焦家金成礦帶土壤重金屬反演計(jì)算及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、黃金作為稀有的重金屬之一，以其儲(chǔ)量少和獨(dú)特理化性質(zhì)在國(guó)際金融經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)中起到了無(wú)可替代的作用。而金礦的開(kāi)采會(huì)不可避免的引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題，例如地面塌陷、土壤重金屬含量超標(biāo)以及粉塵污染等。現(xiàn)階段多使用化學(xué)方法測(cè)量土壤中重金屬元素含量，但是傳統(tǒng)的化學(xué)測(cè)定方法花費(fèi)較大且應(yīng)用面狹小，無(wú)法大面積的開(kāi)展監(jiān)測(cè)，大大限制了對(duì)礦區(qū)周邊土壤環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因此如何快速高效的對(duì)礦區(qū)周圍的土壤重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)預(yù)測(cè)重金屬元素對(duì)人體健康的危害等級(jí)，是

2、當(dāng)前研究的熱門方向。而高光譜遙感技術(shù)以其精準(zhǔn)的分辨率和獲取數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，為土壤中重金屬元素含量的監(jiān)測(cè)提供了新的解決途徑，同時(shí)也為計(jì)算重金屬元素對(duì)人體健康危害的風(fēng)險(xiǎn)值提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　本次研究以焦家金成礦帶作為主要研究區(qū)域，在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于地表參量的污水灌溉區(qū)農(nóng)田生態(tài)安全遙感監(jiān)測(cè)研究”、“龍口礦區(qū)及周邊海岸帶遙感監(jiān)測(cè)研究”、“山東省焦家金成礦區(qū)及周邊礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)遙感調(diào)查研究”、“黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)（濰坊）海咸水

3、入侵調(diào)查與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)”以及“山東省國(guó)土資源遙感波譜庫(kù)建設(shè)”的支持下，結(jié)合高光譜遙感技術(shù)和地統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)焦家金成礦帶及周邊地區(qū)的土壤重金屬含量進(jìn)行了反演預(yù)測(cè)，獲取了研究區(qū)域內(nèi)土壤中重金屬元素含量。同時(shí)借助健康風(fēng)險(xiǎn)模型，計(jì)算了焦家金成礦帶內(nèi)重金屬元素對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。研究的主要內(nèi)容和成果有：
　?。?）在研究區(qū)域內(nèi)布置43個(gè)采樣點(diǎn)，選取其中30個(gè)采樣點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分別測(cè)取土壤光譜信息和各重金屬元素含量，建立土壤光譜信息和重金屬

4、元素含量的多元回歸模型。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Cu和Zn元素最適合的模型為去包絡(luò)線模型，Hg、As、Pb元素最適合的模型為倒數(shù)對(duì)數(shù)模型，Cr元素最適合的模型為一階微分模型。
　?。?）通過(guò)各元素的回歸模型反演剩余采樣點(diǎn)的重金屬元素含量，利用地統(tǒng)計(jì)分析得到各重金屬元素的空間分布結(jié)果，發(fā)現(xiàn)：Cu、Hg、As、Cr、Pb和Zn元素含量區(qū)間分別在10.4-33.5、0.048-0.085、3.5-26.9、26.4-91.6、19.2-37.9、3

5、0.1-80.9mg/k g范圍內(nèi)，重金屬含量較高地區(qū)多位于中西部、東部和東北部地區(qū)。對(duì)比國(guó)家二級(jí)土壤有機(jī)物污染標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)域內(nèi)各重金屬元素含量均未超出標(biāo)準(zhǔn)。
　?。?）將各重金屬元素空間分布結(jié)果與健康風(fēng)險(xiǎn)模型相結(jié)合，得到研究區(qū)域內(nèi)各重金屬元素對(duì)人體健康的危害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分別為：As元素危險(xiǎn)等級(jí)為I級(jí)；C r元素風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為II和III級(jí)；C u、Hg、Pb和Zn元素風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)均小于I級(jí)，綜合評(píng)判后認(rèn)定焦家金成礦帶重金屬元素含量對(duì)人體健康