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1、學(xué)校代碼:11658學(xué)號:2011207050105分類號:P595密級:無碩士學(xué)位論文基于GIS的海南島土壤重金屬含量空間分布與污染評價作者姓名余云龍學(xué)科專業(yè)自然地理研究方向熱帶地球化學(xué)指導(dǎo)教師畢華(研究員)申請學(xué)位類別理學(xué)碩士提交日期2014年5月10日萬方數(shù)據(jù)SpatialDistributionandPollutionEvaluationofSoilHeavyMetalsinHainanIslandBasedonGISADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:
2、YuYunlongSupervisor:Prof.BiHuaHainanNormalUniversityHaikou,China萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要本文結(jié)合多元線性回歸方法和地統(tǒng)計學(xué)方法對海南島表層土壤重金屬Cr、Pb、Cu和Zn等4種重金屬元素含量的空間分布特征和污染進(jìn)行研究。通過以經(jīng)緯度、海拔和坡度為自變量,重金屬含量為因變量建立多元線性回歸模型,增設(shè)模擬點,原數(shù)據(jù)與模擬點值合并進(jìn)行插值,將此改進(jìn)方法與傳統(tǒng)方法(原數(shù)據(jù)直接插值)的精度進(jìn)行對比,得出如下結(jié)論:1、原數(shù)據(jù)中,海南島表層土壤重金屬均值Cr為62.486ug/g,P
3、b為30.411ug/g,Cu為54.611ug/g,Zn為69.579ug/g。其中Cr、Pb、Zn含量明顯小于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)一級標(biāo)準(zhǔn),Cu含量略大于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)二級標(biāo)準(zhǔn),土壤質(zhì)量總體上良好。改進(jìn)數(shù)據(jù)中,海南島表層土壤重金屬均值Cr為57.330ug/g,Pb為34.401ug/g,Cu為51.062ug/g,Zn為65.726ug/g。其中Cr、Pb、Zn含量明顯小于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)一級標(biāo)準(zhǔn),Cu含量略大于土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB1561
4、8-1995)二級標(biāo)準(zhǔn)。2、傳統(tǒng)方法中,海南島表層土壤重金屬元素Cr為球狀模型,Pb和Zn為高斯模型,Cu為指數(shù)模型;就空間相關(guān)性而言,從小到大依次為:Cr(0.1%)>Zn(28.2%)>Pb(29.7%)>Cu(35.2%),Cr表現(xiàn)為強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,Zn、Pb和Cu均表現(xiàn)為中等程度空間相關(guān)。在改進(jìn)方法中,Cr、Pb、Cu和Zn均為指數(shù)模型;就空間相關(guān)性而言,Zn(2.7%)>Pb(8.4%)>Cu(34%)>Cr(49.9%),其中Zn和Pb表現(xiàn)為強(qiáng)烈的空間相關(guān)性,Cu和Cr表現(xiàn)為中等程度空間相關(guān)性。3、傳統(tǒng)方法中除Pb
5、外,海南島表層土壤Cr、Cu和Zn高值均分布在??凇铣恰R高—洋浦一帶以及三亞地區(qū)。其中土壤Cr和Zn含量具有從東向西遞減的趨勢,Cu正好相反,Pb則是從海南島中部向南北遞減的趨勢。改進(jìn)方法在局部細(xì)膩度上比傳統(tǒng)方法好,改進(jìn)方法重金屬分布均有斑塊分布;表層土壤Pb含量高值在中部山地,其他重金屬含量高值亦分布在海口—老城—臨高—洋浦一帶,說明除Pb外,工業(yè)分布對海南島土壤表層重金屬含量影響較大。經(jīng)重采樣驗證,Cr的傳統(tǒng)方法克里格插值方法誤差最小,精度最佳;Pb的傳統(tǒng)方法的插值誤差較小,精度最佳;Cu和Zn的改進(jìn)方法插值誤差較小,插
6、值精度最佳。4、通過單因子評價方法對原數(shù)據(jù)進(jìn)行評價得到,海南島北部表層土壤出現(xiàn)了Cr污染,主要分布在???、臨高和洋浦一帶,其中??谑芪廴久娣e最大,??谑兄行谋韺油罥萬方數(shù)據(jù)壤Cr的單因子系數(shù)甚至達(dá)到了2以上,污染較為嚴(yán)重;海南島表層土壤未出現(xiàn)Pb污染,Cu和Zn均未出現(xiàn)污染,但Cu和Zn出現(xiàn)了單因子系數(shù)大于0.7的斑塊,應(yīng)采取措施防止其惡化。通過內(nèi)梅羅綜合污染評價對不同地形單元的原數(shù)據(jù)進(jìn)行評價得到,海南島表層土壤重金屬綜合污染程度依次為為:低山丘陵>臺地平原>中部山地。關(guān)鍵詞:海南島;土壤;重金屬;含量;空間分布;污染評價;GI
7、S;多元線性回歸;地統(tǒng)計學(xué);II萬方數(shù)據(jù)AbstractThisarticlecombinedmultivariatelinearregressionmethodwithGeostatisticsmethodtostudythespatialdistributionandpollutionbyanalysistheelementscontentofheavymetalsinHainanislandsurfacesoil:Cr,Pb,CuandZn.Establishedmultiplelinearregressionmodels
8、:theindependentvariablesconsistoflongitudeandlatitude,altitudeandslope,thecontentofheavymetalsarethedependentvariables;Addsimulatio