美國Okeechobee湖流域土壤重金屬的空間分布特征與污染評價.pdf

1、土壤是環(huán)境的重要組成部分，它是水、空氣和巖石之間進(jìn)行生態(tài)循環(huán)的媒介。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的提高，很多地區(qū)土壤受到重金屬污染。對土壤重金屬的空間分布及污染狀況的研究，對于土壤環(huán)境保護(hù)與治理具有十分重要的意義。本文運(yùn)用地統(tǒng)計學(xué)與GIS相結(jié)合的方法對美國Okeechobee湖流域土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Co、Ni、Mn、Fe9種重金屬的空間分布特征及污染狀況進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：
　　1、研究區(qū)土壤重金屬數(shù)據(jù)

2、統(tǒng)計特征分析結(jié)果表明：土壤表層Cu、Zn、Pb，亞表層Cu、Zn、Pb、Fe，均屬于強(qiáng)變異性，表層Fe、Cd、Co、Cr、Mn、Ni，亞表層Cd、Co、Cr、Mn、Ni的均屬于中等變異，表層Cu、Zn、Pb、Cd、Co，亞表層Cu、Zn、Pb、Fe、Cd、Co、Cr都不符合正態(tài)分布，而表層Fe、Cr、Mn、Ni，亞表層Mn、Ni均符合正態(tài)分布。
　　2、半方差函數(shù)擬合結(jié)果表明：在各項同性條件下，土壤表層Cu、亞表層Cu分別符合球狀

3、模型和指數(shù)模型，表層Zn和亞表層Zn均符合指數(shù)模型，表層Pb和亞表層Pb分別符合指數(shù)模型和球狀模型，表層Fe亞表層Fe符合球狀模型，表層Mn和亞表層Mn分別符合指數(shù)模型和高斯模型，表層Cd和亞表層Cd符合線性模型，表層Co、亞表層Co分別符合線性模型和高斯模型，表層Cr、亞表層Cr符合高斯模型，表層Fe、亞表層Fe符合球狀模型，表層Ni、亞表層Ni符合高斯模型。
　　3、在各項異性條件下，各重金屬在不同方向上的變異函數(shù)差異較為明顯

4、，除土壤表層Co、Fe，亞表層Co、Fe、Mn表現(xiàn)出較為明顯的各項同性特征外，其余均表現(xiàn)出明顯的方向性特點(diǎn)。土壤表層、亞表層Cd和表層、亞表層Cr在各個方向上變異程度均較大。表層Cu在2km范圍以外變化趨勢逐漸拉大，亞表層Cu在8km范圍之外，變化趨勢較為明顯。表層Mn在南北方向和西北-東南方向空間變化趨勢較大，表層、亞表層Ni在各個方向上變異程度均較大。表層Pb在7km之外變化趨勢較大，亞表層Pb在8km之外變化趨勢較大。表層Zn在各

5、個方向上雖有變化，但是趨勢較為緩和。亞表層Zn在10km之外，西北-東南方向變化較大。
　　4、交叉驗證結(jié)果顯示，表層土壤Cu以普通克里格插值效果最好，表層土壤Cu呈島狀與條帶狀分布相結(jié)合的特征，亞表層Cu采用泛克里格法插值效果最好，亞表層Cu的分布狀況與表層基本一致。表層Zn以普通克里格插值效果最好，表層土壤Zn呈島狀分布，亞表層Zn采用簡單克里格法插值誤差最小，呈島狀與塊狀結(jié)合分布。表層Pb以普通克里格插值效果最好，呈島狀分布

6、，亞表層Pb以簡單克里格插值效果最好，亞表層Pb分布情況和表層類似，但含量明顯低于表層。表層Cd最適合析取克里格插值方法，呈塊狀分布，亞表層Cd采用普通克里格和泛克里格法插值精度最高，分布情況與表層類似。表層Co采用普通克里格和泛克里格插值誤差最小，呈塊狀分布，亞表層Co最適宜簡單克里格法，呈島狀和面狀分布相結(jié)合。表層Mn采用簡單克里格插值誤差最小，主要呈島狀分布，亞表層Mn采用簡單克里格法插值誤差最小，分布狀況與表層類似。表層Cr最適

7、合的是析取克里格法，呈島狀與帶狀分布，亞表層Cr采用簡單克里格法插值誤差最小，分布狀況與表層相似。表層Fe也最適合普通克里格插值，呈現(xiàn)明顯的島狀與塊狀分布，亞表層Fe采用簡單克里格法插值，分布與表層相類似。表層Ni用簡單克里格法插值，亞表層Ni采用簡單克里格法，插值誤差較小，呈島狀分布。
　　5、采用地累積指數(shù)法對重金屬污染狀況進(jìn)行評價，結(jié)果顯示，研究區(qū)域土壤表層Cd污染比較嚴(yán)重，約70％的研究區(qū)域受Cd污染，污染區(qū)主要集中在研究