城鄉(xiāng)結(jié)合帶土壤重金屬時(shí)空變異特征與源解析——以南京市柘塘鎮(zhèn)為例.pdf

1、城鄉(xiāng)結(jié)合帶不僅是城市生態(tài)、環(huán)境、氣候的保護(hù)屏障，還是城市食物的主要供給區(qū)和城市廢棄物的主要接納處理區(qū)。隨著我國(guó)城市化、工業(yè)化進(jìn)程的逐步推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鄉(xiāng)結(jié)合帶土壤面將臨著不斷加劇的重金屬污染問題。因此，亟需開展城鄉(xiāng)結(jié)合帶的土壤重金屬污染調(diào)查研究。
　　本文面向南京市城鄉(xiāng)結(jié)合帶，以柘塘鎮(zhèn)為例，基于表層土壤的早期調(diào)查數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，開展了野外調(diào)查并采集表層樣109個(gè)，室內(nèi)分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8

2、種重金屬的含量。結(jié)合GIS技術(shù)、相關(guān)含量標(biāo)準(zhǔn)，本文進(jìn)行了如下研究:
　　通過(guò)反距離權(quán)重插值法和柵格計(jì)算法研究了土壤重金屬的含量特征、時(shí)空變化特征;通過(guò)單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅污染指數(shù)和潛在生態(tài)危害指數(shù)評(píng)價(jià)了土壤重金屬的污染特征;通過(guò)環(huán)境容量估算模型、單因子環(huán)境容量指數(shù)和容量綜合指教研究了土壤重金屬的環(huán)境容量狀況;通過(guò)動(dòng)態(tài)容量的理論對(duì)未來(lái)2022、2032和2042年三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的含量和容量特征分別進(jìn)行了預(yù)測(cè);結(jié)合研究區(qū)土地利用類型，通

3、過(guò)相關(guān)性分析、主成分分析和空間定量分析方法研究了土壤重金屬的可能來(lái)源。
　　研究結(jié)果表明:柘塘鎮(zhèn)8種重金屬元素的平均含量分別為14.0、0.20、77.6、44.7、0.17、33.9、36.2和103.7 mg·kg-1，存在著普遍的積累現(xiàn)象，空間分布以低于綠色標(biāo)準(zhǔn)為主，維持背景含量的區(qū)域較少，可以基本保證食用農(nóng)產(chǎn)品無(wú)重金屬污染問題。柘塘鎮(zhèn)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)處于警戒等級(jí)，潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)處于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。與2002年相比，柘

4、塘鎮(zhèn)絕大部分面積出現(xiàn)了8種重金屬不同程度的富集，增長(zhǎng)率分別為56.91％、61.06％、6.07％、60.15％、38.69％、19.94％、23.92％和56.17％。在人類活動(dòng)較為密集的地區(qū)富集程度較大，其中Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的富集區(qū)主要集中在城鎮(zhèn)和工廠駐地;Hg和Pb的富集區(qū)多集中在交通干道，As元素的富集區(qū)主要集中在村鎮(zhèn)區(qū)域。
　　柘塘鎮(zhèn)8種重金屬元素的現(xiàn)存容量分別為36.13、0.223、387.81、12.0

5、3、0.301、13.66、481.05和216.59 kg·hm-2，環(huán)境容量指數(shù)分別為0.83、0.90、0.90、0.30、0.74、0.48、0.95和0.78，其中As、Cd、Cr、Hg、Pb和Zn處于中容量水平，Cu處于警戒水平，Ni處于低容量水平。容量綜合指數(shù)為0.74，處于中容量水平，土壤總體受到了輕微污染。各元素在2022、2032和2042年，含量不斷上升，容量不斷減少。相對(duì)于2012年，含量增長(zhǎng)幅度和容量減少幅度逐