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第一部分 土壤环境容量基础理论3

1土壤环境容量基本概念3

1.1土壤环境容量5

1.2土壤静态环境容量和土壤动态环境容量6

1.2.1土壤静态环境容量6

1.2.2土壤动态环境容量6

1.3土壤表观环境容量、相对容量和安全容量6

1.3.1土壤表观环境容量6

1.3.2土壤相对容量6

1.3.3土壤安全容量7

1.4土壤环境容量区域分异性7

2土壤环境容量的理论依据8

2.1土壤环境的自净作用8

2.1.1物理净化作用9

2.1.2化学净化作用9

2.1.3生物净化作用9

2.1.4影响土壤环境净化作用的主要因素10

2.2土壤环境的缓冲性能11

2.2.1狭义的土壤环境缓冲性能11

2.2.2广义的土壤环境缓冲性能11

2.2.3影响土壤缓冲性的主要因素12

3土壤环境容量的计算依据13

3.1土壤背景值、临界值、标准值13

3.1.1土壤环境背景值及其对土壤环境容量研究的意义13

3.1.2土壤临界值及其对土壤环境容量研究的意义14

3.1.3土壤标准值及其对土壤环境容量研究的意义16

3.2影响土壤环境容量的因素18

3.2.1土壤类型18

3.2.2土壤理化性质18

3.2.3自然环境条件18

3.2.4土壤环境的生物学特性18

3.2.5社会技术因素19

4土壤环境容量模型20

4.1土壤环境静态容量模型20

4.1.1模型参数的确定21

4.1.2计算实例21

4.1.3存在的问题22

4.2土壤环境动态容量模型23

4.2.1数学模型23

4.2.2模型参数的确定26

4.2.3计算实例27

4.2.4存在的问题29

4.3其他土壤环境容量模型29

4.3.1土壤相对容量模型29

4.3.2土壤安全容量30

4.3.3土壤环境容量预测模型31

5土壤环境容量的应用与研究中存在的问题32

5.1土壤环境容量的应用32

5.1.1制定土壤环境质量标准32

5.1.2制定农田灌溉水质标准和污水灌溉标准32

5.1.3制定农田污泥施用标准32

5.1.4进行土壤环境质量评价33

5.1.5进行土壤污染预测33

5.1.6进行污染物总量控制34

5.1.7制定农业生产对策34

5.2土壤环境容量研究中存在的问题34

5.2.1缺乏对污染物进入土壤后的生物化学过程研究34

5.2.2缺乏对有机污染物土壤环境容量研究34

第二部分 土壤重金属环境容量研究39

6土壤重金属环境容量模型参数研究39

6.1植物吸收系数39

6.1.1材料与方法39

6.1.2主要土壤类型中Cu的植物吸收系数41

6.1.3主要土壤类型中Zn的植物吸收系数45

6.1.4主要土壤类型中Pb的植物吸收系数48

6.1.5主要土壤类型中Cd的植物吸收系数51

6.1.6小结54

6.2淋溶系数54

6.2.1材料与方法55

6.2.2淋溶液中重金属元素含量随淋溶次数的变化56

6.2.3不同土壤中各重金属元素有效性指数的变化61

6.2.4主要土壤类型中重金属的淋溶系数62

6.2.5小结63

6.3径流系数63

6.3.1土壤侵蚀量计算64

6.3.2土壤重金属径流迁移系数计算方法70

6.3.3主要土壤类型中重金属的径流迁移系数70

6.3.4小结71

6.4土壤重金属残留率71

6.4.1植物对重金属的吸收率计算71

6.4.2土壤中重金属的渗漏率计算72

6.4.3土壤中重金属的径流迁移系数计算72

6.4.4土壤中重金属的残留率计算72

6.5结论73

7山东省土壤重金属环境质量状况及其变化特征74

7.1研究区概况74

7.2研究方法75

7.2.1布点采样75

7.2.2分析方法78

7.2.3土壤环境质量综合评价方法79

7.2.4土壤重金属积累速率计算方法79

7.2.5数据处理与制图方法80

7.3山东省农田土壤重金属全量分布特征80

7.3.1农田土壤理化性质80

7.3.2农田土壤重金属全量统计值和主要类型土壤环境背景值82

7.3.3农田土壤重金属全量分布特征84

7.4山东省农田土壤重金属环境质量综合评价90

7.5 1989～2009年山东省土壤重金属环境质量变化特征94

7.5.1农田土壤重金属全量变化特征94

7.5.2农田土壤重金属有效态含量变化特征98

7.5.3农田土壤重金属有效性指数变化特征100

7.5.4农田土壤理化性质、全量与有效态间的相关性分析101

7.6 1989～2009年山东省土壤重金属全量积累速率101

7.7结论102

8山东省土壤重金属环境容量研究104

8.1山东省主要土壤类型重金属环境容量104

8.1.1主要土壤类型重金属元素的环境背景值和临界值104

8.1.2主要土壤类型重金属静态环境容量105

8.1.3主要土壤类型重金属动态环境容量105

8.1.4小结106

8.2山东省农田土壤重金属环境容量计算107

8.2.1农田土壤重金属的限定值107

8.2.2农田土壤重金属静态环境容量108

8.2.3农田土壤重金属相对环境容量108

8.2.4小结113

8.3山东省不同植被类型土壤重金属环境容量计算113

8.3.1不同植被类型土壤中重金属的背景值和允许限值114

8.3.2不同植被类型土壤中重金属静态环境容量115

8.3.3不同植被类型土壤中重金属动态环境容量115

8.3.4小结116

8.4山东省典型开发区土壤重金属环境容量117

8.4.1典型开发区土壤重金属环境质量评价117

8.4.2土壤重金属静态环境容量121

8.4.3土壤重金属相对环境容量及综合相对环境容量分级122

8.4.4小结123

9山东省土壤重金属环境容量预测125

9.1土壤环境容量预测方法125

9.2重金属输入量等于控制输入量126

9.2.1单一元素达到环境容量年限预测126

9.2.2多元素综合环境容量年限预测126

9.3重金属输入量大于控制输入量130

9.4结论134

第三部分 土壤重金属环境容量信息系统研发137

10土壤重金属环境容量信息系统研发工具137

10.1组件式GIS技术MapInfo／MapX137

10.1.1组件式GIS的特点137

10.1.2组件式GIS的开发平台139

10.1.3 MapX的空间数据结构140

10.1.4 MapX组件的模型结构140

10.1.5 MapX的基本功能141

10.2 ADO.NET技术143

10.2.1 ADO.NET技术的主要功能和特性143

10.2.2 ADO.NET模型的主要组成143

10.2.3 ADO.NET的编程模型144

11系统总体结构设计和功能设计146

11.1需求分析146

11.1.1功能需求146

11.1.2非功能需求147

11.2系统的软件配置148

11.3系统设计148

11.3.1系统总体结构设计148

11.3.2系统功能结构设计149

11.3.3系统设计技术路线149

12系统详细设计与功能实现151

12.1系统属性数据库的创建151

12.1.1数据业务流程151

12.1.2数据库逻辑结构设计152

12.1.3数据表逻辑关系设计155

12.2系统空间数据库的创建156

12.2.1空间数据的获取与转换156

12.2.2空间数据库的配置与属性数据的绑定157

12.3系统界面的设计及功能实现159

12.3.1系统登录界面和系统主界面设计159

12.3.2数据管理功能的实现160

12.3.3数据分析评价、查询功能的实现161

12.3.4图形数据操作功能的实现169

13研究展望176

13.1土壤环境容量研究176

13.2土壤环境容量信息系统开发176

参考文献178