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由于广东省珠三角地区工业现阶段的发达,其自然环境特别是农业环境也日益呈现出存在着重金属污染的严重问题。土壤重金属污染带来的问题,对人类健康、生态环境和社会的发展,都有着相当程度的危害。据此,对珠三角的重金属污染进行分析与评价,具有非常重要的意义。
本研究运用探索性统计分析方法、土壤污染指数法和云模型评价法三种方法,研究广东珠三角J市的土壤重金属污染状况,目的是对此市的土壤质量状况作出评价,给当地相关部门对农产品基地和农产市场的管理和监督提供了科学的依据,给政府对污染状况较差区域进行监督管理与污染防治提供建议。本文的主要模型和分析结果详写如下:
首先,本研究对土壤重金属原始采样数据进行检验,由于不符合正态分布的数据,利用Cox-Box转换,解决了非正态性数据带来的问题。
其次,本论文先用直观统计分析方法对三种重金属含量进行基本评价分析,然后把环境污染指数法创新性地用到土壤重金属污染评价当中,再结合实际数据,改进了污染指数法,得出贴合实际的评价结果。
本文重点的评价方法是基于云理论的土壤重金属污染评价模型,这个模型把定量计算和定性评价有机地结合到一起,云模型利用隐含的三次正态规律和隶属度云期望曲线方程来对重金属污染状况进行评价。比起内梅罗指数法和污染指数法等其他确定性方法,云模型对重金属的污染评价更为合适。本研究用到的几种评价方法都结合了国家土壤重金属污染标准,对农产品基地土壤污染状况进行了评价分析,并对三种评价方法作了分析与比较,最后根据重金属污染评价分析结果,给相关的农产品监测中心提出关于农产品基地土壤质量状况方面的意见与建议。
最后,结合地统计分析方法理论,利用半变异函数和协方差函数进行变异分析,选取最优的半方差函数拟合模型;然后结合AreGIS软件,同时采用了一种确定性插值方法--反距离加权插值法和两种空间插值方法--克立格插值法和泛克立格插值法,分别得出三种插值方法的重金属数据空间插值图和污染分布图。通过对三种插值进行分析比较,得出结论是空间插值方法比确定性插值方法要优,而空间插值方法当中,泛克立格插值法又要比克立格插值法更为细致,表现效果更为良好。
为实现评价结果与计算机应用相结合,本文利用ArcGIS engine与VS.NET两者的结合进行土壤重金属污染评价系统的开发。开发出来的重金属污染评价系统实现了属性查询、空间统计、专题图制作、缓冲区分析和插值五大基本功能,总体来说,系统功能可以满足许多重金属污染评价需求,使得许多需要大量计算和需要使用复杂模型的评价变得简单易行。