基于污染指数法和GIS技术评价江西德兴矿区土壤重金属污染
典型矿区土壤重金属污染对植被影响遥感监测分析——以江西省德兴
2 0 1 6年 第 6期
典型 矿 区土壤 重 金 属 污 染对植 被 影 响 遥 感 监 测 分 析
ห้องสมุดไป่ตู้— —
以江 西省 德 兴铜 矿 为 例
俊 侯 鹏
1 0 0 8 7 5 ) 1 0 0 0 9 4 ;2 . 北京师范大学地理学 与遥感科学学 院 ,北京
付
卓 肖如 林 申文 明 周春 艳 屈永华 万 华伟 翟
引用文献格式 :付
卓
等.典型矿 区土壤重金 属污染对植被 影响遥感监测分析 [ J ] .环境与可持续发展 ,2 0 1 6 ,4 1 ( 6 ) :6 6 — 6 8
类型的植被 受重金属 污染程度差异性 。研 究结果表 明 :从 1 9 7 3年 至 加1 2年期 间,污染 场地 面积 增加 了 2 3 . 4 6 k n i ,
植被减 少了 2 4 . 8 6 k m 。 污 染 场 地 面 积 的 扩 大 是 造 成 该 区域 植 被 生 态 系统 破 坏 的 主 要 原 因 。 另外 ,德 兴 铜 矿 内不 同类
( 1 .环境保护部卫星环境应用 中心 ,北京
【 摘要l土壤 污染对陆表植被 影响监测与分析是 土壤 环境 管理 的 重要 内容之 一。为探 索遥感技 术在 土壤 环境 管理 中 的支撑作用 ,选择江西省德兴铜矿 为研 究 区,利 用 多源遥感数 据 ,提 取 了矿 区污染场 变化信 息及 分布 。在 此基础 上 .综合植被覆盖 区域叶 片铜 离子含量分布和植被 类型分 布产品 ,进 一步分析 了污染场地 变化 对植被 的影响及不 同
文章编号 :1 6 7 3 — 2 8 8 X( 2 0 1 6 ) 0 6 — 0 0 6 6 — 0 3 年变化 ( 2 0 0 0 ~2 0 1 0年 ) 遥感 调查 与评估 ” 项 目成 果 中 的植被分布产品 ,对土壤重金属污染对植被 的影响进行 分析 .为遥感技术在土壤重金属污染方 面的推广应用 奠 定基础 。
浅析德兴市受重金属污染的现状及治理措施
尽管当前乐安河流域沿岸企业废水 已基本 达标排 放 , 由于重
金 属 污染 的 持久 性 和 难 以 降解 性 。因德 兴 铜 矿 、 银 山矿 业 、 原 富家
重 金 属 的废 水 、 废渣排入乐 安河 , 给 两岸 工 、 农 业 生 产 和人 民 生 活 河进行灌溉的农 田、 土壤造成 了不可逆转性 的污染 。
带来 了不 良影响 。进入新世纪后 , 当地环保部 门和工业企业 虽然 1 . 1 . 4农村重点区域污染源 、 污染 因素 、 污染程度和高风险人群
1 . 1 . 1 重金属排放企业 的分布 德兴市涉重 企业 主要分布于乐安河流域沿岸 的海 口镇 、 泗洲 镇、 香 屯街道及 花桥镇 。流域 内主要分布有色金属采选 、 有色金属 冶炼 、 化工等类型企业 。
1 . 1 . 2重 金 属 污 染 的 成 因
一
塘村 、 花桥村 、 盘龙 桥村 、 昭林 村 、 杨村 ; 泗洲镇的铜埠村 、 祝家村 、
浅 析 德 兴 市 受 重 金属 污 染 的现 状 及 治 理 措 施
江名 荣
( 江西省德兴市环境保护局 江西上饶 3 3 4 2 0 0 ) 近年来 , 全 国各地 受重金 属污染 的地方很 多 , 其 中位于 江西 西省环境监测 中心站对受 灾污染土壤采样监测结果表 明: 铜、 铅、 省东北 部 、 乐安河 中上 游的德兴市受此污染也相 当严重 。德 兴市 镉 、 砷等重金属均超标 , 其 中铜超标最高 。 根据近几年对乐安河流 是 我 国重要 的有色金 属基地 , 素有 “ 铜都” 、 “ 银 城” 、 “ 金山” 之 美 域各断面采样分析数据显示 ,在汛 期乐安河沽 口断面总铜和 P H 誉。 上世纪 5 0年代 , 由于当时人们对环境污染认识不足和相关环 值时有超标 。乐安河 流域 两岸人 口集中 , 重金属污染直接导致 流 保法 律法规不健 全 , 一 些矿 山企 业陆续 建设投产 后 , 将 大量含 有 域水环境质 量严重下 降 , 饮 用水安全 问题突 出 , 同时对依靠乐安
德兴铜矿区主要流域内环境介质中重金属含量特征与健康风险评价
矿 面积大 、 尾 矿量大等特 点 , 导致 周边地 区河 流河水 、 土壤和底泥 中重金属 含量超标 , 以及 种植 在其 上 的农
者研 究 的重点 ( 陈翠 华 等 , 2 0 0 7 , 2 0 0 8 ; 初娜等, 2 0 0 7 ; 滕彦 国等 , 2 0 0 7 ; 朱 志军 等 , 2 0 0 8 ; 李宏艳 等 , 2 0 0 8 ; 王 志楼 等 , 2 0 1 0 ; 谢学 辉等 , 2 0 1 2 ) 。研 究结 果表 明重 金 属在 德兴 铜矿 附 近河流 流域 环境 介质 中 出现 了不 同
堆积、 污水灌 溉 、 大 气 降尘等 形 式容 易 进 人周 边 环境
中( 王显炜 等 , 2 0 0 9 ) 。 由于矿 业 活动 具有 周 期 长 , 采
பைடு நூலகம்
德兴 铜 矿 的 矿业 开 发 使得 周 边地 区土 壤 、 底 泥 和农 作物 中部 分重 金 属 含 量 超标 , 近 年来 一 直 为 学
金 属矿 山开采 活动会造 成重金属 污染 , 其 产生 的 污染源如废 石尾渣 、 选矿废 水 、 废气 浮尘 等 , 通 过就地
诱 发许 多 其 他 疾 病 的 发 生 ( B r e w s t e r a n d P e r a z e l l a ,
2 00 4; Na v a s - Ac i e n e t a 1 ., 2 0 05 )。
通过 土壤 以及粮 食 、 蔬 菜 等食 物 链 进入 人 体 富 集 外 ( 雷鸣等 , 2 0 1 0 ) , 也 可经 水 、 空气 、 生 物等 介 质 传 递从 而引起人体 暴 露 ( 李志博等, 2 0 0 6 ; 于云江等, 2 0 1 3 ) 。 人 长期暴露 于这 些重 金 属污 染 物 中会产 生严 重 的健
基于GIS技术的农业土壤污染分析方法研究
基于GIS技术的农业土壤污染分析方法研究一、绪论随着人口的不断增加和工业化进程的加速推进,我国农业土壤污染已成为一个严重的环境问题。
农业生产中,长期使用化肥、农药、畜禽粪便等,会导致土壤中残留有害物质的增多,从而引起农产品质量和安全问题,给人们的生产生活带来严重威胁。
因此,如何利用现代科技手段进行土壤污染监测与管理已成为各界关注的热点问题之一。
地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是一种高度集成的多学科交叉技术,涵盖地理、地质、城市规划、环境保护等众多方面。
利用GIS技术,可以进行多元大数据的空间分析和决策支持,为土壤污染监测、土地利用规划、农业推广等提供强有力的支持。
本文将介绍基于GIS技术的农业土壤污染分析方法,包括数据采集和处理、空间分析和决策支持等方面的研究进展。
二、数据采集和处理农业土壤污染的监测与评价需要大量的数据支撑。
传统的数据采集和处理方法主要是通过实地调查和化验分析获得,但这种方法费时费力,且受监测点数量和位置的限制,导致数据参考性较差。
而利用GIS技术,可以实现大规模数据获取和处理,并将不同来源的数据进行融合和分析,提高数据的可靠性和参考性。
常见的几种数据采集和处理方法如下。
(一)遥感数据采集和处理遥感技术是指通过航空或卫星等无人机平台获取地球表面的各类信息,并将其转换成数字形式进行数据处理和分析的技术。
遥感技术可以获取大范围、高分辨率的地表信息,包括土地利用类型、植被覆盖度、地形高程等特征。
其中,植被指数(Vegetation Index, VI)被广泛用于反演土壤有机质、矿质元素和重金属等指标。
通过利用GIS软件对遥感数据进行处理和分析,可以实现土壤污染的快速评价和精准定位。
(二)地球化学数据采集和处理地球化学数据是指通过化学分析手段获得的土壤中元素和离子浓度数据。
这类数据有别于遥感数据,更能够反映土壤中有害元素和化学物质的含量和分布情况。
地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨
文章编号:1006-446X(2007)08-0013-05地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨彭 景1 李泽琴1 侯家渝2(11成都理工大学环境与土木工程学院,四川 成都 610059;21天津市地质调查研究院,天津 300191)摘 要:将近年常用于重金属污染的地积累指数法及生态危害指数评价法进行了对比分析,并对西南某铅锌矿矿区表层土壤中重金属(Zn、Pb、Cd、Cu)污染情况进行了评价。
结果表明,该区Cd为极严重污染,Pb为中等污染,Zn和Cu为轻微污染。
地积累指数评价法和生态危害指数评价法两者各有侧重点,对于重金属污染的系统评价各具合理性;但两种方法都是基于沉积学理论提出,在对土壤重金属污染进行评价时,有其局限性,建议在对其参数修正后综合应用。
关键词:土壤;重金属污染;地积累指数评价法;生态风险评价法中图分类号:X825 文献标识码:A近年来,土壤污染问题日渐突出,在不同种类的污染物中,重金属因其持续性和毒性,显得尤为危险。
土壤中的重金属能从土壤迁移到其它生态系统组成部分中,如地下水、植物等,并通过饮用水和食物链影响人类健康[1]。
因此,有必要对土壤中重金属污染程度、危害性进行合理的评价,根据其对环境危害的轻重缓急,采用相应的方法对污染土壤实施科学管理、修复和治理,防止污染的进一步发展和扩大。
重金属污染评价方法种类繁多,从环境地球化学角度出发,应用于土壤重金属污染评价中的有单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法(MULLER,1979)[2]、生态危害指数法(HAK ANS ON,1980)[3],另外,还有引入富集因子的标准化方法(滕彦国等, 2003)[4]、结合模糊数学理论产生的模糊综合评价法[5-6]和改性灰色聚类法[7-9]等。
这些评价方法各具特色,适用范围不一,目前尚未对这些评价方法进行分类系统化。
本文就近几年我国土壤重金属评价中使用最为广泛的地积累指数评价法和生态危害指数评价法进行比较探讨。
基于遥感和GIS的矿山环境监测与评价
基于遥感和GIS的矿山环境监测与评价矿山环境问题是当前我国面临的一个重要挑战,人类对矿产资源的大规模开发不可避免的破坏了原有的自然界的环境平衡,矿山开发可能产生的污染对人类的生存环境会造成了严重的污染,矿山地质灾害危害了人们生命安全和财产安全。
德兴铜矿是我国最大的铜矿企业,拥有最多的铜产量和亚洲最大的尾砂库,笔者自2002年至2005年在国土资源部《矿产资源开发对矿山环境的影响及整治示范研究研究》项目中对德兴铜矿进行研究工作,从水质污染监测、土地利用变化信息、植被受污染动态监测、矿山地质灾害四个方面提出了一套遥感监测技术方法,并做出了评价,相对于传统调查方法有快速、低成本、宏观性好等特点。
以TM、SPOT等多源遥感数据为主要信息源,结合SRTM雷达测量地形数据,通过计算机图像处理,在不同分辨率信息源融合的基础上,提高遥感信息的有效性。
采用人机交互解译方式,提取反映矿区地质环境、地理环境、生态环境的遥感信息,分析矿山环境污染的形成机制,制作环境遥感评价图,最终快捷方便地得到了环境监测结果。
配合适当的野外实地验证的方法,对比不同时相的遥感资料,分析矿区动态变化趋势,获得了令人满意的效果。
本文主要获得的成果如下(1)基于水体在不同污染程度的光谱特征,提出了水质污染遥感评价模型,提取了4景不同时期的TM影像的水体综合污染浓度指数,分析了大坞河和乐安河的水体波谱特性,并根据污染指数得出污染源的位置、污染物的扩散动态变化,以便能及时采取防护措施。
得出结论:乐安河上游没有污染,污染的大坞河水在两河交汇处开始汇入,污染了乐安河下游,乐安河1986年至1992年污染较轻,但从1992年到1996年污染逐步恶化,经过治理2000年总体有所好转,污染程度有所下降。
(2)提出一套基于多光谱融合技术的植被破坏面积计算方法,可以准确快速的计算04年至05年植被破坏面积;用归一化NDVI植被指数评价24年来德兴铜矿的植被污染情况,分析了变化趋势,得出结论:由于矿山只注重生产而忽视了环境保护和污染治理,从1986年至1992年矿山植被质量逐步下降,1992年至1998年快速恶化,1998年是植被污染最为严重的时候,但自1998年矿山重视环境的治理以米,污染恶化的趋势开始减缓,到2000年的时候生态环境已经得到改善。
江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状及对环境影响分析
江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状及对环境影响分析张 怡(江西省地质矿产勘查开发局九一二大队,江西 南昌 330002)摘 要:重金属元素污染问题是当前生态环境面临的严峻挑战,尤其是金属矿山开采区域的重金属元素污染问题,对当地社会的生存环境带来了严重的破坏。
基于此,本文以江西德兴铜矿地区的重金属元素污染问题为研究对象,在总结该区域重金属污染现状的基础,从土壤、水体、植物等3个方面讲述了重金属元素污染对环境影响,认为该区域的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn 等元素在土壤中的含量远高于当地正常土壤背景值,水体中的含量普遍偏高。
关键词:铜矿床;重金属元素;污染问题中图分类号:X142 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)11-0142-2收稿日期:2019-11作者简介:张怡,男,生于1987年,汉族,江西鹰潭人,本科,工程师,研究方向:水文地质、工程地质、环境地质、地质勘查。
矿产资源的开发与利用促进了社会经济、科学技术等的发展和基础建设的不断完善,但对矿山区域的生态环境也带来了负面影响,如植被、生态平衡破坏、土质、水质污染等问题随之而来。
金属矿山周边的重金属元素污染现象日益严重,影响着土壤、水体等的质量,进而使得植物、饮用水等中的重金属元素含量超标。
江西德兴铜矿床是我国早期阶段开发的铜矿床之一,促进了我国社会建设的发展[1]。
但是,随着开采利用时间的增长,使得周边的重金属污染问题更为突出,严重的威胁着人类社会的正常生活。
基于此,本文以江西德兴铜矿地区的重金属元素污染为研究对象,分析及污染现状以及对环境的影响,为治理该区域的重金属元素污染提供参考。
1 江西德兴铜矿地区重金属元素污染现状本文收集了几年来关于该区域重金属污染方面的调查报告和研究资料,以Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn 等6种元素为研究对象,分析了其污染现状。
根据分析结果显示,德兴铜矿地区土壤中的Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn 元素含量高于该区域的土壤背景值,远高于该区域的地壳克拉克值,说明上述元素在该区域相对富集,在土壤中更为富集,间接的反映出土壤中Cu、V、Ni、Co、Pb、Mn 污染严重[2]。
GIS在土壤重金属污染评价中的应用_李冰茹
第40卷第2期2015年2月测绘科学Science of Surveying and MappingVol.40No.2Feb.作者简介:李冰茹(1979),女,河南沈丘人,工程师,硕士研究生,从事农产品质量检测及污染评价研究。
E-mail:libingru80@163.com收稿日期:2013-08-20GIS在土壤重金属污染评价中的应用李冰茹,王纪华,马智宏,冯晓元(北京农业质量标准与检测技术研究中心,北京 100097)摘 要:针对土壤采样点的重金属含量平均值无法全面、科学地表示区域土壤污染情况进而影响土壤污染评价的问题,该文讨论了利用GIS评价土壤重金属污染的合理性,总结探讨了GIS在土壤重金属污染评价中专题图制作、空间分析、数据管理等方面的具体应用,并结合GIS技术发展,展望了GIS在土壤重金属研究中的应用趋势。
结果表明,借助GIS可以揭示土壤重金属空间分布与周围环境的关联性,为土壤重金属污染的预测预警及有效治理提供科学依据。
关键词:地理信息系统;重金属;污染;应用研究【中图分类号】P208;X8 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307(2015)02-0119-05DOI:10.16251/j.cnki.1009-2307.2015.02.0231 引言重金属在土壤中长期积累富集和迁移,对生态环境和人体健康存在诸多现实和潜在风险[1],其污染的空间分布与评价已经成为当前世界各国的关注焦点[2-3]。
由于土壤是一个不均匀、具有高度空间变异性的混合体,使得以监测点土壤重金属含量的平均值表示区域土壤污染程度的研究方法无法在真正意义上表达区域土壤污染的分布情况[1]。
因此,利用克里金插值等方法将监测的点源数据转换成面源数据,结合GIS技术制作土壤重金属污染评价图、分布图等各种具有空间分布特征的专题图,并与表格与图形报表有机结合,提高了对土壤重金属时空变异分析的定量性和可视化程度,为重金属污染的预警预测和治理提供决策依据[4-5]。
土壤重金属污染生态风险评价方法综述
土壤重金属污染生态风险评价方法综述一、本文概述随着工业化和城市化进程的加速,土壤重金属污染问题日益严重,对生态环境和人类健康构成严重威胁。
因此,对土壤重金属污染进行生态风险评价显得尤为重要。
本文综述了土壤重金属污染生态风险评价的方法,旨在为相关研究和实践提供全面的理论支持和技术指导。
本文首先介绍了土壤重金属污染的概念、来源及其危害,为后续的风险评价方法提供背景信息。
随后,文章重点阐述了生态风险评价的基本原理和流程,包括风险识别、暴露评估、效应评估和风险表征等关键步骤。
在此基础上,文章对国内外现有的土壤重金属污染生态风险评价方法进行了梳理和评价,包括基于概率统计的方法、基于地理信息系统的方法、基于生态模型的方法等。
这些方法各有优劣,适用于不同的评价对象和场景。
本文还讨论了土壤重金属污染生态风险评价中面临的主要问题和挑战,如数据获取困难、评价标准不统评价方法局限性等。
针对这些问题,文章提出了一些改进建议和未来研究方向,如加强数据共享和标准制定、发展多元化评价方法、提高评价精度和可靠性等。
本文旨在通过综述土壤重金属污染生态风险评价的方法,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
通过不断完善和优化评价方法,我们有望更好地评估土壤重金属污染对生态环境和人类健康的风险,为制定有效的防控措施提供科学依据。
二、土壤重金属污染概述三、生态风险评价的基本原理生态风险评价(Ecological Risk Assessment, ERA)是一种系统性的方法,用于评估特定环境因子(如重金属)对生态系统及其组分可能产生的负面影响。
这一评价过程基于风险管理的原则,主要包括风险识别、风险分析、风险表征和风险管理四个步骤。
风险识别是生态风险评价的首要步骤,主要任务是确定可能的环境污染物、受体以及暴露途径。
在重金属污染的情况下,需要识别土壤中重金属的种类、浓度和分布,以及可能受到影响的生态系统类型,如水体、土壤生物和植物等。
风险分析阶段主要评估重金属暴露对生态系统及其组分可能产生的具体影响。
重金属污染对土壤质量的评估方法
重金属污染对土壤质量的评估方法重金属污染是目前全球范围内面临的严峻环境问题之一。
由于其毒性较大且难以降解,重金属对土壤质量产生了巨大的影响。
因此,科学准确地评估土壤的重金属污染程度至关重要。
本文将介绍几种常用的重金属污染评估方法。
一、土壤样品采集与分析土壤样品采集是评估土壤重金属污染的第一步,它关系着后续评估结果的准确性。
采集样品时应注意选择代表性的土壤样点,并遵循采样规范,以确保结果的可靠性。
采样完成后,样品需送至实验室进行分析。
常用的分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等,通过测定土壤中重金属的含量,可以初步了解土壤的污染状况。
二、环境指标评估方法环境指标评估方法是常用的定量评估土壤质量的方法。
通过参考各地政府和国际组织的环境标准,结合土壤样品的重金属含量数据,计算出不同重金属元素的评价指数,如污染指数(PI)、环境质量标准指数(EQI)等,从而对土壤的污染程度进行评估。
这种方法简单直观,易于理解和操作,被广泛运用于重金属污染的风险评估研究中。
三、地统计学方法地统计学方法是一种定量评估土壤重金属污染的空间分布特征的方法。
通过采集大量的土壤样品,并运用统计学方法进行处理和分析,可以推断出整个土壤环境中重金属的分布规律。
常用的地统计学方法包括杜宾克利金(Kriging)、克里金(Kriging)等插值方法。
这些方法可以帮助我们更好地理解土壤重金属污染的扩散趋势和污染源的分布。
四、植物指示法植物指示法是一种间接评估土壤重金属污染的方法。
由于植物对重金属的吸收和富集能力不同,可以通过植物组织中重金属的含量来间接评估土壤的污染程度。
植物指示法的操作简便,成本较低,因此广泛应用于大面积的重金属污染调查中。
五、生物传感器方法生物传感器方法是一种新兴的重金属污染评估方法。
该方法利用生物传感器对重金属的高选择性和敏感性,通过感测装置将重金属浓度转化为电信号,从而实现对土壤中重金属的测定。
生物传感器方法具有灵敏度高、实时性强等优点,可以在野外快速准确地评估土壤的重金属污染状况。
应用地积累指数法和生态危害指数法对关中西部某铅锌冶炼区周边土壤重金属污染评价
fS o h a a n x i P r o v i n c e , B a o j i U n w e r s  ̄o fA r t s & &i e ce n s , B a o j i ,
S a f e t y I n s p e c t i o n&D e t e c t o i n C e n t e r , X i ' a n 7 1 0 0 7 7, C h i n a )
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X U Y u — x i a ,P E N G Y o u - k a i ,wA N G Q i n g — h u a ,X U E L e i
( 1 .K e y L a b o r a t o r y o fD i s a s t e r Mo n i t o r i n g&Me c h a n  ̄ m. s
第3 2 卷第4 期
2 0 1 3年
・
四
川
环
境
V0 L 3 2. No . 4 Au g us t 2 01 3
8月
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基于GIS和污染指数法的土壤环境质量评价_以甘孜藏族自治州东部为例
河南科技2012.01下63成都理工大学 地球科学学院 豆敬翔 唐 斌 安徽省地质矿产勘查局 322地质队 游 芳甘孜藏族自治州东部地处三江成矿带和康滇成矿带北段,是我国矿产资源勘查开发的九大热点地区之一,将逐步发展为国家级大型矿业基地。
矿区污染物的累积、迁移和转化加剧了环境质量恶化,严重影响了土壤圈的良性物质循环和人类的生存环境。
国内大部分学者是基于实际采样点数据探讨土壤环境质量的空间分布特征,再对评价结果进行插值,模拟区域分布状况。
由于成本问题,实际采样点一般较少,因而很难准确模拟区域分布状况。
本文,笔者采用区域地球化学数据,精度相对较高。
一、研究区概况研究区位于甘孜藏族自治州东部,地处28°15′N~31°35′N ,100°30′E~102°30′E 。
地形上大渡河和雅砻江两岸河谷地带属于中高山区地表切割强烈;土壤类型多样,河谷两岸主要分布有棕壤和褐土,高原平坦地区主要分布有草毡土和黑毡土。
二、土壤环境质量因子的选定和评价方法对土壤环境质量的评价方法多种多样,主要有污染指数法、污染程度法,层次分析法、基准分级法、密切值法和模糊数学综合评判法、灰色聚类法、人工神经网络法等。
本文,笔者以研究区1∶25万区域地球化学数据为基础,采用污染指数法和GIS 空间分析技术,对研究区土壤的环境质量现状进行评价。
采取污染指数法进行研究区土壤环境质量评价时,参照中国土壤环境质量标准(GB15618 -1995)来确定此次研究的评价标准,根据综合污染指数建立土壤质量级别划分标准。
1.评价因子的选定。
根据研究区矿产资源分布状况和土壤类型,将土壤中的Cu ,Pb ,Zn ,Cd ,Hg ,Cr ,A ,Ni 元素作为评价土壤环境质量的因子。
(1)单污染指数.单污染指数表示某项单一因子对土壤环境质量影响的程度,该方法只用一个参数作为评价指标,可直接了解土壤质量状况与评价标准之间的关系,它是综合污染指数评价的基础。
基于GIS与PPC的土壤重金属污染综合评价
nea ol t n a c r tl n t h a i p li g G S t c n q e i h v l ai n o ol e v tlp l t n c n p r r a i l tlp l i c u aey a d a e s me t uo t mea py n I e h i u t e e au t fs i h a y me a ol i a e o m v r n o uo f — O S s a il r ame tt v l ai g d t . U p t e t n o e au t aa at n
r s l ft e e au to a e n P e u t0 h v l a in b s d o PC de r o mo la ee mpail tb e.a d t e e l ai n a o d hea i ca ne fr n e wh c h o v n in l n h vau to v i st r f iIi tre e c i h te c n e to a ti
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避免 了传统加权评价 中的人 为干扰 因素。为 了直观表达评价 结果和 掌握 评价 区域整体 污染情况 , 对评价结果进 行 了研究 , 并结合 惠州市土壤监测数据 , 出了运用 GS技术和 Ac p的 空间插值 功能处理评价结 果。实验 结 提 I r Ma
果 表 明 ,P P C模 型 能 准 确 客观 地 对 土壤 重金 属 污 染进 行 综 合 评 价 , 时 , I 技 术 用 于 土壤 重 金 属 污 染 评 价 可 以 同 GS
基于GIS的城市表层土壤重金属污染分析
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2106-5640-4027基于GIS的城市表层土壤重金属污染分析邵禹豪* 薛顺奎(南京信息工程大学地理科学学院 江苏南京 210044)摘 要:随着城市化进程加快,城市用地面积不断增加,功能区种类繁多,重金属污染日渐严重。
本文首先通过构造泰森多边形划分功能区,再使用反距离权重内插法对8种重金属元素进行空间内插,获取重金属空间分布状况,随后通过因子聚类分析各种重金属之间的相关关系,进而进行污染等级排序和评定。
关键词:土壤重金属 空间内插 因子聚类 最小二乘法中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2021)06(c)-0048-04Analysis of Heavy Metal Pollution in Urban Topsoil Based on GISSHAO Yuhao * XUE Shunkui(School of Geographic Science, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, JiangsuProvince, 210044 China)Abstract: With the acceleration of urbanization, urban land area is increasing, there are many kinds of functional areas, and heavy metal pollution is becoming more and more serious. In this paper, Tyson polygon is constructed to divide the functional area, and then the inverse distance weight interpolation method is used to spatially interpolate 8 kinds of heavy metal elements to obtain the spatial distribution of heavy metals, and the correlation between various heavy metals is analyzed by factor clustering, so as to sort and evaluate the pollution level.Key Words: Soil heavy mental; Spatial interpolation; Factor clustering; Least square method作者简介:薛顺奎(1999—),男,本科在读,研究方向为地理信息科学。
基于GIS的土壤重金属污染与修复研究
基于GIS的土壤重金属污染与修复研究土壤是生态系统中重要的组成部分,它对生态系统发挥着基础性作用,是维持生态系统稳定与健康的基础。
然而,人类活动给土壤带来了各种各样的污染,其中重金属污染是比较普遍的一种。
重金属的富集和超标对土壤的生态,生物和农业产出等方面产生严重影响。
因此,研究土壤重金属污染的方法和修复手段,对于发展城市和管理自然生态系统都具有重要意义。
一、土壤重金属污染的特点和危害土壤重金属污染是指土壤中某种或某些重金属元素的含量超出环境质量标准而造成的一种环境污染。
重金属是指密度大于5g·cm-3的金属元素,如铅、镉、铬、汞、铜、锌等。
它们可以通过各种途径进入土壤中,包括不当的工业排放、农业施肥、废弃物处置等。
污染土壤的过程因此变得十分复杂,因此研究重金属污染需要适用多种研究方法和技术手段。
土壤重金属污染会对生态环境、人类健康等方面产生不良影响。
土壤中重金属的积累和超量,会对植物生长和生理功能产生严重的影响。
一方面,植物对一些重金属具有很高的吸收能力,如铅、镉等。
当作物或植物受到重金属元素的污染以后,不仅可能导致它们无法正常生长和发育,同时还可能造成农产品中重金属的积累,危害人类健康。
另一方面,重金属对土壤的微生物和生态平衡产生很大的破坏和创伤。
长期以来,重金属的积累和超标对所在区域的人体健康、生态系统稳定、经济发展等方面产生很大的危害。
二、GIS在重金属土壤污染实地调查和成因分析中的作用地理信息系统(GIS)是目前应用最普遍、较为先进和强大的土地信息服务工具。
GIS拥有强大的数据挖掘和空间包容分析能力,具有对于土壤重金属污染进行实地调查和成因分析的能力。
GIS技术在重金属土壤污染实地调查中常用方法是对污染的区域进行研究,进而发现土壤中重金属(Cr、Cd、As、Hg等)含量的空间分布规律及其与污染因素的密切联系。
利用高分辨率的影像数据、土壤剖面分析数据以及时空上的关系分析,可以从不同的方面:如土壤含水量、质量等,以高精度方式进行污染状况的勘测和采样。
江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险评价的开题报告
江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险评价的开题报告一、研究背景与意义江西省作为中国重要的矿业省份之一,矿产资源丰富,但也伴随着矿区土壤重金属污染的问题。
土壤重金属污染不仅会影响农业生产和食品安全,还会对生态环境造成巨大的影响。
因此,研究江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险,对于保护土壤环境和人民身体健康有着重要的意义。
二、研究目的与内容本研究的目的是评价江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险,为进一步开展土壤重金属污染治理和土壤环境保护提供科学依据。
具体研究内容包括:1.收集并整理江西省典型矿区周边土壤重金属相关数据,确定评价指标体系。
2.采用评价模型分析土壤重金属污染程度和生态风险水平,并进行空间分布特征分析。
3.利用GIS技术,绘制江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险分布图。
三、研究方法本研究将采用以下方法和技术:1.文献资料法:收集并整理江西省典型矿区周边土壤重金属污染相关文献和数据。
2.评价指标法:制定评价指标体系,包括土壤重金属含量、土壤pH 值、土壤有机质含量等指标。
3.评价模型法:采用主成分分析法和综合指数法,评价土壤重金属污染程度和生态风险水平。
4.GIS技术:利用ArcGIS软件,绘制江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险分布图。
四、预期成果本研究预期具有以下成果:1.建立适合江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险评价的评价体系。
2.评价江西省典型矿区周边土壤重金属污染程度和生态风险水平,分析其空间分布特征。
3.绘制江西省典型矿区周边土壤重金属生态风险分布图,为该地区土壤环境保护和污染治理提供科学依据。
五、可能存在的问题及解决方法1.数据获取不足:通过多种渠道获取相关文献和数据,以确保评价指标全面。
2.评价方法不准确:采用多种评价方法进行验证和比较,确保评价结果准确可靠。
3.评价指标体系不合理:对评价指标体系进行多次修改和完善,以确保适用性和科学性。
六、拟采用的研究计划1.前期了解江西省典型矿区的土壤重金属污染状况和治理措施。
单因子法及综合污染指数法在矿山土壤重金属污染评价中的应用
2020年 5月上 世界有色金属281单因子法及综合污染指数法在矿山土壤重金属污染评价中的应用陈 锦,郭 锦(湖南省地质矿产勘查开发局四一六队,湖南 长沙 412003)摘 要:分别应用单因子法及综合污染指数法对醴陵市官庄金矿区土壤的重金属污染进行了评价,并对两种方法计算的综合污染指数进行对比,单因子法只能看出区域内单个元素的超标状况,无法对区域土壤污染状况进行综合评价;而在单因子法评价的基础上,利用GIS技术,采用加权叠加综合指数法计算了区内土壤重金属综合污染指数,得出了官庄金矿区土壤重金属综合污染状况。
关键词:单因子法;综合指数法;土壤;重金属污染中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)09-0281-2Application of single factor method and comprehensive pollution index methodin heavy metal pollution assessment of mine soilCHEN Jin, GUO Jin(Group 416 of Hunan Geological and mineral exploration and Development Bureau,Changsha 412003,China)Abstract: Both the single factor method and the comprehensive pollution index method were used to evaluate the heavy metal pollution of the soil in Guanzhuang gold mine area of Liling City, and the comprehensive pollution index calculated by the abovementioned two methods were compared. Results showed that: 1) the single factor method can only show the overstandard condition of the single element in the area, but not the comprehensive evaluation of the regional soil pollution. 2) On the basis of the single factor method, and combined with the GIS technology, we can get the comprehensive pollution index of heavy metals in the soil of Guanzhuang gold mine by the method of weighted superposition comprehensive index.Keywords: single factor method; comprehensive index method; soil; heavy metal pollution收稿日期:2020-04基金项目:株洲市矿山地质环境调查评价项目2016-2020年。
GIS在土壤重金属污染评价和安全预警的应用
GIS在土壤重金属污染评价和安全预警的应用陶美霞;陈明;杨泉;胡兰文;杨涛【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2017(008)006【摘要】日趋严重的土壤重金属污染问题,不仅会对人类健康造成危害,而且可能引起其他的环境污染.但由于土壤污染面源广且污染程度不均匀,造成土壤污染状况难以被科学的评价和有效的安全预警.地理信息系统(GIS)因其强大的空间分析功能可以有效地解决土壤重金属评价及安全预警的问题而得到越来越广泛的应用.文中综述了国内外GIS技术的发展并探讨了GIS与地统计分析方法的有效结合在土壤重金属污染评价与预测预警方面的应用,结合赣州市城区土壤重金属污染问题的研究,提出了GIS在土壤重金属污染评价与安全预警方面的发展前景.【总页数】6页(P92-97)【作者】陶美霞;陈明;杨泉;胡兰文;杨涛【作者单位】江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】X822.5【相关文献】1.基于GIS的土壤重金属污染评价研究进展 [J], 张善红;李堆淑2.GIS在土壤重金属污染评价和安全预警的应用 [J], 陶美霞;陈明;杨泉;胡兰文;杨涛;3.基于GIS的混合加权模式在天津城郊土壤重金属污染评价中的应用 [J], 师荣光;高怀友;赵玉杰;刘凤枝;王跃华;郑向群;姚秀荣;王斌4.GIS在土壤重金属污染评价中的应用 [J], 段海芹;吕卫光;秦秦;孙丽娟;宋科;薛永5.基于WebGIS的土壤重金属污染修复评价系统设计与实现 [J], 吴博;赵相伟;周小勇;冯康;栾吉山因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
重金属污染土壤修复技术的选择和面临的问题——以江铜贵冶九牛岗土壤修复示范工程项目为例
土 壤 (Soils), 2015, 47(2): 283–288①基金项目:中国科学院STS 项目(KFJ-EW-STS-016)、“973”课题(2013CB934302)、赣鄱人才“555”工程项目和国家科技支撑计划课题(2015BAD05B01)资助。
作者简介:周静(1963—),男,博士,研究员,研究方向为重金属污染土壤修复技术。
E-mail: zhoujing@DOI: 10.13758/ki.tr.2015.02.014重金属污染土壤修复技术的选择和面临的问题①——以江铜贵冶九牛岗土壤修复示范工程项目为例周 静1,2,3,崔红标1,3,梁家妮1,徐 磊1,3,祝振球1,3,王兴祥1,崔 键1,尚 健4(1 中国科学院南京土壤研究所,南京 210008;2 江西省科学院生物资源研究所,南昌 330096;3 中国科学院大学,北京 100049;4 宣城市农产品质量安全监管局,安徽宣城 242000 )摘 要:随着工农业生产和城市化快速推进,我国工业企业在生产过程中或是搬离城市中心后遗留的污染土壤日趋增多。
一批具有高环境风险、影响群众生产、生活乃至社会稳定的污染土地亟待修复治理。
本文结合“江铜贵冶九牛岗土壤修复示范项目”,从污染土壤修复技术的选择和面临的主要问题两个方面进行了探讨,最后针对中国国情,对规模化修复治理重金属污染土壤技术的发展趋势提出了展望。
关键词:重金属;污染土壤;修复技术;融资机制;修复产业 中图分类号:X53中国是世界上人口最多,且耕地严重不足的国家。
土地污染,尤其是重金属污染已经成为危害我国土壤环境质量和粮食安全的主要问题[1–2],其中工业活动造成的污染土地主要是大批重污染企业搬离后遗留厂区,及企业生产过程中污染了周边区域的土壤。
类似土壤被污染的途径主要有以下两种:一是对废弃物的不当处置;二是工业生产过程中废物(废水、废渣、废气)的排放[3]。
由于污染物种类繁多,如有机、无机、有机–无机和病原性污染物等,往往会污染土壤和地下水,进而通过食物链等途径危害人体健康,甚至引发环境污染事故影响社会稳定[4]。
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基于污染指数法和GIS 技术评价江西德兴矿区土壤重金属污染陈翠华1,倪师军2,何彬彬3,张成江21.成都理工大学地球科学学院,成都 6100592.成都理工大学应用核技术与自动化工程学院,成都 6100593.电子科技大学地表空间技术研究所,成都 610054摘要:以江西德兴大型矿区为例,进行大尺度的土壤环境调查和重金属污染评价。
系统采集该区域919个土壤样品,在应用X 荧光光谱仪和电感耦合等离子原子发射光谱仪为主体的分析配套方案分析土壤样品中重金属含量的基础上,采用单因子污染指数法和综合污染指数法,分别从原始含量、污染指数以及基于GIS 的污染空间分析3个方面进行该矿区的土壤重金属污染评价。
结果表明,矿山开采对该区的土壤环境造成了不同程度的As 、Cd 、Zn 、Cu 重金属污染。
污染区域主要分布在德兴铜钼和铅锌矿区、乐安河下游乐平附近的煤矿区以及南部电化学厂附近。
关键词:重金属;环境评价;污染指数;GIS ;江西德兴中图分类号:X825 文献标识码:A 文章编号:167125888(2008)0120105207收稿日期:2007204229基金项目:国土资源部公益类专项资助项目(30302408-01)作者简介:陈翠华(1972—),女,湖北孝感人,副教授,博士,主要从事环境地球化学、环境质量评价研究,E 2mail :chen_cuihua @ 。
Assessing H eavy Metals Contamination of Soils B ased on the PollutionIndex and GIS Methods in Dexing Mines ,Jiangxi Province ,ChinaCH EN Cui 2hua 1,N I Shi 2jun 2,H E Bin 2bin 3,ZHAN G Cheng 2jiang 21.College of Eart h Sciences ,Cheng du Uni versit y of Technolog y ,Cheng du 610059,China2.College of A p plied N uclear Techniques &A utomatic Engineering ,Cheng du Universit y of Technology ,Cheng du 610059,China3.I nstit ue of Geo 2S patial I nf ormation S cience and Technolog y ,Universit y of Elect ronic S cience and Technolog y of China ,Cheng du 610054,ChinaAbstract :In order to assess t he extent of heavy metals contamination resulting f rom past mining activity in Dexing region ,nine hundred nineteen soil samples were collected and analyzed for t he content of As ,Hg ,Cd ,Cr ,Zn ,Cu and Pb in 2004.Heavy metal levels were determined using inductively co u 2ple plasma 2atomic emission spect romet ry and X 2ray fluorescence spect romet ry procedures.The current assessment of heavy metals contamination in soils was performed from t hree aspect s ,original testing da 2ta ,pollution index (single 2factor pollution index and multiple pollution index )and contamination spatial analysis by means of GIS met hods ,respectively.The result s of assessment indicates consistently t hat t here were different extent s of contamination of As ,Cd ,Zn and Cu ,especially in t he areas of t he Dexing mines ,coal mines along t he lower courses Le ’an River ,coal mines in t he nort hwest and t he areas a 2round battery factory. 第38卷 第1期2008年1月 吉林大学学报(地球科学版)Journal of Jilin University (Earth Science Edition ) Vol.38 No.1J an.2008 K ey w ords:heavy metals;environment assessment;pollution index;GIS;Dexing,Jiangxi我国是世界矿业大国,矿业开发是社会发展重要的经济增长点,但是由矿业开发造成的环境问题也日益突出,并由此严重影响到人民的生命健康。
因此,矿业开发对环境的影响以及环境污染治理等方面的研究正被逐步提到议事日程上来。
一个必不可少的任务就是对矿山及其周边地区的环境进行现状调查,并对其进行质量评价、分析污染源及污染趋势,为环境治理和环境保护提供客观依据。
其中,土壤重金属污染环境质量评价可以为矿山土地复垦与合理利用、矿山环境管理与规划以及土壤污染的综合防治提供科学依据。
本论文的研究区———江西德兴地区,是我国重要的铜、金以及银、铅锌等矿产资源基地,它集中了铜厂斑岩铜矿、银山多金属矿和金山金矿等大型—超大型矿床,是我国东部成矿带中的大型矿集区之一[1]。
同时,研究区内也分布着不同规模的煤矿。
德兴铜矿在我国矿业经济中占有举足轻重的地位,为我国经济建设与发展做出了不可估量的贡献。
然而,德兴矿集区在矿业生产过程中对矿区及其周围环境造成了严重的影响和危害。
1997年由于乐安河水污染十分严重,德兴铜矿饮用水源污染指标严重超标,人们只能靠汽车拉水、排队提水甚至购买矿泉水来解决用水,德兴铜矿下游几个村的几千亩良田变成了荒地,污染甚至波及到鄱阳湖的底泥[2]。
近些年,一些学者对德兴矿区环境污染及评价方面进行了研究,特别是1987—1995年,中德科学家联合进行了一项生态研究合作计划:乐安江—鄱阳湖水域重金属污染及生态效应,对乐安江水体和沉积物中重金属的分布、迁移扩散、形态特征、毒性和生态效应等进行了较长期的监测、广泛和深入的研究,取得了很多重要的成果[3]。
同时,近几年国内外学者针对不同地区已进行了很多土壤环境调查及质量评价方面的研究工作[4214]。
主要研究方法为:有针对性的从野外采集样品,并分析采样点原始含量(主要是土壤重金属元素含量)的基础上,采用污染指数等方法进行土壤环境评价,分析土壤环境污染状况和可能的污染源。
本文在野外系统采样和测试分析的基础上,采用污染指数法和GIS空间分析技术综合评价江西德兴矿区土壤重金属污染状况。
1样品采集与测试野外采样以预先设计好的1∶50000地形图作为工作手图,实际采样点参照地形地物确定,同时采用便携式GPS测定其地理坐标,做好记录与描述。
采样具体地理范围为:经度117°00′~118°00′,纬度28°50′~29°20′,其中对乐平幅、洺口幅、德兴幅部分、太白司幅部分进行了重点采样(图1)。
采样时间为2004年4月4日—4月30日,系统采集了土壤样品919个。
为减少土壤空间分布不均一性的影响,在一个采样单元内不同方位上设多个采样点,进行多点采样,采得后等量均匀混合成具有代表性的土壤样品。
采样深度为0~20cm,采集地表至20cm深处的土柱,并去除杂草、草根、砾石、砖块、肥料团块等杂物。
采样时以一处为中心(作为定点位置),在中心点周围50m范围内用土铲或土钻等工具多点采集5—10个子样组合为一个样品,每个单元内的单点样的土壤类尽量做到基本一致。
每个单元内,每个子样不少于0.5kg,混合均匀作为一个平均样品,再反复使用四分法缩减,至最后的样品质量应不少于1 kg。
样品采集好后,装入统一的聚乙烯塑料保鲜袋,密封贴上标签,并做好记录与描述。
样品分析单位为国土资源部江西省中心实验室。
采用以X荧光光谱仪和电感耦合等离子原子发射光谱仪为主体的分析配套方案,各元素分析方法的各项技术指标均满足规定的要求。
2评价方法及评价指标对土壤环境质量进行评价时所采取的评价方法多种多样,主要有污染指数法、污染程度法,T值分级法、基准分级法、密切值法和模糊数学综合评判法、灰色聚类法等。
本文在对研究区原始测试数据分析评价的基础上,采用污染指数法和GIS空间分析技术对德兴地区土壤的环境质量进行现状评价。
污染指数法具有一定的客观性和可比性,且易于计算,己在环境质量评价中得到了广泛的应用。
由于地域差异等各种因素的影响,污染指数法没有统一的评价标准。
国内外学者对土壤环境质量进行评价时,采取的标准也不统一,一般结合区域实际情况来确定研究所采用的评价标准,包括土壤环境质量评价标准或当地的土壤背景值。
本文采取污染指数法进行德兴地区土壤环境质量评价时,参照中国土壤环境质量标准(G B15618-1995)来确定本次研究的601 吉林大学学报(地球科学版) 第38卷 评价标准(表1)。
所采用的污染指数法评价模型包括单因子污染指数法和综合污染指数法。
表1土壤污染评价标准的建议范围与数值T able1Assessment stand ard of heavy metals in soils元素污染积累起始值X a/10-6中度污染起始值X c/10-6重度污染起始值X p/10-6As153060Hg0.150.30 1.50Cd0.20.3 1.0Cr90250400Zn100200500Cu3550400Pb352505002.1单因子污染指数法单因子污染指数评价即对土壤中的某一污染物的污染程度进行评价。