基于地統(tǒng)計學與GIS的土壤重金屬污染評價與預測.pdf

1、重金屬污染是破壞土壤環(huán)境的重要因素，并直接或間接危害到人體健康。本文以工業(yè)發(fā)達的南方某市為例，對土壤中Hg、 Pb、Cd、As、Zn、Cu、Ni和Cr8種重金屬進行分析，運用地統(tǒng)計學與GIS研究了重金屬的空間分布特征，進行了相應的污染評價，并在此基礎上進行了重金屬污染影響因素的定量分析，最后，預測了2020年研究區(qū)土壤中重金屬的含量，主要內(nèi)容如下： （1）運用地統(tǒng)計方法定量地研究了重金屬的空間分布特征。結果表明：區(qū)內(nèi)8種重金屬的

2、理論變異函數(shù)擬合效果均較好，各元素實驗變異函數(shù)表現(xiàn)出明顯的塊金效應，且均表現(xiàn)為各向同性。重金屬空間分布結構受人為活動與區(qū)域因素的共同影響，其中人為活動對Hg、Cd、As的影響較為突出；其余元素在自相關范圍內(nèi)主要受土壤母質影響，變程范圍以外也受人類活動的干擾。 （2）為了對研究區(qū)人為污染程度進行較全面的評價，本文采用內(nèi)梅羅指數(shù)法、地累積指數(shù)法、污染負荷指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法四種方法對研究區(qū)土壤重金屬污染進行了評價，結果表明：研

3、究區(qū)土壤中8種重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更為嚴重。對各評價結果進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)計方法和GIS的空間分析功能對Hg、 Pb、As、Cd四種重金屬進行了影響因素的定量分析，結果表明，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，污染程度嚴重的區(qū)域也主要與排污企

4、業(yè)有關。研究還表明水系作為污染傳播的一個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測模型分三種情景（樂觀情景、無突變情景和悲觀情景）分別預測了2020年研究區(qū)土壤中Hg、 Pb、Cd、As的含量，結果表明：2020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，超二級標準的土壤面積將擴大，其中這兩項在悲觀情景下又明顯比在無突變