2014年环评师考试《技术方法》专题训练三

　　土壤侵蚀、水体富营养化的评价方法

　　1.土壤侵蚀。⑴定义：水土流失(土壤侵蚀)，是指土壤在风、水流、冻融和重力等外营力作用下，被剥蚀、搬运和沉积的过程。并且主要指水力侵蚀。

　　⑵一般有侵蚀模数[侵蚀强度，t/(km2?a)]、侵蚀面积和侵蚀量数据，侵蚀面积可通过资料调查或遥感解译而得，侵蚀量可根据侵蚀面积与侵蚀模数的乘积计算得出，也可实测得出。侵蚀模数(土壤侵蚀率、土壤流失率或土壤损失幅度)是土壤侵蚀强度单位，是衡量土壤侵蚀程度的一个量化指标。指表层土壤在自然营力(水力、风力、重力及冻融等)和人为活动等的综合作用下，单位面积和单位时间内被剥蚀并发生位移的土壤侵蚀量，其单位为 (t/km2•a)。

　　⑶侵蚀模数预测方法：①已有资料调查法。根据各地水土保持试验、水土保持研究站所的实测径流、泥沙资料，经统计分析和计算后作为该类型区土壤侵蚀的基础数据。②物理模型法。在野外和室内采用人工模拟降雨方法，对不同土壤、植被、坡度、土地利用等情况下的侵蚀量进行试验。③现场调查法。通过对坡面侵蚀沟和沟道侵蚀量的量测，建立定点定位观测，对沟道水库、塘坝淤积量进行实测，对已产生的水土流失量进行测算，计算侵蚀量。利用小水库、塘坝、淤地坝的淤积量进行量算，经来沙淤积折算，计算出土壤侵蚀量。④水文手册查算法。根据各地《水文手册》中土壤侵蚀模数、河流输沙模数等资料，推算侵蚀量。⑤土壤侵蚀及产沙数学模型法：通用水土流失方程式(USLE)。A=R?K?L?S?C?P (9-11)

　　式中：A―单位面积多年平均土壤侵蚀量，t/(km2?a);R―降雨侵蚀力因子，R=EI30(一次降雨总动能×最大30min雨强);K― 土壤可蚀性因子，根据土壤的机械组成、有机质含量、土壤结构及渗透性确定;L―坡长因子;S―坡度因子，我国黄河流域试验资料，LS=0.067L0.2S1.3;C―植被和经营管理因子，与植被覆盖度和耕作期相关;P―水土保持措施因子，主要有农业耕作措施、工程措施、植物措施。

　　【注】水土流失预测还包括可能造成危害的预测，如土地退化问题、下游河道泥沙增加和淤积问题、对下游防洪的影响、地下水的影响以及区域生态环境的影响等。根据评价中的具体需求和要求进行。

　　⑵水土流失评价：根据土壤侵蚀强度分级评价。土壤侵蚀强度以土壤侵蚀模数(t/km2?a))表示。

　　①土壤侵蚀容许量标准。土壤容许流失量是指在长时期内能保持土壤的肥力和维持土地生产力基本稳定的最大土壤流失量。②水力侵蚀、重力侵蚀的强度分级。Ⅰ微度侵蚀：<200，500，1000 t/(km2?a)(分别指东北黑土区和北方土石山区，南方红壤丘陵区和西南土石山区，西北黄土高原区);Ⅱ轻度侵蚀：200，500，1000~2500t/(km2?a)(地域界限同“微度侵蚀”);Ⅲ中度侵蚀：2500~5000 t/(km2?a);Ⅳ强度侵蚀：5000~8000 t/(km2?a);Ⅴ极强度侵蚀：8000~15000 t/(km2?a);Ⅵ剧烈侵蚀：>15000 t/(km2?a)。

　　表9-1 主要侵蚀类型区的土壤容许流失量

　　③风蚀强度分级。风力侵蚀的强度分级按植被覆盖度、年风蚀厚度、侵蚀模数三项指标划分。

　　表9-2 风蚀强度分级

　　2.水体富营养化主要是指人为因素引起的湖泊、水库中氮、磷增加对其水生生态系统产生不良的影响。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。特点：富营养化是一个动态的复杂过程。影响因素：一般认为，水体中磷的增加是导致富营养化的原因，但与氮含量、水温及水体特征(湖泊水面积、水源、形状、流速、水深等)有关。

　　⑴流域污染源调查

　　一般认为春季湖水循环期间总磷浓度<10mg/m3时，基本上不会发生藻花和降低水的透明度;而总磷在20 mg/m3时，则常常伴随着数量较大的藻类。因此，可用总磷浓度10 mg/m3作为最大可接受的负荷量，>20 mg/m3则是不可接受的。水中总磷的收支数据可用输出系数法和实际测定法获得。

　　⑵营养物质负荷法预测富营养化

　　①Vollenweider1969年提出湖泊营养状况与营养物质特别是与总磷浓度之间有密切关系。Vollenweider-OECD模型表明，在一定范围内，总磷负荷增加，藻类生物量增加，鱼类产量也增加。这种关系受到水体平均深度、水面积、水力停留时间等因素的影响。将总磷负荷概化后，建立藻类叶绿素与总磷负荷之间的统计学回归关系。

　　②Dillon根据总磷负荷[L(1-R)/p]与平均水深( )之间的线性关系预测湖泊总磷浓度和营养状况。从关系图就可得出湖泊富营养化等级。a.TP浓度<10mg/m3，为贫营养;b.10~20 mg/m3，为中营养;c.>20 mg/m3，为富营养。该方法简单、方便，但依据指标太少，难以准确反映水体富营养化真实状况及其时空变化趋势。

　　③在此基础上，提出湖泊磷滞留的估计方法。该公式适合于总磷浓度<25μg/L的湖泊，对于总磷浓度较高的湖泊不一定适合。

　　⑶营养状况指数法预测富营养化

　　湖泊中总磷与叶绿素a和透明度之间存在一定的关系。Carlson根据透明度、总磷和叶绿素三种指标发展了一种简单的营养状况指数(TSI)，用于评价湖泊富营养化的方法。

　　TSI用数字表示，范围在0~100，每增加一个间隔(如10，20，30，…)表示透明度减少一半，磷浓度增加1倍，叶绿素浓度增加近2倍。三种参数的营养状况指数值如表所示。TSI<40，为贫营养;40~50，为中营养;>50，为富营养。该方法简便，广泛应用于评价湖泊营养状况。但这个标准是否适合于评价我国湖泊营养状况，还需要进一步研究。表9-4 Carlson营养状况指数(TSI)参数值

　　在非生物固体悬浮物和水的色度比较低的情况下，叶绿素a(Chl)和总磷(TP)与透明度(SD)之间高度相关。因此，指数值(TSI)也可根据某一参数计算出来。计算式如下：透明度参数式：TSI=60-14.41 lnSD(m)

　　叶绿素a参数式：TSI=9.81 lnChl(mg/m3)+30.6 ;总磷参数式：TSI=14.42 lnTP(mg/m3)+4.15

　　湖水过于浑浊(非藻类浊度)或水草繁茂的湖泊，Carlson指数则不适用。

　　【注】有时用TN/TP比率评估湖泊或水库何种营养盐不足。①对藻类生长来说，TN/TP比率在20：1以上时，表现为磷不足;②比率<13：1时，表现为氮不足。绝对浓度也应考虑。pH值和碱度对于湖泊中磷的固定和人工循环的恢复技术具有重要意义。另外，浮游植物、浮游动物、底栖动物、大型植物和鱼类种类组成、密度分布、体积、生物量或相对丰度等资料，对于评价湖泊营养水平、湖泊生态系统结构功能及湖泊环境变化状况有重要参考价值。

　　水体富营养化预测还有评分法和综合评价法等。实际应用中根据具体条件选用。