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／MapX 137
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