[发明专利]一种基于环境地球化学基线的应用方法

说明书

本发明公开了一种基于环境地球化学基线的应用方法，其技术方案要点是其步骤为：(1)对土壤重金属空间分布特征进行统计分析；(2)建立土壤重金属环境地球化学基线模型；(3)对土壤重金属富集因子进行计算；(4)对土壤重金属污染程度地累积指数进行计算(5)对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行识别；(6)、对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行空间预测。本发明的一种基于环境地球化学基线的应用方法能够实现从地理空间上对研究区农用地进行重金属污染成因判别、土壤重金属污染范围界定和土壤重金属污染预测预警，提升城镇周边农用地土壤重金属污染风险管控水平。

技术领域

本发明涉及一种基于环境地球化学基线的应用方法。

背景技术

环境地球化学基线最初被定义为地球表层物质中化学物质(元素) 浓度的自然变化，旨在确定矿物及化学元素的自然变化，以便与人类活动诱发的影响进行对比。环境地球化学基线值不同于地球化学背景值，它探寻的是环境的目前状态，表示在人类活动扰动地区即时测量的元素浓度，而地球化学背景值是指不受人类活动影响的自然环境本身的元素浓度，反映的是土壤原始沉积环境的状态，由于人类活动影响范围日益广泛，背景值比环境地球化学基线值更难确定。

目前，对于环境地球化学基线值在土壤重金属污染评价和预测预警等方面研究较少，近年来，国外学者如Glennon等引入地球化学基线对重金属元素在土壤中的累积程度进行了研究，评价了人类活动对土壤重金属累积程度的影响。我国关于土壤重金属污染的调查工作还很薄弱，全国范围内已开展的1：25万多目标地球化学调查工作，尚不能有效查清重金属污染范围和污染程度；尤其农用地土壤重金属污染评价的方法和技术体系还不完善，已有的国家土壤环境质量二级标准 (GBl5618-1995)，因不同地域、不同地质环境背景和农业生产利用类型的土壤重金属累积引发生态环境风险的程度不同，在采用统一限量值评价土壤重金属污染程度时凸显局限性。环境地球化学基线可以准确识别土壤重金属地质背景来源与人为污染的叠加量，但在土壤污染评价和土壤重金属地球化学预警方面仍缺乏应用和研究。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够对农用地重金属污染特征研究，实现农用地土壤重金属污染范围识别和污染风险预警的基于环境地球化学基线的应用方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于环境地球化学基线的应用方法，其步骤为：

(1)对土壤重金属空间分布特征进行统计分析；

(2)建立土壤重金属环境地球化学基线模型；

(3)对土壤重金属富集因子进行计算；

(4)对土壤重金属污染程度地累积指数进行计算；

(5)对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行识别；

(6)、对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行空间预测。

本发明进一步设置为：根据步骤(1)，利用IBM Statistics Spss19.0软件对土壤样品测试数据进行统计分析，然后应用 Arcgis10.2软件，采用距离加权反比差值方法，分15级绘制元素地球化学异常图。

本发明进一步设置为：根据步骤(2)，筛选合适的标准因子，均匀选取1/8比例表层土壤样品，测试稳定元素Li、Eu、Sc和Sm含量，并剔除2倍离差后计算Li、Eu、Sc和Sm平均值，然后利用SPSS软件对重金属元素和稳定元素进行Pearson相关性分析。

本发明进一步设置为：根据步骤(3)，基于环境地球化学基线值对传统富集因子(EF)评价方法进行改进，评价土壤重金属累积受人类活动的影响程度。

本发明进一步设置为：土壤重金属富集因子计算公式为：