重庆市都市功能核心区立交桥土壤和植物重金属污染特征研究

发布时间：2017-09-05 16:09

  本文关键词：重庆市都市功能核心区立交桥土壤和植物重金属污染特征研究

  更多相关文章： 重金属 指数评价 相关分析 聚类分析 空间插值 都市功能核心区

【摘要】：本文以重庆市都市功能核心区为研究区,选择其立交桥绿化带的土壤和植物为研究对象。依据重庆市城区交通分布图,选取48座立交桥绿化带为采样点。共采集土壤样品48份、植物样品45份,另外还采集了北碚区缙云山的相应植物作为对照组。实验分析了土壤和植物样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn等种重金属的含量。在此基础上对土壤和植物重金属污染现状、污染来源、影响因素及空间分布进行了分析。主要研究内容和结果有:1)基于单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价方法,对研究区立交桥绿化带土壤重金属污染特征进行了分析。该区内采样点土壤普遍受到了As的污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明研究区内立交桥绿化带土壤重金属污染处于轻度污染及以上的采样点占70.83%。研究区内不同行政区立交桥土壤重金属污染严重程度最高的为九龙坡区,然后依次是沙坪坝区、渝中区、江北区、南岸区、大渡口区。重庆市都市功能核心区立交桥绿化带土壤重金属潜在生态风险指数整体污染等级较低,但个别点的潜在风险指数已达到强生态风险等级。通过对植物重金属单因子指数和内梅罗综合指数评价,发现Cr和Cu的污染较普遍,综合评价处于轻度污染及以上的立交桥绿化带达95.56%。2)基于SPSS统计分析技术,采用相关分析和聚类分析探讨了土壤和植物重金属污染的可能来源和影响因素。结果发现:6种重金属来源都与交通因素有关。重金属元素Cd的来源还与工业活动有关,而As污染可能与客流量相关。其余4种元素含量的多少主要与交通网密度和人类活动有关,交通网越密集、人类活动越频繁,这4种重金属元素的含量就相应地增加。从土壤和植物重金属相关分析的结果可以得出,重庆市都市功能核心区立交桥绿化带土壤与植物中各重金属含量都不具有显著相关性。但结合土壤和植物的指数评价与植物的相关分析和聚类分析来看,植物重金属的来源与土壤重金属存在一定的相关性。土壤中该6种重金属元素会影响植物中相应元素的含量,但不能完全解释植物中的重金属含量,即植物重金属可能还有其他来源。更多的来源还需进一步研究。3)基于Arcgis克里格插值技术,对该区域立交桥绿化带土壤和植物中6种重金属含量进行了空间插值,获得区域内土壤和植物6种重金属的空间分布图。结果表明:土壤中As、Cr、Cu、Pb和Zn的空间分布具有一致性,浓度比较高的值都出现在都市功能核心区的西部和东北部,而浓度比较低的值位于东南部。Cd污染比较严重的区域为西部的九龙坡区,As浓度较高的值出现在江北区。植物中As、Cr、Pb和Zn的空间分布的共同特征为西部浓度偏高。此外,As和Cr的浓度值于东北部偏高;Pb和Zn的浓度值于东北部和西南部偏高。Cu和Cd与其他元素的分布具有很大差异,Cu污染最为严重的为渝中区的牛角沱立交,Cd浓度较高的值却出现在南岸区。
【关键词】：重金属 指数评价 相关分析 聚类分析 空间插值 都市功能核心区
【学位授予单位】：重庆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X173
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意义10-11
• 1.3 土壤重金属污染危害11-13
• 1.4 国内外城市土壤重金属污染研究概况13-14
• 1.5 国内外城市植物重金属污染研究概述14-15
• 1.6 本文研究目的、研究内容、研究思路和方案15-17
• 1.6.1 研究目的15
• 1.6.2 研究内容15-16
• 1.6.3 研究思路和方案16-17
• 2 材料与方法17-32
• 2.1 研究区概况17-23
• 2.1.1 自然概况17-19
• 2.1.2 经济和交通概况19-23
• 2.2 样品采集与处理23-27
• 2.2.1 采样点选取23-26
• 2.2.2 土壤和植物样品采集和预处理26
• 2.2.3 土壤和植物样品的实验测试26-27
• 2.2.4 实验数据处理27
• 2.3 评价方法27-32
• 2.3.1 指数评价法27-30
• 2.3.2 基于SPSS统计分析方法30-31
• 2.3.3 基于GIS地统计学评价法31-32
• 3 立交桥绿化带土壤和植物重金属污染评价32-40
• 3.1 土壤重金属污染评价32-36
• 3.1.1 单因子指数评价32-33
• 3.1.2 内梅罗综合指数评价33-34
• 3.1.3 潜在生态风险指数评价34-36
• 3.2 植物重金属污染评价36-38
• 3.2.1 单因子指数评价37
• 3.2.2 内梅罗综合指数评价37-38
• 3.3 小结38-40
• 4 立交桥绿化带土壤和植物重金属污染统计分析40-51
• 4.1 土壤与植物重金属含量正态分析40-42
• 4.2 土壤重金属含量统计分析42-44
• 4.2.1 相关分析42
• 4.2.2 聚类分析42-44
• 4.3 植物重金属含量统计分析44-48
• 4.3.1 相关分析44-45
• 4.3.2 聚类分析45-48
• 4.4 土壤与植物重金属含量相关分析48-49
• 4.5 小结49-51
• 5 立交桥绿化带土壤和植物重金属污染空间分析51-55
• 5.1 土壤重金属污染的空间分析51-52
• 5.2 植物重金属污染的空间分析52-53
• 5.3 小结53-55
• 6 结论和展望55-58
• 6.1 结论55-56
• 6.2 展望56-58
• 参考文献58-64
• 附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况64-65
• 附录B：部分土壤和植物样品65-66
• 致谢66-67

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本文编号：798946