（一）选取评价因子

浙江省农业地质环境综合评价的因子可根据区域内主要污染物类型、评价目的的要求进行选择，土壤环境质量评价参评因子主要包括以下指标：

1）汞、镉、铅、砷、铜、铬、镍、锌、氟、氰等有毒重金属元素、非金属元素或化合物；

2）有机氯、有机磷、有机硫农药，洗涤剂、酚、油、大肠杆菌等有机毒物和致病菌；

3）酸碱度、全氮、全磷等。

选取评价因子时考虑到《中华人民共和国土壤环境质量标准》（GB15618—1995）中只是根据土地利用功能、耕作方式（水田、旱作）、pH值与阳离子交换量，规定了Hg、Cd、Pb、As、Cu、Cr、Ni、Zn、DDT、六六六的质量分级标准，因此，浙江省农业地质环境调查项目主要依据上述指标因子评价土壤环境质量。

（二）确立评价标准

在中国的土壤环境质量评价中，应用较多的是以土壤背景值作为评价标准的起始值，以土壤背景值加2倍或3倍标准差作为评价分级标准。

1995年颁布了《中华人民共和国土壤环境质量标准》（GB15618—1995），该标准根据土壤应用功能和保护目标将土壤环境质量分为3类，同时进行了三级标准的划分，一类土壤执行一级标准，保护区域自然生态，维护自然背景的土壤环境质量；二类土壤执行二级标准，保证农业生产，维护人体健康；三类土壤执行三级标准，保障农林生产和植物正常生长。这一标准的颁布实施为中国土壤污染的分级体系提供了新的依据。

AGEIS的土壤环境质量评价主要以GB15618—1995作为评价标准（表7-2）。同时，为了满足各类用户需要及方便交流，AGEIS还提供了《荷兰国家土壤环境质量标准》（表7-3），以供用户根据实际情况的不同进行灵活选择。

表7-2 中国土壤环境质量标准值（GB 15618—1995）单位：mg/kg

注：重金属（Cr主要是3价）和As均按元素量计，适用于阳离子交换量＞5cmol/kg的土壤，若≤5cmol/kg，其标准值为表内数值的半数；六六六为4种异构体总量，滴滴涕为4种衍生物总量；水旱轮作地的土壤环境质量标准，As采用水田值，Cr采用旱地值。

表7-3 荷兰国家土壤环境质量标准 单位：mg/kg

注：①为汞和有机态汞；②为甲基汞。目标值——低于此值对环境的影响可忽略；干预值——高于此值即会使土壤对人体、植物或动物的功能效应发生严重的或急性的下降，有可能引起严重的污染事件，存在“潜在危险性”；ILSP——严重污染。

（三）选择评价方法

浙江省农业地质环境调查评价可采用的模型有指数法、数理统计法、模糊数学法、专家评价法、灰色系统法、遗传算法和人工神经网络法等。对同一目标对象，利用不同的模型进行评价时，结果往往会有差异，甚至有显著的不同，即评价结果的虚假性。因此，在评价中选取合适的评价模型尤其重要（侯文广等，2003）。土壤环境质量评价可采用“一票否决”法和指数法。

土壤环境质量的综合评价借鉴现有的环境污染评价方法，以单元素评价结果为基础，进行多指标的综合评价，从而对土壤总体污染程度取得认识。由于各种元素地壳丰度存在明显差异，并且各个地区元素的背景值各不相同，可以通过采用污染指数法来对比研究不同地区多个元素指标的污染程度。

（1）单元素污染指数（P）

以网格作为基本评价单元，将区域地球化学调查所获得的1个/4km²表层土壤单点样中Hg、Cd、Pb、As、Cu、Cr、Ni、Zn等各元素含量数据，以及1个/64km²深层土壤样中DDT、六六六残留量，分别与不同土地利用方式（水田/旱地）、土壤pH值和阳离子交换量条件下对应元素或农药残留量的土壤环境质量分级标准相比较，判定各元素、农药残留量在每个测点上的质量等级，再以色块图、等值线图等形式制作单指标环境质量等级图，统计各指标分属各级环境质量的样点数、面积、占总面积百分数等。

参照地球化学背景值计算得到的污染指数，可以真实地反映元素的污染程度。地球化学背景是指元素含量的正常变化范围，计算时宜采用区域地球化学背景或地球化学子区背景阈的上限值，一般以剔除异常数据后的区域（子区）平均值加2倍标准差表示。

P_ij＝C_ij /S_j（j＝1，2，…，m，假设共有m个土壤样品）

式中：P_ij为j 点土壤元素i的污染指数；C_ij为j 点土壤元素i的实测浓度；S_i 为元素i的评价标准，即区域（亚区）地球化学背景阈的上限值。

（2）综合污染指数（P）

综合污染指数是将单元素污染指数有机地综合起来，以体现土壤受污染影响的程度。单因子评价结果的叠合处理，即以每个测点上各个单因子评价结果为依据，遵循“从劣不从优”的原则，以每个测点各项指标中环境质量等级最低者作为其综合环境质量等级，再以色块图、等值线图等形式制作综合环境质量等级图，并统计各类环境质量级别的样点数、面积、占总面积百分数等。

现今提出的数学计算模型主要有下述几种。

1）简单加权平均法。即某一测点土壤中n个元素污染单指数的算术平均值，算式为

浙江省农业地质环境GIS设计与实现

式中：P_j为j点土壤n个元素的综合污染指数；P_ij为j点土壤元素i的污染指数。

2）内梅罗（Nemrow）污染综合指数法。这是一种兼顾极值的综合方法，既考虑了单个元素的作用，又突出了污染最严重元素的重要性，即

浙江省农业地质环境GIS设计与实现

或

浙江省农业地质环境GIS设计与实现

式中：P_j为j点土壤n个元素的综合污染指数；I_j.Aver为j点土壤n个元素污染指数的平均值；I_j.Max为j点土壤n个元素污染指数的最大值。

3）加权平均型综合指数法。加权平均型综合指数模型在各种评价中运用较为广泛，是一种经典的综合评价模型。它是用所有参评因子的指数总和，来反映评价结果。该模型突出的优点是：考虑了不同元素对污染影响贡献的差异，其评价模式简单、计算方便。但其评价结果是简单的累加，可能会掩盖某些因子质的飞跃特征，从而使评价结果产生偏差。此外，目前评价因子的权重确定仍没有特别有效的方法，受人为因素影响较大。该模型的数学表达式：

P_j ＝∑W_iI_ij

式中：P_j为j点土壤n个元素的综合污染指数；W_i 为元素i的权重值（0＜ W_i ＜1，n个元素的权重总和等于1）；I_ij为j点土壤元素i的污染指数。

“一票否决”法比较简单，只要将分析项的值与相应的标准值进行对比，出现一项超标，则该评价单元定级为不合格。当然，在具体评价过程中，可建立对以上单元素评价、多指标综合评价等的模型库，在实际应用中用户可以根据需要，自行选择不同的评价模型进行评价。

（四）创建指标体系

对于单元素评价指标可直接使用国家土壤环境质量标准值。利用其指数值生成单元素的污染等级色斑图。

多指标综合评价则要利用层次分析法确定的权重，结合单元素的污染指数，计算出综合污染指数。利用其指数值生成等级色斑图。

由于土壤总是受到不同特点的水、气，以及人为因素的影响（王晓丹等，2006；李瑞敏等，2005），各种污染物的含量高低不一，现根据土壤应用功能和保护目标，参照国内外研究结果，将土壤环境质量分为5级。

第一级（背景区）：土壤中各污染物皆处于背景水平范围内，土壤尚未受到污染，对种植的农产品生长无不良影响，也不造成污染物的积累。绿色食品农业基地、出口创汇农业基地、生活饮用水保护区等的土壤环境应处于本级范围内。1987年国家环保总局组织了“全国土壤背景值调查”，由于土壤背景值调研在采样中避免了污染样点，测定结果又应用统计学方法剔除了异常值，因此土壤背景样品基本上代表了未受到污染的土壤。

第二级（安全区）：土壤中各种污染物出现一定积累，种植农作物后，对其生长无不良影响。个别元素在某些作物中有轻微的积累，其污染残留不会超标。污染物含量大致是土壤背景值的一倍或不到一倍。它适合于一般大田农业生产，处于这一级的农田土壤应该较多。

第三级（警戒限区）：土壤受到明显污染，其污染物含量浓度增加了一倍甚至数倍，大多数农作物不致受到生长危害，以及出现污染物超标现象，但对高富集植物易造成明显的污染物积累，甚至超标。

第四级（中污染区）：超过第三级警戒区，不适宜农业生产的土地。

第五级（重污染区）：土壤作物污染已相当严重，应引起有关部门高度重视。

以上5个等级是连续的，一级向相邻级别互相过渡，并不是绝对的。

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文章来源：天狐定制

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