四川茶区土壤重金属元素背景值及其评价

采用ICP-AES对四川茶区主要产茶地区茶园中的510份土壤样本的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn、Ni等重金属元素的含量进行了测定,结果表明：不同地区土壤中重金属元素含量的差异较大;不同类型的土壤中重金属元素含量的差异极显著.以GB15618-1995 和NY5020-2001进行评价,所有取样点茶园土壤中As和Hg均有1个超标样点;Cd有9个超标样点,超标率为1.8 %;Ni有14个超标样点,超标率为3.2 %;Cr、Cu、Pb、Zn均无超标点;从单因子污染指数可以看出,各重金属元素对土壤的污染程度依次大致为Ni＞Zn＞Cd＞As、Cr＞Hg＞Cu＞Pb;单因子污染指数Pi均小于1,各地的综合污染指数P综均小于0.7,表明四川茶区茶园土壤未受这8种重金属元素的污染,土壤环境质量总体良好.     

浦江县农田土壤重金属空间分布及污染程度分析

以浦江县农田土壤样点试验值为基础,运用Kriging插值、地质积累指数等方法,探讨浦江县土壤重金属的空间分布特征、污染状况及产生原因,结果可为重金属环境影响评估提供方法借鉴。通过Kriging插值分析发现,浦江县五种重金属含量均存在空间分异现象,分布特征呈现类聚式相似性。Cr、Cu、Cd三者之间和Hg、Pb二者在土壤中分布的重置率较高,但后二者与前三者之间的空间格局相似性较差。重金属本身习性与土壤对重金属的吸附能力差异是促其空间分异的主要动因。单项污染指数频率测算结果表明,浦江县土壤Cd和Hg污染频率分别达到91.26%和96.18%, Cr、Cu、Pb尽管出现污染的区域较少,但已有较多区域接近临界值。因此,有针对性地防治重金属污染将是该县农田保护的重要内容。     

污灌条件下农田土壤重金属的空间变异与模拟

土壤重金属污染影响农田环境质量及食品安全.以天津市武清区北部农产品商品基地(包括10个乡镇)为例,运用地统计学方法和ArcGIS技术,分析了农田土壤中Cu、Zn、Pb、As、Hg 5种重金属元素含量的空间变异性和相关性;借助最优空间插值模型模拟它们的空间分布特征.结果表明,Hg元素属于空间弱相关,Cu、Zn、Pb和A8元素有中等程度的空间相关性.插值结果进一步表明,在研究区北部5种重金属元素含量均较高;Cu含量以北京排污河为中心,向其两侧递减;Zn和As含量呈岛状区域分布,高值区主要分布在排污河附近;Pb和Hg含量分布表现为北部和东南部较高,与污灌范围和强度有明显关联.其中主要污灌区大沙河乡的土壤重金属污染最为严重.     

红壤耕地重金属含量空间变异与污染不确定性分析

为江西省鹰潭市余江区后续耕地土壤重金属污染治理与修复提供参考,采用地统计学法和内梅罗综合污染指数法,分析余江区124个土壤样点6种重金属(Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、As)含量的空间分布特征和污染的不确定性。结果表明:Cd在土壤中的含量高于国家Ⅱ级标准,超标严重,其他重金属的含量均低于国家I级标准;普通克里格插值结果显示,Cu和Zn存在轻微污染且占比面积极小,Cd污染较严重;指示克里格插值结果显示,Cd和Cu的污染面积比重分别为36. 04%和1. 87%,其他重金属无污染现象;就单项污染而言,Cu和Zn均有极小比重的不确定区域,Cd的污染及不确定区域约占50%,综合污染和不确定区域面积近30%。     

典型地震灾区农业土壤重金属分布特征与评价

在典型地震灾区彭州市通济镇新黄村选取29个农业土壤样品,其中水田土壤分层采样,研究土壤Cd、Cu、Pb、Zn空间分布特征和污染程度。结果表明:该村土壤重金属含量不等,由高到低依次为Zn、Cu、Pb、Cd。区域内耕地土壤平均重金属含量高于非耕地,安置点土壤重金属平均含量高于非安置点。水田土壤重金属含量随着土层深度增加,含量逐渐减少。在同一土层,安置点土壤重金属含量高于自然水田。土壤Cd为重污染,Cu为轻污染,Zn预警,未受Pb污染,其综合污染指数为Cd>Cu>Zn>Pb。34.48%样点受污染,绝大多数为冲积平原与丘陵交界处安置点水田土壤。     

县域尺度土壤重金属含量的空间变异——以富阳市为例

运用地统计学和GIS相结合的方法,以浙江省富阳市为例,研究了县域尺度内农田耕作层(0～20 cm)土壤中重金属含量的空间变异.结果表明,采用普通Kriging方法对富阳市农田表层土壤中Cu,Zn,Pb和Cd这4种重金属的含量进行局部空间插值后,前三种重金属呈现出一致的空间分布格局,而Cd的空间分布比较破碎.土壤中重金属含量超过国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级的区域集中于厂矿周围.因此从空间分布情况来看,富阳市乡镇企业厂矿周围的农田土壤的重金属污染问题需要引起更多的关注,也为进一步对这些污染场地确定污染范围以及开展污染土壤的风险评估奠定了基础.     

诸暨浬浦铜矿区土壤重金属空间变异分析

利用地统计学分析方法和GIS技术对浙江省诸暨市潭浦铜矿区4号坑道附近土壤6种重金属含量空间变异性进行了研究.结果表明,Pb、As、Cr、Cu、Zn和Ni含量服从对数正态分布,Pb、As、Cu、Zn和Ni含量伴随污染最多,相关性高;Cr含量则主要受成土因素影响;采用Kriging内插法对未测点重金属进行最优估计,所绘制的Kriging插值图反映了受污染及地质因素影响,研究区内土壤重金属具有明显的空间分布规律;基于GIS的地统计分析方法可以较好地反映矿区重金属污染的空间变异特征.     

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在油菜中的积累变化规律.结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb未对土壤造成污染.进行内梅罗综合污染指数法评价发现,以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染.矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶＞籽粒≈根,Mn则是籽粒＞茎叶＞根.油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn.富集系数变化规律为Mn＞Zn＞Cd＞Ni＞Cu＞Pb》Co.     

崇明岛农田土壤重金属分布特征及生态风险

为探明崇明岛农田土壤重金属含量分布特征,采集581个点位耕层土壤样品,分析了土壤样品中8种重金属（Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cu、Zn和Cd）的含量及污染特征,并采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价了研究区土壤重金属的潜在生态风险。结果表明：研究区土壤重金属含量总体低于农用地风险筛选值（GB 15618—2018）,但个别点位土壤Cu、Pb、Zn和Cd含量超标,存在一定的环境风险。空间分布上,Cd元素含量自西向东呈逐步下降趋势,其他重金属元素则总体表现出中部>西部>东部的趋势。生态风险评价结果显示,研究区内梅罗指数平均值为0.34,处于清洁水平,潜在生态风险指数平均值为19.6,潜在生态风险较低,其中Cd为主要风险因子。综上分析表明,研究区土壤整体呈现清洁、低生态风险状态,但局部区域土壤重金属的累积问题仍需加以关注。     

土壤重金属混合样采样数目和空间变异耦合规律研究进展

土壤重金属合理采样数目确定和空间变异特征分析是进行土壤重金属相关研究工作的前提和基础,为评估土壤重金属混合样采样数目和空间变异研究进展,通过广泛查阅国内外相关文献,对土壤重金属混合样本数、混合样分样点数目、组间及组内误差与空间变异耦合规律现状及未来研究方向进行了评述。结果表明：目前,已有研究只关注于已知变异单元内正态分布下混合样采样数目的确定,对于已提出的偏态分布下合理采样数目确定方法,均存在着采样数目高估或者低估现象,而且只关注于混合样点合理采样数目确定方法研究;针对不同的误差控制需求、正态或偏态分布、已知或未知变异单元,确定土壤重金属混合样本数及混合样分样点数目方法研究尚未开展;对于采样数据符合偏态或正态分布下,增加土壤混合样、混合样分样点数目与组间误差、组内误差降低趋势关系拐点尚不清楚;土壤重金属混合样本及混合样分样点数目与空间变异耦合规律也尚不明确。因此,识别增加土壤混合样、混合样分样点数目与组间误差、组内误差降低趋势关系的拐点,优化土壤重金属混合样本数、混合样分样点数与土壤重金属总体采样数目的关系,结合空间变异预测模型,构建样本量计算和空间变异识别的耦合模型,揭示土壤重金属混...     

农业用地土壤重金属样本点数据精化方法——以北京市顺义区为例

样本点空间分布是样点数据检测评价和挖掘分析的关键因素。以北京市顺义区为例，研发了一种农业用地土壤重金属样本点数据精化方法：首先构建样本点均匀变异指数和均匀因子离散图来共同检测样本点数据均匀性，进一步将样本点类型划分为均匀样本点、聚集样本点和稀疏样本点并确定其数量；其次删除聚集样本点，基于研究区历史数据加密稀疏样本点；最后基于地理空间样本点均匀变异指数、特征空间偏离指数和插值误差共同评价数据精化效果。结果表明，研究区样本点的均匀变异指数为0.429，存在一个聚集样本点和一个稀疏样本点，空间偏离指数为0.327，空间属性插值误差为6.538；冗余数据精化后进行均匀性检测没有发现聚集样本点和稀疏样本点，均匀变异指数下降到0.406，特征空间偏离指数微弱下降，空间属性插值误差下降到6.357。研究表明该方法可以对提高采样数据的均匀性和代表性提供理论指导，可以服务于土壤污染防治行动计划（土十条）、土壤污染状况详查等，为更加精确研究土壤空间信息变化提供一定的基础条件。     

白兰花、雪松对重金属（Cd、Cu、Pb、Zn）累积性研究

调查研究了浙江省温州市中山公园、马鞍池公园和温州师范学院校园三个样点土壤及对应白兰花和雪松中重金属Cd、Cu、Pb和Zn的含量和累积性。结果表明:三个取样点土壤中的Cd、Zn和Pb含量均为超标;中山公园、温州师范学院的Cu含量超标。白兰花和雪松对Cd和Cu的累积性较高,而对Pb和Zn的累积性较小,并且发现累积系数与土壤的重金属含量有关。     

基于GIS的淮南市土壤Cu含量克里格插值方法比较研究

利用Arc GIS地统计学中克里格空间插值方法,对分布类型为对数正态分布、具有二阶多项式趋势的淮南市土壤重金属Cu含量的空间结构及分布特征进行了研究。基于经过对数变换的Cu含量分析数据,考虑是否进行分析数据的趋势移除,综合比较了三类克里格法(普通克里格、简单克里格和泛克里格)共6个具体插值方法的分析结果。结果表明,土壤Cu元素含量数据经过二阶趋势移除,采用简单克里格方法插值效果最优。在11种可选的半变异函数模型中,孔穴效应模型插值效果优于高斯、指数等其他模型。研究区土壤Cu含量属中等程度的空间相关,说明Cu含量空间变异受随机性因素和结构性因素共同影响。淮南市土壤Cu含量除受土壤内在因素影响外,可能来源于人类的采矿活动和对化肥、有机肥和农药的过度使用。     

基于GIS的农田土壤重金属空间分布研究——以山东省泰安市为例

以山东省泰安市为例,研究其农田土壤中重金属的含量与分布状况。采用ArcGIS中地统计分析模块研究土壤中重金属分布的空间变异性,应用Kriging方法进行空间插值作图。结果表明:研究区土壤中的重金属含量除Pb外均已超出当地背景值,土壤重金属含量的变异系数较大的是Ni和Zn,其余重金属变异系数相对集中。空间分布上,Cu的空间相关性较强,Cr、Zn、Ni、Pb和Cr居中,而Hg较弱。插值结果显示,土壤中Cd污染由西向东加重的趋势,高含量区主要集中在东部的新泰市,Pb的污染范围比较广,Cu的含量由东向西逐渐增加,高含量区主要是新泰市,Cr的分布为西部和东部高而中部较低,即高含量区具体到新泰市和东平县,Zn和Ni的高含量区主要集中在东部的新泰市,Hg的分布趋势是由北向南逐渐增加,高含量区集中在南部的宁阳县。     

基于地统计的矿业城市土壤重金属污染研究——以徐州市为例

以江苏省徐州市泉山区、云龙区、鼓楼区、九里区4个城区的表层土壤为研究对象,对该城区土壤重金属富集与污染状况进行分析与评价.结果表明,该城区表层土壤5种重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr)含量均略高于中国土壤元素背景值,土壤中Cd富集程度较高,污染较严重;Cu、Zn、Pb、Cr富集程度较低,污染程度较轻.另外,在GIS环境下利用空间数据插值方法对该城区土壤重金属的空间分布特征研究发现,土壤重金属含量、富集分布状况与城区的交通活动和工业活动等密切相关.     

个旧地区芦笋及其种植地土壤重金属污染评价

本试验测定了个旧周边地区11个芦笋种植点的芦笋及其种植地土壤中重金属Pb、Zn、Cr、Cu的含量,并用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对芦笋种植地土壤重金属的污染情况进行评价.结果表明:11个采样点的芦笋样品中的Pb含量均超过国家蔬菜限量标准,Cr、Cu含量均在国家蔬菜限量标准范围内,A5和A6采样点的芦笋样品中的Zn含量超过国家蔬菜限量标准;就土壤重金属含量而言,除A3采样点土壤中的Cu含量偏高,污染指数为轻微污染外,其余采样点土壤中的Pb、Zn、Cr、Cu含量均在国家土壤背景值范围内,未受重金属污染.     

县域尺度土壤样点密度与插值精度研究——以土壤pH值为例

土壤特性空间变异性的研究是进行精准施肥的基础,也是目前国内外研究的热点之一.空间插值是进行土壤特性空间研究的基本方法,但土壤样点密度对插值的精度有重要的影响.以湖南省衡东县耕地土壤pH值为例,研究了土壤样点密度与插值精度的关系.结果表明:绝对平均误差( MAE)、相对平均误差(MRE)及均方根误差(RMSE)都随着土壤样点密度的增大而降低;当土壤采样点采样密度为480×480 m2/点时,验证样点的实测值与预测值没有相关性.     

基于BP神经网络的土壤养分空间插值

以广东省增城市为研究对象,采集全市内200个土壤样点,利用BP神经网络插值方法对研究区土壤的氮和磷进行空间插值预测,将插值结果与土壤样点实测值进行对比,得到预测数据的误差均方根.结果表明,BP神经网络的插值精度比克里格高,在样点较少的情况下,BP神经网络的插值结果克服了克里格插值方法的平滑效应.BP神经网络对插值的样本数据的分布类型没有要求,比传统插值方法有更强的泛化能力,是一种可替代的插值方法.     

典型污染区域土壤重金属空间分布特性及其影响因素

应用地统计分析、相关分析、主成分分析对苏南某废弃的冶炼厂附近土壤重金属(Cd、Cu、Pb) 的含量、空间分布及其影响因素进行了研究.结果表明,在研究区内Cd污染严重,其平均含量为6.91 mg·kg-1,Cu、Pb为局部污染,其平均含量分别为53.2和83.6 mg·kg-1.Cd、Cu、Pb均旱现中等的空间相关性且变异均表现在东南-西北方向.Cd、Cu的空间变异以人为因素影响为主,而Pb的变异与土壤母质、地形的关系较大.基于ArcGIS地统计学分析工具与主成分分析能够很好地反映十壤重金属的空间变异情况及其影响因素.     

贵州施秉牛大场太子参基地土壤重金属的空间特征

为了解施秉太子参基地土壤中Cr、Cu、As、Cd、Hg、Pb重金属含量的空间分布格局,划分污染控制分区,采用半方差函数拟合选出最优模型,再用空间分析模块进行插值分析。结果表明:6种重金属元素含量的半方差函数拟合较好,说明其空间结构性较好,各元素之间的相互影响不大。Hg、pH与各重金属元素不存在相关性,仅Cr与Cu、Cd与Pb呈显著正相关,Cu与Cd显著负相关,As与Pb、Cu与Pb极显著正相关,且相关系数较低。土壤重金属含量空间分布规律表明,Cr以示范园区2为中心,以圆形发散,含量由内向外递增;Cd以西北、东南向中心含量递减趋势;Hg含量以东北方向的林地向西南方向递增;Pb以示范园区2为中心,以圆形发散,含量由内向外递减,其他元素空间无明显规律。