Evaluación de la calidad ambiental del suelo en la llanura del noroeste de Shandong

La calidad ambiental del suelo está controlada principalmente tanto por el entorno natural como por el creado por el hombre. El entorno natural se refiere a la suma de diversas condiciones naturales y recursos naturales como la geología, los accidentes geográficos, el clima, la hidrología, la biología, etc. El entorno artificial se refiere al entorno de vida que los seres humanos establecen gradualmente en el entorno natural a través de actividades económicas y sociales planificadas y decididas a largo plazo con el fin de mejorar continuamente sus niveles de vida materiales y espirituales. Las actividades humanas a largo plazo, si bien transforman el entorno natural, también tendrán cierto impacto negativo en la calidad ambiental. Por ejemplo, el uso extensivo de fertilizantes y pesticidas químicos y la generación y vertido de residuos domésticos provocarán una cierta degradación del suelo. contaminación. En la actualidad, la contaminación del suelo se ha convertido en un factor importante que restringe el desarrollo sostenible de la agricultura, lo que ha atraído gran atención de los gobiernos en todos los niveles y una amplia atención de los estudiosos agrícolas, ambientales, geológicos y sociales.

Con base en el análisis regional de elementos del suelo y los datos de detección obtenidos del estudio geoquímico ecológico en la llanura noroeste de Shandong, y con referencia a los estándares nacionales de calidad ambiental del suelo y los valores de fondo regionales de los elementos del suelo, el estado actual Se evaluaron la calidad ambiental del suelo, su grado de contaminación y las tendencias cambiantes. La investigación y el pronóstico proporcionarán una base para la planificación del desarrollo de la producción agrícola regional, el ajuste de la estructura industrial rural, la fertilización y mejora del suelo y el desarrollo de una economía libre de contaminación, ecológica y sostenible. La investigación sobre agricultura y el medio ambiente del suelo proporcionará una base para la planificación del desarrollo y la producción agrícola regional, y el ajuste de la estructura industrial rural, la fertilización y mejora del suelo, el diseño racional de las plantaciones, el desarrollo de alimentos verdes libres de contaminación, la protección del medio ambiente ecológico agrícola, la planificación del uso de la tierra. control y restauración de la contaminación, etc. para proporcionar una base científica.

I. Evaluación unifactorial de la calidad ambiental del suelo

La evaluación unifactorial de la calidad ambiental del suelo se basa en el Estándar Nacional de la República Popular China (GB15618-1995) "Estándar de Calidad Ambiental del Suelo". Los indicadores de evaluación como pH, Cd, Hg, Cu, As, Pb, Cr, Zn, Ni, etc. se evalúan en un solo factor en base a datos reales medidos. La información de medición del suelo se utiliza para determinar clasificaciones de calidad ambiental de un solo factor.

Los resultados de la evaluación de la calidad ambiental de un solo factor de elementos metálicos pesados ​​se muestran en la Tabla 6-1. Los resultados de la evaluación de la calidad ambiental del suelo de un solo factor de Hg, As, Cd, Pb, Zn, Cu, Cr, Ni, etc. muestran que el número de muestras de suelo que cumplen con los estándares de calidad ambiental del suelo de la llanura noroeste de Shandong Representa más del 99% de las muestras de suelo de primer y segundo nivel. No hay contenido excesivo de elementos Ni y Pb en el tercer tipo de suelo. El estado general de la calidad del medio ambiente de la tierra en la región es bueno y la gran mayoría de la calidad del medio ambiente de la tierra alcanza los estándares de primer y segundo nivel, cumpliendo plenamente con los requisitos de calidad ambiental del suelo para la agricultura.

Las características de distribución regional de la clasificación de factor único del suelo se muestran en la Figura 6-1 a la Figura 6-8. Desde la perspectiva de las características de distribución, el contenido de ocho elementos de metales pesados ​​en la mayoría de las áreas de la llanura noroeste de Shandong es bajo. El tipo de calidad ambiental del suelo es principalmente suelo de tipo I, que está muy ampliamente distribuido; Condado de Yutai, Juzhou Este y noreste del condado de Ye, Río Amarillo Dongming-Dancheng, suroeste del condado de Yuncheng, norte del condado de Liangshan, este del condado de Taiqian, área de Yanggu-Shenxian-Liaocheng, área de Dong'a-Pingyin, alrededores de Yucheng, Shang He-Jiyang, La ciudad de Jinan, el área de Gaocheng-Boxing, el noroeste de Zhanhua, el sur de Dongying, el noreste de Kenli y otras áreas, el suelo de Clase III y el suelo por encima de la Clase III se distribuyen en lugares aislados; El suelo de clase III y el suelo de súper clase III se distribuyen en puntos aislados y el análisis preliminar se debe principalmente a la contaminación de fuente puntual.

Tabla 6-1 Cuadro estadístico de evaluación de un solo factor de la calidad ambiental del suelo en la llanura noroeste de la provincia de Shandong

Figura 6-1 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del arsénico del suelo de la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-2 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del cadmio del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-3 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del cromo del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-4 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del cobre del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-4 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del cobre del suelo en la llanura noroeste de Shandong Mapa de clasificación de la calidad ambiental del cobre del suelo

Figura 6-5 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del mercurio del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-6 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del níquel del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-7 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del plomo del suelo en la llanura noroeste de Shandong

Figura 6-8 Mapa de clasificación de la calidad ambiental del zinc del suelo de Shandong en la llanura noroeste

Evaluación multifactorial de la calidad ambiental del suelo

La evaluación multifactorial de la calidad ambiental del suelo se calcula utilizando el método del índice de Nemerow, y los estándares de evaluación todavía se basan en el estándar nacional (GB15618-1995). ) Se seleccionan como indicadores de evaluación el "Estándar de Calidad Ambiental del Suelo", pH, Cd, Hg, Cu, As, Pb, Cr, Zn, Ni, etc. como índice de evaluación. El índice de contaminación de Nemero refleja el impacto de diversos contaminantes en el suelo, y también destaca el impacto de las altas concentraciones de contaminantes en la calidad ambiental del suelo. Su fórmula de cálculo es la siguiente:

Investigación sobre el entorno geológico y geoquímico del suelo. la zona ecológica típica en la llanura noroeste de Shandong

En la fórmula, pi, afver y pi, max son el índice de contaminación único promedio y el índice de contaminación único máximo respectivamente.

La fórmula de cálculo del índice único de contaminación es la siguiente:

Índice único de contaminación del suelo = valor medido de los elementos del suelo/valor estándar de calidad ambiental del suelo (nivel 1)

Según Neimei El índice Luo divide los niveles de calidad ambiental del suelo. Los estándares de evaluación y los resultados se muestran en la Tabla 6-2 y la Figura 6-9.

Tabla 6-2 Criterios de evaluación del índice Nemerow

Tabla 6-2 Criterios de evaluación del índice Nemerow

Figura 6-9 Entorno del suelo en la llanura noroeste de Shandong Quality Gráfico de clasificación del índice Nemerow

Después del cálculo, el índice Nemerow promedio de cada punto de muestreo en el suelo superficial de la llanura noroeste de Shandong es 0,760, de los cuales el 93,58% de los puntos de muestreo pertenecen al nivel de monje limpio, y el suelo en su conjunto pertenece a la gama Still clean. Las áreas contaminadas se distribuyen en las áreas urbanas de Jining, la ciudad de Jinan, la ciudad de Heze, el este y norte de Juye, el norte de Jiaxiang, el este del condado de Shenxian, Yutai, el norte de Dezhou, Boxing, Qingyun, Wudi, Dongying y otros lugares. Las áreas muy contaminadas tienen una distribución puntual en áreas urbanas o suburbanas.

3. Principales problemas ecológicos y ambientales en zonas ecológicas típicas

(1) Problemas ecológicos y ambientales en zonas ecológicas típicas

A través de la investigación y análisis ecológico geoquímico de zonas ecológicas típicas Los resultados del trabajo de evaluación muestran que, de hecho, existen ciertos problemas ambientales y ecológicos en la zona de la llanura del noroeste de Shandong. Los problemas específicos se manifiestan en la contaminación del agua, la contaminación del suelo y las enfermedades endémicas.

1. Contaminación del suelo

En el área de producción de petróleo de Dongying y la cuenca del río Xiaoqing seleccionadas para este estudio, la contaminación del suelo es más obvia y las características de la contaminación del suelo en diferentes áreas son diferentes. .

En las zonas de producción de petróleo, los contaminantes del suelo son principalmente contaminantes orgánicos. Tomando como ejemplo el suelo cerca de todos los pozos de muestreo, la boca del pozo tiene el mayor contenido de hidrocarburos saturados, hidrocarburos aromáticos, no hidrocarburos y asfaltenos, y el contenido de materia orgánica cerca del centro de la boca del pozo es significativamente mayor que en las áreas periféricas. . A juzgar por el patrón de cambio de perfil, a medida que aumenta la profundidad de muestreo, los contenidos de hidrocarburos saturados, hidrocarburos aromáticos, no hidrocarburos y asfaltenos generalmente disminuyen. Además, los valores de concentración de algunos contaminantes en el suelo en puntos de muestreo individuales excedieron los valores estándar especificados en el estándar de primer nivel de la norma de calidad ambiental del suelo, pero no excedieron los valores estándar especificados en el Norma de segundo nivel de la norma de calidad ambiental del suelo.

Las investigaciones también muestran que los oligoelementos del suelo interactúan con los contaminantes orgánicos durante el proceso de desarrollo de los yacimientos petrolíferos, los elementos de cromo, plomo y zinc del suelo se ven muy afectados por la contaminación por petróleo, mientras que el arsénico y el cobre. y los elementos de níquel se ven menos afectados por la contaminación por petróleo.

La contaminación del suelo en entornos urbanos está dominada por contaminantes de metales pesados. A lo largo de la cuenca del río Xiaoqing, la calidad del suelo alrededor del condado de Lixin, el condado de Boxing y algunas ciudades es mala, y los contaminantes son principalmente iones de metales pesados ​​como As, Cd, Cr y Ni. La calidad del suelo alrededor de la ciudad de Lixing, el condado de Boxing y algunas ciudades también es mala.

La contaminación del suelo ha agravado la degradación del suelo, reducido su fertilidad o su pérdida grave y reducido la biodiversidad.

2. Contaminación ambiental del agua

Los resultados de los análisis de laboratorio de aguas subterráneas poco profundas muestran que muchos indicadores de aguas subterráneas poco profundas en el área de evaluación exceden los "Estándares de higiene para la calidad del agua potable" promulgados por el Ministerio. de Salud, como El contenido de fluoruro en las aguas subterráneas poco profundas de Jining alcanza los 8 mg/L, ocho veces el límite de calidad del agua potable. El consumo prolongado de agua subterránea por parte de los residentes locales, que excede los estándares en muchos indicadores, ha causado un gran daño a sus cuerpos y ha amenazado gravemente la salud de las personas. Las características generales de distribución de la calidad del agua subterránea poco profunda son las siguientes: el sector aluvial del río Amarillo en el oeste de Ruxi está dominado por agua Clase I apta para beber, y el área de la Llanura de Inundación Amarilla en el noroeste de Ru está dominada por agua Clase II apta para beber. , pasando gradualmente a agua Clase III que no es apta para beber agua Clase IV y agua no potable Clase IV en zonas de llanura costera. La calidad del agua en las partes central y oriental de las zonas marinas y aluviales de Luling-Dongying es principalmente agua de Clase III no apta para beber y agua de Clase IV no apta para beber. Los principales elementos que exceden el estándar son el petróleo, el fenol volátil y los productos químicos. Demanda de oxígeno, cadmio, plomo, materia sólida, etc. La calidad del agua en las partes central y oriental de Luling-Dongying es principalmente agua de Clase III no apta para beber y agua de Clase IV no apta para beber.

El agua del río ha sido contaminada. Los principales elementos que exceden el estándar incluyen DQO, DBO, NH3-N, NO3-N, fenoles, nitrógeno amoniacal y petróleo. El grado de contaminación es de pesado a extremadamente pesado.

3. Enfermedades endémicas

La investigación de las enfermedades endémicas muestra que la fluorosis endémica no se ha controlado eficazmente en las llanuras del noroeste de Shandong. El contenido de fluoruro del agua potable y el contenido de fluoruro en la orina. Las áreas de enfermedad son generalmente altas y el daño del alto contenido de fluoruro sigue siendo muy grave y la situación de prevención y control es desalentadora.

Entre los 66 municipios y ciudades de los cuatro condados (distritos) de Zhi, Jiaxiang, Dongchangfu y Boxing, 32 han sido identificados como áreas con alto contenido de yodo. La población de municipios y ciudades con alto contenido de yodo puede serlo. se dice que está afectado por El número de personas afectadas por altos niveles de yodo alcanza los 1,417 millones, y 28 municipios y ciudades entre ellos han sido identificados como áreas endémicas de bocio con alto contenido de yodo.

(2) Causas de los problemas ambientales

A través del estudio geoquímico ecológico de áreas ecológicas típicas, se encontró que los problemas ambientales en esta área se ven muy afectados por la interferencia humana, pero al menos al mismo tiempo están estrechamente relacionados con el fondo geológico. También tiene cierta relación.

La contaminación del suelo se concentra principalmente en zonas urbanas e industriales. Los ríos de la zona son ricos en metales pesados ​​y materia orgánica. Las principales fuentes de contaminación provienen de la quema de carbón urbano, la metalurgia industrial, la construcción y los gases de escape de los vehículos de motor. . Por un lado, una gran cantidad de contaminantes ingresan al río a través de las descargas de aguas residuales y penetran en el suelo alrededor del río mediante infiltración. Además, las precipitaciones de polvo atmosférico, la fertilización artificial y otros factores también provocan que una gran cantidad de elementos metálicos pesados ​​se enriquezcan en la superficie del suelo.

Pero al mismo tiempo, la investigación sobre la filtración lateral de los ríos también muestra que los elementos de metales pesados ​​a lo largo del río Amarillo, el río Xiaoqing y el río Tuhai son anormales a juzgar por la correlación significativa entre los metales pesados ​​y las principales. componentes del elemento, las anomalías de los metales pesados ​​están relacionadas principalmente con la textura del suelo, y la filtración lateral del río no es la causa principal de la anomalía, lo que demuestra que el fondo geológico del área controla la ocurrencia de problemas ambientales hasta cierto punto. medida. El ejemplo más claro es la relación entre la distribución de las enfermedades endémicas en la zona y el entorno geológico. Los valores básicos de yodo y flúor en las zonas de distribución de las enfermedades de la superficie y la fluorosis del suelo también son muy altos. La fluorosis está estrechamente relacionada con el entorno geológico. Existe una estrecha relación entre el agua subterránea y el entorno del suelo, y las enfermedades de la superficie están relacionadas con el consumo local de aguas subterráneas poco profundas con alto contenido de yodo.

Por lo tanto, en el estudio del entorno ecológico de la llanura del noroeste de Shandong, debemos prestar atención a la conexión entre el fondo geológico y las cuestiones ambientales y ecológicas, y estudiar las reglas de migración y transformación de los elementos en cada uno. círculo desde una perspectiva sistemática.