论文部分内容阅读
土壤重金属是衡量土壤质量的重要指标,重金属具有空间变异特征,不同的预测方法在不同的研究尺度上并不是普遍适用的,不同的研究区也往往具有各自特异的属性。黄土高原煤炭基地,由于长期大面积、高强度的开采,导致矿区土壤、植被、水资源等受到严重破坏,采煤区生态环境不断恶化,加之城镇化步伐不断加快,有大量村庄被或即将被废弃,村庄复垦工作迫在眉睫。因此,对煤炭基地复垦村庄土壤重金属含量进行预测,对不同的评估方法进行比较研究以提高预测精度,为重金属污染风险评估提供方法依据,为北方压煤村庄复垦提供参考。本文以山西省泽州县西郜村为研究区域,主要开展了以下几方面的研究:(1)对国内外有关区域土壤重金属含量预测及评估方法进行综合性介绍与回顾,探讨不同研究方法与研究内容的侧重点,明晰本文的研究切入点;(2)通过对研究区土壤数据的统计性描述分析,预先确定空间插值方法的内部参数;(3)分别采用反距离加权插值法、克里格插值法、径向基函数插值法和全局多项式插值法,在选取四种方法最优模型参数的基础上,对研究区56个样点的汞、砷、铅、镉、铬、铜进行空间插值,并采用交叉验证法及分区符合度方法对插值结果进行精度验证;(4)从预测精度等方面确定不同土壤重金属元素含量的最优分布模型及内部参数,并制作各土壤重金属元素含量的空间分布效果图,确定污染评估方法。通过上面四个步骤的综合分析,可有如下五个结论:(1)汞、砷、铅、镉、铬、铜六种土壤重金属元素的平均含量较低,除铅属二级标准外,其余均属一级标准。(2)汞和砷的最优拟合模型为高斯模型,铅、镉和铜的最优拟合模型为球形模型,铬的最优拟合模型为指数模型。(3)汞、铅、镉和铬四种重金属元素污染风险评估最优插值方法都为径向基函数插值法,砷元素为反距离加权插值法,铜为对数正态克里格插值方法。(4)1950年以前的宅基地所在区域土壤重金属含量最低,1950年到1990年宅基地所在区域土壤重金属含量居中,1990年以后宅基地所在区域土壤重金属含量最高。(5)土壤重金属的污染受土壤属性、工业生产、交通运输、居民生活垃圾、农业生产喷洒的化肥农药以及污灌等各方面的影响。