西藏一江两河流域中部地区土壤重金属空间分布特征及生态风险评价

作     者：王伟鹏 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：卢宏玮

授予年度：2020年

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0713[理学-生态学] 

主      题：土壤重金属 空间分布 随机模糊 生态风险评价 一江两河流域 

摘      要：土壤作为人类生存不可缺少的物质基础,其质量的优劣直接影响着人类与生态环境的健康状况。随着我国工业化进程的飞快发展以及各种肥料、农药的不合理使用,土壤环境系统状况不容乐观。研究表明青藏高原土壤重金属含量在近几十年间出现明显的上升趋势,而西藏一江两河流域中部地区作为青藏高原重要的人口聚居地及主要的经济发展集中地,农牧业比较发达,其土壤重金属的污染状况严重影响着该区域人民的健康和经济的发展。因此,对该区域土壤重金属水平及其生态风险进行研究,能够有效直观的了解土壤的污染水平,为一江两河流域中部地区土壤重金属可能污染的治理及控制提供借鉴,同时也为当地经济的发展提供环境理论基础。本文以研究区41个样点的四个不同深度土壤层中重金属元素的含量为基础,通过对其多元统计、地统计学分析,研究重金属的空间分布、结构特征及可能性来源;利用以地积累指数、富集因子及潜在生态风险指数为基础的确定性生态风险评价与基于SS-TFN耦合模型的生态风险评价对研究区重金属生态风险进行研究。其主要结论有以下几点:（1）一江两河流域中部地区土壤重金属总体呈低含量分布,整体土质较好。重金属Cd含量在表层土壤中相对较高,受到的扰动程度相对明显,且除S1 土壤层中Cd、Pb、Ni含量略超高出国家土壤环境质量I级标准外,其余研究重金属含量均符合标准。（2）空间研究表明,重金属富集累积浓度较大的区域多集中在拉萨、日喀则及山南等城市周边地区,且在空间上各重金属含量分布不均匀,在空间结构上有明显的空间异质性,其中Cd、Cu、Pb等重金属的自相关性较低,间接说明该几种金属受到人为因素可能性较大。（3）对各土壤层重金属来源分析,各土壤层中多对重金属之间具有同源性,但且其污染来源并不完全一致;表层土层中Cd、Cr、Cu、Zn、Ni等基本上受自然源控制,且污染程度低,而受人为因素控制的Pb、Cd、Cu等金属污染程度较强。Mn与其它重金属相关性不大,主要受土壤母质控制。（4）由确定性生态风险评价与基于SS-TFN耦合模型的生态风险评价研究表明:研究区土壤中Cd的生态风险等级最高,为中度生态风险等级,Cu、Pb也有较明显的轻微生态风险,其余重金属为轻微风险等级或无污染。研究区整体生态风险水平较低,其中Cd需作为优先生态风险控制因子,加强对其预防控制。综合上述各方面研究,研究区土壤重金属整体含量水平较低,土壤符合国家环保标准,其整体存在的生态风险也比较低,土壤状况良好。