铜陵矿区土壤重金属元素的空间变异及污染分析

运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中的As、Cd、Hg、Pb和Zn5种重金属元素进行空间变异分析及空间插值,并进行污染分析,以期为铜陵矿区土壤环境评价、土壤污染修复及环境决策提供科学依据。数据来源于"安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查"结果,采用Johnson变换进行正态转换,地统计拟合变异函数中,As、Cd元素为球状模型,Pb、Zn元素为五球形模型,Hg元素为指数模型。结果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性,其方向性可能主要受矿床分布控制;Hg元素块金效应较大,表明其受小     

不同方法下土壤重金属元素空间最大变异距离研究——以浙江上虞为例

从地质统计学和全域型空间自相关分析两种途径探讨浙江上虞市土壤重金属的空间变异情况.研究结果表明,空间分析法得到的上虞市重金属空间变程比地质统计学法得到的空间变程更为直观和稳定;但空间分析法的准确程度依赖于空间间隔的大小,不同的空间间隔计算量有很大的不同,随着间隔的逐渐减小,计算量成倍增加.地质统计学法能快速得到空间变程,还能推测空间变异程度,用优化的拟合模型得到的结果更为准确.     

淮河流域安徽段土壤重金属元素分布特征研究

通过有限的土壤监测点位如何科学地反映一个区域的土壤环境质量,是目前土壤环境监测领域研究的一个主要方向。本文以淮河流域安徽段为研究区域,针对5个主要土壤污染类型在连续五年内开展了土壤环境质量监测,监测项目为土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素,采用单项污染指数和内梅罗污染指数法对426个监测点位评价,采用克里金插值法绘出区域土壤中各重金属元素分布图。从评价结果来看,淮河流域安徽段土壤环境质量总体较为安全,96.48%的调查地块属于清洁和尚清洁水平,但是个别点位超标严重;从评价区域中重金属分布情况来看,各重金属总体含量均较低,局部区域略高。本文采用分类型专项监测的方法,探讨通过土壤点位监测结果反映区域分布特征,具有重要的应用意义,该方法适用于对大区域土壤环境质量的初步调查研究。     

合肥义城地区土壤重金属污染评价中典型插值方法的对比

空间插值对于土壤中重金属元素的空间分布及污染评价具有重要意义。对合肥义城地区土壤中的Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg等污染重金属元素,以常用且具有代表性的反距离加权法、径向基函数法、普通克里格法,进行了空间插值的对比验证分析和评价。通过对各种元素的空间插值各种误差进行综合比较的结果表明：Cu、Pb、As元素采用普通克里格法进行插值结果最优,而Zn元素采用反距离加权法最优,对于Cd、Hg元素则径向基函数插值法最优。     

沈阳市新城子区土壤重金属元素的空间变异性

利用地质统计学方法,系统地研究了沈阳市新城子区土壤重金属元素的空间分布及空间变异性特征。研究结果显示,土壤中Cd和Pb的含量明显高于全国平均值和辽宁省土壤背景值。变异函数分析结果表明,Hg具有明显的空间自相关性,Cd、Pb和As均具有中等空间自相关的特征。Cd和Pb含量较高,并呈显著的正相关,主要受灌溉、施肥等外在因素的影响。重金属元素空间变异性的研究对当地土壤环境评价和土地质量评估具有一定的指示和引导作用。     

不同方法下土壤重金属元素空问最大变异距离研究——以浙江上虞为例

从地质统计学和全域型空间自相关分析两种途径探讨浙江上虞市土壤重金属的空间变异情况。研究结果表明，空间分析法得到的上虞市重金属空间变程比地质统计学法得到的空间变程更为直观和稳定；但空间分析法的准确程度依赖于空间间隔的大小，不同的空间间隔计算量有很大的不同，随着间隔的逐渐减小，计算量成倍增加。地质统计学法能快速得到空间变程，还能推测空间变异程度，用优化的拟合模型得到的结果更为准确。     

铜陵狮子山杨山冲尾矿库重金属元素释放的环境效应

安徽铜陵狮子山铜矿杨山冲尾矿库始建于1966年,1991年停用.本文调查了尾矿库及其周边的重金属元素地球化学状况,以环境介质(土壤、水和植物)中的重金属元素含量作为研究对象,分别采集了尾矿库内、毗邻尾矿库农田和远离尾矿库土壤、植物的样品,以及尾矿库周边地表水和地下水的样品,运用原子荧光光谱(AFS)和电感耦合等离子体质...     

长寿地区土壤重金属元素污染特征及评价

为查明长寿城区及周边区域表层土壤中As、Cd、Hg等8个重金属元素的污染情况,进行土壤测量结果显示,区内Cr、Hg、Ni等大部分元素的平均含量高于三峡库区深层土壤背景值,Hg、Pb的后期叠加作用最为强烈;除Hg外,其余7个元素含量间存在显著正相关,其中Cr、Ni最为显著;随着p H值增加,Ni、Cr、Cd、Cu含量显著增加;单因子污染指数评价和内梅罗综合指数评价均显示研究区内土壤环境质量总体较好,污染区域较少,以轻度污染-中度污染为主,重污染约占全区面积的0.3%,Hg元素为研究区内最主要的污染元素。     

重金属污染元素在天津土壤剖面中的纵向分布特征

文章阐述了天津市不同地貌单元8个土壤剖面中重金属污染的纵向分布特征,并对土壤中重金属污染的形成原因进行了分析.结果表明,重金属元素随土壤质地不同而有所不同.镉、汞、铜、铅、锌等在城市附近污染比较重,污染主要集中在0～50 cm土层内.污水灌溉、污泥施用和城市降尘是造成土壤多种重金属元素污染的主要原因.     

攀枝花地区不同工业区表层土壤中重金属分布的特征

作者在本文中研究了攀枝花地区不同工业区表层土壤中重金属的污染特征及元素组合。结果表明，煤矿区以Cd,Ni,Cu,Zn污染为主，攀钢工业区以Ni,Cu,Cd, Cr污染为主，其它工业区以Cd,Ni污染为主。不同工业区的重金属元素组合特征基本一致，即分为As-Cd-Cu-Ni-Pb和Cr-Zn两组。     

土壤重金属元素迁移模拟方法在矿集区适用性比较

选择合适的模拟方法预测重金属的迁移对于防治重金属污染具有重要意义。介绍土壤重金属的垂向迁移和水平迁移2种方式,比较了垂向迁移中的经验模型、分相模型和整体模型,以及水平迁移中的SWAT模型、随风迁移模型的优缺点及其影响因素,探讨了这些模型在矿集区重金属迁移模拟中的适用性,为矿集区选择合适的土壤重金属迁移模拟方法提供了科学依据。     

土壤重金属元素迁移模拟方法在矿集区适用性比较

选择合适的模拟方法预测重金属的迁移对于防治重金属污染具有重要意义。介绍土壤重金属的垂向迁移和水平迁移2种方式,比较了垂向迁移中的经验模型、分相模型和整体模型,以及水平迁移中的SWAT模型、随风迁移模型的优缺点及其影响因素,探讨了这些模型在矿集区重金属迁移模拟中的适用性,为矿集区选择合适的土壤重金属迁移模拟方法提供了科学依据。     

承德市土壤重金属空间结构与分布特征

基于地统计学和GIS相结合的方法,对承德全域表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、微量元素Se正态分布特征、主导分布趋势及相互作用规律进行了分析,确定了不同元素最适宜的地统计插值模型并厘定出其空间分布规律。结果表明：As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的质量含量平均值分别为8.28,0.200,60.85,24.37,0.034,27.76,26.65,77.10 mg/kg,Cd、Cu、Hg和Pb变异系数分别为385%、143%、350%、118%,分异性强。Zn含量均值受土壤类型影响显著,Cr、Cu、Ni含量均值则受土地利用类型影响显著。经过不同趋势阶数元素插值误差的综合对比,确定As、Cr、Pb、Zn、Ni、Se适宜选择无趋势参数,Hg和Cu适宜选择一阶趋势参数,而Cd适宜选择二阶趋势参数。As的理论模型为指数模型,主要受到结构性因素的影响;Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Se的理论模型为线性模型,主要受到随机性因素的影响。通过普通克里格插值图可见区内9种元素具有北低南高的特点,中部地区形成了一条较宽的Pb高值带,与Cd相似。按照含量分布特点,土壤中Cr和Ni、Cu和Hg、Zn和Pb、Se和Cd之间的高值空间展布区具有相似性且来源相同,仅As具有个性,分析结果与传统统计学结果数据保持部分一致性。     

石家庄城市土壤重金属空间分布特征及源解析

文章对石家庄市土壤重金属含量水平进行了研究,通过采集的220个城市土壤样品,分析了Al2O3、As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等8个元素。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市土壤中除As和Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对土壤重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Cu、Zn、Pb与人类的工业生产、汽车尾气排放有关。二是Ni、Cr、Cd除与工业生产有关外,还与燃煤活动排放有关。三是As、Al2O3主要与土壤母质有关(自然来源)。石家庄城市土壤的重金属含量高值区与工业区域、交通分布相吻合。     

西藏多不杂矿区土壤重金属特征及环境问题防治

在矿产开发前,充分了解矿区的土壤重金属环境特征对矿产绿色开发和合理开采具有重要意义。位于西藏改则县的多不杂矿床是多龙矿集区内的重要矿床之一,目前已探明铜资源量达234. 44万吨。本文以多不杂矿区为例,在地表选取4条剖面采集了37件土壤样品,开展了重金属元素(Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg)含量和pH值测试,对其中10件样品进行了重金属形态特征分析。采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法分析研究了多不杂矿区内地表土壤重金属的含量、污染指数和形态特征,探讨了重金属元素来源及其对环境的影响程度。结果表明,多不杂矿区地表为碱性土壤,7种重金属元素中,Cu在所有样品中的含量均超过GB15618 1995Ⅲ级标准;Zn、Cd仅有最大值超过Ⅲ级标准;Pb、As、Cr、Hg含量均不超标。单因子污染指数呈现出Cu>Zn>As>Cd>Cr>Pb>Hg的分布特征,综合指数平均值为11. 60,表明重金属对环境的综合影响程度较高。Cu主要以铁锰氧化态和残渣态存在,分别占48. 40%和14. 73%,Pb、Zn、As、Cr主要以残渣态形式存在,分别占90. 27%、71. 48%、79. 59%、86. 12%。Cd主要以铁锰氧化态和碳酸盐态形式存在,分别占40. 05%和22. 42%,Hg主要以残渣态和腐殖酸态存在,分别占40. 16%和22. 54%。7种重金属元素来源主要有3类：Cu、Zn、Cd、Hg源于黄铜矿的氧化淋滤;Pb、As源于黄铁矿的氧化;Cr源于岩石的自然风化。针对重金属相关的环境问题,提出了针对性的防治建议。     

基于地统计学烟区土壤养分及pH值空间异质性分析——以重庆市酉阳县岩溶区为例

调查了解土壤养分及pH值空间异质性特征是制定烟区土壤养分管理与施肥决策的前提。本研究基于经典统计学和地统计学方法,分析了酉阳烟区土壤表层pH值及土壤养分要素的空间异质性特征。结果表明:酉阳烟区土壤有机质含量丰富,有效磷较缺乏;土壤养分指标的变异系数在13.11%～71.46%之间,有效磷的变异系数最大,而有机质、全氮、碱解氮在土壤中比较稳定;土壤有机质和全氮、全磷、碱解氮和有效磷呈极显著的正相关,pH值和有效磷和速效钾呈极显著的负相关;有机质、全氮、全磷及速效钾的变异函数曲线理论模型符合指数模型,而pH值和碱解氮则与球状模型拟合较好;全氮、碱解氮、全磷及有效磷表现出中等空间相关性,而有机质、全钾及速效钾的空间相关性表现较弱;分维数大小表现为:全钾的分维数最大,pH值、速效钾、有机质其次,全氮、碱解氮最少;土壤养分及pH值空间分布在东西和南北方向具有显著性差异,且在东西方向上的变异要高于南北方向。酉阳烟区土壤养分空间相关性不强,说明地形、施肥及耕作等随机性因素能够显著影响烟区土壤养分空间异质性。      

Spatial distribution of heavy metals in soils: a case study of Changxing,China

Six hundred and sixty-five soil samples were taken from Changxing County in Zhejiang Province, China, to characterize the spatial variability of Hg Cd, Pb, Cu, As and Cr. The geostatistics and geographic information system (GIS) techniques were applied, and the ordinary kriging and lognormal kriging were used to map the spatial patterns of the six heavy metals. Hg, Pb, Cu and As were fitted to the spherical model with a range of 85.75, 82.32, 86.10, and 23.17 km, respectively. Cr was fitted to the exponential model with a range of 6.27 km, and Cd was fitted to the linear model with a range of 37.66 km. Both Pb and Cu had strong spatial dependence due to the effects of natural factors including parent material, topography and soil type. Hg, Cd, Cr and As had, however, moderate spatial dependence, indicating an involvement of human factors. Meanwhile, based on the comparison between the original data and the guide values of the six metals, the disjunctive kriging technique was used to quantify their pollution risks. The results showed that only Cd and Hg exhibited pollution risks in the study area. The pollution source evaluated was closely corresponded with the real discharge of industrial production and the application of organomercury pesticides. The results of this study provide insight into risk assessment of environmental pollution and decision making for agricultural production and industrial adjustment of building materials.     

雄安新区土壤重金属和砷元素空间分布特征及源解析

研究雄安地区土壤重金属和砷元素空间分布特征及其来源,对于支撑新区土地资源和环境管理具有重要意义。基于雄安新区土壤环境调查,运用地统计学方法和ArcGIS 技术分析模拟了土壤中As、Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr等8种元素空间分布特征,综合运用空间分析、多元统计学方法和正定因子矩阵模型解析这些元素的主要来源。结果表明：（1）区内土壤质量总体良好,4.35 %的土壤样品Cd和Cu含量超过农用地土壤污染风险筛选值,但均低于农用地土壤污染风险管控值;与河北省背景值相比,Cd、Cu、Pb、Zn和Hg存在不同程度中度和显著富集。（2）As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr含量呈现出由北部向南部逐渐增高的趋势,高值区主要分布在新区西南部;Hg元素分布分散,高值区主要分布在城镇及工业企业周边。（3）不同土地利用类型土壤剖面重金属和砷元素垂向分布受pH值、有机碳和铁铝氧化物等理化性质影响显著。（4）研究区土壤重金属和砷元素富集受人类活动影响明显,人为来源贡献率达67.12 %,Hg元素主要来源于人为排放的大气沉降富集,As元素富集受到废渣堆放和利用的影响,Cd、Cu、Pb和Zn元素富集受工业生产、污水灌溉以及尾气排放等活动影响。研究成果可为雄安新区合理制定土地资源开发利用和生态保护措施提供技术支撑。     

广西红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征

为了解红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征,以西南岩溶地下水污染调查评价中广西红水河中下游马山地区地下水数据为基础,对该地区27件样品的重金属含量特征、重金属间相关关系、重金属与其它化学组分的相关性以及地下水重金属分布特征进行了研究。结果表明:研究区地下水中重金属含量整体偏低,平均质量浓度顺序为Fe＞(Al)＞Zn＞Mn＞Pb＞Se＞As＞Cd,重金属平均质量浓度均小于中国生活饮用水标准值,且绝大部分重金属含量远远低于该标准值。Mn与Fe、As、Al存在显著或极显著的正相关关系,Zn与Pb、Cd存在明显的相关性,Se与其它７种重金属的相关性均不明显,可能是由于Se与其它重金属的来源差异较大所致。地下水的酸碱性对重金属的富集影响较小,但地下水中主化学成分HCO3-和Ca2+对重金属的富集有较大影响,TDS对绝大部分重金属的影响较小,对As和Cd具有一定的影响。地下水中Mn、Zn、As、Pb、Cd、Se、Al、Fe质量浓度在空间上表现出一定的地区分布特点,整体上重金属高浓度点主要集中在马山县城周围以及古寨、乔利街乡镇周围。