[发明专利]矿区土壤重金属污染特征及环境影响因素的分析方法

说明书

本发明公开了一种矿区土壤重金属污染特征及环境影响因素的分析方法，其包括：获取矿区研究区域的土壤背景值和多个采样点的重金属含量、坐标信息与环境影响因素；根据重金属含量得到重金属污染特征值；对各种土地利用类型的多个采样点的重金属污染特征值和土壤背景值进行分析，得到土壤重金属污染状况；利用空间自回归分析模型对各种土地利用类型的多个采样点的重金属含量、坐标信息和环境影响因素进行处理，得到重金属含量高低与环境影响因素间的相关性。通过上述方案能为今后重金属污染研究及其影响因素分析提供可靠依据，同时揭示了矿区土壤重金属的污染规律，为决策者在今后的矿产开采及重金属污染管理方面提供支撑条件。

技术领域

本发明属于环境技术领域，特别涉及一种矿区土壤重金属污染特征及环境影响因素的分析方法。

背景技术

矿产采集、加工等活动产生的矿山废石和尾矿的长期堆放，容易使得其中含有的重金属通过地表径流、雨水淋滤和风等自然作用不断在土体内扩散迁移，同时，矿床开采产生的尾矿中Pb、Zn、As及伴生元素Cd、Cr和Cu经过地表水冲刷和雨水的淋虑进入到土壤并积累起来，造成周边土壤、水环境的污染。矿区土壤重金属的主要来源是矿山酸性废水、粉尘和尾矿。而土壤作为农作物赖以生存的介质，土壤内各种污染物含量或残留量的高低及受污染程度直接影响到作物的质量和食用安全，由于土壤中重金属的积累可被作物负极吸收，通过食物链间接对人们的身体健康产生潜在风险，因此需要分析重金属对矿区土壤的影响，为矿产开采及重金属污染管理方面提供支撑条件。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种矿区土壤重金属污染特征及环境影响因素的分析方法，其包括：获取矿区研究区域的土壤背景值和多个采样点的重金属含量、坐标信息与环境影响因素，所述采样点为采集与各种土地利用类型对应的矿区土壤的样点，所述土地利用类型为所述矿区研究区域具有的土地利用类型，所述环境影响因素包括自然因素和人为因素，所述重金属含量包括：多种重金属的含量；根据所述重金属含量得到重金属污染特征值，所述重金属污染特征值包括：均值、标准差和变异系数；对各种土地利用类型的多个所述采样点的重金属污染特征值和土壤背景值进行分析，得到土壤重金属污染状况；利用空间自回归分析模型对各种土地利用类型的多个所述采样点的重金属含量、坐标信息和环境影响因素进行处理，得到重金属含量高低与所述环境影响因素间的相关性。

在如上所述的分析方法中，可选地，所述根据所述重金属含量得到重金属污染特征值，包括：采用箱线图法对获取的所述重金属含量中的异常值进行进行识别并剔除，然后进行K-S正态分布检验，对不呈正态分布的数据进行对数转换直到数据呈正态分布；对呈正态分布的数据进行特征值计算得到所述重金属污染特征值。

在如上所述的分析方法中，可选地，所述分析方法还包括：对每种土地利用类型中各重金属间的相关性进行分析，得到重金属元素间的同源关系及是否存在复合污染。

在如上所述的分析方法中，可选地，所述对多个所述采样点的重金属污染特征值和土壤背景值进行分析，得到土壤重金属污染状况，包括：判断各种土地利用类型中重金属污染特征值是否高于土壤背景值，若判断为是，则确定该种土地利用类型中与所述重金属污染特征值对应的重金属为首要污染物；判断不同种土地利用类型是否具有相同的首要污染物，若判断是，则比较不同种土地利用类型中与首要污染物对应的重金属特征值之间的大小，得到不同种土地利用类型的总体污染轻重状况；判断各种土地利用类型中变异系数是否高于预设变异系数阈值，若判断为是，则确定该种土地利用类型中与所述变异系数对应的重金属的污染状况严重。

在如上所述的分析方法中，可选地，所述重金属含量包括：Ni含量、Pb含量、Cr含量、Cu含量、Zn含量、Cd含量；所述土地利用类型包括：水稻土和菜地土；所述自然因素包括：有机质、pH、坡度、高程，所述人为因素包括：居民点距离、河流距离和矿区距离。