华北平原北部农田土壤重金属安全性区划与管控策略

发布时间：2020-08-28 21:34

　　近年来我国农用地重金属的污染问题加剧,已严重危害到土壤安全和人体健康。区域农田土壤重金属的污染现状研究对促进农用地的风险预警、修复管控、安全利用具有重要意义。为全面揭示不同土壤深度农用地重金属分布状况,探究可复制、可推广的区域农用土壤“分区”方案及高效、安全、可持续利用策略,本文以土地利用“可持续理念”为出发点,采集了北京平原区农用地0~25 cm及25~50 cm土层样品各94个,测定样品中Cd、Cr、Pb、As、Hg含量。分析了不同土壤深度重金属分布特征,结合ArcGIS的地统计分析功能评估重金属的风险程度,最后基于地累积、改进地累积、潜在生态风险指数法整合提出了土壤重金属安全性区域划分方案,并结合不同风险因子与重金属间的空间对应关系,开展重金属污染源解析,针对解析结果提出土地分区管理及差别化的整治措施。主要研究结果如下:(1)土壤中仅Pb的平均含量低于北京市土壤背景值,Cr、As的超标样点在空间上以较高浓度且相似的格局均匀分布于整个研究区。重金属的分布特征在不同功能区、不同种植模式、不同母质类型的影响下均存在一定差异。(2)区内土壤重金属污染风险及生态危害以轻度为主,处于轻度生态危害的区域分别占71.31%(0~25 cm)、94.39%(25~50 cm)。城区周边的生态危害最高,并向四周发散式逐渐降低,其中重金属Cr、As受污染样点超过总样点数的50%,为区内风险的主导因子。(3)分区方案将研究区划为安全利用、低风险、中风险、高风险4类,且大部分处于低风险区,人为源是区内重金属聚集的主导因素。针对不同分区提出了精细化分类管理,安全区开展土地质量保护与提升,以保障其生态系统的良性循环;风险区严控工农业及生活污染源,以缩短污染源传播路径;污染区进行土地管控与修复,以探索合理健康的防治模式。图[17]表[13]参[107]
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X53
【部分图文】：

路线图,研究技术,路线图

研究技术路线图

分布图,样点,分布图,含量测定

图 2 研究区样点分布图Fig. 2 Distribution of sampling points in study area.2 样品的采集与预处理采样过程中在中心点及相邻两角采集表层及亚表层土样，每个土壤样品为的混合样，并剔除与金属采样器械接触部分。利用 GPS 确定样点位置，属功能区、种植模式、土壤类型等样点属性。样品于实验室自然风干，挑系、碎石等肉眼可见杂质，研磨过筛后检测土壤样品中重金属 Cd、Cr、Hg 的含量。.3 样品分析测试各检测指标分析方法分别参照以下标准进行测定：Cd、Pb 含量测定参照 G41-1997；Cr 含量测定参照 HJ 491-2009；As、Hg 含量测定参照 HJ 680-2

数据处理与分析,空间预测,统计处理,主成分分析

图 3 样品采集与检测图Fig. 3 Collection and detection of soil samples2.3 数据处理与分析所有数据均采用平均值标准偏差来表示，采用 Microsoft Office Excel 2016、IBM SPSS21.0 软件进行统计处理、相关性及主成分分析，数据的空间预测及绘图在 ArcGIS10.2 中进行。

【参考文献】