【摘要】：重金屬污染作為當(dāng)今土壤污染研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,其對(duì)土壤環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和人類健康等均有重要影響。目前我國(guó)的土壤重金屬污染研究往往集中在土壤污染的現(xiàn)狀調(diào)查,對(duì)土壤重金屬污染的影響因素分析不夠全面,方法不夠完善,容易造成污染評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際狀況不符的現(xiàn)象。本文以山東省龍口市土壤表層重金屬為研究對(duì)象,布設(shè)了80個(gè)采樣點(diǎn),測(cè)定了土壤表層重金屬Cr、Ni、As、Cd、Pb、Zn、Cu和Hg以及成土母質(zhì)主量元素Fe_2O_3和MgO的全量。采用描述性統(tǒng)計(jì)、相關(guān)分析、自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)、主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)方法,揭示了土壤重金屬污染的特征、來(lái)源、影響因素以及與成土母質(zhì)和土地利用之間的關(guān)系;運(yùn)用地累積指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法以及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法對(duì)土壤重金屬的污染狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià);采用地統(tǒng)計(jì)方法研究了各重金屬元素的空間分布特征,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析。研究結(jié)果如下:(1)表層土壤8種重金屬元素中,Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的平均含量超過(guò)了山東省土壤背景值,Hg和Cd分別為背景值的3.13和2.71倍,在土壤中存在較高的富集。所有重金屬元素的平均含量均未超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),但Cd和Cu的最大值超過(guò)了國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)重金屬的變異系數(shù),Cd、Cu和Hg屬于高度變異,說(shuō)明這3種重金屬含量的變異程度高,分布較不均勻,可能受到人類活動(dòng)的影響而產(chǎn)生特征值。Cd、Hg和Cu的富集系數(shù)均大于1,可能受到人為因素影響而產(chǎn)生明顯富集。Hg的地累積指數(shù)平均值最大,屬于輕微污染等級(jí),其余7種重金屬的地累積指數(shù)均為無(wú)污染等級(jí)。Cu、Pb和Zn在城鄉(xiāng)建設(shè)用地中的平均含量均明顯高于其他土地利用類型,表明這些元素受工業(yè)和交通等人類活動(dòng)的影響較為顯著;Hg和Cd的最大平均含量分別出現(xiàn)在園地和耕地;As、Cr和Ni的平均含量在不同土地利用類型之間不存在明顯差異。As、Cd、Cr和Ni在河流沖積物中的平均含量高于其他土壤母質(zhì),表明這些元素的自然來(lái)源;Cu、Pb和Zn在海積物中的平均含量略高于其他成土母質(zhì),這些重金屬元素受成土母質(zhì)的影響不明顯;Hg在海積物和河流沖積物中的含量均高于花崗巖和玄武巖,可能是海積物和河流沖積物區(qū)域的特殊人類活動(dòng)造成了Hg的富集。(2)相關(guān)分析表明,Cr和Ni之間具有顯著的相關(guān)性,與成土母質(zhì)主量元素之間的相關(guān)性較高,且Cr、Ni與Cd和As的相關(guān)性也較高,說(shuō)明Cr、Ni、Cd和As可能為自然來(lái)源;Cu、Pb和Zn之間具有較高的相關(guān)性,初步判斷其來(lái)源為人類活動(dòng);Hg和Cd具有相似的來(lái)源,初步判斷Hg的來(lái)源為人類活動(dòng),Cd則受自然和人類活動(dòng)的共同影響。使用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)對(duì)土壤重金屬的研究發(fā)現(xiàn)Cr、Ni和As具有十分類似的分布模式,被判斷為自然來(lái)源;Cu、Zn、Pb和Hg可能同屬于人為來(lái)源,但受到不同人類活動(dòng)的影響。Cd的分布模式較為復(fù)雜,可能為混合來(lái)源。主成分分析共辨識(shí)出了3個(gè)主成分。Cr、Ni、As和Cd在PC1上占有較高載荷,判斷為自然來(lái)源;Cu、Pb和Zn在PC2上具有較高載荷,被認(rèn)為是“工業(yè)和交通因子”;Cd和Hg在PC3上占有較高載荷,推斷PC3代表肥料和農(nóng)藥以及污水灌溉等人為來(lái)源;Cd在PC1和PC3上均占有一定的載荷,為自然因素和人類活動(dòng)的混合來(lái)源。(3)Hg和Cd的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值最高,均達(dá)到了中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的程度,其余6種重金屬均為低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。研究區(qū)各樣點(diǎn)重金屬的潛在生態(tài)總風(fēng)險(xiǎn)RI的平均值為158.95,屬于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。其中,15個(gè)樣點(diǎn)的RI值為低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),占總樣點(diǎn)的18.75%,55個(gè)樣點(diǎn)的RI值為中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),占總樣點(diǎn)的68.75%,10個(gè)樣點(diǎn)的RI值為高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),占12.50%�？傮w來(lái)說(shuō),龍口市的重金屬污染并不嚴(yán)重,但某些區(qū)域的重金屬富集較為顯著。龍口市應(yīng)加強(qiáng)立法、監(jiān)管以及土壤保護(hù)的宣傳,嚴(yán)格管控工業(yè)企業(yè)的污染物排放,合理指導(dǎo)化肥及農(nóng)藥的施用,對(duì)污灌源頭要嚴(yán)格把控,防止土壤重金屬污染的進(jìn)一步加深,更要防治結(jié)合,利用農(nóng)業(yè)生態(tài)工程、生物和化學(xué)等多方面措施治理土壤重金屬污染。
【圖文】：

技術(shù)路線

海岸線長(zhǎng)約 68.4km。研究區(qū)主要包括新嘉街道、東萊街道、龍崗街道、諸由觀鎮(zhèn)、徐福鎮(zhèn)和蘆頭鎮(zhèn)、蘭高鎮(zhèn)、北馬鎮(zhèn)以及東江鎮(zhèn)的部分地區(qū)(圖 2-1)，總面積約為 443.62km2，占據(jù)龍口市面積的大部分，包括了龍口市的各種土壤母質(zhì)類型和土地利用類型，具有龍口市土壤重金屬空間分布、污染狀況以及來(lái)源的代表性。龍口市位于山東半島丘陵區(qū)域，地勢(shì)東南向西北傾斜，且呈現(xiàn)階梯式的下降。全市可分為山地、平原和丘陵三種地貌類型，西北部為濱海平原，東南部多為低山丘陵。低山丘陵面積約為 155.62km2，占全市總面積的 17.47%；丘陵為構(gòu)造侵蝕和構(gòu)造剝蝕類型，由于長(zhǎng)期受到風(fēng)化侵蝕，山頂普遍呈現(xiàn)渾圓狀，山坡較為平緩，溝谷淺且寬，溝谷內(nèi)部沖洪積物發(fā)育，土層較厚，面積約為 281.12km2，約占全市面積的 31.56%；平原分為山間河谷沖積平原、山前沖積平原和濱海堆積平原三種類型，面積約為 454km2，占全市總面積的 50.97%。海岸主要以山地海岸為主，在新華夏背斜隆起帶的構(gòu)造基礎(chǔ)上以及山東丘陵等地形條件下發(fā)育形成。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X53;X826

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本文編號(hào)：2706616