南京城市土壤重金属含量的空间分布毕业论文_生态学毕业论文

南京城市土壤重金属含量的空间分布毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

城市土壤是城市环境的重要构成部分,随着工业的快速发展,城市车辆的不断增加,城市不断扩张带来的的大量建筑工程等,都会导致南京市重金属的污染不断加重。南京市作为江苏省会城市,江苏省重要经济和文化中心,研究其重金属分布及污染状况,为南京市未来的发展规划和土地利用提供数据参考和理论支撑。

本实验在南京市主城区采用1km×1km网格取样的方法采集土壤有效样本180个,每一个样本为网格内混合土样,采集土壤层次为表层0~15cm;运用HF-HNO3-HClO4消煮-ICP法测定土壤中铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)六种重金属全量;并基于ArcGIS地统计分析和SPSS差异性及相关性分析,对南京市城市林业土壤中重金属的总体空间分布进行分析探讨,得出如下结论:1.Pb、Zn、Cd污染较重;2.Mn和Cr平均含量都未超过南京土壤背景值,个别区域含量较高;3.城市商业文化中心鼓楼——新街口一带重金属Cu、Zn、Mn、Pb、Cd、Cr均有明显的岛状分布特点,含量均较高,与这一带较大的交通流量及繁忙的商业活动等人为影响因素有关;4.其次,长江大桥区域Cu、Zn、Mn、Cr含量均较高,城区北部长江二桥和化工厂区域重金属Cr污染较明显。

关键词:城市土壤;GIS空间分析;重金属

Spatial distribution of heavy metals in Nanjing urban soil

ABSTRACT

Urban soil is an important part of the urban environment, with the rapid development of industry, increasing the vehicle in the city, urban expansion brought about by the large construction projects, will lead to increasing pollution of heavy metals in Nanjing city. Nanjing is the capital city of Jiangsu Province, an important economic and cultural center study the heavy metal distribution and contamination, provide data reference and theoretical support for Nanjing city future development planning and land use.

This experiment in Nanjing city using valid samples of 1km * 1km grid sampling method to collect the soil 180, each sample within the grid mixed soil samples, collected soil surface level is 0 ~ 15cm; Determination of copper in soil by using HF-HNO3-HClO4 digestion -ICP method (Cu), zinc (Zn), Mn (Mn), lead (Pb), cadmium (Cd), chromium (Cr) of six kinds of heavy metals; and based on the statistical analysis and ArcGIS analysis SPSS difference and correlation of heavy metals in soil.The results show that:1. in Pb, Zn, Cd pollution is heavier; 2.the average content of Mn and Cr did not exceed background value of soil of Nanjing, individual regional content is higher;3. distribution characteristics of urban commercial and cultural center of the Drum Tower – Xinjiekou area of heavy metals (Cu, Zn, Mn, Pb, CD, Cr were significantly Island, content were higher, and this area larger traffic flow and busy commercial activities, as the influence factors about; secondly, 4.Yangtze River Bridge regional Cu, Zn, Mn, Cr content were higher, city north of the Yangtze River Bridge and the chemical plant area of heavy metal Cr pollution is obvious.

Key words:urban soil; GIS spatial analysis; heavy metal

目 录

1前 言 1

1.1城市土壤 1

1.1.1城市土壤的定义和分布 1

1.1.2 城市土壤的特征 1

1.2 城市土壤重金属污染研究现状 2

1.3 研究意义 2

1.4 ArcGIS地统计分析 3

1.4.1 ArcGIS和地统计学的概念 3

1.4.2 ArcGIS地统计分析理论基础 3

1.4.3 Kriging插值 3

1.5 主要研究内容 3

2 材料与方法 5

2.1研究区概况 5

2.2 土壤样品的采集和处理 5

2.3 测定项目与方法 7

2.3.1 数据分析软件平台 7

2.3.2异常值的判断和剔除 7

2.3.3 数据源的建立 8

3结果分析 9

3.1基于GIS的林业土壤重金属含量空间分析 9

3.1.1 土壤重金属Cu含量的空间分布特征分析 9

3.1.1.1 土壤重金属Cu含量的统计特征 9

3.1.1.2土壤重金属Cu含量的空间分布 10

3.1.2 土壤重金属锌(Zn)含量的空间分布特征分析 11

3.1.2.1 土壤重金属Zn含量的统计特征 11

3.1.2.2 土壤重金属Zn含量的空间分布 11

3.1.3 土壤重金属锰(Mn)含量的空间分布特征分析 13

3.1.3.1 土壤重金属Mn含量的统计特征 13

3.1.3.2土壤重金属Mn含量的空间分布 13

3.1.4 土壤重金属铅(Pb)含量的空间分布特征分析 15

3.1.4.1 土壤重金属Pb含量的统计特征 15

3.1.4.2 土壤重金属Pb含量的空间分布 16

3.1.5 土壤重金属镉(Cd)含量的空间分布特征分析 17

3.1.5.1 土壤重金属Cd含量的统计特征 17

3.1.5.2 土壤重金属Cd含量的空间分布 18

3.1.6 土壤重金属铬(Cr)含量的空间分布特征分析 19

3.1.6.1 土壤重金属Cr含量的统计特征 19

3.1.6.2 土壤重金属Cr含量的空间分布 20

结 论 21

致 谢 22

参考文献 23

1前 言

1.1城市土壤

1.1.1城市土壤的定义和分布

城市土壤研究开始于二十世纪八十年代,在法国举办的第16届国际土壤学大会上,成立了“城市、工业、交通和矿区土壤”工作组,简称SUITMA。城市土壤定义为,由于受到多种人为活动因素的强烈影响,原有的继承特性发生强度不同程度改变的土壤的总称,它不是某一个分类学上的术语。这些受到人为影响的特性发生改变的土壤被应用到城市的建筑设施中或者成为其他工业设施的基础而被深埋地下[1,2]

城市土壤不同于农业土壤和林业土壤,是指城市中以及城郊、废弃工厂等的各种绿地或者绿色植被覆盖下的土壤。从特征上,城市土壤与前三种类型有着显著的不同,城市土壤由于受人为影响极大,土壤本身的物理化学性质、生物学特性与自然状态下的土壤有着明显的不同,是一类受到人类最大破坏、影响最剧烈的土壤,是一类人为新成土。城市土壤的分布与城市林业的范围相对应,包括各功能区的公共绿地及郊区的农田、林地等自然绿地区域内的土壤。在当下的城市中,大部分原有的自然土壤都已经被破坏,各种自然成土因素都基本被影响,较之自然状态都发生的极大的改变[2~5]

1.1.2 城市土壤的特征

城市土壤的密实度呈现出一定的规律一般:行道两侧绿地由于受到筑路机械的多次碾压和人为踩踏,土壤密实度高;居住区内和企业、单位内的附属绿地土壤较为密实;公园绿地多数土壤松紧适中。在城市的建设过程中,土层中常会掺入许多建筑和生活垃圾,如砖块、玻璃、朔料等杂物,这些外来物质使土壤的有效土体深度降低,同时,这些外来物侵入土体较深,量也较大,造成土壤的污染,及渗透力下降[6~7]

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