基于空間分析的土壤—水稻系統(tǒng)重金屬危害評(píng)估.pdf

1、近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，含重金屬的污染物通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤，造成土壤嚴(yán)重污染，以及食品安全問(wèn)題的日益突顯，產(chǎn)地土壤重金屬污染問(wèn)題亦日益被人們所關(guān)注，并已成為目前全球普遍關(guān)注的環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　本研究選取具有典型代表意義的浙江省溫嶺市為研究樣區(qū)，分別采集219對(duì)土壤及其相應(yīng)的水稻籽粒樣品，進(jìn)行土壤-水稻重金屬全量、土壤理化性質(zhì)分析。利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種空間分析方法，系統(tǒng)研究了研究區(qū)土壤-水稻中重金屬的污染現(xiàn)狀、熱點(diǎn)分布、不

2、同空間分析方法的預(yù)測(cè)精度，并對(duì)研究區(qū)土壤-水稻中的重金屬含量進(jìn)行了污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
　　通過(guò)對(duì)研究區(qū)重金屬污染熱點(diǎn)的空間分析，發(fā)現(xiàn)污染熱點(diǎn)大多分布在有較多電子垃圾拆解回收作坊的西北地區(qū)，可以推斷電子垃圾拆解回收可能是這些金屬的主要污染源，導(dǎo)致研究區(qū)土壤重金屬含量不斷增加，具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
　　重金屬在土壤-水稻系統(tǒng)中的遷移累積不僅受到土壤中重金屬含量的影響，同時(shí)也受到土壤理化性質(zhì)的影響。土壤有機(jī)質(zhì)和砂粒的含量越高，重金屬的

3、富集系數(shù)就越大，重金屬的遷移能力就越強(qiáng);而當(dāng)土壤pH、電導(dǎo)率、粉粒和粘粒含量越高，則重金屬富集系數(shù)越小，重金屬的生物有效性也就越低。其中，土壤pH和有機(jī)質(zhì)是影響水稻中重金屬累積的最主要因素。
　　在多種空間分析方法中，克里格方法產(chǎn)生的插值圖趨于平滑，局部細(xì)節(jié)不明顯。而序貫高斯條件模擬方法產(chǎn)生的預(yù)測(cè)圖空間結(jié)構(gòu)信息豐富，波動(dòng)性強(qiáng)。對(duì)于土壤Cu來(lái)說(shuō)，模擬方法的預(yù)測(cè)精度高于普通克里格方法，且能更好地反映原始數(shù)據(jù)的波動(dòng)性;對(duì)土壤Cd來(lái)說(shuō)則相

4、反。總體來(lái)說(shuō)，序貫高斯條件模擬方法普遍擴(kuò)大了預(yù)測(cè)范圍，能探測(cè)出更多的局部細(xì)節(jié)，而克里格方法縮小了預(yù)測(cè)范圍，具有平滑效應(yīng)。
　　貝葉斯最大熵和克里格方法的空間預(yù)測(cè)精度比較結(jié)果表明，綜合使用軟、硬數(shù)據(jù)的BME(BME_HS)無(wú)論是對(duì)土壤Cd還是Cu，其在總體預(yù)測(cè)精度和波動(dòng)性預(yù)測(cè)上都高于普通克里格。只使用硬數(shù)據(jù)的BME(BME_H)在總體上的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性介于BME_HS和普通克里格之間。
　　對(duì)研究區(qū)土壤-水稻系統(tǒng)中重金屬含量進(jìn)行土