物质，例如Hg，Cd，Pb等。土壤退化、破坏的主要因素包括自然因素和人为因素。3.2 土壤评价的目的及意义1 ）土壤评价的目的a.査清各用地类型的数量、质量、分布状况，为国家和地区的农业规划、土地利用规划、土地保护和开发提供基础资料。b.査清各类土地权属状况等，为土地登记、土地统计服务。c.了解目前土地利用的经验教训及存在的问题、为国家和区域制定土地资源管理对策提供依据。d.査清村和农、林、牧、渔场以及居民点以外的机关、部队、团体、学校等企市业单位的土地权属界线和村以上各级行政辖区范围界线。2 ）土壤评价的意义a.从科学发展观来看，进行土壤评价，主要是为了有效地补充耕地，提高粮食综合生产能力，改善农业生态环境质量，其本质就是有效提高土壤质量。b.土壤质量评价是土地开发整理项目竣工前后、验收之前必须完成的工作， 其评价结果对于检验土地开发整理措施的实施效果、开展土地权调整具有重要的指导作用，同时也可为土地估价和土地管理提供科学依据。4评价方法及评价因子4.1评价方法的选择土壤环境质量评价的方法多种多样，其中包括单因子评价法和多因子评价法。多因子评价法又分为均值型评价法，均值加权型评价法，内梅罗指数法，W值法和M值法等等。这里使用均值型平均法对所有各个污染源进行评价并分级。使用单因子评价法，评价各因子的污染状况。4.2评价因子的选择在实际调査中一共获得了 13个因子的统计数据。考虑到淮南市的实际状况,即矿产资源丰富，开发繁荣，因此可能遭受重金属的污染，因此选取了八个污染因子进行评价，他们是:As,Hg,Cu，Ni，Pb，Cr,Cd，Zn.4.3评价标准评价因子AspHCuNiPbCrCdZn标准mg/l11.2722.626.926610.09774.25计算与评价5.1背景值计算As的背景值计算：在84个测点中由小到大选取60个测点，并求出该60个测点的评价因子As实际监测值的平均值： As的标准差： As的背景值x： 表1各种评价因子的背景值 因子AspHCdPb背景值(mg/kg)8.6470.9606.7360.5950.0560.01729.7623.302因子NiZnCrCu背景值(mg/kg)32.033.32759.63511.24432.667.31623.2422.329因子pH有机质（%）全氮（%）全磷（%）背景值(mg/kg)6.70.59510.530.19240.0430.0160.0360.0131因子全钾（%）背景值(mg/kg)1.720.12125.2内梅罗指数测点一：王山镇王岗村的内梅罗指数为：表二：各测点内梅罗指数 点号名称P 点号名称P1山王镇王巷村0.76 45长青乡钟郢0.86 3工农村菜郢子0.74 47姚湾孙郢子0.88 4山王镇政府1.54 48八公山马家洼2.30 5毕岗王庄子2.35 49安城镇林场0.48 6钱湖村0.56 51矿院0.56 7唐山乡乳山村1.00 52贺町乡政府医院内0.76 8唐山乡梁郢子0.82 53贺町陈庄村李庄队0.89 9唐山乡九里村3.28 54贺町乡古路岗村0.92 10望峰岗鸭背村5.24 55潘集胡村小李庄4.54 11下郢村0.70 56潘集镇政府内0.61 12淮丰乡王楼村0.98 57泥河乡王圩村0.56 13淮丰乡方岗村0.82 58泥河乡谢街0.56 14淮丰乡曹店村2.08 59泥河乡政府0.96 15淮南农场金家湖0.63 60夹沟乡薛集村0.73 16农场白咀子0.74 61夹沟乡政府0.58 17农场园艺队0.85 63夹沟乡刘集村0.85 18淮南农场三部4.73 64平圩镇0.54 19上窑泉源村0.54 65祁集乡1.21 20上窑镇外窑1.35 66祁集乡黄岗村0.60 21上窑镇西大洼0.77 67架河乡陶圩0.66 23窑河余巷村3.05 68架河乡黄岗管理间0.54 24窑河红巷村王庄二队1.12 69架河乡政府0.75 25窑河乡1.19 70架河乡谷家岗0.75 26洛河镇王庄子2.44 71平圩镇路沟村0.74 27廿店村0.58 72芦集镇政府1.54 28廿店村泥塘队0.67 73芦集镇代庙村代店0.62 29施湖乡施咀村0.57 74芦集镇叶集村守庄0.56 30赖山新河纸厂1.51 75王桥前李村0.78 31赖山乡扬家洼队26.02 76芦集镇寿圩村0.59 32赖山乡范围大队4.28 77田集乡政府0.87 33陶圩乡1.71 78古沟乡太平村0.71 34望峰镇耿星乡0.63 79古沟乡政府0.74 35望峰岗辛车村1.74 80古圩乡政府0.77 36望峰镇连岗村1.50 82李圩余大郢子0.93 37安城镇老黑泥乡村1.46 83高皇乡政府0.69 38安城镇陆塘村0.91 84高皇段岗村0.62 39安城镇赵居村0.94 85段湾安乡村0.62 40大通机厂0.89 86段湾闸口村1.31 41淮丰陈巷张大郢子0.79 87古沟优龙村0.63 42官集田东胡大郢子1.00 88泥河店集0.90 43宫集乡宫集村0.62 89潘集里新村0.63 44宫集林巷村菜湖队0.72 90贺町秦厅1.08 表三：评价分级标准土壤综合污染等级内梅罗指数污染程度污染水平1安全清洁2警戒线尚清洁3轻污染污染物超过起初污染值，作物开始污染4中污染土壤和作物污染明显5重污染土壤和作物污染严重5.3.结果分析 本次土壤环境质量评价共选取了13项评价因子，共采取84个采样点，考虑到淮南市是一个以重工业为主要产业的城市，矿产资源开发利用很成熟，一些重金属随着矿产资源开采而带到地表，因而选取13个因子中的8个污染因子进行评价，他们分别是As、Hg、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn。1. AsAs的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的9个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：0.9005由此可见，淮南市土壤中As的含量没有超过国家标准，土壤环境质量总体良好。2. Hg Hg的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的24个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：0.8297由此可见，淮南市土壤中Hg的含量没有超过国家标准，土壤环境质量总体良好。3. Cu Cu的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的56个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：1.1808由此可见，淮南市土壤中Cu的含量已经超过国家标准，大部分土壤Cu已形成污染。4. Ni Ni的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的80个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：1.3130由此可见，淮南市土壤中Ni的含量已经超过国家标准，大部分土壤Ni已形成污染。5. Pb Pb的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的77个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：1.3333由此可见，淮南市土壤中Pb的含量已经超过国家标准，大部分土壤Pb已形成污染。6. Cr Cr的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的10个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：0.6568由此可见，淮南市土壤中As的含量没有超过国家标准，土壤环境质量总体良好。7. Cd Cd的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的10个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：0.8726由此可见，淮南市土壤中As的含量没有超过国家标准，土壤环境质量总体良好。8. ZnZn的实测值、标准值、污染指数见附表。计算得：84个监测点中的31个监测点的污染指数大于或等于1 该污染因子的平均污染指数为：0.9513由此可见，淮南市土壤中As的含量没有超过国家标准，土壤环境质量总体良好。5.4.综合污染指数 各监测点的综合污染指数见附表 1）统计结果：污染程度为级的监测点0个，占所有监测点的0% 污染程度为级的监测点1个，占所有监测点的1.19% 污染程度为级的监测点72个，占所有监测点的85.71% 污染程度为级的监测点7个，占所有监测点的8.33% 污染程度为级的监测点4个，占所有监测点的4.76%从分区图上看，淮南市土壤环境质量分区图可以分成三个大的区域，一区为中部西南地区，二区为东部地区，三区为南部地区。一区、二区面积较大，并且以级为主，三区面积较小，但是土壤质量复杂，有多种土质分布其中。2）一区（西南地区）内有潘一矿、潘二矿等矿区，污染较为严重，在两个矿区之间形成了一个类区。该区域内地广人稀，矿产的密度也较小，土质整体为级。3） 在二区（东部地区）内有一条省道贯穿其中，还有一座电厂、农场坐落其中，农场周围形成了一个级区域，发电厂与上窑之间亦是一个级区域，以淮南农场为中心，形成了一个类区域。此外淮河向东北部流去，窑河向北流。该区域内集政治，文化，商业，居住为一体，没有重工业企业。因而该区域土质较好。 形成次区域复杂分布的原因可能有：a.在该区域内及周边有火力发电厂，其以煤炭为原料，其烟尘排放和炉渣的堆放可能是造成该区域污染较严重的原因： b.其中道路贯穿其中，对沿道路的土壤的有一定污染。c.东部地区，河流比较密集，自然条件复杂多变，这可能导致河流两岸土质的差别，河流上下游土质的差别，这可能是该区土质复杂多变的主要原因；d.该区域内社会经济发展状况比较落后，对城市生活垃圾，污废水的处理系统不大健全，这也可能导致该地区土质较差。e.淮南农场废物处理不善，造成土壤污染。4）三区（南部地区）土质种类也多种多样，但其与三区不同的是，不同级别土质之间的跳跃性较大，各级土质区域相互夹杂。其中以10点为中心，形成了一个V级区； 48、32点周围形成两个IV级区：以49点形成一个II级区。该区域有发达的公路铁路，矿产分布尤为密集，其中区域内有谢一矿，谢二矿，李一矿，李二矿，周边还有李咀孜矿，孔集矿。并且该区域内一个选煤厂和一个化工厂，有一条河流沿南边界向西北流去，此外，该区域内有山脉盘踞其中。形成该区域复杂的土质的原因主要有：a.矿井密布，造成大量的地下的元素带到地表，尤其是煤矸石的堆放对土壤污染尤为突出，此外煤炭开采的造成地面塌陷，它对生态的破坏也可以影响土壤的质量。b.选矿厂排放大量的粉尘，以及尾矿废渣，这对周围土壤的污染是非常严重的，从分区图中看到IV级，V级土质区域棊本是围绕着选矿厂的。c.此外交通运输可能对其产生影响。河流是从境外流入可能携带污染物质进入评价区。6预测与对策6.1预测淮南市是一个能源城市，其主要产业为煤炭及其附属产业，电力，化工等。这些工业企业对环境的污染是相对严重的。淮南市作为能源城市，为华东地区提供70%左右的煤炭，以及电力。随着经济的发展，社会对能源的需求口益増加，必然增加会增加煤炭的开采使用。淮南市与淮北市共同承担建设国家亿吨级矿区之一的任务，因而煤炭资源的开发进一步得到加强。同时随着国家产业政策调整，限制高消耗，高排放，高污染的项目投产，鼓励低排放项目建设，因而准南市可能增加如利用煤炭生产使用等项目投产，这对环境是有利的，同时也要看到它们潜在的隐患。所以淮南土地环境质量状况一般，未来土壤环境质量，如果采取适当保护措施和合理规划，基本维持现状。淮南市土壤中Cu，Ni，Pb的浓度超标。应采取措施进行保护治理。6.2对策1.规范煤矸石的堆放；2.煤矸石是不错的建材原料，重复利用煤矸石；3.对塌陷区煤矸石堆放区进行复垦，阻碍重金属迁移；4.运用行政手段，限制企业污染物的排放量；5.釆用新技术，对尾矿废物进行处理；6.釆用新工艺，减少污染物排放量。7参考文献1.土壤环境质量标准68 15618-19952.陆玉书.环境影响评价.北京：高等教育出版社，20018心得体会此次课程设计，围绕着淮南市土壤环境质量评价展开。依据调查所得的84个监测点，13个污染因子，绘制淮南市土壤环境质量基础资料图、污染因子浓度的等值线图三张、环境质量分区图，共五张图。鉴于淮南市属于重工业城市，矿山开采等活动频繁，因此我们小组选取了As、Hg、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn八个重金属因子作为评价因子，并绘制了As、Hg、Cu、Ni、Pb五个因子的等值线图。由于此次课程设计以小组为单位开展，共同进行完基础资料的整理后，我与另一名组员负责Ni、Pb因子的等值线图绘制及设计说明书的编写。在设计过程中，我们运用excle进行计算与整理，大大节省了时间，提高了效率，同时对excle软件的运用也更加的熟练。在等值线的绘制过程中，一开始，我们仅仅以某个点为中心考虑，发现有很多地方不好处理。调整方法后，我们先对监测点数据进行分析，考虑区域的变化的规律，对其变化趋势有了大概的估计后，再进行绘制，提高了绘图的准确性。通过设计说明书的编写，也让我建立起了整个课程设计的思路，同时注意到了很多的细节问题。整个课程设计下来让我对于环境质量评价有了更深的了解，懂得了如何进行分析与归纳，如何把硬邦邦的数据形象明了直观的表达出来，以方便后续查阅与应用。同时，我也认识到了团队协作的重要，很多问题在队友的帮助下得到了解决，不仅提高了工作效率，还增加了准确性。当然，在这个过程中，我们还有很多的不足需要改进。如，绘图的时候等值线上的数值标个别标的有点乱。由于是分工合作，对于分区图、基础资料图的绘制，虽然大体知道怎么画，但毕竟没有进行绘制，在今后的绘制过程中可能会遇到这样那样的问题。还有很多的问题在老师、队友的帮助下得以改正，可能还有一些还没有发现，期望得以指正。15