安徽省庐江潜在富硒地区土壤重金属与硒元素空间变异特征及来源研究

发布时间：2020-05-15 12:23

【摘要】：土壤是人类生存的自然环境,也是农业生产的主要资源,受自然和人为因素的影响使得土壤组分具有明显的空间变异性。其中,土壤重金属由于污染及危害的特殊性,其空间变异特征受到科研人员的广泛关注。安徽省庐江县矾山-泥河周边是潜在Se富集地区,查明该区域内土壤重金属等元素空间变异特征,探究其空间变异影响因素及来源对发展庐南山水生态休闲区及富硒土壤利用具有重要意义。本研究以安徽省庐江县矾山-泥河地区周边潜在富硒区作为研究对象,采集0-20cm表层土壤样品,测定土壤pH、土壤养分和典型重金属元素含量,运用GIS、地统计学、相关性分析和主成分分析等方法对土壤重金属及Se元素进行空间变异分析,探究了不同因素对重金属空间分布的影响,并分析了土壤元素来源。本研究取得的主要成果如下:(1)土壤As、Se、Cd、Cu、Pb、Zn含量中位值分别为9.2、0.43、0.163、48.3、36.1、75.5 mg/kg,S、K_2O、TFe_2O_3含量丰富,N含量中等,OM和P的含量为较贫乏~中等。(2)土壤As、Pb、Se空间分布规律相似,高值区集中在研究区中部,低值区位于西北侧。Cd、Cu、Pb、Zn的高值区均呈现沿东北-西南方向分布的趋势,其高值中心高度重合。Cr和Ni空间分布十分相似,北部含量高,南部含量低。Cu高值区位于南部,低值区位于北部,与Cr、Ni的空间分布呈相反的趋势。Hg高值区分布在中部,高值中心与Pb、Se部分重合,与其余重金属空间分布的相似性较小。(3)尺度对元素空间变异特征影响不同。1:25万尺度下土壤Hg、Pb、Se、Zn元素的块基比远小于0.25,显示出强烈空间自相关特征,其空间变异特征受结构性因子强烈影响,Ni、Cr、Zn、Cd、Cu元素具有中等空间自相关性,空间变异特征受结构性因子和随机因子共同影响;1:5万、1:1万尺度下元素的空间自相关性差异不大,均显示出中等空间自相关特征,但各元素块基比均大于1:25万,可进一步辨识出随机因子的影响增加。(4)土壤类型及地形条件等结构性因素影响土壤元素含量。粗骨土含量相对较高,水稻土、黄褐土含量相对较低;坡度越大、海拔越高,As、Cu、Pb、Se、Zn的含量越高;Cd、Hg的分布受海拔影响不大;Cr、Ni含量随坡度与海拔增大而减小。(5)土壤养分等条件影响土壤元素含量。土壤OM、N、S与Hg、Pb、Se的含量显著正相关;土壤P、K_2O、TFe_2O_3与Cr、Ni含量显著负相关,与Zn、Cd、Cu、Hg、Pb、Se、Zn含量正相关。土壤pH与Cd、Cr、Cu、Ni、Zn显著正相关,与As、Hg、Pb、Se显著负相关。(6)基于半方差分析、相关性分析及主成分的综合分析结果认为,土壤元素含量受矿脉发育及矿业活动、成土母质、农业活动等影响,其中,As、Cu、Pb、Zn主要受矿脉发育和矿业活动影响,Cd来源于矿业活动和农业活动,Cr、Ni来源于成土母质,Se来源于富硒岩石,Hg受富硒岩石和随机因素的共同影响。
【图文】：

技术路线图

洋河,庐江县,石质土,黄陂

合肥工业大学学术硕士研究生学位论文2 实验材料与方法研究区概况研究区位于安徽省庐江县的东南部（见图 2.1），属亚热带季风气候区，，西侧至瓦洋河流域，北抵黄陂湖和西河，东侧及南侧以庐江县与无为界，面积约 164 km2。行政区划主要包括矾山镇、龙桥镇、泥河镇和砖桥研究区地形总体为南东高、北西低，属于低山-丘陵地区。周边水系较发主要以黄泥河、瓦洋河为主，其中瓦洋河呈近南北向贯穿整个调查区西以黄屯河为主，呈近南北向；北侧紧邻黄陂湖和西河。土壤类型主要包、黄棕壤、黄褐土、石质土、粗骨土、石质土五类。区内的自然经济以，，主要的农作物为水稻；经济作物有油菜、豆类以及茶叶等。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X53;S153.61

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