基于乡镇尺度的土壤重金属污染特征及来源解析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题意义与目的：准确地了解土壤重金属的污染状况，找到重金属的污染来源并积极应对是防治土壤重金属污染的基础，也是促进国民健康发展、社会和谐稳定的重要举措。

本研究的开展不仅可以获得该区域的土壤重金属污染现状与主要来源，还可以为该区域的可持续发展提供指导，为南京市城市扩张过程中的重金属污染防治提供指导，为东部地区其他城乡结合带的土壤重金属污染调查、环境保护和治理提供科学依据。

国内外研究概况：目前常用的土壤重金属源解析方法有数理统计方法、空间定量分析方法和同位素比值法等。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：本研究选取对人类健康有重要影响且较为常见的as、cd、cr、cu、hg、ni、pb和zn等8种重金属元素为研究对象，旨在摸清南京典型乡镇尺度的土壤重金属污染规律与来源，主要研究内容包括：（1）研究柘塘镇8种元素的含量状况、污染特征。

（2）研究柘塘镇8种元素的时空变化特征。

（3）研究柘塘镇8种元素的环境容量特征。

3. 研究的方法与方案

研究方法：首先根据早期调查数据构建属性数据库，根据矢量化后的行政区划图件、土壤类型-图、成图母质图和由遥感影像提取的土地利用类型图构建图形数据库，用属性数据库和图形数据库来指导研究区的采样点布设、野外调查路线与土壤样品采集。

经室内风干、磨细后化验分析样品中as、cd、cr、cu、hg、ni、pb和zn的含量。

然后，研究分为三部分内容进行：（1）第一部分为柘塘镇土壤重金属污染特征，通过反距离权重插值法和土壤重金属含量标准研究了土壤重金属的含量特征，通过叠置分析和栅格运算法研究了土壤重金属的时空变化特征； （2）通过环境容量估算模型、单因子环境容量指数和容量综合指数研究了土壤重金属的环境容量特征；（3）第二部分为柘塘镇土壤重金属来源解析，通过数理统计方法，包括相关性分析、主成分分析和空间定量分析方法研究了土壤重金属的可能来源。

4. 研究创新点

特色或创新之处：（1）本研究基于前人的土壤重金属污染调查成果，面向城乡结合带，乡镇尺度这个特殊地区，选取十分典型的南京市溧水区柘塘镇为研究区，对土壤重金属进行了系统研究。

研究成果可帮助人们了解我国城镇化、工业化进程中城乡结合带的土壤重金属污染规律，指导人们开展城乡结合带环境保护。

（2）本研究涉及了土壤重金属的含量特征、时空变化特征、污染特征以及重金属来源与影响因素，结合了遥感影像和gis的强大空间分析功能，具有一定的科学意义和学科交叉特色。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展（1）土壤重金属其他形态含量的测定分析，了解各元素的迁移能力，评估它们对人类和作物的影响。

（2）采集植物样品，分析植株体内的重金属含量，摸清南京城乡结合带土壤中重金属含量和植物体内重金属含量的关系，保护南京市居民饮食安全。

（3）将南京城乡结合带土壤重金属含量指标与经济指标、人文指标相结合，探讨城市化、工业化对土壤重金属的深层次影响，以期为我国城市发展和扩张提供环境指导。