基于GIS的福臨農莊土壤重金屬空間分布研究和生態(tài)風險評價.pdf

1、中文摘要摘要發(fā)展綠色生態(tài)農業(yè)，建設新型生態(tài)農莊，推進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展進程。本文從揚州市福臨科技生態(tài)農莊采集土壤樣品，測定了As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn六種土壤重金屬含量，通過GIS和地統(tǒng)計學相結合的方法對農莊區(qū)域土壤重金屬含量的空間變異、分布特征進行了研究，分別利用單因子污染指數法以及內梅羅綜合污染指數法對福臨農莊的土壤環(huán)境狀況進行污染評價，結合六種土壤重金屬的毒性系數分析其潛在的生態(tài)風險危害。并給出治理建議，主要得出以下結論：(1

2、)通過對六種土壤重金屬之間的相關性分析，結果表明：As與Cd、Cr、Zn、Pb元素在00l水平上有著顯著的正相關性，表明這五種元素可能來自于同一或相似的來源；Cu與Zn、Pb元素在005水平上具有顯著的負相關性，而與As、Cd、Cr則不存在相關性，說明它們的來源不同；Pb與每種元素都具有相關性，其中與舢的相關性程度最高，相關系數達到了0572。(2)運用地統(tǒng)計學方法對農莊內六種土壤重金屬的空間變異特征進行了研究，As、Cd、Cr和Pb四

3、種元素選擇高斯模型為最優(yōu)，而Cu和Zn選擇指數模型較為理想。Cu元素的變程距離較大，說明它在相對較大的范圍內具有空間的自相關性，可以適當增大采樣步長，提高效率，其他元素的變程距離均大于本次采樣的步長距離，樣點的布置具有合理性和代表性。(3)選取最優(yōu)半方差函數擬合，采用普通克里格插值法對農莊土壤重金屬含量空間分布狀況進行展示，As、Cd和Cr元素的在農莊區(qū)域的空間分布具有相似性，均是自南向北濃度含量逐漸降低，且在錢莊和林場村兩個居民區(qū)附近

4、有較高濃度富集；而Cu的空間分布相比前三種元素則明顯不同，高濃度區(qū)域位于農莊的東北部；Pb、Zn的空間分布總體趨勢為自南向北延伸，其中Pb的最高值位于研究區(qū)的西南角區(qū)域，而Zn的分布較集中區(qū)域則位于兩個居民區(qū)的中間地帶。(4)土壤重金屬污染評價表明：單項污染評價中Cd、Cu都使整個農莊的土壤遭受污染，但各區(qū)域的污染程度不同：As、Pb使部分農莊土壤受到影響，As尚清潔地塊位于農莊的北部，Pb的尚清潔區(qū)域則位于農莊的東北部；Cr、zn在全

5、區(qū)的范圍內未造成污染。綜合污染評價中整個農莊范圍大部分面積為輕度污染，林場村附近的農莊土壤污染程度為中度，人為活動對周邊土壤的重金屬污染起到了主導性的作用。(5)運用Hankanson潛在生態(tài)風險指數法對土壤重金屬進行生態(tài)風險評價，結果表英文摘要ABSTRACTⅡIThegreenecologicalagricultureandecologicalvillageareconstructedbasedonthebackgroundofsu

6、stainabledevelopmentInthispaper，ByusingGISandgeostatisticstechnologyandcombiningwithsinglefactorpollutionindexNemerowcompositeindexthesampling，investigationsanddeterminationwerecarriedoutinordertoclarifythespatialvariabi

7、litydistributioncharacteristicsandheavymetalpollutionstatusofsixkindsofheavymetals(As，Cd，Cr，Cu，PbandZn)whichwerecollectedfromtheFulintechnologyecologicalvillageinYangzhoucityTakingheavymetaltoxicityfactorintoconsideratio

8、n，weanalysistheirpotentialecologicalrisksandgivingsomemanagementrecommendations，Themainconelusionscanbedividedasfollows：(1)Accordingtothecorrelationshipbetweenthesixheavymetalsinsoil，analysisshowsthat：AsandCd，Cr，Zn，Pbele

9、mentattheO01levelhaveasignificantpositivecorrelationindicatingthattheymaycomefromthesameorsimilarsources；CuandZn，Pbelementhasasignificantnegativecorrelationatthe005level，butnotwithAs，Cd，Cr，indicatingthattheycomefromdiffe

10、rentsources；Pbandeachelementhasarelevance，whileAshasthehighestcorrelationindexreached0572(2)Theusingofgeostatisticstostudythespatialvariabilityofsixkindsofsoilheavymetals，GaussianmodelisthebestchoiceforAs，Cd，CrandPbeleme

11、nts，whileCuandZnfitexponentialmodelbetterAsCuhasalargerrangevalue，SOthatithasaspatialautocorrelationintherelativelylargerangeofsamplingsteps，anditCanbeappropriatelyincreaseddistancetoimprovetheefficiency，otherelementsfro

12、mtheprocessvariablearegreaterthantheaveragelengthofthesamplingstepdistance，SOthesamplepointsarereasonableandrepresentative(3)Choosingthebestsemivariogram，usingordinaryKrigingmethodtomeasuretheconcentrationofheavymetalsin

13、soil，showsthespatialdistributionwithinecovillage，As，CdandCrelementswithsimilarpropertiesaredecreasedgraduallyfromthesouthsidetothenorthside，andintheforestnearthevillagebanksandtwoneighborhoodshaveahigherconcentrationenri

14、chment；whilethespatialdistributionofCuissignificantlydifferentcomparedtothepreviousthreeones，farmlandlocatedinthenortheastareahasahighdensity；ThespatialdistributionofPbandZnextendfromsouthtonorthinthegeneraltrend，Accordi