發(fā)布時間：2021-09-23 04:14

　　為探究人類活動對鄱陽湖沉積物重金屬污染的影響,于2017年10月在鄱陽湖入口、出口及湖區(qū)布設(shè)20個采樣點位,開展鄱陽湖沉積物重金屬表層及垂向分布特征調(diào)查,評價其潛在生態(tài)風險.利用137Cs和210Pb計年法推算出鄱陽湖沉積物的平均沉積速率,并結(jié)合柱狀分層樣品重金屬含量,得出具體年代的重金屬蓄積特性.基于STIRPAT模型,通過偏最小二乘回歸分析得到鄱陽湖沉積物重金屬演變與總?cè)丝跀?shù)量、城鎮(zhèn)化率、實際人均GDP、綠色專利申請數(shù)、第二產(chǎn)業(yè)占比、第三產(chǎn)業(yè)占比6種社會經(jīng)濟指標的多元非線性模型.結(jié)果表明:（1）鄱陽湖表層沉積物重金屬Cu污染最為嚴重且生態(tài)風險程度最高,地累積指數(shù)為"強"或"中-強"污染范疇,單因子潛在生態(tài)風險指數(shù)平均值為47.25,屬于"中等"生態(tài)風險.整個湖區(qū)的總潛在生態(tài)風險指數(shù)RI平均值為107.07,表明鄱陽湖表層沉積物重金屬總體處于低生態(tài)危害水平.（2）1988～2017年總?cè)丝跀?shù)量是影響鄱陽湖沉積物重金屬Cd和Cu污染的最主要正向因素,其他正向因素為第二產(chǎn)業(yè)占比、第三產(chǎn)業(yè)占比、城鎮(zhèn)化率及實際人均GDP,綠色專利申請數(shù)所反映出的區(qū)域綠色技術(shù)創(chuàng)新能力及環(huán)保研發(fā)投入對鄱陽湖沉積... 

【文章來源】：中國環(huán)境科學. 2020,40(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

鄱陽湖流域圖

.1研究區(qū)域概況及采樣鄱陽湖流域位于長江中下游南岸,流域總面積16.22×104km2,占長江流域面積的9%.其中江西省境內(nèi)面積為15.71×104km2,約占鄱陽湖流域面積的97%[6](圖1).鄱陽湖屬于典型的季節(jié)性和過水性湖泊[7],集水區(qū)域為115°49′~116°46′E,28°11′~29°51′N.東南西三面群山環(huán)繞,地勢由南向北逐漸降低,主要的五大河流贛江、撫河、信江、饒河、修水自南向北縱貫江西全省,流經(jīng)鄱陽湖最終注入長江,形成了一個完整的以鄱陽湖為中心的向心水系.圖1鄱陽湖流域圖Fig.1PoyangLakebasin圖2鄱陽湖采樣點位示意Fig.2SamplingpointsofPoyangLake為了探究鄱陽湖沉積物重金屬的空間分布及沉積特征,2017年10月在鄱陽湖入口、出口及湖區(qū)共布設(shè)20個采樣點位(圖2).利用彼得森采泥器和重力式柱狀采泥器在每個采樣點分別采集3個表層

8期王琳杰等：鄱陽湖沉積物重金屬污染影響因素分析——基于STIRPAT模型3689主成分數(shù)(個)主成分數(shù)(個)圖3不同主成分個數(shù)對應(yīng)的均方誤差圖Fig.3Meansquareerrordiagramofdifferentprincipalcomponents由表8可知,當主成分個數(shù)為3時,模型的預(yù)測殘差平方和(PRESS)最小,且3個成分對因變量的累計貢獻率也達到了99.5%以上.圖3表示PLS模型在不同主成分個數(shù)下對應(yīng)的RMSEP(由留一交叉驗證法算得的預(yù)測均方根誤差),為初始模型的結(jié)果.由圖3可知,因變量lnCd、lnCu均在成分數(shù)為3時對應(yīng)的均方誤差根最小.綜上,選擇3個成分參與建模.2.3.3模型改進根據(jù)成分個數(shù)m=3,建立最終模型,得出的回歸系數(shù)及其顯著性統(tǒng)計如表9所示.由于數(shù)據(jù)進行過標準化處理,得出的回歸方程沒有截距項,所以系數(shù)為標準化回歸系數(shù),可以比較各自變量對因變量的貢獻大小.由表9可知,各回歸系數(shù)符號符合城市增長模式和經(jīng)濟學意義上的檢驗.通過對比模型系數(shù)的大小,發(fā)現(xiàn)總?cè)丝跀?shù)量是影響沉積物重金屬Cd和Cu污染的最主要和關(guān)鍵正向因素,其他正向因素為第二產(chǎn)業(yè)占比、第三產(chǎn)業(yè)占比、城鎮(zhèn)化率及實際人均GDP.負向因子體現(xiàn)為技術(shù)因素中的綠色專利申請數(shù)對Cd、Cu污染的反向抑制作用.另外,(lnA)2的回歸系數(shù)值為正,可見1988~2017年鄱陽湖流域重金屬污染不存在環(huán)境庫茲涅茨曲線,經(jīng)濟的發(fā)展并未帶來區(qū)域重金屬污染減少的拐點,反映了江西省經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護尚未達到協(xié)同發(fā)展.通過顯著性檢驗可知,Cd污染與流域第二產(chǎn)業(yè)占比及城鎮(zhèn)化率呈極顯著正相關(guān)(P<0.001),與實際人均GDP及第三產(chǎn)業(yè)占比呈非常顯著正相關(guān)(P<0.01),與總?cè)丝跀?shù)量呈顯著正相關(guān)(P<0.05).Cu污染與城鎮(zhèn)化率、實際人均GDP、第二產(chǎn)業(yè)占比及第三產(chǎn)業(yè)占比呈極顯著正相關(guān)(P<0.001),與總?cè)丝跀?shù)量呈非常顯著正相關(guān)(P<0.01).

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國水系沉積物39種元素系列背景值[J]. 史長義,梁萌,馮斌.  地球科學. 2016(02)
[2]我國房地產(chǎn)業(yè)對土壤的環(huán)境影響及對策[J]. 龔志文,劉太剛.  環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展. 2015(03)
[3]鄱陽湖沉積物重金屬空間分布及潛在生態(tài)風險評價[J]. 伍恒赟,羅勇,張起明,康長安,楊旭楠.  中國環(huán)境監(jiān)測. 2014(06)
[4]北京市能源消費碳足跡影響因素分析——基于STIRPAT模型和偏小二乘模型[J]. 陳操操,劉春蘭,汪浩,關(guān)婧,陳龍,王海華,張繼平,李錚,劉曉潔.  中國環(huán)境科學. 2014(06)
[5]鄱陽湖表層沉積物重金屬污染特征及潛在生態(tài)風險評價[J]. 胡春華,李鳴,夏穎.  江西師范大學學報(自然科學版). 2011(04)
[6]鄱陽湖流域經(jīng)濟增長與水環(huán)境污染關(guān)系研究[J]. 李志濤,黃河清,張明慶,王夏暉.  資源科學. 2010(02)
[7]湖北網(wǎng)湖137Cs、210Pb計年與沉積速率研究[J]. 史小麗,秦伯強.  寧波大學學報(理工版). 2008(03)
[8]研發(fā)支出、競爭程度與我國區(qū)域創(chuàng)新能力研究——基于1998—2004年國內(nèi)專利申請數(shù)量與R&D數(shù)據(jù)的實證分析[J]. 陳廣漢,藍寶江.  經(jīng)濟學家. 2007(03)
[9]鄱陽湖近期沉積趨勢及防治[J]. 閔騫.  江西水利科技. 1988(01)

博士論文
[1]城鎮(zhèn)化過程對鄱陽湖水域生態(tài)環(huán)境影響研究[D]. 湯明.上海師范大學 2019

碩士論文
[1]鄱陽湖流域土壤水分時空變化及差異研究[D]. 馮紹輝.南京大學 2018
[2]江西省礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)效率評價研究[D]. 堯志祥.東華理工大學 2018



本文編號：3405017