基于GIS的公路兩側(cè)土壤重金屬污染空間分布及評價研究.pdf

1、公路沿線重金屬污染是近幾年研究的熱點之一，由于受汽車排放等因素的影響，重金屬在公路灰塵、路邊土壤、綠化帶及周圍蔬菜中累積，從而成為公路生態(tài)環(huán)境的一個潛在威脅。這類重金屬物質(zhì)對大氣、水體、土壤造成的污染會直接或間接危害人體健康。 本研究采用野外調(diào)查、室內(nèi)分析，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計學(xué)、地統(tǒng)計學(xué)及生態(tài)學(xué)等多種方法，借助3S技術(shù)，以江漢平原后湖農(nóng)場流塘分場高速公路兩側(cè)500m范圍內(nèi)農(nóng)田為樣區(qū)，系統(tǒng)分析了區(qū)域土壤重金屬的空間分布規(guī)律，對于深入揭

2、示變量的空間分布規(guī)律，建立樣區(qū)土壤重金屬預(yù)測模提供重要的依據(jù)；利用ArcGIS地統(tǒng)計分析能力快速獲取土壤重金屬空間結(jié)構(gòu)、挖掘各變量之間的相關(guān)性，更詳細(xì)的說明樣區(qū)重金屬空間變異規(guī)律。通過物元分析模型的環(huán)境評價方法和環(huán)境污染指數(shù)評價方法對樣區(qū)土壤重金屬污染情況進(jìn)行環(huán)境評價，獲得了一些有意義的成果。主要研究結(jié)果如下： (1)土壤重金屬空間分布規(guī)律 公路兩側(cè)農(nóng)田中應(yīng)用大區(qū)樣套合小區(qū)樣采樣法獲取，300m內(nèi)和100m內(nèi)兩個采樣

3、尺度的土壤樣本，測定土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、總鎘、總鉛、總銅、總鋅含量，采用經(jīng)典統(tǒng)計學(xué)方法分析了土壤重金屬的統(tǒng)計特征，結(jié)果表明：樣區(qū)土壤全鎘、全鉛、全銅、全鋅元素含量都偏高，基本能確定樣區(qū)土壤存在重金屬污染情況；有機(jī)質(zhì)含量偏低，重金屬吸附能力減弱，對土壤中重金屬含量有一定影響。應(yīng)用地統(tǒng)計分析方法，探討了各變量的空間結(jié)構(gòu)特征，獲取土壤各性狀的空間分布規(guī)律、分布趨勢和各變量之間的相關(guān)性影響。研究表明，土壤中重金屬含量除總鋅外都與公路的距離存在明

4、顯逐步遞減趨勢；各重金屬元素之間都存在一定相關(guān)性，其中全銅、全鎘、全鉛、有機(jī)質(zhì)存在強(qiáng)相關(guān)，全鋅僅與有機(jī)質(zhì)存在強(qiáng)相關(guān)。 (2)土壤重金屬污染評價 根據(jù)土壤重金屬空間分布規(guī)律，應(yīng)用環(huán)境污染指數(shù)評價方法和物元分析模型，計算出樣區(qū)土壤污染指數(shù)，確立評價標(biāo)準(zhǔn)，并以此為依據(jù)劃分出研究區(qū)的相對環(huán)境污染級別。研究區(qū)相對于流塘分場其他區(qū)域的污染級別為輕度污染和中度污染兩個級別，其中以中度污染區(qū)為主，占總面積的85％。說明研究區(qū)域的實際