基于WebGIS的流域土壤重金屬可拓評價系統(tǒng)實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-01-31 06:18
大夏河是黃河水系的一級支流,流經(jīng)甘肅省內(nèi)多個縣市,是流域內(nèi)的重要水源。隨著工業(yè)的高度發(fā)展,大量的工業(yè)廢棄物聚集在河岸,造成流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境惡化。重金屬作為危害較大的環(huán)境污染物,在工業(yè)排放中數(shù)量龐大,這導致對流域重金屬的管理和防控日趨迫切。因此,本文依托于大夏河流域重金屬含量情況,開發(fā)了基于WebGIS(網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng))的流域重金屬可拓評價系統(tǒng)。首先對大夏河流域進行分區(qū)選樣。利用Strahler和Shreve兩種流域分級法將大夏河流域分為七個子流域,根據(jù)每個子流域的現(xiàn)實情況選取45個采樣點。其次對每個子流域中As(砷)、Cd(鎘)、Cr(鉻)、Cu(銅)、Pb(鉛)五種重金屬含量分別進行分析。結果顯示Cr、Cu、Pb三種重金屬元素在部分子流域超標;As元素在整個大夏河流域超標;Cd元素在整個大夏河流域存在污染風險。五種重金屬含量從大到小排序分別為:Cr、As、Cu、Pb、Cd,變異系數(shù)從大到小分別為Cr、As、Cu、Cd、Pb。其中,Cr、As、Cu、Cd四種重金屬屬于重度變異,表現(xiàn)不夠穩(wěn)定,Pb屬于弱變異,表現(xiàn)穩(wěn)定。通過數(shù)據(jù)分析進一步對大夏河流域土壤重金屬評價模型進行建模,模型的提出方...
【文章來源】:西北師范大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大夏河流域概況圖
第2章研究方法與數(shù)據(jù)分析7折橋流域七個子流域[26]。了解掌握各個子流域的流域面積、水文地質(zhì)、土地利用類型、周邊企業(yè)等情況,結合地理空間數(shù)據(jù)云上下載的DEM圖像,導入ArcMAP軟件制作的圖版為底圖布點,通過實地考察,根據(jù)現(xiàn)場的情況來確定采樣的位置和數(shù)量。再考慮后期實驗經(jīng)費等現(xiàn)實問題進行優(yōu)化,按照實際情況選取采樣點,確保采樣點合理合情。大夏河子流域分區(qū)見圖2-2。圖2-2大夏河子流域分區(qū)圖2.1.3樣品采集與處理2016年9月-2018年1月,共采集大夏河流域周邊土壤樣品45個點位,分別為:?屏饔6個點位、同仁流域6個點位、夏河流域5個點位、合作流域8個點位、甘加流域7個點位、雙城流域7個點位、折橋流域6個點位。采樣工具主要有手持式GPS(全球定位系統(tǒng))、PH(酸堿度)測量儀、小鐵鏟、透明密封袋等。采樣前先檢查器材的完好性、電量等情況。采樣過程為多人分工:挖取地表層0~20cm之間的土壤樣品,對其進行雜質(zhì)去除,然后將大約一斤左右雜質(zhì)去除土壤樣品裝入透明密封袋中;用手持式GPS和PH測量儀對采樣地區(qū)進行反復測量,多次測量后刪除誤差較大的數(shù)據(jù),然后選取平均值作為實驗數(shù)值;對采樣點的編號、經(jīng)緯度、PH值、地理位置特征、當時天氣情況、以及存在的其他特殊情況進行文
西北師范大學碩士學位論文8字記錄。采樣結束后采樣人員互換檢查,主要檢測樣品的記錄信息是否完善,土樣是否有人為污染等情況,并將采樣點信息整理成電子資料存入硬盤當中。采樣結束后將樣品帶回化學實驗室進行烘干研磨。土樣研磨之前先將其平攤成大約2cm厚的土層進行風干,再將土樣裝入燒瓶內(nèi)放進烘箱中烘干,溫度控制在150攝氏度左右。烘干后用搗臼將土樣搗碎、研磨,分別過400目和200目尼龍篩,把篩選過后的土壤樣品裝入對應的樣品標號的容器當中,送往中國科學院蘭州化學物理研究所檢測。檢測方法采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP-OES(電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀)來測定重金屬含量[27]。(a)桑科(b)折橋(c)雙城(d)同仁(e)夏河(f)合作(g)甘加圖2-3大夏河樣品點位圖2.2流域重金屬含量數(shù)據(jù)分析2.2.1土壤重金屬污染概述重金屬是指比重超過5g/cm3單位的金屬,共有54種,具有不溶于水,不易消解等特性[28]。由于人類的活動而進入土壤的重金屬稱為土壤重金屬,土壤重金屬含量超標造成破壞的現(xiàn)象稱為土壤重金屬污染[29]。土壤重金屬污染會造成生態(tài)環(huán)境惡化、土壤質(zhì)量退化等不良情況,因此在環(huán)境污染研究中,以重金屬的物化特性和生物毒性較大的重金屬為主。例如在《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618—2018)中所給出的8種重金屬。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]農(nóng)產(chǎn)品耕地土壤重金屬污染問題研究[J]. 胡田田. 科技風. 2020(06)
[2]流域土壤重金屬分布式運移模型研究[J]. 王圣偉,冀豪,王苗,婁天瀧,張暢. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(12)
[3]流域重金屬生態(tài)風險評估WebGIS系統(tǒng)設計[J]. 王圣偉,張暢,張月,婁天瀧,薛飛揚. 計算機工程. 2020(04)
[4]基于C#和Matlab混合編程的軸承故障診斷系統(tǒng)[J]. 劉亞,王靜,田新誠. 計算機應用. 2018(S2)
[5]基于JWT的RESTful API角色權限驗證方案設計[J]. 項武銘,鮑亮,俞少華. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2018(34)
[6]物元可拓法用于南京城市綠地土壤重金屬污染評價[J]. 張俊葉,劉曉東,龐少東,俞元春. 環(huán)境科學研究. 2018(09)
[7]Analysis and Evaluation of Bioavailable Heavy Metals in Surface Soil of the Abandoned Lead-zinc Mine in Changhua,Hainan Province[J]. Jianping YUAN,Fangfang ZHENG,Dan WU,Tianhong YU,Qianqian JIANG. Agricultural Biotechnology. 2018(04)
[8]基于GIS耕地土壤重金屬元素異常信息提取及其污染源探討[J]. 何沛南,何明友,白憲洲. 礦物巖石地球化學通報. 2018(05)
[9]GIS在土壤重金屬污染評價和安全預警的應用[J]. 陶美霞,陳明,楊泉,胡蘭文,楊濤. 有色金屬科學與工程. 2017(06)
[10]基于可拓學理論的新疆城市化與生態(tài)環(huán)境耦合評價研究[J]. 李韌,聶春霞. 江西農(nóng)業(yè)學報. 2017(01)
碩士論文
[1]基于物元可拓學的建筑業(yè)企業(yè)負擔評價研究[D]. 齊向坤.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]基于ArcGIS的不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 梁少崗.西安科技大學 2019
[3]柔性作業(yè)車間調(diào)度Web系統(tǒng)設計與開發(fā)[D]. 王文.浙江工業(yè)大學 2018
[4]基于Google地圖繪制Web海圖的方法研究與應用[D]. 吳正來.長江大學 2018
[5]儲能系統(tǒng)能量管理策略研究及MATLAB與C#混合編程軟件實現(xiàn)[D]. 羅煜.北京交通大學 2018
[6]有機無機改良劑對Cu、Zn、Cd復合污染土壤修復效果研究[D]. 許劍臣.武漢理工大學 2017
[7]基于HTML5輕量級WebGIS平臺的土壤重金屬污染可視化評價系統(tǒng)研究[D]. 呂志強.浙江大學 2017
[8]基于WebGIS的轉基因農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)研究[D]. 姜志剛.浙江大學 2016
本文編號:3010355
【文章來源】:西北師范大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
大夏河流域概況圖
第2章研究方法與數(shù)據(jù)分析7折橋流域七個子流域[26]。了解掌握各個子流域的流域面積、水文地質(zhì)、土地利用類型、周邊企業(yè)等情況,結合地理空間數(shù)據(jù)云上下載的DEM圖像,導入ArcMAP軟件制作的圖版為底圖布點,通過實地考察,根據(jù)現(xiàn)場的情況來確定采樣的位置和數(shù)量。再考慮后期實驗經(jīng)費等現(xiàn)實問題進行優(yōu)化,按照實際情況選取采樣點,確保采樣點合理合情。大夏河子流域分區(qū)見圖2-2。圖2-2大夏河子流域分區(qū)圖2.1.3樣品采集與處理2016年9月-2018年1月,共采集大夏河流域周邊土壤樣品45個點位,分別為:?屏饔6個點位、同仁流域6個點位、夏河流域5個點位、合作流域8個點位、甘加流域7個點位、雙城流域7個點位、折橋流域6個點位。采樣工具主要有手持式GPS(全球定位系統(tǒng))、PH(酸堿度)測量儀、小鐵鏟、透明密封袋等。采樣前先檢查器材的完好性、電量等情況。采樣過程為多人分工:挖取地表層0~20cm之間的土壤樣品,對其進行雜質(zhì)去除,然后將大約一斤左右雜質(zhì)去除土壤樣品裝入透明密封袋中;用手持式GPS和PH測量儀對采樣地區(qū)進行反復測量,多次測量后刪除誤差較大的數(shù)據(jù),然后選取平均值作為實驗數(shù)值;對采樣點的編號、經(jīng)緯度、PH值、地理位置特征、當時天氣情況、以及存在的其他特殊情況進行文
西北師范大學碩士學位論文8字記錄。采樣結束后采樣人員互換檢查,主要檢測樣品的記錄信息是否完善,土樣是否有人為污染等情況,并將采樣點信息整理成電子資料存入硬盤當中。采樣結束后將樣品帶回化學實驗室進行烘干研磨。土樣研磨之前先將其平攤成大約2cm厚的土層進行風干,再將土樣裝入燒瓶內(nèi)放進烘箱中烘干,溫度控制在150攝氏度左右。烘干后用搗臼將土樣搗碎、研磨,分別過400目和200目尼龍篩,把篩選過后的土壤樣品裝入對應的樣品標號的容器當中,送往中國科學院蘭州化學物理研究所檢測。檢測方法采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP-OES(電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀)來測定重金屬含量[27]。(a)桑科(b)折橋(c)雙城(d)同仁(e)夏河(f)合作(g)甘加圖2-3大夏河樣品點位圖2.2流域重金屬含量數(shù)據(jù)分析2.2.1土壤重金屬污染概述重金屬是指比重超過5g/cm3單位的金屬,共有54種,具有不溶于水,不易消解等特性[28]。由于人類的活動而進入土壤的重金屬稱為土壤重金屬,土壤重金屬含量超標造成破壞的現(xiàn)象稱為土壤重金屬污染[29]。土壤重金屬污染會造成生態(tài)環(huán)境惡化、土壤質(zhì)量退化等不良情況,因此在環(huán)境污染研究中,以重金屬的物化特性和生物毒性較大的重金屬為主。例如在《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準(試行)》(GB15618—2018)中所給出的8種重金屬。
【參考文獻】:
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[9]GIS在土壤重金屬污染評價和安全預警的應用[J]. 陶美霞,陳明,楊泉,胡蘭文,楊濤. 有色金屬科學與工程. 2017(06)
[10]基于可拓學理論的新疆城市化與生態(tài)環(huán)境耦合評價研究[J]. 李韌,聶春霞. 江西農(nóng)業(yè)學報. 2017(01)
碩士論文
[1]基于物元可拓學的建筑業(yè)企業(yè)負擔評價研究[D]. 齊向坤.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]基于ArcGIS的不動產(chǎn)登記數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]. 梁少崗.西安科技大學 2019
[3]柔性作業(yè)車間調(diào)度Web系統(tǒng)設計與開發(fā)[D]. 王文.浙江工業(yè)大學 2018
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[6]有機無機改良劑對Cu、Zn、Cd復合污染土壤修復效果研究[D]. 許劍臣.武漢理工大學 2017
[7]基于HTML5輕量級WebGIS平臺的土壤重金屬污染可視化評價系統(tǒng)研究[D]. 呂志強.浙江大學 2017
[8]基于WebGIS的轉基因農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)研究[D]. 姜志剛.浙江大學 2016
本文編號:3010355
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