基于GIS的县域土壤重金属空间分布及污染评价分析
发布时间：2021-10-08 13:31
以位于渭北旱塬的咸阳市长武县和彬县为例,借助GIS的空间分析功能,研究土壤重金属w（As）、w（Cr）、w（Cu）、w（Pb）、w（Zn）与高程、坡度、坡向等地形因子及土地利用类型、距离等人为因子的关系,利用缓冲区分析和叠加分析对影响土壤重金属污染的不同因素做定量分析,运用内梅罗指数法、地累积指数法和污染负荷指数法对比评价该区域土壤重金属的污染现状.结果表明,高程对w（As）、w（Cr）、w（Cu）、w（Pb）影响显著;坡度对w（As）、w（Cr）影响显著;坡向对w（As）、w（Cr）、w（Cu）、w（Pb）、w（Zn）影响显著;农田和果园中, As累积较重,草地和荒地中, Pb累积较重.在单因子污染评价方面,地累积指数法体现的污染面积和污染强度较大;在综合污染评价方面,内梅罗指数法和污染负荷指数法各有优缺点.不同影响因素在土壤重金属污染中的贡献大小不同, As污染城镇最大,煤矿次之; Cr污染煤矿、城镇、道路、河流等同; Cu污染城镇最大,煤矿次之; Pb污染道路最大,煤矿次之.
【文章来源】：兰州大学学报(自然科学版). 2020,56(01)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
采样点分布
由表10～12可见,As、Cr重合面积占煤矿、城镇、道路、河流缓冲区面积的比例都较大,说明As、Cr污染与这些影响因素关系密切,因为煤矿企业在勘探开采、加工冶炼中排放大量的工业三废,通过污水灌溉、大气沉降等多种途径进入土壤[30];研究区是重要的粮食基地和苹果基地,当地农民在耕作时使用的农药、化肥和农用薄膜以及城镇中化工厂、电子厂、印刷厂排放的“工业三废”加剧了土壤中重金属的积累[31-32];道路上机动车辆排放的污染物以及轮胎磨损产生的粉尘等[24];研究区内河网密布,重合面积占土壤重金属区域污染面积的比例最大.Cu重合面积占城镇缓冲区面积比例最大,与农药、化肥的大量使用有关[33],煤矿次之.Pb重合面积占道路缓冲区面积比例最大,主要是汽车尾气排放导致的,煤矿次之[31].由表13可见,As污染的贡献大小为城镇>煤矿>河流>道路,Cu为城镇>煤矿>道路>河流,Pb为道路>煤矿>城镇>河流,Cr污染的4种影响因素贡献大小相等.
煤矿是As、Cr、Cu污染的重要来源,污染主要集中在长武东南部和彬县西南部及北部.煤炭生产企业应改良生产工艺,更新环保设备,采用清洁生产技术.政府要严格查明煤矿企业的废气、废水、废渣排放是否符合国家标准,对不符合标准的应予以关停;推广绿色生态农业的种植模式,提倡科学施用化肥和农药.当地群众应更多的使用低毒害、低残留农药,对高毒害、高残留农药应严格控制使用量和使用次数;推广使用有机肥料,有机质对重金属离子有较强的吸附性,可降低重金属离子的扩散[33],或使用化学方法,投入使用大量的土壤改良剂,使土壤中的重金属氧化还原,减轻危害程度[34].河流对于区域重金属污染影响范围较大,河流的流动性会造成重金属的二次污染,应严禁煤矿、工厂产生的工业三废及居民的生活垃圾排放到河流.3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子垃圾拆解地稻田土壤和稻米中重金属污染评估[J]. 吴江平,陈小云,韩义君,佘雅哲,罗孝俊,周守标,麦碧娴. 环境科学学报. 2018(04)
[2]兰州市交通干道土壤重金属污染及其对植物的影响[J]. 杨颖丽,李琼,马婷,李翠祥,滕玉瑾,殷金梅,高晓霞,贾凌云. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]基于GIS矿区土壤重金属生态环境及人体健康评价[J]. 陈怡先,姜小三,王勇,庄大方. 环境科学学报. 2018(04)
[4]广东省土壤重金属溯源及污染源解析[J]. 孙慧,毕如田,郭颖,袁宇志,柴敏,郭治兴. 环境科学学报. 2018(02)
[5]空间分析在土壤重金属污染研究中的应用[J]. 胡碧峰,王佳昱,傅婷婷,李艳,史舟. 土壤通报. 2017(04)
[6]典型锌冶金区蔬菜重金属的生物可给性及健康风险评价[J]. 侯胜男,汤琳,郑娜,杨翼羽. 环境科学学报. 2018(01)
[7]贵州万山汞矿区某农田土壤重金属污染特征及来源解析[J]. 湛天丽,黄阳,滕应,何腾兵,石维,候长林,骆永明,赵其国. 土壤通报. 2017(02)
[8]施污黄土中镉胁迫下小麦对镉的吸收及镉的生物有效性[J]. 赵一莎,刘冲,李虎,武文飞,王厚成,南忠仁. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]重金属污染农田土壤修复效果评价指标体系分析[J]. 王涛,李惠民,史晓燕. 土壤通报. 2016(03)
[10]山东省典型工业城市土壤重金属来源、空间分布及潜在生态风险评价[J]. 戴彬,吕建树,战金成,张祖陆,刘洋,周汝佳. 环境科学. 2015(02)
博士论文
[1]复合污染土壤环境安全预测预警研究[D]. 吴春发.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于GIS的渭河流域西咸段土壤重金属空间分析与污染评价[D]. 张文博.陕西师范大学 2014
[2]基于GIS与地统计学的土壤重金属元素空间变异分析[D]. 冯锦霞.中南大学 2007
本文编号：3424260
【文章来源】：兰州大学学报(自然科学版). 2020,56(01)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
采样点分布
由表10～12可见,As、Cr重合面积占煤矿、城镇、道路、河流缓冲区面积的比例都较大,说明As、Cr污染与这些影响因素关系密切,因为煤矿企业在勘探开采、加工冶炼中排放大量的工业三废,通过污水灌溉、大气沉降等多种途径进入土壤[30];研究区是重要的粮食基地和苹果基地,当地农民在耕作时使用的农药、化肥和农用薄膜以及城镇中化工厂、电子厂、印刷厂排放的“工业三废”加剧了土壤中重金属的积累[31-32];道路上机动车辆排放的污染物以及轮胎磨损产生的粉尘等[24];研究区内河网密布,重合面积占土壤重金属区域污染面积的比例最大.Cu重合面积占城镇缓冲区面积比例最大,与农药、化肥的大量使用有关[33],煤矿次之.Pb重合面积占道路缓冲区面积比例最大,主要是汽车尾气排放导致的,煤矿次之[31].由表13可见,As污染的贡献大小为城镇>煤矿>河流>道路,Cu为城镇>煤矿>道路>河流,Pb为道路>煤矿>城镇>河流,Cr污染的4种影响因素贡献大小相等.
煤矿是As、Cr、Cu污染的重要来源,污染主要集中在长武东南部和彬县西南部及北部.煤炭生产企业应改良生产工艺,更新环保设备,采用清洁生产技术.政府要严格查明煤矿企业的废气、废水、废渣排放是否符合国家标准,对不符合标准的应予以关停;推广绿色生态农业的种植模式,提倡科学施用化肥和农药.当地群众应更多的使用低毒害、低残留农药,对高毒害、高残留农药应严格控制使用量和使用次数;推广使用有机肥料,有机质对重金属离子有较强的吸附性,可降低重金属离子的扩散[33],或使用化学方法,投入使用大量的土壤改良剂,使土壤中的重金属氧化还原,减轻危害程度[34].河流对于区域重金属污染影响范围较大,河流的流动性会造成重金属的二次污染,应严禁煤矿、工厂产生的工业三废及居民的生活垃圾排放到河流.3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子垃圾拆解地稻田土壤和稻米中重金属污染评估[J]. 吴江平,陈小云,韩义君,佘雅哲,罗孝俊,周守标,麦碧娴. 环境科学学报. 2018(04)
[2]兰州市交通干道土壤重金属污染及其对植物的影响[J]. 杨颖丽,李琼,马婷,李翠祥,滕玉瑾,殷金梅,高晓霞,贾凌云. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]基于GIS矿区土壤重金属生态环境及人体健康评价[J]. 陈怡先,姜小三,王勇,庄大方. 环境科学学报. 2018(04)
[4]广东省土壤重金属溯源及污染源解析[J]. 孙慧,毕如田,郭颖,袁宇志,柴敏,郭治兴. 环境科学学报. 2018(02)
[5]空间分析在土壤重金属污染研究中的应用[J]. 胡碧峰,王佳昱,傅婷婷,李艳,史舟. 土壤通报. 2017(04)
[6]典型锌冶金区蔬菜重金属的生物可给性及健康风险评价[J]. 侯胜男,汤琳,郑娜,杨翼羽. 环境科学学报. 2018(01)
[7]贵州万山汞矿区某农田土壤重金属污染特征及来源解析[J]. 湛天丽,黄阳,滕应,何腾兵,石维,候长林,骆永明,赵其国. 土壤通报. 2017(02)
[8]施污黄土中镉胁迫下小麦对镉的吸收及镉的生物有效性[J]. 赵一莎,刘冲,李虎,武文飞,王厚成,南忠仁. 兰州大学学报(自然科学版). 2017(01)
[9]重金属污染农田土壤修复效果评价指标体系分析[J]. 王涛,李惠民,史晓燕. 土壤通报. 2016(03)
[10]山东省典型工业城市土壤重金属来源、空间分布及潜在生态风险评价[J]. 戴彬,吕建树,战金成,张祖陆,刘洋,周汝佳. 环境科学. 2015(02)
博士论文
[1]复合污染土壤环境安全预测预警研究[D]. 吴春发.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于GIS的渭河流域西咸段土壤重金属空间分析与污染评价[D]. 张文博.陕西师范大学 2014
[2]基于GIS与地统计学的土壤重金属元素空间变异分析[D]. 冯锦霞.中南大学 2007
本文编号：3424260
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