PDF《征与源分析》

1 km*1 km 网格法采样及 Cokriging 插 值法研究了地中海城市阿尔及利亚城市中心区、城 郊和农区土壤中重金属含量的空间分布特征.仝致 琦等(2013)基于 Universal Kriging 空间插值方法分 析了公路旁土壤重金属空间分布特征. Maanan 等(2015)采用反距离权重(Inverse distance weighted, 简称 IDW)空间插值方法分析了 Nador 湖沉积物中 重金属的空间分布特征. Mihailovic ′ 等(2015) 运用 Kriging 地统计插值法分析了塞尔维亚 Novi Sad 城 市土壤重金属的空间分布.然而,过去的研究往往只 重视了插值方法的选择与应用,而忽视了分级标准 的设定与直观效果.当一定区域范围内样点数足够 多、且分布相对均匀时,不同插值方法的效果并无 显著差异,而此时分级标准显得尤为重要.不同的分 类级数与划分标准会产生不一样的空间分布效果. 对于研究区域内不同重金属元素来说,采用恰当统 一的分级标准,不仅能够产生不同的空间分布效 果,而且能够直观地依据分布图看出不同重金属污 染程度的差异. 河南省某市处于黄淮平原地带,是我国重要的 粮食生产基地.本文以该市东郊城乡交错区为例,基于GPS 定位采用

200 m*200 m 网格布点法采集农 田表层土壤样品,利用 IDW 空间插值法并采用统一 的手动分级标准分析城郊复合污染区重金属空间 变异特征,结合不同区位土壤重金属形态分布探讨 城郊复合污染区重金属污染来源特征,为城乡交错 区农业环境管理和土地利用提供科学依据,丰富复 合污染情况下重金属源解析的方法与案例研究.

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 研究区概况 研究区面积约为

20 km2 ,位于河南省某市东郊 城乡交错区,如图

1 所示.该研究区以西为城市建成 区,研究区内分布着化肥厂、炼锌厂、碳素厂、药业 公司以及火电厂等工矿企业.SR 河由北向南,沿途 接纳化肥厂、炼锌厂等工矿企业废(污) 水,在该市 东南方向汇入淮河支流―惠济河.SR 河沿岸农田自

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4 期 陈志凡等:城乡交错区农田土壤重金属总量及形态空间分布特征与源分析

1962 年即开始利用 SR 河污水进行灌溉,据已有调 查研究(韩晋仙等,2006;

孙卉等,2009),SR 河污灌 区土壤及作物中已经出现了较为严重的重金属积 累与污染.根据该市 2001―2010 年环境状况公报, 污灌主河道的重金属浓度呈逐渐下降趋势,2005 年 以来符合 GB5081―2005 规定的农田灌溉水质标 准,但在

2005 年以前,多数年份的 Pb 和Cd 等的浓 度超过水质标准.目前,该区已形成了污灌和工农业 污染并存的现象. 图1研究区现状及样点布设图 Fig.1 Study area and sampling locations 2.2 采样点布设与样品采集 对研究区进行高密度的表层土壤(0~20 cm)采样,采用

200 m*200 m 网格布点法,共采集表层土 壤样品

259 个(其中对照样

12 个),研究区现状及 样点布设如图

1 所示.实地取样过程中,依据土地利 用情况,适当增加或减少采样点.如网格布点正好位 于村庄或工厂等非农田范围内,考虑在其周围

30 m 外布点采样;

对于灌渠附近农田适当按一定距离 (如

10、

30、

50、100 m)加密采样点.土壤样品采集采 用10 m*10 m 内 梅花形 布设

5 个子样点.每个子 样点采集表层土壤

200 g 左右,然后将其充分混合 作为该样点的分析样品,样品重