广东省东南部菜地水田砷含量空间分布.pdf

第32卷第23期
农业工程学报
VOL32 No. 2
2016年12月
I ransactions of the Chinesc Socicty of Agricultural Enginccring
Icc.2016
广东省东南部菜地水田砷含量空间分布
姜晓璐,邹滨2※,汤景文2,涂字龙
(1.中南大学有色金属成矿预测与地质坏境监测教育部重点实验室,长沙410083:
2.中南大学治金与坏境学院,国家重金属污染防治工程技术研究中心,长沙410083
摘要:针対稀疏采样条件下农用地士壤砷含量空间分布难以高效准确识别的问販,以广东省东南部农用地为例,采集
表层土壤(0~20cm)样本104个,借助空间分析与多元回归建模手段,分菜地、水田和果园3类农用地分析土壤砷含量
统计特征、模拟揭示土壤砷含量空间分异的成因与空间分布格局。结果表明:1)研究区农用地土壤伸含量总体上达标,
但个別样点土壤砷含量位高达137.80mgkg,显著高于国家土壤环境质量二级标准(GiB156182-1995):2)3类农用地中
菜地土壤仲含最高、水田次之、果园相对较低,均值分别为1104、9.89和2.54mgkg:3)各类农用地土壤仲污染来
源不同,菜地砷污染主要在不同地形条件下,受河流污水灌溉和烟囪排放的废气沉降随地表径流累积影响,在空间上
现北部偏高、其他地区偏低的分布格局:4)水田污染受河流污水灌溉影响显著,空间上呈现南北部偏高、中部地区偏
低的污染格局。研究结果対在稀疏采样监测地区开展农用地士壤重金属污染制图与精细防控策略的制定提供了一种行之
有效的方法。
关键词:土援;重金属;污染;种;多元回归建模;空间分析
doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.23.036
中图分类号:S153
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2016)-23-0263-06
姜晓璐,邹滨,汤景文,涂宇龙.广东省东南部菜地水田砷含量空间分布.农业工程学报,2016,32(23):263-268
doi:10.11975 i1.lssn.1002-6819.2(016.2.3.0)36htp:/www: icac.org
Jiang Xiaolu, ou 13in, lang Jingwen Iu Yulong. Spatial distribution ot As in vegetable ficld and paddy in southeast on
Guangdong province[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2016
32(23):263-268(inChinesewithEnylishabstract)doi:10.11975/1.issn.10026819.2016.23.036huup://www.lcsae.ory
模糊C均值聚类?以及高精度曲面建模叫等空间插值方
法实现。作为一个时空连续变异体,土壤重金属含量的
随着城市化、工业化和农业集约化的发展,农用地空间变化必然与其相同时空特征下的地理要素存在一定
土壤重金属污染物因残留时间长、隐蔵性强、迁移性小、的关联。国内外学者对此发展了包括协同克里格插値
毒性大、不易被微生物降解、可以通过食物链富集等特和基于地学信息辅助的高精度曲面建模在内的系列集
点,逐渐受到国内外研究者的普遍关注。农用地土成地理要素特征数据利采样点土壤重金属含量数据的空
壤砷(As)来源广泛,主要包括含As矿藏的开采、制革、间插值优化方法。
电子制造等工业生产中含As废水的农田灌溉,含As煤
尽管上述顾及地理要素的空间插值方法已被证实可
燃烧产生的大气降尘,含As农药、化肥、有机肥及污泥以提高土壤重金属含量空间插值的精度,但在关键地
的使用等り。在此背景下,因地理位置、地形条件以及交理要素识别过程中采用的包括相关性分析、主成分分析
通状况等的差异,中国各地农用地土壤中As的累积与扩等在内的多元统计分析方法回具有一定的局限性。如相
散机制不同,空间分布也存在差昇同。与此同时,对于同关性分析仪适用于对单一要素的解析,缺乏对多因素复
区域,不同类型衣用地还可能因播种位置距污染源远
影响的综合考虑?;主成分分析在样本数量有限情况
近、与作物类型相关的灌溉方式差异等,造成不同的污下难以取得较理想的效果"8。相对而言,多元线性回归
染格局?。
分析具有在多个自变量値给定条件下高速、有效解释因
近年,国内在稀疏采样基础上的农用地士壤A污染变量变化的显著优势。截至日前,该方法在根食产量
格局调查主要借助传统地统计插值、神经网络插值列
预测?、冷链物流预测21、湖泊水质预测?及空气PMo
预报2、农田土壤重金属空间对应关系?等社会、经济
收稿日期:2016-03-21後订日期:2016-08-10
以及众多自然科学领域中己得到初步应用。
基金目:中南大学?创新驱动计劇项日(2015CXS005);中国博士后科学
本研究拟以广东省东南部农用地为对象,基于土
基金特别资助项目(2013T60780)
As含量与地理要素相关的前提假设,在实地土援采样基
作者简介:姜晓璐,主要从事土填重金属污来方面研究。长沙中南大学地。础上,借助空间分析与多元线性回归建模手段,构建土
球科学与信息物理学院,410083。Emai: kwell19c126,com
通信作者:邹浜,副教授,博士生导师,博士,主要运用避感与地理空
壤As含量估算模型、解析不同类型农用地土壤As污染
同分析技术手段从事环境污染制图、风险分析与过程模拟研究。长沙中南
成因,绘制土壤As含量空间分布图、揭示As含量的
大学地球科学与信息物理学院,410083。Fmai:210010 acsu. edu.cn
间分布特征,最终为该区域仪用地土壤As污染治理提
万方数括