基于gis的海南岛土壤重金属含量空间分布与污染评价

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1、学校代码：11658学号：2011207050105分类号：P595密级：无硕士学位论文基于GIS的海南岛土壤重金属含量空间分布与污染评价作者姓名余云龙学科专业自然地理研究方向热带地球化学指导教师毕华（研究员）申请学位类别理学硕士提交日期2014年5月10日万方数据SpatialDistributionandPollutionEvaluationofSoilHeavyMetalsinHainanIslandBasedonGISADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：

2、YuYunlongSupervisor：Prof.BiHuaHainanNormalUniversityHaikou,China万方数据万方数据摘要本文结合多元线性回归方法和地统计学方法对海南岛表层土壤重金属Cr、Pb、Cu和Zn等4种重金属元素含量的空间分布特征和污染进行研究。通过以经纬度、海拔和坡度为自变量，重金属含量为因变量建立多元线性回归模型，增设模拟点，原数据与模拟点值合并进行插值，将此改进方法与传统方法（原数据直接插值）的精度进行对比，得出如下结论：1、原数据中，海南岛表层土壤重金属均值Cr为62.486ug/g，P

3、b为30.411ug/g，Cu为54.611ug/g，Zn为69.579ug/g。其中Cr、Pb、Zn含量明显小于土壤环境质量标准（GB15618-1995）一级标准，Cu含量略大于土壤环境质量标准（GB15618-1995）二级标准，土壤质量总体上良好。改进数据中，海南岛表层土壤重金属均值Cr为57.330ug/g，Pb为34.401ug/g，Cu为51.062ug/g，Zn为65.726ug/g。其中Cr、Pb、Zn含量明显小于土壤环境质量标准（GB15618-1995）一级标准，Cu含量略大于土壤环境质量标准（GB1561

4、8-1995）二级标准。2、传统方法中，海南岛表层土壤重金属元素Cr为球状模型，Pb和Zn为高斯模型，Cu为指数模型；就空间相关性而言，从小到大依次为：Cr（0.1%）>Zn(28.2%)>Pb(29.7%)>Cu(35.2%)，Cr表现为强烈的空间相关性，Zn、Pb和Cu均表现为中等程度空间相关。在改进方法中，Cr、Pb、Cu和Zn均为指数模型；就空间相关性而言，Zn(2.7%)>Pb(8.4%)>Cu(34%)>Cr(49.9%)，其中Zn和Pb表现为强烈的空间相关性，Cu和Cr表现为中等程度空间相关性。3、传统方法中除Pb

5、外，海南岛表层土壤Cr、Cu和Zn高值均分布在海口—老城—临高—洋浦一带以及三亚地区。其中土壤Cr和Zn含量具有从东向西递减的趋势，Cu正好相反，Pb则是从海南岛中部向南北递减的趋势。改进方法在局部细腻度上比传统方法好，改进方法重金属分布均有斑块分布；表层土壤Pb含量高值在中部山地，其他重金属含量高值亦分布在海口—老城—临高—洋浦一带，说明除Pb外，工业分布对海南岛土壤表层重金属含量影响较大。经重采样验证，Cr的传统方法克里格插值方法误差最小，精度最佳；Pb的传统方法的插值误差较小，精度最佳；Cu和Zn的改进方法插值误差较小，插

6、值精度最佳。4、通过单因子评价方法对原数据进行评价得到，海南岛北部表层土壤出现了Cr污染，主要分布在海口、临高和洋浦一带，其中海口受污染面积最大，海口市中心表层土I万方数据壤Cr的单因子系数甚至达到了2以上，污染较为严重；海南岛表层土壤未出现Pb污染，Cu和Zn均未出现污染，但Cu和Zn出现了单因子系数大于0.7的斑块，应采取措施防止其恶化。通过内梅罗综合污染评价对不同地形单元的原数据进行评价得到，海南岛表层土壤重金属综合污染程度依次为为：低山丘陵>台地平原>中部山地。关键词：海南岛；土壤；重金属；含量；空间分布；污染评价；GI

7、S；多元线性回归；地统计学；II万方数据AbstractThisarticlecombinedmultivariatelinearregressionmethodwithGeostatisticsmethodtostudythespatialdistributionandpollutionbyanalysistheelementscontentofheavymetalsinHainanislandsurfacesoil:Cr,Pb,CuandZn.Establishedmultiplelinearregressionmodels

8、:theindependentvariablesconsistoflongitudeandlatitude,altitudeandslope,thecontentofheavymetalsarethedependentvariables;Addsimulatio