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苏锡常地区水土地质环境特征及质量分析

作　者: 马浩
导　师: 于青春；徐慧珍
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 地下水科学与工程
关键词: 苏锡常地区水土地质环境质量分析演化趋势
分类号: X141
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
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内容摘要

苏锡常地区位于长江三角洲江苏省域的南部,交通便利,区位优势明显,是我国经济发达、人口最为密集的地区之一。随着当地经济建设的飞速发展,人口的急剧增加,水资源、矿产资源等大量开发引发了如地下水位持续下降、地面沉降、水土污染等地质环境问题。水土遭受污染尤其是与人类关系最为密切的潜水和表层土壤遭到污染,不仅影响到环境,而且也对人们的饮用水安全和粮食安全产生威胁。因此,调查和评价苏锡常地区水土地质环境质量和污染现状,对保障人民健康具有重要的现实意义。本文在总结分析国内外水土地质环境调查、监测研究现状及研究方法的基础上,以苏锡常地区为研究对象,收集了该区1983年以来部分监测井的水位与水质资料、1999年以来的降水资料和多目标区域地球化学调查数据。2010年在该区采集了潜水样品90个、表层土壤样品400个,对相应指标进行检测,利用统计学软件SPSS对潜水中的Ca2+、Cl-、CO₃^2-、Fe、HCO₃^-、NH4⁺、NO₂^-、NO₃^-、pH、SO₄^2-等31项指标以及土壤中的Al、As、C、Ca、Cd、Cr、Cu、Fe、Hg、N、Ni、P、Pb、pH、Se、Si、Zn、有机碳等52项指标进行了分析。然后利用已收集的水土地质环境数据和2010年的监测数据,以MapGIS软件为平台,汇编了潜水水位与水质质量分布图、土壤质量分布图等图件,基于内梅罗指数法绘制了潜水和表层土壤的综合质量评价图。在此基础上,研究了潜水位与水质的分布与演化特征、潜水的水化学类型特征、区域土壤地球化学环境特征及其演化趋势,进行了土壤环境质量评价,分析了水土污染的空间相关性。通过以上分析发现苏锡常地区潜水位埋深普遍较浅,基本在1³m范围内,水质污染以Fe、Mn、三氮等常规指标为主,表层土壤主要以重金属污染为主,土壤污染严重地区主要分布在各城市及其附近区域,尤其在苏州和无锡交界地带污染分布面积最大。最后通过对比发现,水质污染严重区域和土壤污染严重区域有着类似的空间分布特征,二者之间存在一定程度的重合,究其原因,可能是由于水土污染严重区存在同一个污染事件,该污染事件在导致土壤污染的同时,也对潜水产生一定的污染。具体的污染源还有待于进一步的调查和分析研究。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章引言  11-17
  1.1 研究背景、目的和意义  11-12
    1.1.1 研究背景  11-12
    1.1.2 研究目的与研究意义  12
  1.2 研究内容  12-13
  1.3 技术路线  13-14
  1.4 国内外水土地质环境研究现状  14-17
    1.4.1 国外研究现状  14-16
      1.4.1.1 国外地下水监测研究  14
      1.4.1.2 国外土壤监测研究  14-15
      1.4.1.3 水、土关系和生态效应研究  15-16
    1.4.2 国内研究现状  16-17
      1.4.2.1 地下水动态监测  16
      1.4.2.2 区域土壤地球化学调查  16-17
第2章研究区概况  17-26
  2.1 自然地理及社会经济概况  17-20
    2.1.1 自然地理概况  17-18
      2.1.1.1 地理位置  17-18
      2.1.1.2 气象水文  18
      2.1.1.3 土壤植被  18
    2.1.2 社会经济概况  18-20
      2.1.2.1 水资源  19
      2.1.2.2 土地资源  19
      2.1.2.3 矿产资源  19-20
  2.2 地质环境概况  20-26
    2.2.1 区域地质概况  20-22
    2.2.2 地形地貌  22-23
    2.2.3 水文地质概况  23-24
      2.2.3.1 含水层类型  23
      2.2.3.2 潜水的补、径、排条件  23-24
    2.2.4 主要水土地质环境问题  24-25
      2.2.4.1 地面沉降严重  24
      2.2.4.2 水质变化  24-25
      2.2.4.3 土壤污染  25
    2.2.5 主要地方病  25-26
第3章样品采集及分析评价的技术方法  26-34
  3.1 实际采样点布置情况  26-28
  3.2 采样方法及要求  28-30
    3.2.1 潜水采样  28-29
    3.2.2 土壤采样  29-30
      3.2.2.1 野外选点  29
      3.2.2.2 采样要求  29
      3.2.2.3 采样记录  29-30
      3.2.2.4 样品预处理  30
  3.3 样品分析测试  30
    3.3.1 潜水样品  30
    3.3.2 土壤样品  30
  3.4 数据处理与分析方法  30-31
    3.4.1 数据统计分析方法  30-31
    3.4.2 克立格插值法简要介绍  31
  3.5 水土地质环境综合评价方法  31-34
    3.5.1 指标评价叠加法—内梅罗指数法  32-33
    3.5.2 模型模拟法—层次分析法  33-34
第4章水土地质环境特征研究  34-76
  4.1 潜水环境特征研究  34-52
    4.1.1 潜水水位特征研究  34-39
      4.1.1.1 潜水水位埋深空间分布特征  34-36
      4.1.1.2 潜水水位标高演化特征  36-39
    4.1.2 潜水水质特征研究  39-46
      4.1.2.1 潜水水化学类型  39-44
      4.1.2.2 潜水水质演化特征  44-46
    4.1.3 潜水水质评价  46-52
      4.1.3.1 潜水质量单项组分评价  46-49
      4.1.3.2 潜水质量综合评价  49-51
      4.1.3.3 潜水质量评价结果原因分析  51-52
  4.2 区域土壤地球化学环境特征研究  52-65
    4.2.1 土壤元素背景值与基准值  52-55
      4.2.1.1 计算方法及约定  52-53
      4.2.1.2 计算过程及结果  53-54
      4.2.1.3 结果分析  54-55
    4.2.2 土壤元素空间分布特征  55-60
    4.2.3 土壤重金属元素及酸碱度演化特征  60-65
  4.3 土壤环境质量评价及影响因素分析  65-73
    4.3.1 土壤环境质量评价  65-68
      4.3.1.1 苏锡常地区土壤环境质量评价方法  65-67
      4.3.1.2 土壤环境质量评价结果分析  67-68
    4.3.2 苏锡常地区土壤重金属污染评价  68-73
      4.3.2.1 苏锡常地区土壤重金属污染评价方法  68-70
      4.3.2.2 土壤重金属污染评价结果分析  70-73
  4.4 水土污染空间相关性研究  73-76
第5章结论与存在的问题  76-78
  5.1 结论  76-77
  5.2 存在的问题  77-78
参考文献  78-82
致谢  82-83
附录  83-95
  1. 基于R 软件编写的程序  83-93
    1.1 离散数据网格化  83-85
    1.2 潜水综合质量评价  85-90
    1.3 土壤数据二倍方差剔除  90-92
    1.4 三线图绘制  92-93
  2. 采样点记录卡  93-95
    2.1 水样记录卡  93-94
    2.2 土样记录卡  94-95
  3. 个人简历  95

苏锡常地区水土地质环境特征及质量分析

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