焦家金成礦帶土壤重金屬反演計算及健康風險評估.pdf

1、黃金作為稀有的重金屬之一，以其儲量少和獨特理化性質在國際金融經(jīng)濟和工業(yè)生產(chǎn)中起到了無可替代的作用。而金礦的開采會不可避免的引發(fā)一系列的環(huán)境問題，例如地面塌陷、土壤重金屬含量超標以及粉塵污染等?，F(xiàn)階段多使用化學方法測量土壤中重金屬元素含量，但是傳統(tǒng)的化學測定方法花費較大且應用面狹小，無法大面積的開展監(jiān)測，大大限制了對礦區(qū)周邊土壤環(huán)境的實時監(jiān)測。因此如何快速高效的對礦區(qū)周圍的土壤重金屬含量進行監(jiān)測，同時預測重金屬元素對人體健康的危害等級，是

2、當前研究的熱門方向。而高光譜遙感技術以其精準的分辨率和獲取數(shù)據(jù)的實時性，為土壤中重金屬元素含量的監(jiān)測提供了新的解決途徑，同時也為計算重金屬元素對人體健康危害的風險值提供了數(shù)據(jù)基礎。
　　本次研究以焦家金成礦帶作為主要研究區(qū)域，在國家自然科學基金項目“基于地表參量的污水灌溉區(qū)農田生態(tài)安全遙感監(jiān)測研究”、“龍口礦區(qū)及周邊海岸帶遙感監(jiān)測研究”、“山東省焦家金成礦區(qū)及周邊礦區(qū)環(huán)境地質遙感調查研究”、“黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟區(qū)（濰坊）海咸水

3、入侵調查與監(jiān)控預警系統(tǒng)建設”以及“山東省國土資源遙感波譜庫建設”的支持下，結合高光譜遙感技術和地統(tǒng)計分析，對焦家金成礦帶及周邊地區(qū)的土壤重金屬含量進行了反演預測，獲取了研究區(qū)域內土壤中重金屬元素含量。同時借助健康風險模型，計算了焦家金成礦帶內重金屬元素對人體健康的風險等級。研究的主要內容和成果有：
　?。?）在研究區(qū)域內布置43個采樣點，選取其中30個采樣點在實驗室內分別測取土壤光譜信息和各重金屬元素含量，建立土壤光譜信息和重金屬

4、元素含量的多元回歸模型。通過檢測發(fā)現(xiàn)Cu和Zn元素最適合的模型為去包絡線模型，Hg、As、Pb元素最適合的模型為倒數(shù)對數(shù)模型，Cr元素最適合的模型為一階微分模型。
　?。?）通過各元素的回歸模型反演剩余采樣點的重金屬元素含量，利用地統(tǒng)計分析得到各重金屬元素的空間分布結果，發(fā)現(xiàn)：Cu、Hg、As、Cr、Pb和Zn元素含量區(qū)間分別在10.4-33.5、0.048-0.085、3.5-26.9、26.4-91.6、19.2-37.9、3

5、0.1-80.9mg/k g范圍內，重金屬含量較高地區(qū)多位于中西部、東部和東北部地區(qū)。對比國家二級土壤有機物污染標準，研究區(qū)域內各重金屬元素含量均未超出標準。
　?。?）將各重金屬元素空間分布結果與健康風險模型相結合，得到研究區(qū)域內各重金屬元素對人體健康的危害風險等級分別為：As元素危險等級為I級；C r元素風險等級為II和III級；C u、Hg、Pb和Zn元素風險等級均小于I級，綜合評判后認定焦家金成礦帶重金屬元素含量對人體健康