陕西省生态用地土地健康评价与质量提升现状研究

陕西省生态用地土地健康评价与质量提升现状研究

叶胜兰1,2,3，武丹1,2,3

（1. 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710075; 2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075; 3. 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室,陕西 西安 710075）

摘要：城市生态用地土体健康评价是促进城市和自然生态系统协调发展的有效途径，有力克服了城市化发展过程中的问题。现有研究偏重于土地表观效应的生态评价，集中于城市空间区域生态研究，而忽视了城市生态循环中的基础载体（土体）的研究。导致人地关系持续紧张，城镇化生态建设停滞不前。以我国陕西省城市用地土体健康状况背景，通过分析土体对城市生态系统的作用。了解城市生态用地中土体功能特点及与评价因子间的相关关系为城市生态平衡以及城镇化发展提供科学基础。

关键：生态用地；土地健康；质量提升

背景

土地作为人类生活和社会一切事物存在的载体，对人民生活方式及社会发展至关重要。全世界人类住区有十多亿人缺少住房或居住条件十分恶劣，有6亿人生活在各种危害健康和生命的环境中。为解决居住用地紧缺问题，人类大肆扩张居住用地面积，加剧城镇化进程。但随之带来的环境问题越发突显，水土流失、土壤遭受污染等迫使我国土地资源面临巨大压力，最终威胁到人体健康及居住环境。因此，明确人居用地并开展土体健康评价是保证人类居住环境健康的基础。

为提升土体质量，众多学者展开大量研究。一方面着重提高土地集约化程度研究；一方面着手提升土壤质量，特别是对耕地土壤质量提升，并完善相关土壤质量评价体系。而针对人居用地开展较多的是人居环境影响评价，对人居用地中土体健康评价体系未有相关参考标准。建立人居用地土体健康评价，首先开展人居用地中建筑安全研究。魏海霞等[1]采用模糊层次分析法建立建筑结构安全评价体系，以此保障人类最基本的住宅安全问题。其次，进行住宅对人体健康安全研究，居住环境与住宅建筑硬件及防疫问题受到极大关注。通过住宅建筑硬件实施病毒传播阻断、室内空气环境质量控制等技术措施和体系，提高住宅建筑的卫生防疫性能，降低病毒传播机会或避免传染性病毒疫情的发生，是提升住宅舒适度，满足人类对居住环境健康的要求。吴良镛[2]提出，要以绿色城乡建设促进人居高质量发展，保障人居用地的洁净健康，进行土体污染评价至关重要。我国北方城市工矿企业生产经营活动中固体废物不断向土体表面堆放和倾倒，有害废水不断向土体中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土体中，导致了土体污染，直接或间接的影响居住环境的安全性。而人居用地中污染土体的评价既与地基基础强度有关，又与人类活动场所处的生态环境有关，采用单一的评价指标来判断建筑活动的风险显然是不合适的。政府及专业人士需要对建设场地土壤污染程度有全面、客观、系统的评价。基于此，考虑到人居用地土体健康，建立土体污染与土体承载相结合的综合风险评价体系，对了解人居用地健康状态有着不可替代的作用。

1.1 人居用地中土体稳定性研究进展

在人居用地中，首先关注的是土体稳定性研究。地质安全风险问题是工程中面临的最严峻问题。解决好绿色廊道工程的工程地质与灾害地质科学难题，是保证人地协调发展的前提，而工程地质研究受诸多因素影响，如气候、地下水以及地形地貌等[3]。房屋住宅建设中，地基的力学性能是保证整体建筑安全的关键点，研究发现众多填方区建筑物破坏从基础开始向上部结构逐渐延伸，轻则墙体开裂，重则房屋倒塌，直接影响着人民生命财产安全，因此，有必要对高填方地基的力学性能和变形规律进行系统全面的研究。而影响高填方地基变形的主要因素包括原状地基与填筑体的物理力学性质荷载形式与大小、施工技术与工艺、固结时间等，另外在黄土地区还应考虑土中含水率对地基的影响[4]。在构建人居用地景观促进净化环境措施时，对土体地基承载力的要求不一。地基的极限承载力是地基土固有的特性，与地基土的重度和强度指标有关，因此土体强度增长后地基承载力会有相应的提高[5]。在进行土体稳定性评价时，考虑到地下水作用力，通常涉及孔隙水压力、浮力、渗透力，这些作用力的合理使用是正确评价土体稳定性的关键[6]。

1.2 人居用地中土体污染现状研究进展

目前，土体污染主要包括无机污染物和有机污染物两大类，且污染达到一定程度可能发生转化和迁移，继而进入地表水、地下水和大气环境，影响其他环境介质，最终危害人体健康。这早已引起了国际上的高度重视。自从“拉夫运河事件”爆发之后，美国就开始密切关注污染土地对人类健康和生态造成的不利影响美国环保局在1980年-1990年完成了风险评价的相关法律和指南等[7]。世界卫生组织也很关注此类问题，以整合各个国家风险评价研究结果为目的开展了化学物质安全项目，通过此为人体健康和环境安全研究提供扎实的理论依据。欧盟16国也付出实践，为了强化欧盟各个国家的污染土地调查治理，在1996年提出了污染场地风险评价指南，该指南是以生态风险评价、污染场地调查分析、风险评价方法等7大问题为解决目的

[8]。同样，英国在这方面做出努力，把整合风险评价与污染土壤评估和治理加入环保法，并且颁布了一系列污染土体风险评价方法等。加拿大等国借鉴美国健康风险评价方法并结合本国国情的健康风险评价方法，并开始广泛运用于污染土地评价治理中。

1.3 土体健康对土体-生物-环境循环的影响

人居用地须构建具有对人居有益生物生存的健康有机土体，形成一种人地健康的呼吸循环系统。土体是承载健康的人地呼吸系统的基础，也是现存的物种最丰富是栖息地之一。没有土壤生物，植物就无法生长，人类也无法生存。但健康的土地越来越稀少，土壤的各种服务功能，如净水和防止植物病害，逐渐减少。这不仅影响人居用地的健康，更对居住地人们的身体健康。因此，土体健康是保障人居用地的土体-生物-环境可持续循环的重要基石。而互惠共生可保障土体-生物-环境的可持续循环，使土地长期处于健康状况。

土壤-生物-环境的互惠共生可保障土壤生物多样性，土壤生物多样性及其所提供的生态系统服务对人居用地的生态景观构建至关重要，在解决环境污染、景观单一、微气候变化等重大问题方面起着关键作用。由于人居用地严重受到人类活动的干扰，土壤生物多样性下降风险加剧，要多管齐下保护土壤生物多样性。土壤微生物多样性对土体健康的重要性。土壤中所含的微生物数量很大，尤以细菌居多。一方面通过这些微生物旺盛的代谢活动，可明显改善土壤的物理结构和提高它的肥力[9]；另一方面，通过特殊微生物的作用可分解吸收土壤中的部分污染物质,达到净土作用。土壤动物多样性对土体健康的重要性。土壤动物种类丰富，与土壤微生物多样性共同构成土壤生物多样性的主体。

1.4 土体健康评价指标及体系构建研究进展

土壤质量和土壤健康有着近乎相同的含义。可以用土壤健康描述土壤短时期内的动态状况、用土壤质量描述长时间尺度上土壤内在的和静态的用于某种特定目的的能力。因此，土壤健康主要是指土壤质量中的动态质量，一定程度上，土壤健康和土壤质量可以通用，但农民更倾向于使用土壤健康来定性地描述土壤状况，强调土壤的生产性能，即健康的土壤能持续生产出品质优良、数量丰富的农产品; 科学家倾向于使用土壤质量这个术语，其注重土壤的分析性和数量化的特征以及不同土壤生产功能之间特征的量化联系，并认为土壤有其固有的物理、化学和生物特性土壤[10]。土壤质量的好坏取决于土地利用方式、生态系统类型、地理位置、土壤类型等多种因素[10]，土壤同时受土壤侵蚀、生物多样性、耕作方式与种植制度以及施肥与农药等因素的影响。因此，评价某一特定土壤的质量是由多种因素决定的。

目前进行的土壤健康评价中采用的指标过多, 指标的获取难度较大, 缺乏统一的评价指标体系, 影响了土壤质量的评价。且针对耕地土壤健康评价较为完善，对于人居用地健康土体评价，相关研究较少。指标以及评价体系集中于土壤质量，对土体健康这块相对匮乏。因此，未来的工作可以从关注点较少的人居用地出发，为营造良好的人地呼吸系统，促进人类持续发展，进行土体健康评价。

参考文献：

[1]魏海霞,赵明,祝杰. 基于模糊层次分析法的建筑结构安全评价体系研究[J].水利与建筑工程学报,2019,17(05):181-186+198.

[2]吴良镛. 规划建设健康城市是提高城市宜居性的关键[J]. 科学通报,2018,63(11):985.

[3]彭建兵,崔鹏,庄建琦. 川藏铁路对工程地质提出的挑战[J].岩石力学与工程学报,2020,39(12):2377-2389.

[4]董琪,李阳,段旭,等.黄土梁峁区高填方地基变形规律研究[J].工程地质学报,2016,24(02):309-314.

[5]闫澍旺,李嘉,林澍,等.考虑土体强度增长的黏性土地基承载力分析[J].岩土力学,2016,37(S2):629-634.

[6]尹晓萌,晏鄂川,刘旭耀,等.土体稳定性计算中地下水作用力探讨[J].岩土力学,2019,40(01):156-164.

[7]NIOSH. Aipollutants, Industrialhygiene, Indoorair quality NIOSH immediately dangerous to life or health concentrations database(IDLH)[M].National Institute for Wccupational Safety & Health.1995.

[8]Weeks JM, Comber S D W. Ecological risk assessment of contaminated soil[J]. Mineralogical Magazine.2005,69(5):601-613.

[9]周德庆.微生物学教程[M].北京：高等教育出版社,2002.

[10]汪媛媛,杨忠芳,余涛.土壤质量评价研究进展[J].安徽农业科学,2011,39(36):22617-22622+22657.

作者简介：叶胜兰(1986-)，女，四川人，硕士研究生，从事植物营养生长以及土地整治等方面研究。E-mail：552769044@qq.com

基金：陕西地建-西安交大土地工程与人居环境技术创新中心开放基金资助项目（2021WHZ0093）及陕西省土地工程建设集团内部项目（DJNY2022-28）。