訥河市耕地重金屬空間分布與環(huán)境質(zhì)量評價.pdf

1、土壤是人類賴以生存的重要資源之一，以土壤作為基礎(chǔ)的耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的根基，耕地土壤質(zhì)量的優(yōu)劣深深影響著農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。我國是具有十三億人口的大國，農(nóng)業(yè)深深關(guān)系到國家安全問題。隨著工農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展和城市化進程的加快，耕地重金屬污染情況日益嚴重，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和國民健康埋下了隱患。探明耕地重金屬空間分布情況、掌握耕地重金屬污染程度能夠為我國耕地污染防治和耕地質(zhì)量保護工作打下堅實的基礎(chǔ)，進而達到保護耕地資源、保障糧食安全的目的。
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2、龍江省是我國農(nóng)業(yè)大省，在糧食產(chǎn)量連年增產(chǎn)的背后也伴隨著耕地污染。農(nóng)藥、化肥、地膜等在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，致使重金屬大量富集，造成耕地土壤污染。隨著農(nóng)業(yè)糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的大規(guī)模調(diào)整，黑龍江省積極響應(yīng)十八屆五中全會綠色發(fā)展理念和“十三五”國家規(guī)劃綱要，大力發(fā)展綠色有機農(nóng)業(yè)，走安全高效綠色發(fā)展之路，為食品安全、生態(tài)環(huán)境安全和國民健康提供基礎(chǔ)保障。訥河市隸屬黑龍江省齊齊哈爾市，自然條件優(yōu)越，具有發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)得天獨厚的優(yōu)勢。通過針對訥河市耕地土壤重金屬

3、空間分布特征及其環(huán)境質(zhì)量評價進行研究分析，能夠準確把握訥河市耕地環(huán)境質(zhì)量情況，對保障訥河市耕地質(zhì)量安全、防治土壤污染和發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義，對于黑龍江省其他地區(qū)耕地質(zhì)量安全保護工作也具有一定的參考價值和借鑒作用。
　　本文主要基于訥河市耕地中8種重金屬元素(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、 As)樣本數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)，運用空間插值與空間分析手段，分析8種重金屬的統(tǒng)計特征與空間分布特征，最終運用單因子指數(shù)法和內(nèi)

4、梅羅指數(shù)法對訥河市進行耕地重金屬單因子與綜合環(huán)境質(zhì)量評價，確定訥河市耕地污染狀況。主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　(1)訥河市耕地重金屬空間模擬。通過運用GS+軟件進行半方差函數(shù)分析，可得8種重金屬的最優(yōu)空間插值模型分別是Cd-高斯模型，Cr-高斯模型，Pb-指數(shù)模型，Cu-指數(shù)模型，Zn-球形模型，Pb-高斯模型，Hg-高斯模型，As-環(huán)形模型。通過塊金系數(shù)和變程大小可知，Hg、As主要受隨機性因素影響;Pb、Ni同時受結(jié)構(gòu)性因素和隨

5、機性因素影響;其他元素受結(jié)構(gòu)性因素的影響更深。Pb均一性較好，Cd、Cr、Cu、As小范圍內(nèi)變異較強。
　　(2)訥河市耕地重金屬空間分布特征分析。通過對樣點進行統(tǒng)計學分析可知，研究區(qū)內(nèi)Cd和Cu兩種元素存在超標情況。通過運用ArcGIS軟件進行空間插值與空間疊加分析，獲得訥河市耕地內(nèi)8種重金屬的整體空間分布趨勢如下:Cd由北向東南逐漸遞減，超標地塊集中于北部;Cr由東南偏東部向其他方向遞減;Pb分布較為均一平緩;Cu的分布較不規(guī)

6、律，超標地塊集中于中部偏南;Zn分布最不規(guī)律，其中高含量區(qū)呈現(xiàn)為多個散點狀分布在南部、東部地區(qū);Ni由北向南逐漸遞減，含量偏向中等;Hg主要呈現(xiàn)由東南部至北部遞減趨勢;As的分布呈現(xiàn)呈現(xiàn)由東北部、南部向西北部遞減的效果。通過相關(guān)性分析可知，各元素之間存在一定的相關(guān)性但強度不大。Cu-Zn、 Cr-Zn存在同源性的可能性較高;研究區(qū)內(nèi)部可能不存在Cd與Cu的復(fù)合污染。
　　(3)訥河市耕地重金屬環(huán)境質(zhì)量評價。各重金屬在訥河市內(nèi)單因子

7、污染程度相對較小，多呈現(xiàn)未污染狀態(tài)。其中Cd、Cu污染程度較大，Hg的污染指數(shù)相對較小。除老萊鎮(zhèn)、訥河監(jiān)獄、學田鎮(zhèn)的重金屬元素Cd以及長發(fā)鎮(zhèn)、同義鎮(zhèn)、訥河鎮(zhèn)的重金屬Cu呈現(xiàn)輕度污染以外，其余各行政鄉(xiāng)鎮(zhèn)的重金屬元素均呈現(xiàn)未污染狀態(tài)。訥河監(jiān)獄、學田鎮(zhèn)、老萊鎮(zhèn)、訥河鎮(zhèn)、六合鎮(zhèn)、二克淺鎮(zhèn)重金屬污染地塊分布較為分散，和盛鄉(xiāng)、興旺鄂溫克、通南鎮(zhèn)則較為集中。訥河市耕地綜合污染情況為輕度污染。全市耕地地塊污染等級主要為尚清潔（警戒線）和輕度污染兩個等級