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近年来,随着人们不合理的矿山开采、农业生产、工业生产等使得土壤重金属含量增加,对人类健康与土地构成了严重威胁,引起了社会各界的高度重视。对土壤重金属空间分布、污染评价进行研究,对了解土壤重金属污染状况以及后期土壤重金属污染防范、污染治理、保障人们的身体健康具有重要的意义。本文运用GIS与地统计学的方法,以连云港市连云区、灌云县、灌南县中四个区域为研究区域,分析8种重金属元素(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cd)的含量特征及其空间分布规律,运用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、潜在生态危害指数法探讨不同区域土壤重金属污染程度及其变化趋势。具体结果如下:(1)利用传统统计分析方法对四个区域8种重金属元素含量进行描述性统计分析得出:以江苏省土壤背景值为标准,连云区Cr、Cu、Ni、Pb、Zn超标率较高,Hg、Cd、As超标率较低。灌云县采样点Cu、Ni、Zn、Cd、As全部超标,Hg无超标点位。灌南县(a)与灌南县(b)Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd、As超标率均较高,Hg均无超标样点。以国家《土壤环境质量标准》二级标准为限值,连云区除As以外的七种重金属,灌云县的Ni、As,灌南县(a的)Cu、Ni、Zn、Cd,灌南县(b)的Ni、Cd均存在一定数量的超标点位。灌南县(a)Cu、Cd与灌南县(b)Cd超标较为严重。(2)通过对四个区域8种重金属元素含量数据进行地统计分析得出:灌云县的Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As,灌南县(a)的Cu、Ni、Pb、Zn、As、Cd,灌南县(b)的Cr、Cu、Ni、Zn、Pb,块金系数均小于25%,表明其空间相关性较强,变异性较弱,变异主要受自然因素影响。连云区的Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cd,灌云县的Cd,灌南县(a)的Cr,灌南县(b)的As、Cd,块金系数均位于25%与75%之间,表明其空间相关性与空间变异性属中等水平,变异受自然因素和人为因素共同影响。灌云县、灌南县(a)、灌南县(b)的Hg块金系数均为0,表明其空间相关性强,变异完全受自然因素影响。(3)利用普通克里格插值法对研究区域8种重金属元素含量数据的分析结果进行空间可视化表达得出:连云区除As、Hg外,其余6种重金属元素高值区域均位于东北部区域,西南部区域含量相对较低。Cr、Zn沿东北-西南方向呈条带状分布,Cu、Pb、Cd在整个区域内呈无规则斑块状分布,Ni在整个区域内由中心向四周呈斑块状分布。灌云县8种重金属元素均呈较大斑块状分布,Cu、Hg、Cr整体含量偏低,Cd整体含量偏高。Ni在北部部分区域含量较高。Zn、As高值区位于北部与东部。Pb在中部与东北部区域含量较低。灌南县(a)Cr、As大部分区域含量高于江苏省背景值。Cu、Cd大部分区域含量高于国家二级标准值,呈岛状规则分布。Ni在中部区域有明显累积现象,由中心向四周呈斑块状分布。Pb、Zn高值区位于中北部,呈岛状规则分布。Hg含量较低。灌南县(b)Cr、Ni西部区域含量高于东部区域。Cu、Pb、Hg、Cd含量相对偏低。Zn高值区位于南部区域。As有五个高值区,呈斑块状分布。(4)通过相关性分析与主成分分析对研究区域8种重金属元素污染来源进行解析:由主成分分析表明,连云区Ni、Zn、Cr位于第一主成分,且在相关性分析中也得出Cr与Ni、Zn呈极显著相关性。Cr、Ni、Zn累积主要受自然因素影响,Ni、Zn受自然因素影响的同时,还受人为因素的影响。有机肥、化肥、农药的施用是造成灌云县As累积的主要原因。相关性分析结果显示,灌南县(a)Cu与Ni、Zn呈极显著相关性。主成分分析中也发现Cu、Ni、Zn位于第一主成分。Cu、Ni、Zn主要受工业活动影响,Cd受工业生产、农业活动共同影响。相关性分析显示,灌南县(b)Cd与Zn呈极显著相关性,在主成分分析中Cd与Zn位于第一主成分,Cd、Zn受工业活动影响的同时也受农业生产的影响,As主要受农业活动影响。(5)采用不同的评价方法对研究区8种重金属元素进行污染评价:单因子污染指数评价结果表明,灌云县所有样点均为清洁样点。连云区污染程度较轻,只存在少数污染样点。灌南县(a)Cd、Cu、Ni轻微污染样点比例分别为45.45%、42.42%、24.24%。灌南县(b)Cd污染较为严重,轻微污染样点达64.15%。综合污染评价结果与潜在生态危害指数评价结果显示,连云区、灌云县以轻度污染为主,总体潜在生态危害程度较轻。灌南县(a)以重度污染为主,潜在生态风险程度最高,主要由Cd的危害性造成。灌南县(b)以中度污染为主,部分区域处于中等潜在生态风险程度。利用普通克里格方法对评价结果进行插值分析绘制污染空间分布图,清晰直观地反映出不同污染区域位置与范围。