污染场地周边农田土壤重金属含量的空间变异特征及其污染源识别研究

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1、浙江大学硕士学位论文污染场地周边农田土壤重金属含量的空间变异特征及其污染源识别研究姓名：李海光申请学位级别：硕士专业：土壤学指导教师：吴建军2012-05-31摘要采用地统计软件GS+和地理信息系统相结合的方法，研究了浙江省北部某镇某电池厂(污染场地F1)和火电厂(污染场地F2)周边农田表层土壤(o-20cm)和亚表层土壤(20．40cm)汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)六种重金属的含量及其空间变异特征；采用单因子指数法进行了污染场地周边农田表层土壤重金属总体环境质量现状的评价研究，通过内梅罗综合污

2、染指数法对污染场地周边农田重金属污染现状进行了综合评定；通过反距离权重法(IDW)对未测点土壤重金属进行最优估计，根据土壤重金属空间分布特征，结合污染场地内企业潜在的风险分析，对这些重金属的来源进行了初步识别。结果表明：(1)污染场地周边农田土壤重金属cd、Hg和Pb呈现不同程度的污染；表层土壤Pb浓度范围为39．02—97．32mgkg～，Cd浓度范围为O．196．1．287mgkg～，Hg浓度范围为O．066—0．306mgkg～。其中Cd污染最严重，超标率高达80．77％；土壤Hg呈轻度污染，超标率为3．85％。内梅罗综合污染指数

3、法综合评价结果表明研究区内共有25个样点超标，超标率达48．08％，最大值达到3．13，根据《农田土壤环境质量监测技术规范》土壤污染分级标准，P缘>3表现为重污染。(2)污染场地F1周边农田主要呈现土壤重金属cd和Pb的污染；其中表层土壤超标最严重，超标率达91％，其最高含量甚至达到3．3mgkg。；土壤Pb也存在很大的环境污染风险，其最大值高达123．67mgkg一，平均浓度达到了58．69mgkg～，极显著大于土壤亚表层Pb的含量。污染场地F2周边主要呈现土壤重金属Cd和Hg的污染，土壤cd超标率高达63％，其最高含量为0．71mg

4、kg。1；土壤Hg超标率达到11％，平均含量达0．214mgkg～，接近国家土壤环境质量标准的二级标准，说明土壤Hg存在较大的环境污染风险。(3)污染场地F1周边农田土壤重金属Cd、Pb含量都呈现辐射状分布，由中心向四周递减，且污染场地F1周边最远处没有出现样点超标现象且表层、亚表层浓度都较低，说明污染主要受到污染场地F1的影响。结合前期的调研分析认为造成土壤重金属cd、Pb污染与铅蓄电池的生产过程产生的废水、铅烟、铅尘，以及伴随这些污染物一起排出的镉密切相关；说明污染场地F1是周边农田土壤重金属Pb、cd主要的污染源。(4)污染场地F

5、2周边农田土壤Hg含量较高，存在样点超标的情况，并且表层土壤Hg含量显著大于亚表层土壤，说明区域内有Hg的污染源；Hg的高浓度区分布在污染场地F2附近和污染场地F2东面，推测污染场地F2是周边农田土壤Hg的污染源，并且污染场地F2东面同时存在Hg的污染源。土壤Cd、Pb、zn的高含量区主要分布在污染场地F2的东面和东南面，且表层土壤Cd、Pb、zn含量以F2为中心向东面扩散，重金属浓度逐渐变大；可以确定污染场地F2东面和东南面存在Cd、Pb、Zn的污染源。根据前期污染源调查发现火电厂在燃烧煤的过程ee，最容易带来重金属Hg的废气，污染场

6、地F2东面的道路交通容易带来Pb、cd、zn、Hg污染，并且这些道路交通的位置与土壤Pb、cd、Zn、Hg高浓度区分布相同。可以说明污染场地F2和道路交通的影响是污染场地F2周边农田土壤Hg污染的重要原因，道路交通的影响是污染场地F2周边农田土壤Pb、Cd、zn浓度升高的重要原因。综上可见，研究区内重金属污染问题较严重，污染场地F1主要造成周边农田土壤的cd和Pb污染，污染场地F1周边表层土壤Cd、Pb含量的增加与污染场地F1内铅蓄电池企业生产密切相关。污染场地F2周边主要呈现土壤重金属cd和Hg的污染，表层土壤Hg含量的增加与污染场地

7、F2和道路交通影响密切相关，表层土壤Pb、Cd、zn浓度升高与道路交通的影响密切相关。关键词：土壤重金属；污染场地；空间变异；地统计学；污染源识别AbstractSurfacesoil(0．20cm)andsubsurfacesoil(20-40cm)werecollectedfromcroplandsinthevicinityofabatteryplant(F1)andathermalpowerplant(F2)innorthernZhejiangProvince．Theconcentrationsofmercury(Hg)，cadm

8、ium(Cd)，lead(Pb)，zinc(Zn)，copper(Cu)，andnickel(Ni)inthesoilsamplesweremeasuredandthespatialdistribution