《土壤環(huán)境承載力核算技術導則》

編制說明

中國科學院南京土壤研究所

中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心

中國環(huán)境科學研究院

二零二四年六月

1項目背景

1.1任務來源

隨著人類工業(yè)化和城市化進程的推進，土壤污染問題已成為制約人類經濟和

社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素。目前，人類活動已對生態(tài)環(huán)境構成了較大壓力。控

制人類活動強度或規(guī)模，使其處于土壤受體的可承載能力范圍之內，已經成為眾

多相關學者及環(huán)境管理部門的共識。國務院于2016年5月28日頒布了《土壤污

染防治行動計劃》，明確指出應加強土壤環(huán)境承載力相關方面的基礎研究。同時，

成熟有效的土壤環(huán)境承載力核算方法也是全面落實《中華人民共和國土壤污染防

治法》的重要技術保障。

以往土壤環(huán)境評估中，結果主要以污染物濃度或風險指數的方式來呈現(xiàn)。其

結果難以為人類活動強度的定量調節(jié)提供直觀有效的決策支持。據目前公開發(fā)表

的文獻來看，國內外對土壤環(huán)境承載力方法論的探索性研究僅有少數幾例。然而，

現(xiàn)有評估方法未能考慮人類活動強度與污染排放之間的定量關系，其評估結果難

以為人類活動強度提供有效預警。

土壤環(huán)境承載力可以被定義為確保一定時間和空間范圍內的目標受體處于

風險可接受條件下，土壤單元還能承受人類活動強度或規(guī)模的限值。它的評價內

容涵蓋了土壤環(huán)境容量、土壤污染物凈輸入通量、人類活動強度與污染物排放之

間關系等方面的定量核算模型。然而，在現(xiàn)實環(huán)境中，區(qū)域土壤屬性往往具有時

間動態(tài)變化性、空間異質性和影響因素復雜性等特點，使得有效表征人類活動強

度或規(guī)模安全閾值的土壤環(huán)境承載力模型構建及其空間精細化核算成為一大難

題，受到相關研究者的廣泛關注。

在環(huán)境承載力模型中土壤環(huán)境容量核算方面，以往核算方法較少考慮目標風

險閾值的多樣性。針對不同保護目標（例如，地下水安全、生態(tài)受體安全、農產

品質量和人體健康），其相應的土壤污染物風險閾值往往是不盡相同的。而且，

針對同一種保護目標，不同的環(huán)境因子（例如，土地利用類型和土壤類型）對其

風險也會產生一定影響，進而導致了土壤污染物閾值的空間異質性。因此，有必

要基于特定保護目標的污染物風險閾值，構建空間精細化的土壤環(huán)境容量模型。

在環(huán)境承載力模型中土壤污染物凈輸入通量核算方面，以往核算方法通常采

1

用空間恒定的殘留率（例如0.95）來確定。污染物在土壤中存在一個動態(tài)的輸入

輸出過程。在實際環(huán)境中，污染物性質也是影響其在土壤介質中輸出量（例如，

揮發(fā)、淋溶、植物吸收和降解）的一個重要因子。因此，同一土壤環(huán)境中不同污

染物殘留率必然有所差異。而且，土壤污染物的輸入/輸出過程也可能受到多個

環(huán)境因子的影響，例如，土地利用類型、土壤類型、和坡度/坡向等。因此，在區(qū)

域尺度下土壤污染物的殘留率往往并非空間恒定的，空間恒定的殘留率必然會增

加土壤污染物凈輸入通量的核算誤差。隨著遙感和地理信息技術的快速發(fā)展，區(qū)

域尺度上相關環(huán)境因子的獲取變的日益容易，這些可為土壤污染物輸入/輸出通

量的空間精細化核算提供必要的數據支持。因此，有必要構建空間精細化的土壤

污染物凈輸入通量模型。

在未來情景下土壤環(huán)境承載力核算方面，以往的核算結果仍主要以污染物濃

度或風險指數的方式來呈現(xiàn)，評估模型中尚未結合人類活動強度與污染排放之間

的定量關系，其結果難以對未來情景下人類活動強度或規(guī)模進行有效的預警。因

此，有必要構建一種空間精細化的區(qū)域土壤環(huán)境承載力評估模型。

1.2工作過程

2021年3月，科技部發(fā)布了國家重點研發(fā)計劃“場地土壤污染成因與治理

技術”重點專項2021年度項目申報指南，圍繞國家場地土壤污染防治的重大科

技需求，設立了“場地土壤環(huán)境容量與承載力量化方法（基礎研究類）”項目。

2021年12月，中國21世紀議程管理中心對“場地土壤環(huán)境容量與承載力

量化方法（2021YFC1809100）”正式立項，該項目由牽頭單位中國科學院南京土

壤研究所，聯(lián)合南京大學、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國環(huán)境科學研究院、

生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所和南京農業(yè)大學共同實施。

2022年3月，成立《土壤環(huán)境承載力核算技術導則》（以下簡稱《導則》）

編制組，正式開展土壤環(huán)境承載力核算方法的研究與制定工作。系統(tǒng)開展了國內

外土壤環(huán)境承載力研究的文獻調研，針對《指南》總體定位、適用范圍、編制思

路、編制原則等問題召開研討會，明確了導則的基本框架、下一步需要開展的主

要工作和需要解決的重大問題。

2024年6月，編制組完成《土壤環(huán)境承載力核算技術導則（專家咨詢稿）》。

2

2024年6月，召開專家評審會，簡介專家意見，會后進行修改。

2導則制定的必要性分析

為了實現(xiàn)生態(tài)文明建設和國土資源的可持續(xù)利用，2016年國務院印發(fā)了《土

壤污染防治行動計劃》，指出加強土壤污染防治研究，需重點開展土壤環(huán)境基準、

土壤環(huán)境容量與承載力、污染物遷移轉化規(guī)律、污染生態(tài)效應、土壤污染與農產

品質量和人體健康關系等方面的基礎研究，土壤環(huán)境容量與承載力研究逐漸被重

視；2020年1月自然資源部發(fā)布《資源環(huán)境承載能力和國土空間開發(fā)適宜性評

價指南（試行）》，即“雙評價”技術指南，土壤環(huán)境承載力是資源環(huán)境承載能力

的重要約束性指標，為評價土地利用能力提供了科學的依據。指南的發(fā)布標志著

我國土壤環(huán)境承載力研究和評價工作邁出了重要的一步也將迎來新的機遇與挑

戰(zhàn)。

研究土壤環(huán)境承載力是加強我國生態(tài)文明建設和生態(tài)環(huán)境保護的重中之重，

建立我國土壤環(huán)境承載力技術框架及方法體系是新時期我國深入打好污染防治

攻堅戰(zhàn)的首要任務之一。土壤環(huán)境承載力內涵尚未形成統(tǒng)一認識，盡管涉及諸如

土壤污染物遷移轉化、交互作用、累積與消減過程、安全閾值和暴露風險等方面

國內外研究均取得一定進展，但目前不同土壤類型和土地利用方式下土壤環(huán)境承

載力研究存在系統(tǒng)性不足，缺乏系統(tǒng)完善的土壤環(huán)境承載力制定的指導性文件。

可見土壤環(huán)境承載力技術框架及方法體系研究已經迫在眉睫。

3國內外土壤環(huán)境承載力研究現(xiàn)狀

承載力的概念在許多生態(tài)系統(tǒng)管理領域被廣泛討論和應用，包括水環(huán)境承載

力、大氣環(huán)境承載力以及土壤環(huán)境承載力。土壤環(huán)境承載力可以被定義為確保一

定時間和空間范圍內的目標受體處于風險可接受條件下，土壤單元還能承受人類

活動強度或規(guī)模的限值。它的評價內容涵蓋了土壤環(huán)境容量、土壤污染物凈輸入

通量、人類活動強度或規(guī)模與污染物排放之間關系等方面的定量核算模型?？梢姡?/p>

土壤環(huán)境承載力不僅評估土壤中污染對食品質量和生態(tài)毒理學效應的風險，還考

慮了土壤結構的維護和支持人類社會經濟活動的能力。目前，國內外關于土壤環(huán)

境承載力的報道尚且不多。

3

在前人研究中曾經提出土壤環(huán)境承載力有關概念模型，包括了：基于承載對

象（O）、忍耐能力（E）、受承載對象破壞后的恢復能力（R）的“O-E-R”模型；

基于壓力（P）、狀態(tài)（S）、響應（R）的“P-S-R”模型。Li等（2020）提出了包

含土壤環(huán)境容量、累積速率和風險特征的三個指標集的土壤環(huán)境承載力評價方法

（圖1），土壤環(huán)境容量指標集包含：代表土壤質量的土壤靜態(tài)容量（kg），影響

土壤污染物衰減能力的土壤有機質（%），黏粒含量（%），土壤pH，陽離子交換

量（cmolL–1）；累積速率指標集包含：代表污染物輸入的大氣沉降（gkm–2a–1）

和交通排放（gkm–2a–1），代表污染物輸出的地表徑流（gkm–2a–1）、淋溶（gkm–

2a–1）、揮發(fā)（gkm–2a–1）、降解（gkm–2a–1）；風險特征數據集包含：代表風險溝

通的土壤污染物物理化學性質和植被覆蓋度（%），代表風險受體的土地利用方

式、人口密度和膳食結構?；谒岢龅姆椒?，還展示了北京城區(qū)當前的污染狀

況和剩余土壤容量，并建立了一個概念性的土壤環(huán)境質量“預警”模型，以預測

不同累積情景下土壤污染物的時間變化模式。結果顯示，北京土壤環(huán)境承載力隨

土地利用類型和污染物而變化。與銅（Cu）、鋅（Zn）和鉛（Pb）相比，鎘（Cd）

在住宅區(qū)和綠地公園對土壤環(huán)境承載力構成了最大的威脅。北京市區(qū)土壤中的重

金屬承載力目前沒有超載，并且在假設的污染物輸入輸出情景下，在短期到中期

內不會顯著惡化。該方法提供了一種簡單、經濟且定量的工具，用于繪制土壤質

量水平圖，并評估中國及其他地區(qū)的風險管理措施的需求。

圖1土壤環(huán)境承載力評價框架

Qu等（2024）提出了關聯(lián)人類活動強度和污染物排放之間的空間土壤環(huán)境

承載力核算方法（圖2），首先基于特定保護目標的污染物閾值建立了空間土壤

4

環(huán)境容量模型。隨后提出了基于土壤污染物輸入/輸出通量的空間凈輸入通量模

型，并建立了人類活動強度與污染物排放之間的定量關系，并進一步將其納入土

壤環(huán)境承載力模型中。最終建立了土壤環(huán)境承載力的空間高精度核算框架。該方

法用于評估中國某典型銅冶煉區(qū)的銅生產能力的土壤環(huán)境承載力。結果表明：Cu、

Cd、Pb、Zn、As和Cr的平均土壤環(huán)境容量分別為427.89、16.84、306.41、376.8、

71.63和392.7kghm?2；重金屬濃度和土地利用類型共同影響土壤環(huán)境容量的空

間分布模式；大氣沉降是主要的重金屬輸入途徑，較高的凈輸入通量主要位于研

究區(qū)的東南部；在當前人類活動強度下50年后，Cu、Cd、Pb、Zn、As和Cr的

平均土壤環(huán)境容量分別為202.31、1.71、20.9、66.15、36.73和3kghm?2；為了

在50年內保持保護目標在可接受的風險水平內，與增加銅生產能力對應的土壤

環(huán)境承載力為1.53×106t。該研究為人類活動強度的早期預警提供了一項有效工

具。

圖2空間土壤環(huán)境承載力核算方法框架

2016年，國務院發(fā)布了《土壤污染防治行動計劃》，整合高等學校、研究機

構、企業(yè)等科研資源，開展土壤環(huán)境基準、土壤環(huán)境容量與承載能力等方面的基

礎研究，并在此基礎上制定地方和區(qū)域政策及管理方法。然而，我國目前依舊缺

乏適用于土壤環(huán)境承載力精細化核算的指導性文件。

4制定的原則和依據

4.1編制原則

5

（1）以《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《土壤污染防治行動計劃》以及我

國現(xiàn)行的環(huán)境保護法律法規(guī)、政策、條例、標準的相關規(guī)定和要求為主要依據。

對國內外土壤環(huán)境承載力研究現(xiàn)狀、法律法規(guī)、工作機制和發(fā)展趨勢等進行調研

和對比分析，以便在標準制定過程中充分借鑒國內外的最新成果，使我國的土壤

環(huán)境承載力工作能夠適應我國政策法規(guī)的相關要求和發(fā)展趨勢，實現(xiàn)與國際接軌。

（2）充分借鑒國內外相關標準和技術指南的經驗，總結各國制定土壤環(huán)境

承載力值的考慮因素和技術方法特點，對較為成熟的共性技術在與我國本土條件

進行適配性分析后可直接引進或等效采用。

（3）以需求為導向，同時符合我國環(huán)境特征和管理需要，服務土壤質量改

善的總體目標，明確標準制定的工作程序，提高工作效率，保證工作質量。相關

土壤環(huán)境承載力的工作須有長期的試驗研究和足夠的數據支持，具備良好的前期

基礎，確保我國土壤環(huán)境承載力的科學性、準確性和實用性。

（4）充分吸收國內土壤環(huán)境承載力的最新研究成果，尤其是有關土壤環(huán)境

承載力的系列研究成果；以科學為準則，兼顧合理性和可行性。同時考慮與我國

經濟、技術發(fā)展水平和相關方的承受能力相適應，建立健全我國土壤環(huán)境承載力

制定的技術導則。

4.2技術依據

本導則以國家重點研發(fā)計劃項目“場地土壤環(huán)境容量與承載力量化方法”的

研究成果為基礎，充分吸收學習國內外土壤環(huán)境容量評估框架、污染物溯源和輸

入輸出通量研究的優(yōu)勢和成熟經驗，并結合我國在產業(yè)規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境管理方面

實際需求所制定的方法體系。

5導則的主要內容及說明

本導則包適用范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、土壤環(huán)境承載力核算工

作流程、技術方法確定依據、主要技術要點說明和標準實施建議共7部分。

5.1適用范圍

6

本標準規(guī)定了土壤環(huán)境承載力評價的使用范圍、編制依據、技術程序、技術

內容和技術要求。

本標準適用于指導土壤環(huán)境資源承載力評價，為確定產業(yè)規(guī)劃指標中生態(tài)環(huán)

境管理提供參考依據。

本標準不適用于土壤放射性污染和致病性微生物污染的土壤環(huán)境承載力評

價。

5.2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其

中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文

件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T14848地下水質量標準

GB15618土壤環(huán)境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB/T21010土地利用現(xiàn)狀分類

GB/T27921風險管理風險評估技術

GB36600土壤環(huán)境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB50137城市用地分類與規(guī)劃建設用地標準

HJ25.1場地環(huán)境調查技術導則

HJ25.2場地環(huán)境監(jiān)測技術導則

HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則

HJ25.4污染場地土壤修復技術導則

HJ610環(huán)境影響評價技術導則地下水環(huán)境

HJ682污染場地術語

HJ1111生態(tài)環(huán)境健康風險評估技術指南

SL/Z467生態(tài)風險評價導則

5.3術語和定義

5.3.1目標受體targetreceptor

與土壤環(huán)境密切相關的研究對象。

7

5.3.2土壤環(huán)境容量soilenvironmentalcapacity

一定環(huán)境單元，遵循環(huán)境質量標準，保證土壤質量安全且不發(fā)生次生污染時，

土壤所能容納的最大污染負載量。

5.3.3土壤污染物凈輸入通量netinputfluxofsoilpollutant

單位時間和面積內，土污染物的輸入質量與其輸出質量之差。

5.3.4人類活動排放系數emissioncoefficientofhumanactivity

單位規(guī)模的某人類活動在單位時間內向研究區(qū)排放的污染物質量。

5.3.5土壤環(huán)境承載力soilenvironmentalcarryingcapacity

確保一定時間和空間范圍內的目標受體處于風險可接受條件下，土壤單元還

能承受人類活動強度或規(guī)模的限值。

5.4土壤環(huán)境承載力核算工作流程

土壤環(huán)境容量核算主要包括一下5個步驟，具體如下：

（1）確定目標區(qū)域條件

（2）明確目標污染物及其排放源

（3）計算土壤環(huán)境容量

（4）土壤污染物凈輸入通量

（5）計算土壤環(huán)境承載力

5.5技術方法確定依據

本標準在獲取待研究區(qū)域土壤環(huán)境容量的基礎上，通過污染物源解析方法，

獲取預設時間內待研究區(qū)域土壤污染物凈輸入通量，得到研究區(qū)域的土壤環(huán)境容

量，通過結合人類活動強度與污染物排放關系，核算得到待研究區(qū)域土壤環(huán)境承

載力。同時，考慮國內現(xiàn)有的土壤環(huán)境質量監(jiān)測能力和實際情況，規(guī)定土壤環(huán)境

承載力核算的技術方法，確保土壤環(huán)境承載力核算的科學性、先進性、可行性和

可操作性。

6主要技術要點說明

6.1土壤污染物凈輸入通量

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土壤污染物凈輸入通量可被定義為單位時間和面積范圍內，土污染物的輸入

質量與其輸出質量之差。理解和計算土壤污染物凈輸入通量，對于制定土壤污染

防治策略、保障土壤環(huán)境安全和實現(xiàn)可持續(xù)土地利用具有重要意義。

計算土壤污染物凈輸入通量通常包括以下幾個步驟：

確定輸入通量：主要包括大氣沉降、灌溉水、施肥、農藥等來源的污染物輸

入量。輸入通量的測定需要綜合考慮這些來源的污染物濃度和應用量，并形成輸

入通量的空間分布。

確定輸出通量：主要包括通過徑流、滲漏、作物吸收和揮發(fā)等途徑排出的污

染物量。輸出通量的測定需考慮各個輸出途徑的排放量，并形成輸出通量的空間

分布。

凈輸入通量：通過輸入通量與輸出通量之差得出，即：凈輸入通量=總輸入

通量?總輸出通量。

6.2大氣沉降污染物輸入通量核算

大氣沉降是指污染物從大氣中沉降到地表的過程，包括濕沉降和干沉降。濕

沉降是通過降雨或降雪帶下的污染物，而干沉降是通過重力、湍流擴散和靜電等

物理作用使污染物直接沉降到地表。在環(huán)境科學中，評估大氣沉降對土壤和水體

的影響至關重要。AERMOD（AmericanMeteorologicalSociety/Environmental

ProtectionAgencyRegulatoryModelImprovementCommitteeModel）是由美國氣

象學會（AMS）和環(huán)保署（EPA）共同開發(fā)的一個穩(wěn)態(tài)高斯煙流模型。AERMOD

模型也是美國環(huán)保署（EPA）推薦的一種用于評估大氣污染物擴散和沉降的模型，

廣泛應用于環(huán)境影響評價和污染源排放許可等領域。

AERMOD模型由三個主要部分組成，即AERMOD主模型：負責模擬大氣

中污染物的擴散和沉降過程；氣象數據預處理模塊AERMET（AERMOD

MeteorologicalPreprocessor）：用于處理和輸入風速、風向、氣溫、大氣穩(wěn)定度等

氣象數據；和地形預處理模塊AERMAP（AERMODTerrainPreprocessor）：用于

處理和輸入地形數據，確定地形對污染物擴散的影響。

模型輸入：

氣象數據：包括地面和高空的風速、風向、溫度、濕度、太陽輻射、大氣穩(wěn)

9

定度等。地形數據：包括受影響區(qū)域的地形高程、地貌特征等。排放源數據：包

括污染源的位置、高度、排放速率、排放溫度、排放速率等信息。土地利用數據：

包括土地覆蓋類型、地表粗糙度等。

模型輸出：

污染物濃度分布：在特定時間和空間內的污染物濃度。

沉降量：在地表上的污染物沉降速率，包括濕沉降和干沉降。

6.3人類活動排放系數

人類活動排放系數指單位規(guī)模的某人類活動在單位時間內向研究區(qū)排放的

污染物質量。是用于量化和評估各種人類活動對環(huán)境影響的關鍵參數。它反映了

特定人類活動單位量（如生產、消費等）所排放的污染物數量。其中，不同類型

的人類活動（如工業(yè)生產、交通運輸、農業(yè)活動等）有不同的排放特征；采用的

技術和工藝不同，排放系數也會有顯著差異；排放控制和環(huán)境管理措施的實施效

果會影響實際排放量，從而影響排放系數。在土壤污染研究和環(huán)境管理中，了解

和應用人類活動排放系數對污染源識別、污染物總量控制和環(huán)境承載力核算至關

重要。

計算人類活動排放系數通常包括以下步驟：

數據收集：收集特定人類活動的活動數據（如企業(yè)產量、燃料消耗量、面積

等）和對應的污染物排放數據。

公式計算：排放系數的基本公式為：排放系數=總排放量/(排放時間×人類活

動強度)。

7對實施本標準的建議

（1）《土壤環(huán)境承載力核算技術導則》作為我國開展土壤環(huán)境承載力核算的

重要參考，建議加快推進關于污染物排放通量和人類活動排放系數的研究，以提

供科學依據，為科學管理土地資源、制定環(huán)境保護政策、預防土壤污染、保障生

態(tài)和公眾健康提供了堅實的基礎。

（2）技術標準的制定和發(fā)布應與現(xiàn)行政策法規(guī)保持一致。建議完善我國土

壤環(huán)境承載力研究和管理的政策法規(guī)體系，加強技術標準的規(guī)范化和指導性作用，

10

確保政策的有效實施。

（3）鑒于目前相關基礎研究仍顯不足，建議開展針對相關從業(yè)人員的技術

培訓，提高其對本標準的理解和執(zhí)行能力。同時，建議在廣泛征求各方意見的基

礎上對《導則》進行修改，先進行試點應用，在實際操作中不斷完善和更新，以

確保其科學性和實用性。

（4）在土壤污染控制中，推行土壤環(huán)境承載力全程管控法，對人類活動強

度或規(guī)模進行預警，確保一定時間和空間范圍內的目標受體處于風險可接受。

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參考文獻

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173620.

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附錄1典型的銅冶煉區(qū)周邊土壤承載力核算案例

1研究區(qū)域和數據

研究區(qū)域位于江西省貴溪市一個典型的銅冶煉區(qū)周邊。研究區(qū)域面積約304

平方公里。采樣時間為2021年11月，共采集土壤樣點241個（0~20cm），灌溉

水樣點8個（圖1-1）。采用五點采樣法進行土壤樣本采集，各樣點采集大約1kg

土壤，混合均勻后裝入自封袋。采樣的同時對各樣點經緯度、高程、附近可能的

污染源等信息進行詳細記錄。所有樣品均在室溫下自然風干，去除樣品中的雜物，

然后進行碾碎并過0.149mm篩。

土壤容重采用環(huán)刀法測定，土壤pH采用pH計(1:2.5土/水懸浮液)測定，土

壤Cu、Cd、Cr、Pb、Zn采用原子吸收分光光度計測定，土壤As采用原子熒光

法測定。灌溉水樣品中的Cd、Pb、Zn、Cu、As、Cr采用ICP-MS(Nex-ION300X)

測定。這些金屬元素在標準參考物質（GBW07401：GSS-1）中的回收率為93.5%-

102.5%。這些重金屬元素的相對標準偏差均小于5%。

圖1-1研究區(qū)位置、土地利用類型和樣本點的空間分布

本研究土壤重金屬的風險閾值參考《土壤環(huán)境質量/農用地風險管控標準（試

行）》（GB15618-2018）和《建設用地土壤污染風險管控標準（試行）》（DB36/1282-

2020）。貴溪銅冶煉廠當前的銅產能為100萬噸。研究區(qū)域內各重金屬的排放量

采用大氣擴散模型（AERMOD）核算，進而得到銅冶煉產能與各重金屬排放量之

間的定量關系（即銅冶煉的重金屬排放系數）。本研究案例關注的是50年內，特

定土壤保護目標風險可接受條件下，貴溪銅冶煉廠產能增加的規(guī)模。

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2重金屬的土壤環(huán)境容量

研究區(qū)內重金屬土壤環(huán)境容量的描述性統(tǒng)計量見表1-1。研究區(qū)內各重金屬

土壤環(huán)境容量的平均值分別為：Cu（427.89kghm–2）、Cd（16.84kghm–2）、Pb

（306.41kghm–2）、Zn（376.80kghm–2）、As（71.63kghm–2）和Cr（392.70kg

hm–2）?？偟膩碚f，研究區(qū)內重金屬的環(huán)境容量處于比較高的水平。

重金屬土壤環(huán)境容量的空間分布格局如圖1-2所示。貴溪銅冶煉廠周圍的重

金屬土壤環(huán)境容量并非都較低。原因可能在于土壤環(huán)境容量受到土地利用類型和

土壤重金屬濃度的共同影響。工商業(yè)土地利用類型上的重金屬閾值往往要高于農

業(yè)用地上的重金屬閾值。

表1-1研究區(qū)內重金屬土壤環(huán)境容量(SEC)(kghm–2)的描述性統(tǒng)計(N=241)。

重金屬最小值最大值平均值標準誤差變異系數

Cu-4651.7157739.24278.913218.613.09

Cd-0.98208.4916.8448.032.82

Pb-6.782495.53306.41537.361.75

Zn174.30805.70376.8099.630.26

As-9.28173.6971.6325.150.33

Cr173.20884.20392.70156.980.40

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圖1-2重金屬土壤環(huán)境容量的空間分布圖

3土壤重金屬的凈輸入通量

研究區(qū)大氣沉降產生的重金屬輸入通量的空間分布如圖3所示。各重金屬大

氣沉降通量的空間分布格局整體相似，高沉降通量主要位于研究區(qū)東南部，其總

體分布格局為由研究區(qū)東南部向周圍逐漸遞減（圖3）。

圖1-3大氣沉降產生的重金屬輸入通量的空間分布圖

研究區(qū)灌溉水的重金屬濃度通過實際監(jiān)測得到，灌溉水中各重金屬的平均濃

度分別為：Cd（1.97×10?5mg/L）、Pb（1.1×10?4mg/L）、Zn（2.13×10?3mg/L）、

Cu（2.12×10?3mg/L）、As（1.74×10?3mg/L）和Cr（1.41×10?5mg/L）。研究區(qū)農

田灌溉水產生的土壤重金屬輸入通量的空間分布如圖4所示。

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圖1-4農田灌溉水產生的土壤重金屬輸入通量的空間分布圖

對于化肥和農藥使用，經實地調查，當地農民對水田和旱地的農藥化肥施用

并無明顯差異。通過計算得到研究區(qū)農田土壤重金屬化肥使用通量分別為：Cd

（0.08mgm–2a–1）、Pb（0.88mgm–2a–1）、Zn（6.52mgm–2a–1）、Cu（1.51mgm–

2a–1）、As（0.45mgm–2a–1）和Cr（1.03mgm–2a–1）。通過計算得到研究區(qū)農田

農藥使用產生的土壤重金屬輸入通量分別為：Cd（0）、Pb（0）、Zn（0.04mgm–

2a–1）、Cu（0.02mgm–2a–1）、As（0）和Cr（0.05mgm–2a–1）。

研究區(qū)各輸入途徑產生的重金屬年均輸入質量見于表1-2。大氣沉降通量為

研究區(qū)土壤重金屬最主要的輸入途徑。

表1-2研究區(qū)各輸入途徑產生的重金屬年均輸入質量（t）

重金屬大氣沉降灌溉水化肥農藥

As24.760.140.05

Cd1.220.0020.008

Cr1.730.0010.12

Cu130.410.170.16

Pb12.580.0090.09

Zn40.610.170.7

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研究區(qū)作物移除（包括農作物收獲移除和秸稈移除）產生的土壤重金屬輸出

通量的空間分布如圖5所示。研究區(qū)通過作物移除的土壤重金屬年均輸出質量

為：As（0.04t）、Cd（0.01t）、Cr（0.01t）、Cu（0.26t）、Pb（0.01t）和Zn（1.37

t）。

圖1-5作物移除產生的土壤重金屬輸出通量的空間分布圖

綜合上述土壤重金屬各輸入/輸出途徑，最終得到研究區(qū)土壤重金屬凈輸入

通量的空間分布圖（圖6）。值得注意的是，研究區(qū)土壤重金屬凈輸入通量的空間

分布格局與大氣沉降通量的空間分布格局比較相似。這也進一步證實了整個研究

區(qū)域內的各重金屬總輸入量均遠遠高于輸出量，其中大氣沉降是占據主導的重金

屬輸入源（>90%）。

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圖1-6土壤重金屬凈輸入通量的空間分布圖

4土壤環(huán)境環(huán)境承載力

維持當前人