污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤重金屬含量的空間變異特征及其污染源識(shí)別研究

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1、浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤重金屬含量的空間變異特征及其污染源識(shí)別研究姓名：李海光申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：土壤學(xué)指導(dǎo)教師：吳建軍2012-05-31摘要采用地統(tǒng)計(jì)軟件GS+和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法，研究了浙江省北部某鎮(zhèn)某電池廠(污染場(chǎng)地F1)和火電廠(污染場(chǎng)地F2)周邊農(nóng)田表層土壤(o-20cm)和亞表層土壤(20．40cm)汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)六種重金屬的含量及其空間變異特征；采用單因子指數(shù)法進(jìn)行了污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田表層土壤重金屬總體環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)研究，通過(guò)內(nèi)梅羅綜合污

2、染指數(shù)法對(duì)污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合評(píng)定；通過(guò)反距離權(quán)重法(IDW)對(duì)未測(cè)點(diǎn)土壤重金屬進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)，根據(jù)土壤重金屬空間分布特征，結(jié)合污染場(chǎng)地內(nèi)企業(yè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)這些重金屬的來(lái)源進(jìn)行了初步識(shí)別。結(jié)果表明：(1)污染場(chǎng)地周邊農(nóng)田土壤重金屬cd、Hg和Pb呈現(xiàn)不同程度的污染；表層土壤Pb濃度范圍為39．02—97．32mgkg～，Cd濃度范圍為O．196．1．287mgkg～，Hg濃度范圍為O．066—0．306mgkg～。其中Cd污染最嚴(yán)重，超標(biāo)率高達(dá)80．77％；土壤Hg呈輕度污染，超標(biāo)率為3．85％。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)

3、法綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明研究區(qū)內(nèi)共有25個(gè)樣點(diǎn)超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)48．08％，最大值達(dá)到3．13，根據(jù)《農(nóng)田土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，P緣>3表現(xiàn)為重污染。(2)污染場(chǎng)地F1周邊農(nóng)田主要呈現(xiàn)土壤重金屬cd和Pb的污染；其中表層土壤超標(biāo)最嚴(yán)重，超標(biāo)率達(dá)91％，其最高含量甚至達(dá)到3．3mgkg。；土壤Pb也存在很大的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，其最大值高達(dá)123．67mgkg一，平均濃度達(dá)到了58．69mgkg～，極顯著大于土壤亞表層Pb的含量。污染場(chǎng)地F2周邊主要呈現(xiàn)土壤重金屬Cd和Hg的污染，土壤cd超標(biāo)率高達(dá)63％，其最高含量為0．71mg

4、kg。1；土壤Hg超標(biāo)率達(dá)到11％，平均含量達(dá)0．214mgkg～，接近國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明土壤Hg存在較大的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。(3)污染場(chǎng)地F1周邊農(nóng)田土壤重金屬Cd、Pb含量都呈現(xiàn)輻射狀分布，由中心向四周遞減，且污染場(chǎng)地F1周邊最遠(yuǎn)處沒(méi)有出現(xiàn)樣點(diǎn)超標(biāo)現(xiàn)象且表層、亞表層濃度都較低，說(shuō)明污染主要受到污染場(chǎng)地F1的影響。結(jié)合前期的調(diào)研分析認(rèn)為造成土壤重金屬cd、Pb污染與鉛蓄電池的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢水、鉛煙、鉛塵，以及伴隨這些污染物一起排出的鎘密切相關(guān)；說(shuō)明污染場(chǎng)地F1是周邊農(nóng)田土壤重金屬Pb、cd主要的污染源。(4)污染場(chǎng)地F

5、2周邊農(nóng)田土壤Hg含量較高，存在樣點(diǎn)超標(biāo)的情況，并且表層土壤Hg含量顯著大于亞表層土壤，說(shuō)明區(qū)域內(nèi)有Hg的污染源；Hg的高濃度區(qū)分布在污染場(chǎng)地F2附近和污染場(chǎng)地F2東面，推測(cè)污染場(chǎng)地F2是周邊農(nóng)田土壤Hg的污染源，并且污染場(chǎng)地F2東面同時(shí)存在Hg的污染源。土壤Cd、Pb、zn的高含量區(qū)主要分布在污染場(chǎng)地F2的東面和東南面，且表層土壤Cd、Pb、zn含量以F2為中心向東面擴(kuò)散，重金屬濃度逐漸變大；可以確定污染場(chǎng)地F2東面和東南面存在Cd、Pb、Zn的污染源。根據(jù)前期污染源調(diào)查發(fā)現(xiàn)火電廠在燃燒煤的過(guò)程ee，最容易帶來(lái)重金屬Hg的廢氣，污染場(chǎng)

6、地F2東面的道路交通容易帶來(lái)Pb、cd、zn、Hg污染，并且這些道路交通的位置與土壤Pb、cd、Zn、Hg高濃度區(qū)分布相同。可以說(shuō)明污染場(chǎng)地F2和道路交通的影響是污染場(chǎng)地F2周邊農(nóng)田土壤Hg污染的重要原因，道路交通的影響是污染場(chǎng)地F2周邊農(nóng)田土壤Pb、Cd、zn濃度升高的重要原因。綜上可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)重金屬污染問(wèn)題較嚴(yán)重，污染場(chǎng)地F1主要造成周邊農(nóng)田土壤的cd和Pb污染，污染場(chǎng)地F1周邊表層土壤Cd、Pb含量的增加與污染場(chǎng)地F1內(nèi)鉛蓄電池企業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。污染場(chǎng)地F2周邊主要呈現(xiàn)土壤重金屬cd和Hg的污染，表層土壤Hg含量的增加與污染場(chǎng)地

7、F2和道路交通影響密切相關(guān)，表層土壤Pb、Cd、zn濃度升高與道路交通的影響密切相關(guān)。關(guān)鍵詞：土壤重金屬；污染場(chǎng)地；空間變異；地統(tǒng)計(jì)學(xué)；污染源識(shí)別AbstractSurfacesoil(0．20cm)andsubsurfacesoil(20-40cm)werecollectedfromcroplandsinthevicinityofabatteryplant(F1)andathermalpowerplant(F2)innorthernZhejiangProvince．Theconcentrationsofmercury(Hg)，cadm

8、ium(Cd)，lead(Pb)，zinc(Zn)，copper(Cu)，andnickel(Ni)inthesoilsamplesweremeasuredandthespatialdistribution