城市不同功能区土壤重金属分布初探
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大理市不同生态区表层土壤重金属污染初步评价摘要分析研究大理市旅游区、商业区、居民区、农业区、工业区表层土壤中重金属污染情况,采集15件大理市不同生态区表层( 0~20 cm)土壤样品,采用原子荧光光度法(AFS)测定土壤中Hg、As、Cd、Pb的含量,运用Muller地积指数法对结果进行分析。
结果表明:该方法操作简便、快速、灵敏度高、线性范围大、实用性强;大理市5个功能区表层土壤,受到Hg不同程度的污染,特别是工业区受到极严重污染;5个功能区除工业区有轻度-中等污染外其他区均未受到As和Cd的污染;5个功能区均未受到Pd的污染。
关键词:重金属;土壤;生态功能区;污染评价Abstract:To determinate and analyze the distribution and pollution lever in tour area,business area,resident area,agricultural area and industry area in the city of Dali.There were 15 sample collected with a sampling density 3-5 composite top soil samples(0~20 deeep) per km2.Atomic Fluorescence Spectrophotometry(AFS) were used to analyze Hg,As,Cd and Pb concentration of soil.We evaluated the pollution of heavy metal in soil by using Muller geoaceumulation index. The results show:AFS is simple,fast,high sensitivity, big range of linearity and strong applicability.Hg was different levels of pollution in every ecological function area and especially industry area was extremely serious pollution.As and Cd were no pollution,but industry area was Mild-Medium pollution.Pd was no pollution in every ecological function area.Key Words:heavy metal; soil; ecological function regions; pollution evaluation.城市土壤作为支撑人类生存与发展不可脱离的物质基础,即直接影响着城市生态环境及人类健康,又通过大气、水等生态因子间接影响着城市环境质量,因此,对城市土壤的污染程度开展研究具有重要意义[1]。
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总739期第五期2021年2月河南科技Journal of Henan Science and Technology城市中不同功能区土壤重金属含量的环境质量评价——以宿州市为例卢培虎许继影葛祝时李子卓刘传宁左常海(宿州学院资源与土木工程学院,安徽宿州234000)摘要:为掌握城市不同功能区土壤重金属的空间分布规律,以宿州市为例,考虑市区环境复杂性,将其划分为政务新区、经济开发区、老城居民区、北关工业聚集区四个不同功能区,布置39个采样点。
样品测试结果表明,检测的Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As这8种重金属元素的含量分别超出安徽省背景值246.35%、44.15%、31.76%、342.86%、43.6%、37.78%、580%和75.62%。
从地质累积指数角度评判来看,宿州市政务新区与经济开发区的污染较轻,老城居民区和北关工业聚集区污染较重,与交通车流量、居住时间和工业发展关系密切。
关键词:土壤重金属;不同功能区;地质累积指数中图分类号:X833;X825文献标识码:A文章编号:1003-5168(2021)05-0132-06 Environmental Quality Assessment of Soil Heavy Metal Content in DifferentFunctional Areas in Cities——A Case Study of Suzhou CityLU Peihu XU Jiying GE Zhushi LI Zizhuo LIU Chuanning ZUO Changhai(School of Resources and Civil Engineering,Suzhou University,Suzhou Anhui234000)Abstract:In order to understand the spatial distribution of soil heavy metals in different functional areas of the city, taking Suzhou City as an example,considering the complexity of urban environment,it was divided into four function⁃al areas,namely new administrative area,economic development zone,residential area of old city and Beiguan indus⁃trial agglomeration area,with39sampling points.The results showed that the contents of Cu,Pb,Zn,CD,Ni,Cr,Hg and as exceeded the background values of Anhui Province by246.35%,44.15%,31.76%,342.86%,43.6%, 37.78%,580%and75.62%,respectively.From the perspective of geological accumulation index,the pollution in the new government area and economic development zone in suzhou was relatively light,while the pollution in the old residential area and the industrial gathering area in beiguan was relatively heavy,which was closely related to the car⁃flow and industrial development.Keywords:heavy metals in soil;different functional areas;geologic accumulation index土壤是人类赖以生存的自然环境。
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。
城市地表重金属污染分布及污染源解析研究摘要本文研究的是城市中不同功能区重金属污染分布及重金属污染来源形式和污染源位置的相关问题。
针对第一问分析该城区内不同区域的重金属污染程度的问题,我们选用图示和指标衡量两步综合反映污染程度问题。
先用matlab绘出该地区重金属总量以及每种重金属元素的空间分布图,后以采集样本中8种重金属浓度和背景值通过换算,得到地质累积指数,定量的分析污染程度。
我们得到的结论为:工业区普遍受到较重的重金属污染,其次为主干道路区,再次是生活区和公园绿地区,山林区基本未受到重金属的污染。
第二问要求通过数据分析重金属污染的主要原因,我们发现各种重金属不是单一产生的,多种重金属在产生的过程中往往具有伴随性。
针对这种现象,我们使用因子分析法来确定各种重金属元素之间的相关性,然后利用它们的相关性定量分析各因子对8种重金属元素产生的贡献值。
最终通过已知数据可以得出: Ni、Cr、Cu的污染主要是由主干道路区汽车尾气产生, Hg的污染主要是由工业“三废”产生, As的污染主要是由生活区杀虫剂等药剂产生, Zn的污染主要是由生活区垃圾焚烧和主干道路区汽车轮胎磨损产生。
第三问要求建立模型找出污染源的位置。
我们发现重金属传播必定是借助于介质进行传播,则找出这种介质并研究其运行规律对解决此问有很大帮助,最终我们确定重金属元素主要以大气颗粒物和大气水为主要载体向外传播,为此研究大气颗粒行为方式成为我们的解题关键。
此问中我们运用高斯烟羽模型,推导出了由于大气颗粒物沉降带来的土壤重金属浓度分布服从高斯二维方程。
最终我们通过读图确定8种重金属元素的污染源个数分别为7、14、8、5、6、5、5、7个,再利用模型求出了其具体的位置坐标。
针对问题三中的模型,我们进行了稳定性的检验。
首先用matlab程序处理了所求的各种重金属污染源的位置坐标,求得了其各自相关点的距离,然后根据各个坐标点的间距,算得了其各自的污染源坐标点的相关系数,再与第二问中各种金属相关系数作比较,得出其误差平均为7.1%,误差的方差为0.005,这说明我们求得的污染源位置坐标具有较好的稳定性与可信度。
重金属在城市工业区土壤—植物环境中分布特征及污染评价摘要对某工业区大型蓄电池厂周围土壤-植物中重金属铅、锌、铜、铬、镍含量分布、迁移和累积进行了研究,并利用内梅罗综合污染评价指数法和地质累积指数法对重金属污染进行了评价,结果表明土壤中重金属铅、锌、铜、铬、镍污染具有相似的污染源和途径,蓄电池工业生产是导致工业区污染的主要原因,建议在工业区种植能对重金属污染修复和累积的超富集植物。
关键词土壤-植物;重金属;分布特征;污染评价;城市工业区近年来,城市土壤污染逐渐成了研究的热点。
工业化和城市化是造成土壤中重金属积累的重要因素,尤其是工业生产活动使得大量重金属等污染物进入了城市土壤,打破了土壤环境的生态平衡,造成了土壤的严重污染。
重金属铅、铬等作为环境激素物质,由于大型工业废气、废渣的排放,富集在土壤中,它们不是作物生长的必需元素,而是一种对植物有积累性危害的污染物质。
特别是重金属铅进入环境后不能被微生物降解,一方面在土壤中残留、富集;另一方面被作物吸收,表现出毒害效应[1,2],进入农田生态系统的铅参与农田生态系统的物质循环,通过土壤-植物系统进入食物链,危害人体健康[3]。
然而,重金属却可以明显地示踪城市土壤的污染,许多文献都报道了来自工业活动所产生的重金属污染物对城市土壤、植物、水体的污染[4-12]。
在我国,初期的城市规划和城市功能定位满足不了现在日益加剧的城市化进程,使得这些大型的企业都被包围在现在的都市中,这样重金属的污染物就很容易随着企业的生产活动进入城市的土壤、大气、水、植物系统等环境,从而进一步危害到周围居民的健康。
因此,笔者及时就地监测和研究某市大型城市工业区——蓄电池厂周围土壤-植物中重金属的分布、污染、迁移和积累规律,从而对估计工业生产对环境影响程度、城市建设功能规划的重新定位、避免城市居民健康受到危害和进一步深入地从污染源头进行综合治理和修复重金属污染等都具有重要的意义。
1 材料与方法1.1 样品采集在调查城市工业区重点污染源的基础上,把工业区分为A、B、C、D、E等5个区,其中中心位置D为某蓄电池厂;在样区进行土壤样品采集,深度0~10cm,采用多点取样组合分析,每个区域的代表性土壤混合样品均由该区域的10个分样品组成,采集的土壤样品按照区域的划分标记为SA、SB、SC、SD和SE;并在相应的区域采集地面的草本植物,每个植物样品均由15~20株组成。
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。
目录1绪论 (1)2重金属元素空间分布及污染程度 (3)2.1重金属元素的空间分布 (3)2.1.1空间分布图 (3)2.1.2根据空间分布得到的结论 (5)2.2不同区域重金属的污染程度 (6)2.2.1两种方法的数据处理 (6)2.2.2污染程度的结论 (7)3污染的主要原因 (9)3.1主成分分析法原理和性质 (9)3.2主成分分析步骤 (9)3.3主成分分析结论 (12)4污染物传播特性及污染源位置的确定 (14)4.1污染物传播特性 (14)4.1.1模型假设 (14)4.1.2传播特性的结论 (14)4.2污染源位置的确定 (14)4.2.1简介建模中的几种插值方法 (14)4.2.2污染源位置的确定及相关说明 (15)5针对重金属污染的治理方法 (20)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)北京林业大学本科毕业论文(设计)1绪论城市是人类社会和经济发展过程中的必然产物。
随着各国工业的飞速增长,社会经济也在飞速发展,城市的数目和规模均在不同程度上进行不断的扩大。
而城市环境是一个以人为主体的由城市经济、社会生态组成的复合生态系统。
目前,随着城市人口数量剧增,人类活动日益频繁,使得组成整个环境的水、空气和土壤时刻处于即将或已被污染的状况之下,这些后果严重影响着城市的可持续性发展。
目前,对于土壤的污染主要来自人类活动所排放的废弃物[1]。
按污染物来源的性质,可以分为工业和城市废物、农业用的化肥和农药、放射性物质和有害微生物四种类型。
在这几种污染物来源中,土壤重金属污染是指由于人类活动的影响,土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过其正常的背景值,过量的沉积所引起的元素含量过高,统称为土壤重金属污染。
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌、铜、镍等元素。
这些重金属污染元素主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。