[發明專利]礦區周邊土壤重金屬隨自然因素的變化定量研究方法

有效

• 申請號: 202010318708.7
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111581250B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/02;G01N33/24
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

本發明公開了一種礦區周邊土壤重金屬隨自然因素的變化定量研究方法，以中國典型的有色金屬礦區緩沖區范圍內土壤重金屬為研究對象，采用空間統計的方法，分析了礦區土壤重金屬隨地形(海拔和坡度)、風向、河流一系列自然因素的分布特點和遷移規律，然后對采樣線的布設，高海拔處重金屬的變化規律以及上下風向與上風向重金屬濃度的差異進行了討論，研究結果為周邊土壤重金屬污染的綜合防控與修復提供了科學依據。

技術領域

本發明涉及土壤重金屬檢測技術領域，具體涉及一種礦區周邊土壤重金屬隨自然因素的變化定量研究方法。

背景技術

土壤重金屬具有持久性、不易分解性、易于富集性及強毒性的特點，對自然和人類造成威脅。如今礦區周邊的土壤遭受著嚴重的重金屬污染，準確把握礦區周邊土壤重金屬的分布特點，是防控和治理土壤重金屬污染的前提。

目前，國內外對礦區周邊土壤重金屬分布的研究主要集中在兩個方面，一方面是比較礦區周邊不同區域土壤重金屬含量的統計特征，判斷區域內重金屬的高低分布。郭偉等(2011)將我國內蒙古包頭鐵礦的白云鄂博鐵礦開采區分為6個區域進行采樣和統計比較，得出6個區域土壤重金屬含量分布礦區內排土場城區外圍鐵路東側場區外圍鐵路西側的結論。另一方面是采用地統計學方法對重金屬樣點數據進行空間插值，研究其空間分布。

前人的研究較好地刻畫了整個研究區域重金屬的分布特點，卻很少涉及到重金屬隨自然因素，如地形、風向和河流的分布規律，導致研究結果不夠準確，在為周邊土壤重金屬污染的綜合防控與修復提供科學依據時造成偏差。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種礦區周邊土壤重金屬隨自然因素的變化定量研究方法，能夠解決現有技術中在分析礦區土壤重金屬含量時考慮不全面、分析結果不準確等問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種礦區周邊土壤重金屬隨自然因素的變化定量研究方法，包括以下步驟：

步驟一，確定研究區域，在所述研究區域中根據主導風向確定上風向采樣線和下風向采樣線；按照設定距離從所述研究區域的中心向外側依次設置N個緩沖區；相鄰兩個所述緩沖區之間為緩沖線；

步驟二，在所述上風向采樣線上位于不同緩沖區的位置確定M個上采樣點并采集M組上土壤樣品；在所述下風向采樣線采集上位于不同緩沖區的位置確定M個下采樣點并采集M組下土壤樣品；

步驟三，對所述上土壤樣品和所述下土壤樣品進行風干、研磨、過篩和消煮處理，分別測定所述上土壤樣品和所述下土壤樣品中不同重金屬的含量；

步驟四，計算不同緩沖區內下風向相對上風向各重金屬含量的變化率，所述變化率為同一緩沖區內同種重金屬在下風向和上風向上的含量的差值與上風向含量的比值，根據所述變化率確定風向和緩沖區的地形對土壤重金屬含量的影響規律。

進一步的，繪制所述上采樣點處的海拔與所述上采樣點處重金屬含量之間的第一關系曲線，根據所述第一關系曲線確定海拔對土壤中重金屬含量的影響情況為：隨海拔高度的增加，重金屬的含量先減少后增大。

進一步的，繪制所述上采樣點處的坡度與所述上采樣點處重金屬含量之間的第二關系曲線，根據所述第二關系曲線確定坡度對土壤中重金屬含量的影響情況為：隨坡度的增加，重金屬的含量先升高后降低。

進一步的，繪制所述上采樣點所在的緩沖區位置與所述上采樣點處重金屬含量之間的第三關系曲線，根據所述第三關系曲線確定上風向上不同緩沖區對土壤中重金屬含量的影響情況為：隨緩沖區距離的增加重金屬含量逐漸減小。

進一步的，對所述上采樣點進行克里金插值得到所述上風向采樣線所在區域重金屬的空間分布圖。