土壤环境容量可以从环境容量的定义延伸为土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大数量或负荷量。由定义可知，土壤环境容量实际上是土壤污染起始值和最大负荷量的差值。若以土壤环境标准作为土壤环境容量的最大允许极限值，则该土壤的环境容量的计算值便是土壤环境标准值（或本底值），即土壤环境的基本容量；但在尚未制定土壤标准的情况下，环境学工作者往往通过土壤环境污染的生态效应试验研究，以拟定土壤环境所允许容纳污染物的最大限值——土壤的环境基本含量，这个量值（即土壤环境基准减去背景值），有的称之为土壤环境的静容量，相当于土壤环境的基本容量。
（一）土壤静态容量
1.土壤静态容量数学模型
当土壤环境标准确定后，根据土壤环境容量的概念，可由下式来计算土壤静容：
该式的关键参数是污染物的土壤环境标准。根据国家土壤环境质量标准（GB 15618—1995）中规定的各种重金属的标准值和山东省部分地区土壤重金属的背景值计算静态容量。其中Ci采用土壤环境质量标准中的二级标准，即为保障农业生产，维护人体健康的土壤限制值。土壤环境质量标准规定的三级标准值见表6-8。根据黄河三角洲地区土壤pH分布，执行《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）中二级标准pH>7.5的标准值，具体标准值见表6-9。
表6-8 研究区土壤环境质量标准 单位：mg/kg
表6-9 研究区土壤评价标准 单位：mg/kg
2.土壤静态容量分布
根据上节标准计算黄河三角洲地区各县市土壤各重金属元素静态容量，结果见表6-10，然后结合各县市土地面积数据可计算出该地区各县市土壤所能容许的各种重金属的最大值，见表6-11。
由以上分析结果可看出：黄河三角洲地区土壤重金属元素的静态容量顺序为铅>铬>铜>砷>汞>镉；同种重金属在不同地区的容量不同、同一地区不同种重金属的容量也不同，这与重金属的种类、背景值、土壤环境质量执行标准、不同地区土壤的性质有关。黄河三角洲地区19个县市中，马颊河流域的乐陵市、庆云县、无棣县，小清河流域的邹平县、博兴县土壤重金属静态容量整体较小，这些地区土壤易发生污染超标的现象，应特别注意土壤环境的保护和治理。
（二）土壤动态容量计算
元素在土壤中实际上是处于一个动态的平衡过程中。一是土壤本身含有一定的量值，即土壤背景值。这一量值是土壤成土过程中自然形成的，虽处在人为的元素循环中，但它具有自然的、相对稳定的特征。二是元素的输入是多途径的、多次性的或者连续的过程。三是输入的元素将因地下渗漏、地表径流及作物吸收而损失。这些输出部分一方面影响了土壤元素的存在，另一方面这一存在量也影响着以后的输入。由于元素在土壤中处于这种动态平衡状态，因此，土壤相对于土壤环境质量标准所能容纳的量是一种变动的量值，即土壤具有变动的容量。
表6-10 研究区各县市土壤重金属元素静态容量 单位：kg/hm2
（续表）
表6-11 研究区土壤对不同重金属的最大静态容许量（t）
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1.土壤动态容量数学模型
重金属元素在土壤中的平衡方程为：
为简化计算，假设每年污染元素纳入量相等；假设土壤中的元素通过各种途径的迁出量可近似地正比于土壤的元素含量。
由于动态容量一般是要到一定年限后，土壤中重金属含量达到临界值的条件下，才能计算平均每年容许进入土壤的污染元素量：
式中 Qn为平均动态年容量[kg/（hm2·a）]。
根据第2个假设有：
式中：K称作残留率，表示经过一年耕作后，某元素在土壤中的含量与前一年含量和当年输入量之和的比率。K值可经试验测定，但因影响因素复杂，一般只能提出当地条件下的均值。根据已有资料，山东省的K值取0.9。
根据上式可有：
上式可演化为：
当规定一定年限或某个目标时，可计算区域土壤的平均动态年容量Qn。
2.土壤动态容量计算
结合2009年山东省部分地区土壤重金属元素背景值及土壤环境质量标准和预测出的黄河三角洲地区2020年及2030年土壤重金属含量值，根据公式可计算出年限分别为11年和21年的土壤平均动态容量，结合各县市面积可计算出各县市土壤对不同重金属的动态年容许量，计算结果见表6-12、表6-13。
在其他条件一定的情况下，土壤形成的重金属元素背景值或现状值越小，其重金属元素静态容量和动态容量就越大；土壤环境质量执行的标准值越大，其重金属元素静态容量或动态容量就越大；土壤重金属元素的静态容量和动态容量相差很大，土壤静态容量未考虑土壤的输出和自净作用，研究土壤环境容量时仅考虑静态容量是不完整的，需要结合动态的观点和方法研究土壤环境容量。
各县市土壤重金属元素含量均未超出土壤环境质量标准，黄河三角洲地区土壤环境质量整体较好；各县市土壤重金属元素的平均动态容量大小排序与相应静态容量排序相同，其中河口区、利津县、寒亭区土壤重金属容量整体较大，庆云县、乐陵市、无棣县、博兴县、邹平县地区土壤重金属元素容量相对较小，应加大对这些地区土壤污染的监测和治理力度，同时可以考虑种植对镉、汞、砷、铅等耐性较强的植物来减少对土壤中重金属元素浓度。
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