锑矿区土水界面污染流中重金属的空间分析

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1、密级：公开硕士学位论文中图分类号：TU992.3锑矿区土水界面污染流中重金属的空间分析学位类型：学术型学位学科（专业学位类）：土木工程作者姓名：郑谐导师姓名及职称：任伯帜教授实践导师姓名及职称：学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月26日锑矿区土水界面污染流中重金属的空间分析学位类型：学术型学位学科（专业学位类）：土木工程作者姓名：郑谐作者学号：12011001002导师姓名及职称：任伯帜教授实践导师姓名及职称：学院名称：土木工程学院论文提交日期：2015年5月26日学位授予单位：湖南科技大学SpatialAnalysisofHeavyMetal

2、sinContaminatedFlowfromSoil-waterInterfacesinAntimonyMineAreaTypeofDegreeAcademicDegreeDiscipline(TypeofProfessionalDegree)CivilEngineeringCandidateZhengXieStudentNumber12011001002SupervisorandProfessionalTitleProfessorRenBozhiPracticeMentorandProfessionalTitleSchoolSchoolofCivilEn

3、gineeringDateApril.2.2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或

4、机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着人类文明的进步，工业发展进程越来越快，人类对矿产资源的需求和开采也日益增长，与此同时，在对矿产资源的开发过程中难免伴随着生态环境的恶化和对自然界的破坏，由此产生的重金属污染不容小视。人类的矿产开采活动把原本深埋于地下的金属矿石暴露于大气与地表上，通过降雨、径流、沉降等水文循环使得重金属元素扩散到河流、土

5、壤、大气中，对生态环境造成污染，同时也对人类的生存环境构成威胁。本研究将以湖南省的冷水江市锡矿山锑矿区作为研究区，通过野外采样、调查、室内实验对样品中六种重金属（Sb、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd）的含量进行测定，并引入地统计学分析方法研究矿区土水界面污染流中重金属的污染特征、重金属污染的空间结构特征并分析来源。1.对在降雨且形成地表径流的条件下采集的204个土水界面污染流样品中的重金属含量进行测定，经统计分析发现除了重金属Ni的最大值低于标准值以外，另外五种金属Sb、Zn、Cu、Pb、Cd的最大值都远远超过了标准值，分别是标准值的497.1、2.0、1.8

6、、22.2倍。Sb的所有样本数据全部超标而且污染指数最高，Zn、Pb和Cd的一半样本超标，Ni的超标率为0。表明除了Ni以外研究区内其他五种重金属的污染程度比较严重，Cd污染指数较低，说明局部地区存在较严重的污染。2.对土水界面污染流中六种重金属元素的空间结构特征进行分析，得到了半变异函数的最佳拟合模型及模型参数，模型拟合效果较好，拟合模型的决定系数2在0.721-0.976之间，块金值CR0和基台值C+C0的比值范围为0.0767-0.559，表明六种金属元素具有较强的空间相关性。3.在GIS软件的ArcMap中对锑矿区土水界面污染流中六种重金属元素的空间

7、分布进行插值绘图，结果表明研究区内土水界面污染流重金属Ni、Pb、Cd的污染分布比较相似，主要集中在南北两端和东部，而且居民生活、交通运输和工业活动是形成污染的主要原因。Sb的分布主要集中在中部，和矿山、冶炼厂的位置重合，说明研究区内矿业、工业活动是造成Sb污染的主要原因。Zn和Cu的污染分布比较相似，主要集中在南北两端和西部，位置与矿山、锌厂、居民区、交通繁忙区重合，说明这两种重金属来源比较广泛。4.除重金属Sb在研究区内是以倒置的“U”形分布以外，其他五种重金属元素都大致以“U”形分布。所以总体来说重金属Sb在中部的污染程度大于周边，而另i外五种重元素则

8、相反。关键词：GIS；空间分析；锑矿区；土水界面ii