城市土壤重金属空间变异结构和分布特征
我国典型城市土壤重金属分布特征及污染评价 公共管理专业
我国典型城市土壤重金属分布特征及污染评价Distribution characteristics andpollution assessment of heavy metals in typical urban soils in China中文提要在我国城市化和工业化高速发展的背景下，城市土壤逐渐受到不同程度的重金属污染，这将严重影响城市环境质量与人类安全，关于城市土壤重金属污染问题引发了现阶段越来越多学者的关注。
本文通过文献数据库，查阅了我国6个典型城市土壤重金属Cd、Cu、Pb和Zn的背景值与含量，在此基础上进行污染评价，以期为我国城市土壤污染防治和人民身体健康保护提供依据。
主要研究结果如下：除重庆市重金属Cu外，我国6个典型城市土壤重金属Cd、Cu、Pb和Zn的含量均高于背景值。
例如北京城市土壤Cd、Cu、Pb和Zn的含量分别比背景值高1.26,1.34,1.15,1.34倍。
6个城市土壤重金属变异系数均高于20%，其中Cd的变异系数最大值为武汉市（158.9），Cu的变异系数最大值为南京市（89.74），Pb 的变异系数最大值为武汉市（86.8），Zn的变异系数最大值为武汉市（298.3），表明武汉市土壤重金属Cd、Pb和Zn及南京市Cu受人为因素影响较大。
6个城市土壤内梅罗综合污染指数反映了其受污染程度不同，例如南京市土壤内梅罗指数为2.72，累计水平为中度污染，土壤受到中度污染。
不同的土地利用方式对土壤污染状态有一定影响，这提示我们要关注土壤重金属污染，及时采取治理措施，以保护人类生命安全。
关键词：城市土壤；重金属；分布特征；污染评价AbstractWith the rapid development of urbanization and industrialization in China, urban soil is gradually polluted by heavy metals in different degrees, which will seriously affect the quality of urban environment and human safety. In this paper, the background values and contents of heavy metals Cd, Cu, Pb and Zn in soil of six typical cities in China were consulted through the literature database, and the pollution assessment was carried out on this basis, so as to provide the basis for the prevention and control of urban soil pollution and the protection of people's health in China. The main results are as follows:Except for Cu in Chongqing, the contents of Cd, Cu, Pb and Zn in soil of six typical cities in China were higher than the background values. For example, the contents of Cd, Cu, Pb and Zn in Beijing urban soils were 1.26, 1.34, 1.15 and 1.34 times higher than the background values, respectively. The coefficient of variation (CV) of soil heavy metals in six cities was higher than 20%. The maximum CV of Cd was 158.9 in Wuhan City, the maximum CV of Cu was 89.74 in Nanjing City, the maximum CV of Pb was 86.8 in Wuhan City, and the maximum CV of Zn was 298.3 in Wuhan City Pb, Zn and Cu in Nanjing were affected by human factors. The Nemero comprehensive pollution index of soil in six cities reflects the different degree of pollution. For example, the Nemero index of soil in Nanjing is 2.72, the cumulative level is moderate pollution, and the soil is moderately polluted. Different land use patterns have a certain impact on soil pollution, which suggests that we should pay attention to soil heavy metal pollution and take timely control measures to protect human life safety.Key words:Urban soil; Heavy metals; Distribution characteristics; Pollution assessment目录第1章绪论 (4)1.1 研究背景 (4)1.2 研究进展 (4)1.3 研究目的和意义 (5)1.4 研究内容和技术路线 (5)1.4.1 研究内容 (5)第2章数据与方法 (6)2.1 数据来源 (7)2.2 数据分析和统计方法 (7)2.2.1 单因子污染指数法 (7)2.2.2 内梅罗综合污染指数法 (7)第3章结果与分析 (9)3.1 我国典型城市土壤重金属分布特征 (9)3.1.1引言 (9)3.1.2 我国典型城市土壤重金属分布特征 (9)3.1.3 我国典型城市土壤重金属分布特征对比 (12)3.1.4 影响因素 (12)3.2 我国典型城市土壤重金属污染评价 (13)3.2.1 北京市城市重金属污染评价 (13)3.2.2 沈阳市城市重金属污染评价 (14)3.2.3 南京市城市重金属污染评价 (14)3.2.4 武汉市城市重金属污染评价 (14)3.2.5 重庆市城市重金属污染评价 (15)3.2.6 银川市城市重金属污染评价 (15)第4章结论 (17)参考文献 (19)致谢 (21)第1章绪论1.1 研究背景土壤位于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间。
合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征,doc_type,pdf
合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征,doc_type,pdf1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/3914766286.html,合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征李增福,朱继业,王腊春(南京大学地理与海洋科学学院,南京210093)摘要:研究了合肥市城市土壤中重金属的含量、空间分布特征及来源。
结果表明,合肥市城市土壤中,Ni和As2种元素污染不明显,但受到Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素不同程度的污染,其中Hg污染最严重。
Ni和As2种元素的分布主要受自然因素影响,Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素主要来源于人为输入。
Zn,Cd,Pb3种元素的空间分布规律比较相似,表现为在东部工业区和老城区内明显出现富集。
Cu和Hg2种元素在合肥市城市土壤中含量的分布规律比较相似,峰值出现在东部工业区、老城区、北部和南部交通干线交汇区。
Zn、Cd、Pb、Cu、Hg5种元素可能主要来源于工业活动和交通污染。
Sr元素峰值出现在老城区和工业区中间,主要交通干线沿线和交汇地区含量也较高,Sr元素可能主要来源于交通污染。
关键词:城市土壤;重金属;含量;空间分布;合肥中图分类号:X53文献标识码:A文章编号:(K)09088(原1002-1264)(2009)03-0024-04HeavyMetalContentsandTheirSpatialDistributioninUrbanSoilof HefeiCityLIZeng2fu,ZHUJi2ye,WANGLa2chun(SchoolofGeographicandOceanographicSciences,NanjingUni versity,Nanjing210093,China)Abstract:Thecontentsandspatialdistributionofheavymetalsin urbansoilsofHefeicityandtheirsou rceswerestudied.TheresultsshowedthattheurbansoilsinHefeiwerenote videntlypollutedbyNiandAs,butc ontaminatedbyCu、Zn、Pb、Sr、CdandHgtovaryingdegreesandespeciallyHgtosomeextent.Thedis tributionofNiandAswas mainlyaffectedbynaturalfactorsandCu、Zn、Pb、Sr、CdandHgweremainlyoriginatedfromhumaninputs.Thecharacteris ticsofspatialdistributionofZn,CdandPbweresimilar,whichshowedthatthethreeelementswere enrichedintheindustrialareaintheeastandwithintheoldurbandistri ct.Thecharacteristicsofspatia ldistributionof CuandHgweresimilarandthepeakvalueappearedintheindustrialar eaintheeast,theoldurbandist rictandtheintersectionareasofthemaintrafficlinesinthenorthandsouth.T hefiveelements(Zn、Cd、Pb、CuandHg)were maybemainlyoriginatedfromindustrialactivitiesandtrafficpollution.ThepeakvalueofSrappeare dbetweentheoldurbandistrictandtheindustrialarea.ThecontentofSralongthem aintrafficlineandtheintersection areaswasalsocomparativelyhigh.Srwasmaybeprimarilyoriginatedfromtraff icpollution.Keywords:urbansoil;heavymetal;content;spatialdistribution; Hefei城市土壤是指具有人为的、非农业作用形成的,由于土地的混合、填埋或污染形成的厚度大于或等于50cm的城区或郊区土壤[1]。
某地区土壤重金属含量的时空分布特征分析
某地区土壤重金属含量的时空分布特征分析一、引言土壤是生态系统的基础，土壤重金属污染已成为影响生态环境和人体健康的主要问题之一。
本文基于对某地区土壤重金属含量的时空分布特征的探究和分析，旨在更全面地了解该地区土壤环境的质量状况，并为建立相应管理体系提供思路和方案。
二、某地区土壤重金属污染现状随着城市化的不断推进和工业化的高速发展，某地区的土壤环境受到了不同程度的污染。
据相关数据统计，该地区重金属污染程度逐渐加剧，其中，铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）等重金属是主要污染物。
三、土壤重金属含量的时空分布特征据调查数据显示，某地区土壤重金属含量空间分布差异显著，以铅和镉的污染最为严重。
该区域在地理位置上处于近海平原和密集的城市人口聚集区，长期工业化进程和人口的引起了大量的气、水、垃圾、废料和化学药品等的排放，导致了土壤的污染。
以上因素是造成该地区土壤污染水平较高的主要原因之一。
四、重金属分布特征的主要影响因素1.大气沉降重金属的沉降过程中，大气沉降被认为是重金属入侵土地的最主要途径之一。
大气沉降物具有较强的粘附作用和连通性，能够在土壤中迅速分散并扩散。
2.土地利用类型不同类型土地的土壤中重金属含量是不同的，反映了其自然背景中的含量差别。
区内不同用途的土地中土壤重金属含量在一定程度上受到土壤、作物和环境的影响。
3.人为因素人为因素是重金属污染的重要因素之一。
人类活动和工业污染使得土壤重金属含量出现了不同的程度升高。
区内工业污染源和生活、交通区对土壤重金属含量的提高和分布造成了重要影响。
五、土壤重金属对生态环境的影响和防治措施重金属污染物进入土壤后，会对生态环境产生严重影响。
重金属会影响土壤的生物、物理和化学过程，造成土壤的质量下降和微生物数量减少，对农业生产和人类健康也会带来重要危害。
为了防止土壤重金属污染的持续发展，应该采取以下措施：1.完善重金属污染的监测和预测系统，增强对污染物的控制和管理。
2.加强重金属污染的源头治理，注重生态环境保护。
青岛市表层土壤中重金属的富集、分布特征与环境效应
特征。 第二部分为分析该城区内不同区域重金属的污染程度。同样，应使用统计性描述方 法；为了更加直观的反映重金属浓度值与背景值的偏离程度，我们还定义了污染的富集 系数。在此基础上，我们参考环境科学相关知识，建立地质积累指数模型，对不同区域 分别进行处理，以刻画不同区域重金属的污染程度，并对各区域进行比较分析。 问题（2）的分析 该问题要求说明重金属污染的主要原因，我们从污染的源头区域、源头区域的重金 属污染种类两个角度来回答这一问题。由于共有 8 种重金属元素，首先应建立一个统一 的指标， 综合考虑 8 种重金属元素， 合理确定各类元素的权重系数， 以做到评价的客观、 公正.鉴于各种类重金属元素浓度的数量级不同， 我们首先对浓度进行一致化处理与标准 化处理.借助模糊数学隶属度函数的构造方法， 我们选用偏大型正态分布来定义和计算各 类重金属污染的权重系数，即一种动态加权方法。确定权重之后，我们以这个权重乘以 对应的重金属元素的地质积累指数，来计算各个采样点重金属污染的综合评价值。通过 对采样点的分类汇总和排序， 确定污染的来源区域， 即回答了重金属污染的功能区来源。 进一步，我们进行重金属污染的主成分分析，以明确不同功能区土壤中重金属的污染种 类。 问题（3）的分析 该问题要求给出污染物的传播特征并定位污染源。城市土壤重金属来源于成土母质 和人类活动，同一来源的重金属之间存在着相关性，根据相关性可以判断土壤重金属污 染来源是否相同。在第（1）问中，我们找出了综合污染度最高的一批采样点。根据重 金属污染物的传播特征可以知道，进一步寻找到浓度最高的地理位置点，即可确认为污 染源。然而，我们仅知道离散的 319 个样本点处的数据，为了得到更多的点，我们考虑 使用二维 B 样条函数插值[2]的方法。通过插值计算污染度最高的点，即确认为污染源。
重金属元素含量空间分布特征
城市表层土壤各重金属元素含量具有如下空间分布特征：从城市表层土壤中As含量空间分布图（图5-2）可见，As含量较高的区域主要集中分布于生活区、工业区和交通区。
此外，在生活区、工业区、交通区分布密度相对集中且相互重叠的部分，呈弧岛状分布；而与此具有相同分布状态但同时处于山区、公园绿地区的区域却具有污染减缓的趋势。
结合相关资料，可以发现工业区、交通区附近通常分布有大量冶金、化工、皮革、纺织及水泥厂等企业，因此推测表层土壤中As含量受这些企业所排放的工业“三废”影响而使其增加。
从城市表层土壤中Hg含量空间分布图（图5-3）可见，Hg含量较高（>1.0mg/kg）的区域主要集中分布于工业区、交通区。
结合相关资料，可以发现工业区、交通区附近通常分布着如冶金、卷纸厂、电子、仪器、塑料加工、皮革加工等企业，其所排放的“三废”很可能使该区域表层土壤中Hg含量增加。
从城市表层土壤中Cd含量空间分布图（图5-4）可见，Cd含量在空间上呈弧岛状分布，各斑块面积较小，但总体上呈现出从城市工业区向城市四周边缘递减的趋势。
Cd含量较高（>1.0mg/kg）的区域主要集中分布于工业区、交通区和公园绿地区。
结合相关资料，发现上述高值区周围环境变化通常较大，说明影响城市表层土壤中Cd累积的因素较多，除工业活动影响外，城市公园绿地施肥可能也是引起土壤中Cd累积的重要因素，这也可能是造成Cd含量空间变异较大的重要因素。
从城市表层土壤中Cr含量空间分布图（图5-5）可见，Cr含量在空间上呈弧岛状分布，各斑块面积较小。
Cr含量较高（>90mg/kg）的区域主要集中分布于生活区、交通区、公园绿地区。
结合相关资料，推测表层土壤中Cr含量的增加主要受工业活动如合金制造、加工等的影响，同时城市日常生活排放的“废水、废物、废气”、公园绿地施肥可能也是引起土壤中Cr累积的重要因素，这也可能是造成Cr含量空间变异较大的重要因素。
从城市表层土壤中Cu含量空间分布图（图5-6）可见，Cu含量在空间上分布较为连续，呈现出由工业区向城区边缘递减的趋势。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属是指对环境和生态系统产生危害的金属元素，如铬、镉、铅、汞等。
它们是由于人类活动，如工业排放、农业施肥和化学品使用等，导致土壤中的重金属含量增加，从而对土壤和生态系统造成严重的污染。
研究土壤重金属的分布特征及生态风险评价对于土地资源的合理利用和保护具有重要意义。
一、土壤重金属的分布特征1. 地理分布土壤重金属的分布受地理因素的影响较大，一般来说，工业和交通密集地区的土壤重金属含量较高，而远离人类活动的自然环境中土壤重金属含量较低。
在世界范围内，欧洲、东亚和北美洲等地区的土壤重金属含量较高，而南美洲、非洲和澳大利亚等地区的土壤重金属含量相对较低。
2. 土壤类型不同类型的土壤对重金属的吸附能力不同，因此其重金属含量也会有所差异。
一般来说，有机质含量高的土壤对重金属的吸附能力较强，而粘土含量高的土壤对重金属的吸附能力较弱。
富含有机质和粘土的土壤中重金属含量较高。
3. 人类活动影响人类活动是导致土壤重金属含量增加的主要原因之一，工业排放、农业施肥和化学品使用等都会导致土壤重金属的积累。
特别是在工业和城市化发展较快的地区，土壤重金属的含量往往明显高于其他地区。
二、生态风险评价1. 生物毒性土壤重金属对土壤生物的毒性是造成生态风险的主要原因之一。
重金属通过作用在土壤微生物和植物根系上，影响其正常生理功能，甚至对其造成伤害。
一些重金属如镉和铅对土壤微生物活性和多样性造成较大影响，而对植物的毒性作用也会导致植物生长受阻甚至死亡。
2. 土壤质量土壤重金属对土壤质量的影响也是生态风险评价的重要内容之一。
重金属的积累会改变土壤的化学性质和生物活性，降低土壤的肥力和产量，严重影响土壤的可持续利用和农作物的生长。
3. 生态系统稳定性土壤重金属的积累也会对生态系统的稳定性产生不利影响。
它可能破坏土壤-植物-微生物之间的相互作用关系，影响整个生态系统的稳定性和功能。
尤其是在自然保护区和重要生态功能区，土壤重金属的积累会给生态系统带来严重的危害。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属是指土壤中的铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）、汞（Hg）等元素，它们在土壤中的富集和分布对土壤质量和生态环境产生重要影响。
重金属的存在来源主要有天然源和人为源两个方面。
天然源包括岩石风化、土壤堆积等过程，人为源则包括工业、农业、交通等活动所排放的废水、废气和废固体等。
土壤重金属的富集和分布具有一定的特征。
土壤中重金属元素的分布是不均匀的，存在着空间上的差异。
重金属元素的富集主要集中在工业和城市地区，这是因为这些地区的工业废气和废水中含有大量的重金属元素，通过排放进入土壤中。
土壤重金属的分布还受到地形和土壤类型等因素的影响。
重金属元素在坡地和山区的分布比平原区域更为集中，而黄土和砂质土等土壤类型对重金属元素的吸附能力较差，容易导致重金属的富集。
不同的重金属元素在土壤中的分布也存在差异，这与其在土壤中的迁移和转化过程有关。
土壤重金属对生态环境的影响主要表现在以下几个方面。
重金属的富集可能会对土壤微生物和植物造成毒害作用，影响土壤的肥力和生态功能。
重金属元素可以通过食物链的传递进入人体，在一定浓度下对人体健康产生危害。
重金属元素的富集还可能引发土壤污染，造成土壤的长期不可恢复性破坏，对生态系统产生负面影响。
为了评价土壤重金属的生态风险，需要进行定量和定性的风险评价。
定量评价包括重金属的潜在生态危害性评估和生态风险指数的计算等，其目的是确定重金属对生态系统的危害程度和潜在风险。
定性评价则通过现场调查、实验研究和模型模拟等方法，综合考虑土壤环境因子、生物多样性和人类活动等因素，对土壤重金属的风险进行综合评价。
土壤重金属的分布特征与土壤类型、地形和污染源的分布有关，其对生态环境的影响主要表现为土壤毒性、食物链传递和土壤污染等方面。
在评价土壤重金属的生态风险时，需要进行定量和定性的评估，以确定其对生态系统和人类健康的潜在风险。
城市表层土壤重金属污染的空间分布特征分析
城市表层土壤重金属污染的空间分布特征分析摘要：分析了某城市城区表层土壤中的As、Cd 等8种重金属在生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区的含量水平，得出了不同区域重金属的污染程度；运用污染负荷指数法对影响土壤各重金属主要因子进行分析，确定不同区域重金属污染的主要特征；建立重金属污染物的传播模型，运用Kriging插值法对重金属含量进行最优无偏估计插值，对重金属污染的空间分布进行分析，揭示了城市表层土壤中重金属含量的空间分布特征。
关键词：城市城区；表层土壤；重金属污染；空间分布特征随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，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处置使重金属在土壤中不断积累，加重了土壤重金属的污染负荷，导致我国城市表层土壤的重金属污染日趋严重。
而城市土壤重金属污染是能有效反映城市环境污染状况的重要指标之一。
因此，对城市土壤环境异常的查证并应用查证数据开展城市环境质量评价、研究人类活动影响城市土壤环境的演变模式日益成为人们关注的焦点。
1 数据来源与研究方法以某城市城区为研究区，将其划分为间距1 km左右的网格子区域，按照每平方公里1个采样点对表层土壤（0～10 cm土层）进行取样、编号，并用GPS 记录采样点的位置。
应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种重金属元素的浓度数据。
另外，按照2 km的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将分析数据作为该城区表层土壤中重金属元素的背景值。
研究以2011年高教社杯全国大学生数学建模竞赛A题[1]所列的数据为数据来源，文献[1]列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区的信息、8种主要重金属元素在采样点处的浓度和8种主要重金属元素的背景值。
按照功能划分，现代城市整个城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等，分别记为1类区、2类区、3类区、4类区、5类区，不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
城市工业园区土壤重金属含量的空间结构特征及分布规律
层， 造成土壤 中重金属含量的升高 ； 农副产品生产中 引污灌 溉 、 施 用含 有重金 属 的农药 、 不合 理地施 用化 肥 及使 用塑料 大 棚 和地 膜 ， 导 致 土壤 中重 金 属 的污
染等等 ． 地 表土壤重金 属污 染会 导致 重金 属在 植 物体 中
１ ０ ９
重金属含量 的空间结构特征及分 布规律 的研究较 少． 本研 究 以湖南省湘 潭市工业 园区为例 ， 利用地 统计学 和Ｇ Ｉ Ｓ空间分析技术结合 的方法 ， 对 湘潭市 工业 园区 地表土壤重金属结 构特征及空 间分 布规律 进行分析 ， 以揭示研究 区地表 土壤 重金 属分 布规 律及 其 主要影
第２ ８ 卷第１ 期 ２ ０ １ ３年 ３月
湖南科技大学学报 （ 自然科学版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
附 能力和 吸 附容量 很 大 ， 使 重金 属 在 土 壤 固相 中呈
现不 同程 度 的积累 ， 导致 土壤重 金属 污染 ； 工业 生产
健康 ， 引发癌症等疾病 ； 同时， 受到重金属污染 的土壤 会引起大气污染、 地表水污染 ， 地下水污染等生态环
境 问题 Ｊ ． 近年来 ， 关 于 地表 土壤 重金 属方 面 的研究
摘 要 ： 城 市工 业园区不 断发展 ， 园 区内工、 农业 生产等人为活 动造成 园区 内土壤环境 质量不断下 降， 地表土壤 重金属污 染环境 日益突 出， 揭 示园区内地表土壤 重金属分布规律及其主要影 响因素， 是城 市工业 园 区土壤污染 防治和修复 的重要基础
土壤污染物的分布特征与迁移规律分析
土壤污染物的分布特征与迁移规律分析土壤污染是当今世界所面临的重要环保问题之一。
随着工业化和城市化的快速发展，土地和土壤受到了越来越多的污染。
其中，土壤中的污染物有些是天然因素造成的，但绝大部分却是人类活动的产物。
严重的土壤污染会对生态系统和人类健康产生严重的影响。
因此，了解土壤污染物的分布特征和迁移规律十分有必要。
一、污染物的种类在研究土壤污染物的分布特征和迁移规律之前，我们需要先了解土壤中存在的污染物种类。
土壤污染物的种类主要包括：1. 重金属：包括铅、镉、汞、铬、锰等。
2. 有机物污染物：包括苯、甲苯、二甲苯、氯化烃等。
3. 氮污染物：主要包括氨、硝酸盐等。
4. 磷污染物：主要包括磷酸盐等。
以上污染物的种类虽然不多，但其中的化学成分却极为复杂。
二、污染物的分布特征土壤污染物的分布特征主要包括四个方面：分布面积、深度分布、空间分布和季节变化。
1. 分布面积：土壤污染物的分布面积主要取决于污染源和污染物的性质。
一般来说，工业污染源、城市污染源和交通污染源等会导致土壤污染范围扩大，但农业污染源和自然因素则会限制土壤污染范围的扩大。
2. 深度分布：土壤污染物的深度分布主要受土壤类型和土壤性质的影响。
一般来说，沙质土壤的深度分布较深，而粘土质土壤的深度分布较浅。
同时，土壤层次越深，土壤质量也越低。
3. 空间分布：土壤污染物的空间分布与污染源的距离、污染物的性质、土壤类型、土地利用状况和气候等因素有关。
4. 季节变化：土壤污染物的季节变化主要与气候条件、土壤微生物的活动、降雨等因素有关。
在降雨较多的季节，土壤中的污染物容易被冲刷到地下水中。
三、污染物的迁移规律土壤污染物的迁移规律主要包括三个方面：土壤-植物界面迁移、土壤-水界面迁移和地下水迁移。
1. 土壤-植物界面迁移：植物对土壤中的污染物吸附作用较强，因此，土壤污染物在土壤-植物界面处会产生迁移作用。
植物的吸收作用主要依赖于植株的根系，因此，根系的长度、分布与根系对土壤中污染物的吸收作用有直接关系。
北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征
北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征北京市大兴区土壤重金属含量的空间分布特征摘要：北京市大兴区是中国首都北京市的一个城区，也是城市化和工业化快速发展的地区之一。
随着工业和人口的增加，重金属污染逐渐成为该地区环境保护的重点关注对象。
本研究通过采集大兴区的土壤样品并进行分析，研究了土壤重金属含量的空间分布特征。
结果显示，大兴区土壤中的重金属含量呈现明显的空间差异，主要受到工业污染、城市发展和土壤性质等因素的影响。
研究结果对于制定土壤污染防治策略和采取相应的控制措施具有重要的参考价值。
关键词：大兴区，土壤重金属，空间分布特征，污染防治策略1. 引言随着城市化和工业化的进程不断加快，土壤污染问题日益严重，尤其是重金属污染。
重金属污染对人体健康和生态环境造成严重危害，因此对土壤重金属含量的研究具有重要的科学意义和实践价值。
北京市大兴区作为北京市的一个城区，在城市化和工业化进程中面临着重金属污染的严重问题。
因此，研究大兴区土壤重金属的空间分布特征对于制定土壤污染防治策略具有重要意义。
2. 材料与方法2.1 采样点选择本研究在大兴区随机选择了40个采样点，涵盖了城市和农村地区，以确保研究结果的代表性。
2.2 采样与分析对每个采样点，我们分别采集了0-20 cm和20-40 cm两个深度的土壤样品。
土壤样品经过干燥、研磨和筛选后，采用ICP-MS仪器对土壤中的重金属元素含量进行了分析。
3. 结果与分析3.1 大兴区土壤重金属含量的空间分布特征根据分析结果，大兴区土壤中包含了多种重金属元素，如铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）等。
各个重金属元素的含量呈现明显的空间分布差异。
在城市地区，由于工业和交通污染的影响，土壤重金属含量较高，尤其是镉和铅元素的含量超过了土壤环境质量标准。
而在农村地区，土壤重金属含量相对较低，但仍存在一定程度的污染。
3.2 影响土壤重金属含量的因素土壤重金属含量的空间分布特征主要受到工业污染、城市发展和土壤性质等因素的影响。
新田县重金属元素空间变异及空间分布特征
新田县重金属元素空间变异及空间分布特征刘显丽，刘贤红，黄逢秋（湖南省地球物理地球化学勘查院，湖南 长沙 410116）摘 要：通过地统计学和GIS 空间分析方法，研究新田县表层土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn 等重金属元素的空间变异及分布特征。
结果表明：表层土壤中Cd、Hg、Pb、As、Cu、Zn 等重金属元素含量的空间变异函数模型均为指数模型；其中，As、Hg、Cd、Cu、Zn 具中等强度的空间相关性，其分布特征既受土壤结构和人为作用的共同控制；Pb 具强烈的空间相关性，它的空间分布主要受土壤系统结构的影响。
元素地球化学图显示Cd、Hg、Pb、As、Cu、Zn 等重金属元素的分布形态在总体上呈现北部地区含量少、中部和偏南部地区含量高的趋势。
关键词：新田县；重金属元素；空间变异；地统计学；空间分布中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）08-0255-4收稿日期：2021-04作者简介：刘显丽，女，生于1987年，汉族，湖北枣阳人，本科，化探工程师，研究方向：地球化学勘查、农业地质调查。
长期以来，伴随着人类对自然干预和土地索取的增强，土地安全问题备受关注。
为了保障工农业生产的可持续发展，对土壤中重金属元素状况进行检测并掌握其空间变异特征极为重要[1]。
选取湖南新田县为研究区，通过地统计学和GIS 空间分析来研究土壤中重金属元素的空间变异特征及空间分布情况[2]，为地区土地利用规划调整、土壤环境保护等提供依据。
1 研究区概况新田县位于湖南省永州市东南部，地处阳明山南麓，地理坐标为:东经112°02'～112°23'，北纬25°40'～26°06'，土地总面积1022平方公里。
该县地貌类型复杂，全区大体呈现“五分山丘、三分岗地、二分平原和水面”的格局，处于季风湿润气候区域。
农业是县域经济的支柱产业，全县土地农业利用率达83.32%。
哈尔滨市城市土壤重金属空间分布特征及相关分析
［６ Ｓ ｅｇ Ｌ ａ Ｆ １】 ｈｎ ｕｎ ＳＭａ ． ｅｅ ｃ ｉｅｓｙ ｆ ｈｎｓｅ ｈｖｒｍ － ＨＹ Ｇ ｎ ｔ ｄｖｒｉ ｏＣ ｉｅｅ ｕ ｉ ｓ ｅ ｉ ｔ ａ
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文 献 标志 码 ：Ａ
文章 编 号 ： １０ — ３９ ２ １）７ ０５ － ６ ０ ５ ９ ６ （００ ０ — ０ ６ ０
寿光市土壤重金属空间分布特征及污染评价
寿光市土壤重金属空间分布特征及污染评价作者：宗丹丹黄智刚来源：《山东农业科学》2020年第02期摘要：为了解寿光市表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的基本统计特征、污染程度与空间分布特征，本研究采用内梅罗指数法与潜在生态风险评价法对寿光市土壤质量状况进行评估，对重金属来源进行相关性分析，通过变异系数与ArcGIS地统计分析功能对寿光市表层土壤中的重金属进行统计分析与空间布局分析。
结果表明：寿光市表层土壤中Cr、Pb、Zn均值分别高于山东省土壤元素背景值27.0%、13.0%、9.5%，As、Cd、Cu、Hg元素的均值虽低，但其最大值已超过背景值;As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的变异程度总体为中等或中等偏下，重金属Cr与Cu、Zn与Pb的来源具有相似性，少量区域受Cr、Hg、Pb、Zn轻度污染，土壤整体状况良好，潜在生态风险等级为轻度。
土壤中各重金属的分布呈现东部、中部、西南部等区域浓度高，北部、西北部与东南部等地浓度低的特征。
关键词：寿光市;土壤重金属;空间分布;潜在生态风险评价法中图分类号：S158.4：X825 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2020）02-0083-07Abstract In order to understand the basic statistical characteristics， pollution degree and spatial distribution characteristics of heavy metals As， Cd， Cr， Cu， Hg， Pb and Zn in the surface soil of Shouguang City， the soil quality was evaluated by the Nemero index and potential ecological risk assessment methods， the heavy metal sources was analyzed by correlation analysis， and the statistical analysis and spatial distribution analysis of heavy metals in surface soil of Shouguang City were conducted with the coefficient of variation and the geostatistical analysis function of ArcGIS. The results showed that the mean of Cr， Pb and Zn in surface soil of Shouguang City were 27.0%，13.0% and 9.5% higher than the background value of soil elements in Shandong Province，respectively. The mean of As， Cd， Cu and Hg elements were lower， but their maximum values exceeded the background values. The degree of variation of As， Cd， Cr， Cu， Hg， Pb and Zn were generally moderate and lower， and the source of Cr was similar to that of Cu， Zn and Pb. A few areas were slightly polluted by Cr， Hg， Pb and Zn， and the overall soil condition was good，so the potential ecological risk level was slight. The distribution of heavy metals in soil showed high concentrations in eastern， central and southwestern regions of Shouguang City， and low concentrations in northern， northwestern and southeastern regions.Keywords Shouguang City; Heavy metals in soil; Spatial distribution; Potential ecological risk assessment隨着经济发展、人口增多，土地利用强度越来越大，交通尾气与工业废气排放、农业活动、工矿开采、工业废水灌溉等，都造成了重金属在土壤中的积存。
兰州市主城区土壤重金属空间分布特征及污染评价
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赵 翠翠 ， 忠仁 ， 南 王胜利 ， 曾静 静 ， 刘 姣 ， 晋王 强
（ 兰州 大学资 源环境 学院 ， 州 ７０ ０ 兰 ３００）
摘要 ： 为查明兰州市 ４个主要城 区土壤重金属 Ｃ 、ｎ Ｐ ｕＺ 、 ｂ的空间分 布特征 和环境质 量状 况 ， 用 Ｋ ｉ ｎ 应 ｒ ｉｇ最优 内插 ｇ 法和地 累积指 数法进行研 究 ， 果表 明： ｕ Ｚ 、 ｂ在研究 区土壤 中有 一定程度 的累积 ； 结 Ｃ 、ｎＰ ３种重 金属含量 的空问变异 较
Ｚ Ａ ｕ—ｕ ， Ａ ｈｎ － ｎ ＷＡ Ｇ Ｓ ｅ ｇｌ Ｚ Ｎ ｉｇｊ ｇ Ｉ ｉ ， Ｉ ｎ —ｉ ｇ Ｈ Ｏ Ｃ ｉ ｉ Ｎ Ｎ Ｚ ｏ ｇｒ ， ｃ ｅ Ｎ ｈｎ — ， Ｅ Ｇ Ｊ －ｎ ，ＬＵ Ｊ ｏ ＪＮ Ｗａ ｇｑａ ｉ ｎ ｉ ａ ｎ
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城市土壤重金属污染特征与危害分析
城市土壤重金属污染特征与危害分析引言：随着城市化进程的加快和工业化的发展，城市土壤重金属污染问题日益突出。
重金属污染对人类健康和生态环境造成了严重的威胁。
因此，深入分析城市土壤重金属污染的特征以及其对人类和环境的危害，具有重要的科学价值和社会意义。
一、城市土壤重金属污染的特征1. 污染源广泛：城市土壤重金属污染的主要来源包括工业排放、交通排放、农药使用、污水灌溉等多种途径。
这些污染源导致城市土壤中含有铅、镉、汞、铬等多种重金属元素。
2. 土壤类型差异明显：城市土壤的类型多种多样，包括砂质土壤、壤土、黏土等。
不同类型的土壤对重金属的吸附和迁移能力不同，因此城市土壤重金属污染的程度和特征也会有所差异。
3. 污染程度不均衡：城市土壤中的重金属污染程度通常呈现不均衡的分布。
工业、交通密集区域和附近的农业活动区域往往受到更严重的污染，而郊区和远离污染源的区域受到的污染较轻。
4. 污染物质浓度较高：研究表明，城市土壤中重金属的浓度通常高于农村地区和自然环境中的浓度。
特别是在工业区域和交通枢纽周围，重金属的含量往往超过了国家标准和环保要求。
二、城市土壤重金属污染的危害1. 人体健康风险：城市土壤重金属污染的主要危害是对人体健康的威胁。
重金属元素在土壤中积累并进入植物、水体和食物链，人类通过摄入食物或暴露于污染土壤中，容易出现中毒症状，如铅中毒、镉中毒等。
这些中毒症状包括神经系统疾病、肝肾损害、癌症等。
2. 生态环境破坏：城市土壤重金属污染对生态系统的破坏也是不可忽视的。
重金属的积累和迁移导致土壤中微生物数量和多样性减少，影响土壤的生物活性和氮、磷、钾等养分的循环。
此外，污染土壤中的重金属还会进入水体，影响水生生物的生存和繁殖。
3. 农作物安全问题：城市土壤中的重金属污染对农作物质量和安全也带来了严重的问题。
重金属积累在农作物中，通过食物链传递给人类，对人体健康构成潜在风险。
尤其是蔬菜、水果等直接食用的农产品，更容易受到重金属污染的影响。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其对环境和生态系统的风险评价一直是环境科学研究的重要内容之一。
重金属在自然界中普遍存在，但过量的重金属含量会对生态环境造成严重影响。
1. 重金属的分布特征：重金属的分布主要受到土壤来源、土壤性质、人类活动等因素的影响。
一般来说，重金属在土壤中的分布具有以下特征：- 垂直分布：重金属通常以深度渐减的趋势存在于土壤中，表层土壤中的重金属含量较高，随着深度增加逐渐降低。
- 水平分布：重金属的分布通常呈现高度异质性，后果受到土地利用和人类活动的影响很大。
- 空间变异：重金属在不同的土壤质地、土壤类型和地理区域之间存在显著的空间变异。
2. 重金属的生态风险评价：重金属的生态风险评价是评估重金属对生态系统和人体健康的潜在影响。
常用的评价方法包括生物有效性评估、污染程度评价和生态风险指数评价等。
- 生物有效性评估：通过测定土壤中重金属的可溶态、交换态和胶结态等形态，评估重金属的生物有效性。
生物有效性高的重金属更容易吸收到植物体内，对生态系统产生潜在影响。
- 污染程度评价：通过测定土壤中重金属的浓度与环境质量标准相比较，判断土壤的污染程度。
超过环境质量标准的土壤被认为是污染土壤，可能对生态系统和人体健康造成潜在威胁。
- 生态风险指数评价：综合考虑重金属的毒性效应和环境因子的影响，建立生态风险评价模型，评估重金属对生态系统的风险程度。
3. 影响土壤重金属分布和生态风险的因素：- 土壤来源：土壤中重金属含量与土壤来源密切相关，沉积土壤通常含有更高的重金属含量。
- 土壤性质：土壤质地、有机质含量、pH值等因素都会影响重金属在土壤中的分布和迁移行为。
- 人类活动：冶炼、工矿企业排放、农药和化肥使用等人类活动都会导致土壤中重金属超标。
- 植物吸收：植物对重金属有不同的吸收和累积能力，不同植物对重金属的吸收程度也不同，其中有些植物可以通过吸收重金属净化土壤。
了解土壤中重金属的分布特征以及对生态系统和人体健康的风险评价是保护环境、维护人类健康的重要内容。
哈尔滨市城市土壤重金属空间分布特征及相关分析
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城市土壤重金属空间变异结构和
分布特征
上海城市土壤重金属空间变异结构和分布特征
随着区域社会经济的快速发展,城市土壤重金属的积累与污染问题日益凸显,直接关系到土壤质量和人类生存质量,研究城市或者郊区土壤重金属的分布状况可为保护生态环境和建设宜居环境提供一定的理论依据。
为揭示城市化、工业化等人为活动对土壤环境质量的影响,本文选择能反映上海“城-郊-乡”梯度差异的城市样带,采用地统计学方法对表层土壤样品Cu、Zn、Pb、Cr、Mn5种重金属的空间变异结构和分布特征进行了尺度效应分析和梯度差异分析,对土壤重金属污染状况做出评价,得出主要结论如下: 1.研究样带内5种土壤重金属元素空间分析结果表明,土壤Cu、Cr、Mn、Pb、Zn均属中等变异性,土壤Pb变异系数最大。
5种重金属元素在一定范围内均存在空间相关性,其中Mn有明显的空间自相关,Zn为中等程度空间相关, Cu、Cr、Pb空间相关性弱,说明Cu、Cr、Pb以随机变异为主,受人类活动的影响和干扰大。
在样带范围内土壤Cu呈条带状分布,由中心城区向郊区递减。
Cr、Mn呈岛状分布,由中心向四周辐射状递减。
Pb、Zn空间分布表现出条带状和岛状分布相结合的特点。
2.土壤重金属污染状况分析表明,土壤Cr、Zn、Pb污染相对严重,Cr、Zn、Pb和Mn样点超标率均在45%以上,其中Cr的超标率达到86.2%。
土壤Cr、Zn、Pb、Mn 和Cu之间均具有极显著的相关性,土壤重金属之间表现为复合污染或者具有同源性。
利用单因子指数法和内梅罗综合指数法评价土壤重金属污染程度。
样带区内,Cu、Pb、Zn都体现出从市区到郊区污染程度减轻的规律,污染程度由高到低均为:徐汇区、闵行区、奉贤区。
研究区内复合污染指数P综在0.78～5.08之间,75.7%的样点综合污染指数在1～2之间,属于轻度
污染。
5%的样点综合污染指数大于2,属于中度以上污染。
土
壤重金属污染程度总体上体现“城-郊-乡”的梯度差异,也反映了工业区分布、城市交通、废弃物排放等对城市土壤重金属分布的影响。
3.不同研究尺度下城市土壤重金属含量各项统计特征值和变异系数均存在明显差异。
样带尺度上土壤Mn、Cr呈正态分布,Cu、Pb、Zn含量服从对数正态分布。
而校园和区级尺度下五种土壤重金属均符合正态分布。
样带尺度上,土壤Mn有明显空间自相关,土壤Cr、Zn、Pb、Cu空间相关性很弱。
区级尺度上,土壤Cr、Zn、Cu有强烈的空间相关性,土壤Pb有明显空间自相关,土壤Mn空间相关性很弱。
校园尺度上,土壤Pb有强烈空间相关性,土壤Zn有明显空间自相关,土壤Cr、Cu、Mn空间相关性很弱。
4.不同尺度重金属空间变异结构表现出不同变异规律。
校园尺度和区级尺度下土壤重金属均存在较好的空间结构,样带级尺度下的五种重金属中的三种(Cu、Pb和Zn)在空间分布上呈纯块金形式,样本之间体现出随机性和独立性,未能有效揭示土壤重金属元素的空间变异结构。
不同研究尺度下城市土壤重金属含量的空间分布特征有明显的差异。
样带尺度上,土壤Cu、Pb、Zn的分布总体上比较相似,呈岛状与条带状相结合的特点,土壤Cr、Mn呈岛状分布。
区级尺度上土壤Cu、Cr、Zn的空间分布特征呈岛状,土壤
Pb、Mn含量的空间分布总体上呈条带状分布。
校园尺度上,土壤Cu、Cr、Mn呈条带状分布,土壤Zn、Pb呈岛状分布。
工业生产活动、企业废弃物排放和交通业发展是影响土壤重金属污染的重要因素。
5.对“城-郊-乡”梯度上土壤重金属污染的比较分析表明,徐汇区内土壤Cu、Cr、Zn具有强烈的空间相关性,土壤Pb具有明显的空间自相关,土壤Mn的空间相关性很弱;闵行区内土壤Mn具有明显空间自相关,土壤Cr、Cu、Pb、Zn
在闵行区内以随机变异为主,空间相关性很弱;奉贤区内土壤Cu、Pb、Zn具有强烈的空间相关性,土壤Mn具有明显空间自
相关性,土壤Cr表现出中等程度的空间相关性。
从徐汇区、闵行区到奉贤区,由中心城区到远郊,随着城市化水平降低、人为
干扰强度的减弱,土壤Cu、Pb、Zn的变异程度在减弱,影响其空间分布特征的结构性因素在增强。
在城郊结合部,随着城市化、工业化的快速推进,随机因素特别是强化的人为活动干扰引起土壤重金属污染的空间结构产生强烈的变异。
6.半方差函数分析表明,徐汇区土壤Cu、Pb、Zn符合球状模型,土壤Cr 符合指数模型,土壤Mn符合线性模型;闵行区内土壤Mn符合指数模型,土壤Cr符合线性模型,土壤Cu、Pb、Zn的半方差拟合模型均为线性模型,表现为纯块金形式;奉贤区内,土壤Mn符合球状模型,土壤Cr和Pb符合线性模型,土壤Cu符合高斯模型,土壤Zn符合指数模型。
作为完全城市化地区的徐汇区和以农业用地为主的奉贤区,土壤Cu、Cr、Mn、Pb、Zn总体上均表现出明显的空间相关性,而作为城郊结合部的闵行区,受到强烈的人为活动影响和干扰,土壤Cu、Cr、Pb、Zn均表现出样点之间较强的随机性和独立性,空间相关性很弱。
徐汇区内土壤Cu、Cr、Zn的空间分布特征呈岛状,土壤Pb、Mn含量的空间分布总体上呈条带状分布;闵行区内土壤Cr、Mn、Pb、Zn的空间分布特征呈多岛状,土壤Cu含量表现为岛状与条带状相结合、由西北向东南方向递减的分布特征;奉贤区内土壤Cu和Zn呈条带状与岛状相结合的分布特征,土壤Cr、Mn、Pb均呈条带状,由北向南递减。
城市化程度、工业园区的分布、企业废弃物排放和交通污染源是影响土壤重金属形成此分布现状的重要因素。
7.研究区域内土壤磁化率均值由大到小分别为徐汇
69.31×10-8 m3/kg,闵行50.90×10-8m3/kg,奉贤37.48×10-8 m3/kg。
由徐汇、闵行到奉贤,土壤低频质量磁化率由中心城区向城市远郊递减。
样带和闵行境内土壤磁化率与土壤Cu、Zn、Pb、Cr之间均具有显著相关性。
土壤重金属综合污染指数与土壤磁化率呈显著正相关,说明城市土壤磁化率与土壤重金属污染程度密切相关,可作为土壤重金属污染程度的定量指标。