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浙北环太湖平原不同尺度土壤重金属污染评价与管理信息系统构建

施加春  
【摘要】:城市化进程的加快和工农业生产的迅猛发展,极大地促进了我国经济社会的快速发展;另一方面,大量工业“三废”、城市生活垃圾和污泥等污染物的排放与不恰当的处置,使重金属在土壤中不断积累、产生污染,含重金属农药和化肥的过量施用,也加重了土壤重金属的污染负荷,导致我国土壤环境的重金属污染日趋严重,因重金属污染造成的农产品安全问题和巨大的经济损失,引起了国内外的极大关注。浙北环太湖平原位于浙江北部、太湖南岸,素来享有“鱼米之乡”的美誉,是我国著名的农业生产基地。近年来,因重金属污染影响农产品的安全性而蒙受重大经济损失的事件时有发生。因此,开展浙北环太湖平原土壤重金属空间变异特征、污染状况、污染风险评价及防治对策措施研究,对该区域乃至浙江全省农业的可持续发展、确保农产品安全、提高人民的健康水平等都具有重要的意义。 基于上述原因,本研究主要以浙北环太湖平原耕地土壤为对象,在野外调查取样和室内分析的基础上,应用地统计学和GIS技术相结合的方法,选择1:250000浙北环太湖平原(大尺度)、1:50000长兴县(中尺度)、1:10000雉城镇(小尺度)三个尺度,研究了6种土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg和Pb)的空间变异特征,对重金属污染现状及其风险进行了评价,分析了浙北环太湖平原耕地土壤重金属污染的可能原因,探讨了相应的控制对策与措施,同时对小尺度上的采样策略作了研究,并在上述研究的基础上研制和开发了基于WebGIS的土壤环境质量管理信息系统,以期为保护耕地资源、保障食品安全和人体健康、以及区域、县市、乡镇三种尺度上耕地土壤污染的管理政策及对策措施的制定提供科学依据。研究取得了以下主要结果和结论: (1)土壤重金属在三个尺度上都呈现较大的空间变异特征,存在明显的地域差异,且受人为因素影响明显。具体结果为:在大尺度的浙北环太湖平原,土壤Hg、Cd、As和Cu等4种元素的变异较大,变异系数在25.19%~58.81%之间,其中Hg和Cd的变异系数高达58.81%和33.34%,Pb和Cr的变异系数分别为17.33%和17.43%;中尺度的长兴县以重金属Hg、Cd和As等3种元素的变异最为突出,其变异系数分别为54.85%、36.32%和29.60%,Cu、Pb和Cr的空间变异相对较小,变异系数在21.24%~22.85%之间;小尺度雉城镇土壤重金属Hg、As和Cd等3种元素的变异系数较大,达到54.02%、31.21%和26.08%,其中Hg的变异系数高达54.02%,


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