[发明专利]一种土壤重金属分析方法和装置

说明书

本发明公开一种土壤重金属分析方法和装置，包括以下步骤：步骤S1、对获取研究区土壤样本中重金属含量进行特征统计；步骤S2、根据特征统计结果进行土壤重金属空间异质性分析，得到研究区土壤重金属在空间中的分异规律；步骤S3、根据所述分异规律对研究区土壤重金属进行污染程度和污染风险进行定量评价。采用本发明的技术方案，可以测定研究区内土壤中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量，同时对研究区整体区进行污染程度以及污染风险的评价。

技术领域

本发明属于土壤分析技术领域，尤其涉及一种土壤重金属分析方法和装置。

背景技术

土壤是在风化作用的基础上，历经地壳、水蒸气、大气以及生物圈的相互作用，覆盖于岩石圈上的具有肥力的疏松物质层，是联系有机和无机的纽带。城市土壤则指土壤质地、剖面结构、孔隙度等方面均呈现出与自然土壤有较大差异的城区或郊区土壤(≥50cm)，其最大特征是受人为活动的扰动而形成的。城市人口与日俱增，人类活动愈加频繁，长期的城市化进程使得仅占地球表面积2％左右的城市土地产生着全球80％的污染。世界各地的土壤污染均以无机型为主，其中最为典型的无机污染物是重金属。我国土壤重金属污染状况也不乐观，据统计，目前受污染耕地面积约占耕地总量的1/6。重金属在土壤中过度富集积累之后具备长期滞留以及难以降解的特点，并会通过呼吸道或皮肤接触等方式进入人体，尤其对血脑屏障还未发育完全的儿童产生危害。城市土壤在人类改造和适应自然环境的基础上所建立的城市人工复合生态系统中担当着源与汇的作用。因而，对城市土壤进行重金属污染的研究，从城市发展的现实指导以及人类健康的维护两方面来看都具有十分重要的意义。全国土壤污染状况调查公报显示，从污染分布情况看，南方土壤污染程度较北方而言趋于严重，尤其是长江三角洲、珠江三角洲等经济发达区域的土壤污染问题更为严峻。南京位于长江三角洲西部，是中国东部地区重要的中心城市，其人口集中、工业发达、交通拥挤等给城市环境带来了较大的影响，因此，探讨该区域土壤重金属污染状况，可为南京市土壤重金属污染的预防和修复提供依据，进而对保证人体健康以及生态可持续发展都具有重要的意义。由于城市土壤中重金属主要来源于人类活动，土地利用状况不同、污染源差异均会造成不同的污染特征，因此重金属污染状况会因城市功能区的不同而存在显著差异，并呈现特定的空间分布特征。目前已有部分学者针对南京市土壤重金属空间异质性进行了相关的研究，但其研究覆盖范围较小，仅选取工业用地、休闲用地、农田用地这样的单一用地类型进行研究，代表性不够，尚缺乏从南京市整体角度出发，多种功能区并存且对比的重金属空间异质性格局以及定量化表征的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种土壤重金属分析方法和装置，可以测定研究区内土壤中5种重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb)的含量，同时对研究区整体区进行污染程度以及污染风险的评价。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种土壤重金属分析方法，包括以下步骤：

步骤S1、对获取研究区土壤样本中重金属含量进行特征统计；

步骤S2、根据特征统计结果进行土壤重金属空间异质性分析，得到研究区土壤重金属在空间中的分异规律；

步骤S3、根据所述分异规律对研究区土壤重金属进行污染程度和污染风险进行定量评价。

可选地，重金属包含Cr、Ni、Cu、Zn、Pb。

可选地，步骤S2中，首先对特征统计结果进行半变异函数拟合，然后选取各重金属空间插值的最优模型，最后通过插值计算得到研究区土壤重金属在空间中的分异规律。

可选地，步骤S3中，采用基于层次分析法赋权的模糊综合评价方法、潜在生态评价方法分别对研究区土壤重金属进行污染程度和污染风险进行定量评价。

可选地，步骤S3中，基于层次分析法赋权的模糊综合评价法包括：

(1)、隶属度函数的建立