energyplus浙江大学
硕士学位论文
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姓名：***
申请学位级别：硕士
台风莫拉克
专业：土壤学
指导教师：章明奎；厉仁安
20040501
摘要
城市土壤是城市生态系统的重要组成部分。人类活动促佳了城市十壤理化性质的强烈改变，加剧了士壤 污染的程度，由此产生了一系列生态和环境效应。杭卅『市建城历史悠久，十壤受人为活动影响强烈。本文以该城市居民区土壤为例，着重研究了居民区土壤重金属和磷的地球化学特征，探讨了居民区土壤重金属、磷的积累和释放行为，分析了士壤环境质量的空间分异及其与十地利用历史的关系。 在实地调查的基础上，于２００２年３月在杭州市区布点采集了５０个代表性居民小区的表土样（采样深度为０－１０ｃｍ），采样点用ＧＰＳ定位，并对各采样点的建房时间、规模、植被状况和污染源等做了较为详细的调查。根据居民小区现有住房建成前所在地的土地利用类型和居民小区建成时间将居民小区划分为四类：１．１９９１年后由农业用地直接建成的居民小区；ｔ１．１９９０年前由农业用地直接建成的居民小区；ＩｌＩ，由工业用地改建而成的居民小区：ｌｖ，由老居民小区重建而成的居民小区，分布在老城区，作为居民建筑用地时间一般在５０年以上。
供试土样的分析项目包括ｐＨ、颗粒组成、有机质、全Ｎ、全Ｋ、全ｃａ、全Ｆｅ、全Ｍｇ、全Ｎａ、全Ａｌ；土壤重金属（Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｏ）总量和各形态组分（包括酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态和残余态）及其稀酸（ｐＨ２．５）提取量；土壤全磷和各组分磷（包括水可溶态磷、生物有效态磷、铁铝氧化物结合态磷、酸可溶态磷和残余态磷）及不同ｐＨ条件下磷的释放量。
蓝田股份>氯甲苯分别以国家土壤环境质量标准（ＧＢｌ５６１８—１９９５）中ｃｄ、ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ六种重金属元素的一、二、三级标准作为土壤环境质量评价的污染积累起始值、中度污染起始值和重度污染起始值，计算了各采样点的单项污染指数和综台污染指数。并利用地理信息系统（ＧＩＳ）的ＡｒｃＶｉｅｗ软件进行空间插值分析，获得了杭卅ｌ市居民区土壤环境质量的空间分布概图。
结果表明：杭州市居民区土壤重金属元素均有不同程度的积累，以ｃｄ最明显。土壤重金属元素ｃｕ、Ｐｂ、ｚｎ和Ｍｎ的积累量随居民区建成时间的增加而增加。ｃｄ、Ｃｏ、ｃｒ和Ｎｉ主要以残余态占优势，而Ｃｕ、Ｐｂ、ｚｎ和Ｍｎ则以可提取态为主。重金属的稀酸提取量主要与提取平衡液的ｐＨ有关，并随ｐＨ下降而增加，但大部分土壤中酸可提取的重金属量较低，这表明杭州市居民区土壤在正常条件下（不发生明显的酸化和淹水）不会有较多的重金属释放。
杭卅『市大部分居民区土壤Ｐ积累明显，平均总Ｐ含量约为该市郊区农业土壤的２倍。十壤Ｐ主要以Ｈｃｌ—Ｐ为主，占总Ｐ的５０—６０％。８６％的居民小区土壤水可溶性Ｐ含量超过１０ｍｇｋｇ。
Ｖ
居民区十壤磷的积累和潜在释放能力随居民区年龄的增加而增加。模拟试验表明，当土壤ｐＨ值下降至５．０（低磷土壤）或６．５（高磷土壤）时，土壤磷的释放迅速增加。
土壤环境质量评价的单项污染指数表明，杭州市居民区土壤ｃｄ的污染最严重，５０个士样都受到了不同程度的污染，其次依次为ｚｎ、ｃｕ、Ｐｂ，而Ｎｉ和ｃｒ的污染不明显。从综合污染指数米看，杭州市５０个居民区土壤全部都受到了不同程度的污染。其中，４％的土壤轻度污染，５４％的土壤中度污染，４２％的土壤严重污染。Ｉ类土样中有６８．７５％的中度污染。有３１．２５％的严重污染；ＩＩ类土样中有６．６７％的轻度污染，３３．３３％的中度污染，６０％的严重污染；ＩＩＩ类中有５Ｇ％的中度污染，５０％的严重污染；ＩＶ类中６，６７％的轻度污染，６０％的中度污染，３３．３３％的严重污染。
杭州市居民区土壤环境质量具有显著的空间分异特征．严重污染区域大致呈西北一东南走向，包括城北的大部分地区、市中心和城东南一些地区。Ｉ、ｌｌ，生产和居民区形成时间对居民区土壤重金属积累有较大的影响。
关键词：居民区土壤重金属磷空间分异地理信息系统环境质量评价
ＶＩ
致谢
三年的研究生学习生涯即将结束，在此过程中我有幸得到章明奎教授和厉仁安教授两位导师的悉心教
导。两位导师博学多才，治学严谨，品德高尚，平易近人。他们不仅传授给了我丰富的知识，更教授了我更多做人处事的道理，为我将来投身社会奠定了坚实的基础。本论文在选题、采样、分析数据和撰写等方面都得到了章明奎导师细致入微的指导。在日常生活中，厉仁安导师给了我无微不至的关怀。借此机会，向两位恩师表示衷心的感谢
在这三年里，我身边的同学和朋友都给了我多方面的支持。感谢王京文和刘杏梅两位师和施加春同学在软件应用方面所给予的无私帮助。感谢张敏、翕叉、夏建强、陈苇和倪含斌等同学对该论文提出的宝贵意见。
在此之际，我要向给予我支持的环资学院的各位领导、老师、学友表示忠心的感谢！
同时感谢我的家人，陪我一起经历人生的快乐和悲伤，一起享受成功的喜悦，承受失败的痛苦！
最后，向参加本论文评阔和答辩的老师及专家致以诚挚的谢意
特娟林
二零零四年五月于杭州
１文献综述
１．１城市土壤和土壤环境质量的基本概念
城市土壤并不是一个分类学上的术语，它是出现在城市和城郊地区，受多种方式人为活动的强烈影响，原有继承特性得到强烈改变的土壤的总称。最早给城市土壤下定义的是Ｂｏｃｋｈｅｉｍ，他认为城市土壤是指在人为的和非农业作用下，由于十地混合、填埋或污染而形成的厚度大丁＾５０ｃ，ｍ的城区和郊区士壤。此后Ｃｒａｕｌ修改了Ｂｏｃｌｄａｅｉｍ的定义：在城市和城郊区域内，由丁．非农业的、人为的因素造成的土地表面的混合、填埋或污染而产生的表层厚度大于５０ｃｍ的一类七壤物质。Ｓｔｒｏｇｎｏｖａ等也在Ｂｏｃｋｈｅｉｍ定义的基础上，将城市土壤定义为：具有由城市产生的物质的混台、填充、埋藏和污染而形成的，厚度大于５０ｃｍ韵人为表层的土壤‘”。城市土壤广泛分布在居民区、公园、道路、体育场、城市河道、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂、矿山周国，或者简单地成为建筑、街道、铁路等城市和工业设施的“基础”而处于埋藏状态。居民区土壤是指居民区内部建筑（住宅、娱乐设施等）、交通及绿化地土壤，属于城市土壤的一部分。
土壤质量是指维持生态系统生产力和动植物健康而不发生土壤退化及其它生态环境问题的能力。包括土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量Ｉ”。土壤质量是保障土壤生态安全和资源可持续利用的能力标志，是现代土壤学的研究核心。±壤环境质量通常是以土壤环境对人类健康的适宜程度为标准，其好坏以是否适于人类生产、生活和发展作为判断的标准。相对于自然土壤的农业生产功能而言，城市±壤的环境和生态功能更受人们的重视【３ｌ。１．２城市土壤的理化性质
江门月中华情１．２．１地表封闭和压实
由于城市区域中建表普遍出现封闭，土壤生长植物、过滤水分、交换热量、净化污染物等重要生态功能部分甚至完全消失，这种不可逆的过程将“活”的土壤变成“死”的物体。已有一些研究表明，由于机械压实、人为扰动、践踏等影响，城市土壤的物理性质恶化，主耍体现在土壤颗粒组成极端、土壤结构受到严重破坏、容重增加、通气和持水空隙降低。在某些裸露的土壤表面常出现阻止水分渗透的结壳层。Ｓｈｏｒｔ［４１等研究了华盛顿马尔的土壤，其表层土壤孔隙度为３６。６％；Ｊｉｍｌ５ｌ对香港行道树和城市公园土壤的研究表明行道树土壤总孔隙度平均为３７．７５％，公园土壤也基本相似。土壤的压实可影响树木的生长．也可导致降雨集中时短时间的洪涝。
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