泊江海子流域土壤重金属分布与生态风险探讨

以泊江海子流域的土壤为对象,采集表层土样54份,对7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Hg、As)含量进行了分析,利用Arc GIS 10.1获取各重金属在该流域空间分布特征,运用单因子法、综合污染指数法及Hakanson潜在生态危害指数法对研究区的土壤质量及重金属潜在生态危害程度进行评价。结果表明,土样中7种重金属含量平均值从高到低依次为Zn(79.60 mg/kg)、Cr(56.40 mg/kg)、Ni(12.89 mg/kg)、As(12.48 mg/kg)、Cu(8.34 mg/kg)、Pb(6.60 mg/kg)、Hg(0.03 mg/kg),均达到了国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)一级标准,其中Zn、Cr、Pb含量均值高于内蒙古土壤背景值,Ni、As、Cu含量低于内蒙古土壤背景值;7种重金属空间变异系数均达到中等变异程度;土壤各重金属元素的单因子指数均值从大到小依次为As、Zn、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb,综合污染指数平均值为0.95,说明整个研究区土壤为尚清洁状态;相对于标准,约1/3土壤存在轻微以上污染,Zn含量的高低是影响土壤环境质量的主导因素;Hg、As为综合潜在生态风险主要贡献元素,综合潜在生态风险指数RI均值为85.98,该流域处于轻微生态危害等级。     

GMS在地下水污染迁移模拟中的应用

GMS(Groundwater Modeling System)作为目前国际上流行的三维地下水数值模拟的集成软件系统,具有模块多、功能全、使用范围广、建模过程直观、操作简便等特点。该研究详细介绍了GMS在地下水污染迁移模拟中的应用流程:首先,使用MODFLOW模块建立地下水流场模型;其次,使用MT3DMS模块建立溶质(污染物)运移模型;最后,使用MODPATH模块建立地下水流迹线示踪模型。使用GMS对污染物在地下水中的迁移进行模拟预测,对地下水环境的保护具有重要积极意义,也可为制定污染物防控方案提供科学支持和理论依据。     

泊江海子流域土壤有机质、全氮空间分布特征

以鄂尔多斯国家级遗鸥自然保护区所在的泊江海子流域为研究对象,根据采集的土样中有机质、全氮含量的数据,利用ArcGIS进行地理信息系统分析和并绘制了含量分布图,分析了整个流域土壤中有机质、全氮含量的水平、垂直分布特征及与土壤覆盖类型、pH值之间的相关性。结果表明:泊江海子流域表层土壤有机质含量均值为6.67 g/kg,全氮含量均值为0.36 g/kg,二者含量均偏低且存在显著正相关性(P0.01);在垂直方向上,0~20、40~60、90~100 cm土壤深度下的有机质含量均值依次为10.46、8.86、7.06 g/kg,全氮含量均值依次为0.40、0.29、0.25 g/kg,分布规律为随着土壤深度的增加,有机质含量、全氮含量均逐步降低。在整个流域,草本植物分布区的有机质含量、全氮含量相对较高,土壤pH值和土壤中有机质、全氮含量呈现负相关关系;相比之下,有机质含量更易受到pH值的影响,而土壤覆盖类型是全氮含量分布的重要影响因素。     

鄂尔多斯高原泊江海子流域土地利用动态变化及驱动因素分析

土地作为陆地生态系统的载体,其利用方式的变化直接影响着陆地生态系统服务功能的种类和强度。泊江海子流域位于鄂尔多斯高原干旱半干旱区,生态系统脆弱,流域生态系统服务功能在近十几年严重退化。本文基于Landsat影像数据提取了研究区1990—2015年间的6期土地利用数据,分析研究区土地利用时空变化特征及其驱动因素。结果显示:研究期内主要的土地利用类型为草地、耕地和未利用地,土地利用总体变化显著。空间变化上呈东西部及中北部耕地增加、南部未利用地减少的主要趋势。各土地利用类型面积变化及转换特征不一。草地整体处于动态转换平衡状态,约占流域总面积的70%。耕地和未利用地分别呈增加和减少的趋势,变化面积分别占流域总面积的6.05%和7.62%,其各自的主要来源或去向均为草地。水域面积减少了总面积的1.45%,主要转出去向为滩地。1995—2000年是土地利用转换最为频繁的时段,2005—2010年间土地利用变化呈动态不平衡状态的表现最为突出。研究期内流域土地利用变化受降雨减少、气温升高等气候变化和生态恢复工程建设、水利工程建设等人类活动的综合驱动影响。合理规划土地利用,限制种植高耗水树种及作物,减少河流上游汇水区耕地等,是保障研究区生态系统可持续健康发展的重要措施。