本文關(guān)鍵詞：基于GIS的淮南礦區(qū)土壤Cu、Ni、As、Zn和Cr元素空間分布特征及來源分析

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【摘要】：重金屬污染是影響土壤環(huán)境質(zhì)量的重要因素,并且可以通過多種途徑直接或間接危害到人類健康。礦業(yè)開采過程產(chǎn)生的大量廢棄物可能會(huì)對(duì)周邊土壤環(huán)境產(chǎn)生重金屬污染。本文以礦業(yè)城市淮南市礦區(qū)為例,對(duì)研究區(qū)內(nèi)Cu、Ni、As、Zn和Cr等5種土壤重金屬元素進(jìn)行分析,運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)和GIS研究了土壤重金屬元素的空間結(jié)構(gòu)和分布特征,并對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行了評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上對(duì)土壤重金屬元素的污染來源進(jìn)行了綜合分析。研究結(jié)果如下：(1)采集淮南礦區(qū)土壤樣品269個(gè),測(cè)定了Cu、Ni、As、Zn和Cr等5種土壤重金屬元素含量。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明5種重金屬元素在研究區(qū)域內(nèi)存在普遍的累積。Zn幾何平均值超出淮南土壤背景值的數(shù)值最多,超標(biāo)率高達(dá)66.7%,說明Zn的積累程度和分布范圍最大。(2)通過半變異函數(shù)對(duì)研究區(qū)土壤重金屬空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,研究表明重金屬元素Cu和Zn符合高斯模型,Ni和Cr符合指數(shù)模型,As符合球狀模型。重金屬Cu和Cr塊金系數(shù)小于25%,具有強(qiáng)空間相關(guān)性,其空間變異與土壤形成的內(nèi)在因素有關(guān)。重金屬Ni、As和Zn塊金系數(shù)在25%-75%之間,具有中等空間相關(guān)性,與土壤形成的內(nèi)在因素和人類活動(dòng)等外在因素有關(guān)。(3)采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法和潛在生態(tài)危害指數(shù)法分別對(duì)研究區(qū)土壤重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究表明：Cu、As、Zn和Cr是主要重金屬污染元素。5種重金屬元素內(nèi)梅羅綜合污染程度主要為輕度積累和中度積累,覆蓋總面積為71.78%,有12.73%的區(qū)域達(dá)到嚴(yán)重積累。5種重金屬元素潛在生態(tài)危害程度主要集中在中度危害和高度危害,覆蓋總面積為72.64%,有11.43%的區(qū)域達(dá)到了極高危害。(4)重金屬污染來源研究表明：農(nóng)業(yè)和礦業(yè)活動(dòng)是重金屬Ni、Cr、Cu和Zn主要污染來源,工業(yè)活動(dòng)是重金屬As的主要污染來源。砂姜黑土和黃褐土是淮南礦區(qū)內(nèi)受污染最嚴(yán)重的兩種土壤類型�；茨系V區(qū)5種重金屬積累程度與礦區(qū)開采歷史呈正相關(guān)。塌陷區(qū)、城鎮(zhèn)用地和耕地是淮南礦區(qū)中污染最嚴(yán)重的土地利用方式,結(jié)果說明：礦業(yè)開采活動(dòng)是淮南礦區(qū)土壤污染的重要來源；城市中工業(yè)生產(chǎn)對(duì)重金屬元素的富集起到推動(dòng)作用；導(dǎo)致耕地污染的主要原因可能是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、有機(jī)肥以及農(nóng)藥的大量使用。
【關(guān)鍵詞】：土壤重金屬 地統(tǒng)計(jì)學(xué) 空間分布 污染來源 淮南礦區(qū)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X53;X751
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 前言15-22
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 土壤重金屬污染來源16-18
• 1.2.2 土壤重金屬空間分析18
• 1.2.3 土地利用類型與土壤重金屬污染18-19
• 1.2.4 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)19-20
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線20-22
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.3.2 研究技術(shù)路線21-22
• 第二章 區(qū)域概況與研究方法22-30
• 2.1 研究區(qū)概況22-25
• 2.1.1 自然條件概況22-24
• 2.1.2 經(jīng)濟(jì)條件概況24
• 2.1.3 土壤重金屬研究概況24-25
• 2.2 樣品采集與測(cè)試25-27
• 2.2.1 樣品采集25-27
• 2.2.2 樣品預(yù)處理27
• 2.2.3 樣品重金屬含量測(cè)試27
• 2.3 基礎(chǔ)理論27-30
• 2.3.1 地統(tǒng)計(jì)學(xué)理論27-28
• 2.3.2 克里格法理論28-30
• 第三章 土壤重金屬空間分布特征研究30-45
• 3.1 重金屬含量描述性統(tǒng)計(jì)分析30-31
• 3.1.1 數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與轉(zhuǎn)換結(jié)果30
• 3.1.2 土壤重金屬含量特征30-31
• 3.2 重金屬含量空間結(jié)構(gòu)特征31-39
• 3.2.1 重金屬含量空間插值模型擬合31-34
• 3.2.2 重金屬含量空間結(jié)構(gòu)特征34-38
• 3.2.3 重金屬含量空間變異規(guī)律38-39
• 3.3 重金屬含量空間分布特征39-45
• 3.3.1 土壤Cu元素含量空間分布特征39-40
• 3.3.2 土壤Cr元素含量空間分布特征40-41
• 3.3.3 土壤Ni元素含量空間分布特征41-42
• 3.3.4 土壤As元素含量空間分布特征42-43
• 3.3.5 土壤Zn元素含量空間分布特征43-45
• 第四章 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)45-58
• 4.1 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與方法45-47
• 4.1.1 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)45-46
• 4.1.2 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法46-47
• 4.2 重金屬含量污染評(píng)價(jià)47-55
• 4.2.1 土壤重金屬元素污染程度評(píng)價(jià)48-53
• 4.2.2 土壤重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)法污染評(píng)價(jià)53-55
• 4.3 土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)55-58
• 第五章 土壤重金屬污染來源分析58-72
• 5.1 淮南礦區(qū)5種土壤重金屬主要來源58-60
• 5.2 土壤重金屬元素因子分析60-62
• 5.2.1 土壤重金屬元素相關(guān)分析60
• 5.2.2 土壤重金屬元素因子分析60-62
• 5.3 自然因素(土壤類型)對(duì)土壤重金屬分布的影響62-65
• 5.4 人為因素對(duì)土壤重金屬分布的影響65-70
• 5.4.1 不同開采歷史煤礦區(qū)污染分布65-67
• 5.4.2 不同土地利用類型污染分布67-70
• 5.5 重金屬污染環(huán)境管理70-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文79

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1 郭e，

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