縣域重金屬污染農(nóng)用地土壤安全利用評(píng)價(jià)與調(diào)控
本文選題:農(nóng)用地 + 重金屬; 參考:《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年博士論文
【摘要】:土地資源是大自然賜予人類之珍品,孕育世間萬(wàn)物,是一切人類文明之基石,國(guó)家之重寶。土地資源于我國(guó)是保命田,關(guān)乎億萬(wàn)同胞之溫飽,國(guó)家根基之穩(wěn)固。近年來(lái)我國(guó)土壤環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,區(qū)域農(nóng)用地土壤安全是農(nóng)產(chǎn)品安全的第一道屏障,其質(zhì)量狀況直接關(guān)系糧食安全。本文從基本描述性統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)穩(wěn)健處理分析、空間變異分析和空間插值分析這4個(gè)方面針對(duì)表層土壤重金屬As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn進(jìn)行空間變異特征研究,發(fā)現(xiàn)六種表層重金屬原始數(shù)據(jù)均不符合正態(tài)分布,呈現(xiàn)右偏強(qiáng)變異的空間分布特征,受到自然因素和人為因素的共同作用。通過(guò)對(duì)比分析可知用與原始數(shù)據(jù)變異程度幾乎相同的NST穩(wěn)健處理數(shù)據(jù)做IDW空間插值預(yù)測(cè)效果最佳,從而有效的將點(diǎn)源數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)為面狀數(shù)據(jù),為后續(xù)研究提供了更科學(xué)合理的數(shù)據(jù)支撐。利用地理探測(cè)器(GeogDetector)識(shí)別出表層土壤重金屬的潛在風(fēng)險(xiǎn)因子及因子間的交互作用。通過(guò)因子探測(cè)器識(shí)別出六種表層土壤重金屬的前五大潛在風(fēng)險(xiǎn)因子既有自然因素,也有社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。通過(guò)交互探測(cè)器識(shí)別出六種表層土壤重金屬空間分異潛在風(fēng)險(xiǎn)因子交互作用都為非線性增強(qiáng)。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)器識(shí)別出六種表層土壤重金屬各自的潛在風(fēng)險(xiǎn)因子類別,這可為后期識(shí)別與監(jiān)測(cè)重金屬污染區(qū)域提供更準(zhǔn)確和詳細(xì)的科學(xué)依據(jù)。以“分類管理”為出發(fā)點(diǎn)基于4段不同pH區(qū)間集成了8種地類的8種重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn);開(kāi)展了以“單因子指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法”為核心評(píng)價(jià)方法的農(nóng)用地土壤重金屬污染現(xiàn)狀質(zhì)量評(píng)價(jià)得到5級(jí)劃分方案;基于pH、CEC、TOC、粘粒含量(Clay)、最小標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境容量系數(shù)(MSECI)開(kāi)展農(nóng)用地土壤重金屬緩沖過(guò)濾功能評(píng)價(jià)得到3級(jí)劃分方案;基于現(xiàn)狀質(zhì)量評(píng)價(jià)和緩沖過(guò)濾功能評(píng)價(jià),開(kāi)展重金屬污染農(nóng)用地土壤安全利用評(píng)價(jià),得到“功能—質(zhì)量—利用規(guī)劃”(Functions-Qualities-Use Planning,FQU)的4級(jí)15類安全利用組合模式;谥亟饘傥廴巨r(nóng)用地土壤安全利用評(píng)價(jià),提出縣鄉(xiāng)地塊不同尺度的不同調(diào)控方案。并開(kāi)展縣級(jí)尺度安全利用分區(qū)管控及永久基本農(nóng)田調(diào)整、耕地安全利用監(jiān)測(cè)和鄉(xiāng)級(jí)尺度農(nóng)業(yè)種植制度調(diào)整并輔以地塊尺度調(diào)整示范的研究,分級(jí)、分類、分區(qū)有針對(duì)性的探討了重金屬污染農(nóng)用地土壤的安全利用與調(diào)控思路,以促進(jìn)土地資源的合理利用,有效實(shí)現(xiàn)土地的最大生產(chǎn)效益、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,真正助力土地資源的“三位一體”管控。
[Abstract]:Land resources are the treasures given by nature to human beings, the cornerstone of all human civilization and the important treasure of the country. Land resources in our country is a vital field, related to the food and clothing of hundreds of millions of compatriots, the foundation of the country. In recent years, the problem of soil environmental pollution in China is becoming more and more serious. The soil safety of regional agricultural land is the first barrier to the safety of agricultural products, and its quality is directly related to food security. In this paper, the spatial variation characteristics of heavy metal Aspergectin in surface soil were studied from four aspects: basic descriptive statistical analysis, data robust processing analysis, spatial variation analysis and spatial interpolation analysis. It is found that the original data of six kinds of surface heavy metals do not accord with normal distribution, showing the spatial distribution characteristics of strong right side variation, which are affected by both natural and human factors. Through the comparison and analysis, we can know that the best prediction effect is to use the NST robust processing data with the same degree of variation as the original data, so that the point source data can be effectively predicted as plane data. It provides more scientific and reasonable data support for further research. The potential risk factors of heavy metals in topsoil and the interaction between them were identified by GeogDetector. The first five potential risk factors of six kinds of heavy metals in topsoil were identified by factor detector. The interaction of six potential risk factors for spatial differentiation of heavy metals in surface soils was identified as nonlinear enhancement by interaction detectors. The potential risk factors of six kinds of heavy metals in surface soil can be identified by risk detectors, which can provide more accurate and detailed scientific basis for the later identification and monitoring of heavy metal contaminated areas. Based on "classified management", 8 kinds of heavy metals were integrated into 8 kinds of heavy metals in four different pH ranges, and "single factor index method" was developed. Nemero comprehensive pollution index method and potential ecological risk index method "as the core evaluation method of agricultural land soil heavy metal pollution quality evaluation of the status of five grade scheme;" Based on pH ~ (+) CEC _ (TOC), clay content (C _ (lay), minimum standard environmental capacity coefficient (MSECI) to evaluate the buffering and filtering function of heavy metals in agricultural land, a three-level classification scheme was obtained, which was based on the evaluation of present situation quality and buffer filtration function. The evaluation of soil safety utilization of heavy metal contaminated agricultural land was carried out, and 15 kinds of safe use combination models of Functions-Qualities-Use planning FQU (Functions-Qualities-Use planning FQU) were obtained. Based on the evaluation of soil safety utilization of agricultural land contaminated by heavy metals, different control schemes for different scales of county and township plots were put forward. At the county level, the management and control of the safe use of agricultural land and the adjustment of the permanent basic farmland, the monitoring of the safe utilization of cultivated land and the adjustment of the agricultural planting system at the township level and the demonstration of the adjustment of the land scale are carried out, and the research, classification and classification are carried out. In order to promote the rational utilization of land resources and realize the maximum productive benefit, social economic benefit and ecological benefit of the land, the paper discusses the safe utilization and regulation of agricultural land contaminated by heavy metal. Real power land resources of the "Trinity" control.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X825
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