資源描述:
《基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)與GIS的土壤重金屬污染評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要重金屬污染是破壞土壤環(huán)境的重要因素,并直接或問接危害到人體健康。本文以工業(yè)發(fā)達(dá)的南方某市為例,對(duì)土壤中Hg、Pb、Cd、As、Zn、Cu、Ni和Cr8種重金屬進(jìn)行分析,運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)與GIS研究了重金屬的空間分布特征,進(jìn)行了相應(yīng)的污染評(píng)價(jià),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了重金屬污染影響因素的定量分析,最后,預(yù)測(cè)了2020年研究區(qū)土壤中重金屬的含量,主要內(nèi)容如下:(1)運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)方法定量地研究了重金屬的空間分布特征。結(jié)果表明:區(qū)內(nèi)8種重金屬的理論變異函數(shù)擬合效果均較好,各元素實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)表現(xiàn)出明顯的塊金效應(yīng),且均
2、表現(xiàn)為各向同性。重金屬空間分布結(jié)構(gòu)受人為活動(dòng)與區(qū)域因素的共同影響,其中人為活動(dòng)對(duì)Hg、Cd、As的影響較為突出;其余元素在自相關(guān)范圍內(nèi)主要受土壤母質(zhì)影響,變程范圍以外也受人類活動(dòng)的干擾。(2)為了對(duì)研究區(qū)人為污染程度進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià),本文采用內(nèi)梅羅指數(shù)法、地累積指數(shù)法、污染負(fù)荷指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法四種方法對(duì)研究區(qū)土壤重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明:研究區(qū)土壤中8種暈金屬均有不同程度的人為累積污染,其中Hg、Cd、Pb、As是研究區(qū)最主要的污染元素,且均存在生態(tài)危害,其中以Hg和Cd更為嚴(yán)重。對(duì)
3、各評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行插值得到污染分布圖,這些圖直觀地反映出不同污染區(qū)域所處的位置及范圍。(3)利用統(tǒng)計(jì)方法和GIS的空間分析功能對(duì)Hg、Pb、As、Cd四種重金屬進(jìn)行了影響因素的定量分析,結(jié)果表明,排污企業(yè)是造成污染的主要原因,城鎮(zhèn)和交通因子次之。同時(shí),污染程度嚴(yán)重的區(qū)域也主要與排污企業(yè)有關(guān)。研究還表明水系作為污染傳播的一個(gè)載體是造成大面積污染的原因之一。(4)采用土壤重金屬累積預(yù)測(cè)模型分三種情景(樂觀情景、無突變情景和悲觀情景)分別預(yù)測(cè)了2020年研究區(qū)土壤中Hg、Pb、Cd、As的含量,結(jié)果表明:20
4、20年研究區(qū)土壤中四種重金屬含量在三種情景下存在著顯著差別,在樂觀情景下有明顯下降,而在無突變情景和悲觀情景下該四種重金屬含量將不斷增加,超二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的土壤面積將擴(kuò)大,其中這兩項(xiàng)在悲觀情景下又明顯比在無突變情景下要高。關(guān)鍵詞GIS,地統(tǒng)計(jì)學(xué),土壤重金屬,污染評(píng)價(jià),污染預(yù)測(cè)ABSTRACTTheheavymetalspollutioniSthemostimportantfactorthatbreaksthesoilenvironment.Besides,itendangershumanhealthdir
5、ectlyorindirectly.BasedonGeostatisticmethodandGIS,thispapercarriedoutaseriesofstudiesonHg,Pb,Cd,As,Zn,Cu,NiandCrinsoilofadevelopedcityinsouthofChina.First,thespatialdistributionofheavymetalsinthesoilwasstudied;Second,aseriesofpollutionassessmentonthehe
6、avymetalswereperformed;Third,quantitativeanalysesonthefactorsinfluencingthepollutionwereprovided;Last,theheavymetalsconcentrationofstudiedareain2020werepredicted.Themainworkareasfollowing:(1)Thespatialdistributioncharacteristicsofheavymetalswerequantit
7、ativelydescribedusinggeostatisticalmethods。Thetestingvariogramsoftheeightelementscompletelymatchedtheoreticalstructure.TheSemivariogramoftheheavymetalsexhibitedobviousnuggeteffectsandisotropy.ThestudysuggeststhatthespatialdistributionofHg,CdandAsmightb
8、eaffectedbyanthropogenicactivities,whileothersaffectedmainlybyparentsoilmaterialsintheirrangesandanthropogenicactivitiesoutoftheranges.(2)IndexofNemero,IndexofGeoaccumulation,PollutionLoadIndexandPotentialEcologicalRiskIndexwereusedtost