基于地理探測器的廣西土壤鎘來源識別及高風(fēng)險靶區(qū)界定
發(fā)布時間:2020-05-16 22:56
【摘要】:土壤重金屬污染問題已成國內(nèi)外共同面臨的棘手問題,對土壤重金屬鎘污染的研究是近年來國內(nèi)外學(xué)者研究熱點之一。但在以往的研究中,對土壤重金屬鎘研究只是傳統(tǒng)的選定研究區(qū)后進(jìn)行野外采樣定點分析,費時費力,且樣點檢測結(jié)果只具有單點屬性而缺乏空間大區(qū)域特征。尤其在對土壤鎘的來源分析方面,缺乏對大區(qū)域尺度的土壤鎘主要影響因子識別以及土壤鎘高風(fēng)險區(qū)域研究。廣西屬于土壤鎘污染高風(fēng)險區(qū),基于大尺度的廣西土壤重金屬鎘污染來源問題研究亟待展開。隨著空間分析技術(shù)的發(fā)展,為從空間上明確土壤鎘高風(fēng)險區(qū)的界定和發(fā)現(xiàn)主要因子及其主要影響類型(范圍)提供新的切入點和研究視角,并結(jié)合野外采樣分析等手段,可進(jìn)一步推進(jìn)土壤重金屬鎘來源研究的深度和廣度。本文以野外采樣、中國環(huán)境科學(xué)研究院以及文獻(xiàn)收集的土壤重金屬鎘含量作為指標(biāo)變量,擬定地貌類型、礦產(chǎn)資源開采區(qū)、土壤類型、植被類型、土壤全磷含量、土地利用類型、巖層類型、地質(zhì)年代以及土壤質(zhì)地等數(shù)據(jù)作為因子數(shù)據(jù),選用崇左龍州縣和刁江流域(河池南丹縣、金城江區(qū)以及都安縣)分別作為無礦產(chǎn)研究區(qū)和礦產(chǎn)研究區(qū),利用地理探測器模型分析影響因子與土壤鎘含量分布之間的關(guān)系,分析形成無礦產(chǎn)區(qū)和礦產(chǎn)區(qū)土壤重金屬鎘異常的主要影響因子及其主要影響類型或范圍,并借助GIS技術(shù)界定了廣西土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū),最后結(jié)合野外采樣及文獻(xiàn)資料對結(jié)果進(jìn)行了驗證。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)分析廣西土壤鎘含量空間分布特征土壤鎘高值區(qū)分布集中,主要集中分布在廣西的河池、百色、崇左、南寧北部、來賓大部、柳州南部以及桂林東北部等地區(qū),沿西北走向。(2)基于地理探測器分析影響無礦產(chǎn)區(qū)土壤鎘含量分布的主要影響因子及其主要影響類型或范圍選用崇左市龍州縣作為無礦產(chǎn)研究區(qū),以野外采樣鎘含量數(shù)據(jù)作為指標(biāo)變量,擬定的11個因子中不考慮礦產(chǎn)資源開采區(qū),分析無礦產(chǎn)區(qū)土壤鎘分布與影響因子間的關(guān)系。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),土壤類型、地質(zhì)年代、巖層類型以及地貌類型顯著影響土壤鎘含量的分布,作為主要影響因子;石灰(巖)土、石炭系、碳酸鹽巖和喀斯特地區(qū)為主要影響土壤鎘分布的類型。(3)基于地理探測器分析影響礦產(chǎn)區(qū)土壤鎘含量分布的主要影響因子及其主要影響類型或范圍選用刁江流域(河池南丹縣、金城江區(qū)以及都安縣)作為礦產(chǎn)研究區(qū),以中國環(huán)境科學(xué)研究院的鎘含量數(shù)據(jù)作為指標(biāo)變量,分析礦產(chǎn)區(qū)土壤鎘分布與影響因子間的關(guān)系。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),礦產(chǎn)資源開采區(qū)和巖層類型顯著影響土壤鎘含量的分布,作為主要影響因子;鉛鋅礦、花崗巖和花崗斑巖是影響礦區(qū)土壤鎘含量分布的主要環(huán)境特征,其中花崗巖和花崗斑巖是形成鉛鋅礦床的主要成礦物質(zhì)來源,與鉛鋅礦床的形成密切相關(guān)。(4)廣西土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū)的界定根據(jù)分析出的形成無礦產(chǎn)區(qū)和礦產(chǎn)區(qū)的土壤鎘含量分布的主要影響類型或范圍,利用Arc GIS10.1繪制廣西土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū)分布圖。高風(fēng)險靶區(qū)主要集中廣西的河池、百色、崇左、南寧北部、柳州南部、來賓以及桂林東北部等地區(qū)。(5)土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū)驗證以南寧市馬山縣和河池市環(huán)江縣分別作為無礦產(chǎn)區(qū)和礦產(chǎn)區(qū)驗證區(qū),驗證地理探測器分析的形成廣西土壤鎘分布的主要影響類型(范圍),即劃定的土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū),驗證結(jié)果證明界定的土壤鎘高風(fēng)險靶區(qū)具有較高的準(zhǔn)確性。
【圖文】:
廣西師范學(xué)院碩士學(xué)位論文2 研究方法及數(shù)據(jù)來源2.1 廣西概況(1)地理位置廣西地處我國華南地區(qū)(104°26′E~112°04′E,20°54′N~26°24′N),與廣東省、湖南省、貴州省以及云南省相鄰,并與海南島隔海相望,南瀕北部灣、面向東南亞,西南部與越南毗鄰(圖 2-1)。區(qū)內(nèi)總面積約為 23.67 萬 ,約占全國土地 2.5%,涉及 14 個地級市(南寧市、河池市、柳州市、桂林市、防城港市、崇左市、來賓市、梧州市、賀州市、貴港市、百色市、玉林市、欽州市以及北海市),大陸海岸線長約 1595km,是西南地區(qū)最便捷的出海通道。
圖 2-2 廣西地形圖(3)成土母質(zhì)廣西的土壤按成土母質(zhì)來源可分為沉積巖、巖漿巖以及變質(zhì)巖三類。廣西境內(nèi)成土對土壤影響較大的為沉積巖類,其巖層齊全、類型豐富,以砂頁巖、紫色巖、硅質(zhì)巖石灰?guī)r為主。砂頁巖,三疊系時形成的砂頁巖面積最大,主要分布在桂西北地區(qū);紫,侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)時形成的紫色巖面積較大,主要分布在上思縣、南寧邕寧區(qū)、橫平市以及平南地區(qū),所形成的土壤顏色較深紅,母巖鈣質(zhì)多,pH 高,肥力較高,宜耕種質(zhì)巖,硅質(zhì)巖主要與碳酸鹽巖相伴出現(xiàn),硅質(zhì)巖形成的土壤的石英較多,土壤顏色一灰白色,土色較淡,土壤礦質(zhì)營養(yǎng)極少,肥力較低,,主要缺鉀;石灰?guī)r,其形成的土薄,一般在 40cm 以下,且有巖石散布在地表上,石灰?guī)r形成的土壤的石英較少,土粘,鈣質(zhì)豐富,土壤多呈棕色,發(fā)育于巖隙的有機含量高而呈現(xiàn)黑色,因多為石頭不治。巖漿巖,以花崗巖為主,其主要分布在桂東、桂東南地區(qū);◢弾r風(fēng)化殼深厚,礦含云母較多,砂粒多,耕種性好,但土質(zhì)疏松,易引起沖刷和崩塌;詭r和超基以桂北、桂西分布為主,但出露面積不大,形成的土壤質(zhì)地偏粘。變質(zhì)巖,主要分布
【學(xué)位授予單位】:廣西師范學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X53
【圖文】:
廣西師范學(xué)院碩士學(xué)位論文2 研究方法及數(shù)據(jù)來源2.1 廣西概況(1)地理位置廣西地處我國華南地區(qū)(104°26′E~112°04′E,20°54′N~26°24′N),與廣東省、湖南省、貴州省以及云南省相鄰,并與海南島隔海相望,南瀕北部灣、面向東南亞,西南部與越南毗鄰(圖 2-1)。區(qū)內(nèi)總面積約為 23.67 萬 ,約占全國土地 2.5%,涉及 14 個地級市(南寧市、河池市、柳州市、桂林市、防城港市、崇左市、來賓市、梧州市、賀州市、貴港市、百色市、玉林市、欽州市以及北海市),大陸海岸線長約 1595km,是西南地區(qū)最便捷的出海通道。
圖 2-2 廣西地形圖(3)成土母質(zhì)廣西的土壤按成土母質(zhì)來源可分為沉積巖、巖漿巖以及變質(zhì)巖三類。廣西境內(nèi)成土對土壤影響較大的為沉積巖類,其巖層齊全、類型豐富,以砂頁巖、紫色巖、硅質(zhì)巖石灰?guī)r為主。砂頁巖,三疊系時形成的砂頁巖面積最大,主要分布在桂西北地區(qū);紫,侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)時形成的紫色巖面積較大,主要分布在上思縣、南寧邕寧區(qū)、橫平市以及平南地區(qū),所形成的土壤顏色較深紅,母巖鈣質(zhì)多,pH 高,肥力較高,宜耕種質(zhì)巖,硅質(zhì)巖主要與碳酸鹽巖相伴出現(xiàn),硅質(zhì)巖形成的土壤的石英較多,土壤顏色一灰白色,土色較淡,土壤礦質(zhì)營養(yǎng)極少,肥力較低,,主要缺鉀;石灰?guī)r,其形成的土薄,一般在 40cm 以下,且有巖石散布在地表上,石灰?guī)r形成的土壤的石英較少,土粘,鈣質(zhì)豐富,土壤多呈棕色,發(fā)育于巖隙的有機含量高而呈現(xiàn)黑色,因多為石頭不治。巖漿巖,以花崗巖為主,其主要分布在桂東、桂東南地區(qū);◢弾r風(fēng)化殼深厚,礦含云母較多,砂粒多,耕種性好,但土質(zhì)疏松,易引起沖刷和崩塌;詭r和超基以桂北、桂西分布為主,但出露面積不大,形成的土壤質(zhì)地偏粘。變質(zhì)巖,主要分布
【學(xué)位授予單位】:廣西師范學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:X53
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2667474
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