《土壤重金屬分析儀對土壤重金屬污染的分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！土壤重金屬分析儀對土壤重金屬污染的分析1引言區(qū)域土壤重金屬污染評價是土壤環(huán)境研究的和污染防治的重要基礎(chǔ)目前對區(qū)域土壤重金屬污染程度的評價方法已有很多研究，如單因子指數(shù)法、地累積指數(shù)法、生態(tài)風(fēng)險系數(shù)法等簡單指數(shù)法，內(nèi)梅羅指數(shù)、加權(quán)綜合指數(shù)、生態(tài)風(fēng)險綜合系數(shù)等綜合指數(shù)法，這些評價模型在土壤重金屬評價領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用.為了解決傳統(tǒng)的指數(shù)法評價難以描述土壤重金屬污染的不確定性問題，模糊數(shù)學(xué)方法在土壤重金屬污染評價領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用.核密度估計法不對數(shù)據(jù)的分布形式進(jìn)行預(yù)先的假設(shè)，具有更廣泛的適用性，但目前核密度估計模型在自然科學(xué)上的應(yīng)用

2、不多，主要是集中在社會、經(jīng)濟(jì)以及醫(yī)藥等領(lǐng)域.不同評價方法各有應(yīng)用特點，評價方法主要是掌握研究區(qū)域總體污染程度，但很少有學(xué)者對不同方法評價結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)與比較，即使有也僅僅停留在理論上的介紹，缺乏定量探討各方法評價結(jié)果的差異因此，本文以經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的昆山市為例，采用簡單數(shù)理統(tǒng)計、正態(tài)模糊數(shù)法和核密度估計法對研究區(qū)土壤重金屬總體污染程度進(jìn)行評價，從評價便捷性、結(jié)果的準(zhǔn)確度與全面性方面揭示各方法的差異.托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！2研究區(qū)概況昆山市位于江蘇省東南部，上海和蘇州之間，地處東經(jīng)120°48′21″~121°09′04″E，北緯31°06′34″~

3、31°32′36″N，是上海經(jīng)濟(jì)圈重要的新興工商城市，2013年人均GDP達(dá)2.89萬美元，連續(xù)9年被評為全國百強縣市之首.昆山市屬于典型的北亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17.6℃，年平均降水量1200.4mm，全市土壤分為水稻土、潮土、沼澤土、黃棕壤4個土類，水稻土在各類土壤總面積中占比最高，達(dá)93.8%.3數(shù)據(jù)來源和方法3.1數(shù)據(jù)來源研究數(shù)據(jù)為2km×2km網(wǎng)格的土壤采樣測試數(shù)據(jù)，將研究區(qū)劃分成2km×2km的網(wǎng)格，每個網(wǎng)格作為一個采樣點，對于區(qū)域邊界上的破碎網(wǎng)格按照四舍五入來處理，共選取232個樣點.按照5點混合采樣法采集0~20cm表層土壤樣品，四分法取分析樣品

4、約1.5托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！kg.樣品經(jīng)自然風(fēng)干，挑除石礫和植物殘體，研磨過100目篩，并充分混勻以待用.本文側(cè)重研究不同方法下土壤重金屬污染程度評價結(jié)果的差異，較土壤重金屬綜合污染評估而言，單元素評估可以免去綜合污染的加權(quán)求和，能減少不同權(quán)重對結(jié)果的干擾.已有研究表明：作為水網(wǎng)地區(qū)的昆山市土壤As含量相對不高，空間分異程度也較小;Cd含量相對較高，空間分異程度也較大.這兩種元素具有較強的代表性，能在污染評估結(jié)果中形成較為鮮明的對比，因此，本文采用托普云農(nóng)TPJS-B測定土壤重金屬。3.2.1地累積指數(shù)法地累積指數(shù)法通常稱為Muller指數(shù)，能很好

5、地反映自然變化與人為活動因素對重金屬分布帶來的影響，它以研究區(qū)重金屬含量背景值為標(biāo)準(zhǔn)，是評價區(qū)域重金屬污染的重要污染指數(shù).具體公式如下：式中，Ci為土壤重金屬元素i的實測含量(mg·kg-1);Bi為元素i的區(qū)域背景值(mg·kg-1);k為修正系數(shù)，一般取為1.5.根據(jù)地累積指數(shù)值Igeo，將土壤重金屬污染程度劃分為5個等級.其中Igeo≤0時為0級，清潔;03時為4級，嚴(yán)重污染.本文的重金屬含量背景值采用應(yīng)用廣泛的《中國土壤元素背景值》(國家環(huán)境保護(hù)局和中國環(huán)境監(jiān)測總站，1990)中全國各省份土壤微量金屬元素背景值.托普云農(nóng)——致力于中國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展！3.2.

6、2正態(tài)模糊數(shù)模型模糊數(shù)法是針對區(qū)域土壤重金屬污染的模糊、不確定性特征所進(jìn)行的評價，能更為全面地反映重金屬污染程度信息，可解決傳統(tǒng)的指數(shù)法評價難以描述土壤重金屬污染的不確定性問題.模糊數(shù)模型的核心是構(gòu)建隸屬度函數(shù)，目前主要是采用線性形式來進(jìn)行描述，例如三角與梯形模糊數(shù)法，本文采用正態(tài)模糊數(shù)評價方法，通過概率密度曲線間接反映隸屬度大小(易昊旻等，2013).設(shè)論域為R+(正實數(shù)域)上的一個模糊數(shù)，定義A~的隸屬函數(shù)為：μA(x):R→$0，1]，x∈R，正態(tài)模糊數(shù)隸屬函數(shù)μA(x)表示為：式中，μ為實測數(shù)據(jù)的平均值，σ為實測數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差.A~作為一個模糊數(shù)僅具有概念上的意

7、義，無法直接參與運算.實際應(yīng)用時，一般通過α—截集將模糊數(shù)轉(zhuǎn)化為一定置信度水平的區(qū)間數(shù).α—截集定義如下：~∈F(U)，對于任意α∈0，]，記：(A~)αΔAαΔ{μ

8、(μ)≥a}一般而言，α取0.9是普遍可以接受的置信度水平(李如忠，2011)，根據(jù)式(2)易求得區(qū)間數(shù)Aα：　　然后計算一定置信度水平下區(qū)域重金屬的地累積指數(shù)區(qū)間數(shù)，對地累積指數(shù)區(qū)間數(shù)進(jìn)行各污染等級的隸屬度計算，根據(jù)區(qū)間數(shù)對各污染程度等級的隸屬度，進(jìn)行加權(quán)求和得出該區(qū)間數(shù)的重金屬污染程度.對于既得的正態(tài)隸屬度曲線，通過求取定積分的方式來獲取研究區(qū)土壤重金屬不同污染等級的面積占比.3.