环境土壤重金属分布特征与运移规律
作者：王圣伟，李志敏 编著
出版时间：2019年版
内容简介
　　《环境土壤重金属分布特征与运移规律》介绍了环境土壤重金属信息时空分布特征，可解析农产品产地环境污染分布状况，有助于实现农产品的安全生产与质量控制。通过对环境土壤重金属时空分布进行合理、准确的评估分析与预测，为土壤科学管理决策及农产品安全生产提供技术支撑。空间变异分析、时间变化分析、面源负荷估算、生态健康评价等技术是研宄环境土壤重金属时空分布特征的有效技术手段。《环境土壤重金属分布特征与运移规律》选择黄河三角洲及甘肃省临夏回族自治州的大夏河某一区域作为示范区，以该区域土壤环境为分析对象，研宄环境土壤重金属的评价方法和预测模型。基于时空信息发布服务技术，构建环境土壤重金属评测信息服务系统平台。《环境土壤重金属分布特征与运移规律》的主要内容为：①研宄环境土壤重金属综合评价模型，提出潜在危害毒性与健康摄入毒性因子相结合的生态健康综合评价方法；②研宄环境土壤重金属空间变异规律，提出空间多尺度嵌套采样方法，并以主成分分析和半变异函数来确定重金属来源；③分析环境土壤重金属时间变化趋势，建立季度时间序列中长期预测模型和年度灰度短期预测模型；④研宄环境土壤重金属迁移规律和作物吸附规律，提出面源重金属总量控制指标和农田冬小麦作物吸附重金属滞后模型。
目录
目录
前言
第1章环境土壤重金属空间变异分析 1
1.1土壤重金属空间变异研究综述 1
1.2环境土壤重金属空间变异成因分析 3
1.2.1结构性因子（自然因子） 4
1.2.2随机性因子（人文因子） 4
1.3环境土壤重金属空间变异研究趋势分析 6
1.3.1环境土壤重金属空间变异研究方法趋势 6
1.3.2环境土壤重金属空间变异成因分析趋势 6
1.4空间变异分析技术 6
1.4.1土壤重金属空间变异与预测 7
1.4.2理论合理采样数 7
1.4.3空间自相关法 8
1.4.4半方差函数及模型 8
1.4.5分维数 11
1.4.6主成分分析 11
1.5多嵌套尺度空间变异研究 13
1.5.1研究区域与概况 13
1.5.2样本采集与检验分析 13
1.5.3数据统计分析方法 14
1.5.4结果与分析 14
1.6土壤重金属的分形曲面插值 25
1.6.1分形曲面插值 25
1.6.2土壤重金属分形曲面插值比对 27
1.7本章小结 30
参考文献 31
第2章环境土壤重金属时间变化分析 36
2.1时间序列预测模型研究概述 36
2.1.1基本概念及预测模型框架 36
2.1.2国内外研究现状 37
2.2土壤重金属时间变化分析与预测 39
2.3灰色 GM(1，1)模型 40
2.3.1灰色系统 40
2.3.2GM(1，1)模型 41
2.3.3灰色预测土壤重金属应用 44
2.4时间序列ARIMA模型预测 48
2.4.1时间序列预测模型 48
2.4.2时间序列趋势分析 54
2.4.3时间序列周期谱分析 56
2.5时间序列土壤重金属建模及应用 58
2.5.1研究区域概况和采样 59
2.5.2土壤重金属趋势分析和周期检验 59
2.5.3土壤重金属时间序列建模 64
2.6本章小结 72
参考文献 72
第3章环境土壤重金属面源负荷估算 76
3.1面源污染概念和特征 76
3.2面源污染的危害 76
3.3面源污染的来源和分类 77
3.4国内外研究现状 78
3.4.1国外研究进展 78
3.4.2国内研究进展 79
3.5面源污染模型研究 79
3.6土壤面源负荷估算方法 80
3.6.1土壤重金属静态容量 80
3.6.2土壤重金属动态容量 80
3.6.3RUSLE土壤通用流失方程 81
3.6.4输出系数模型 81
3.7面源负荷估算研究和试验结果 82
3.7.1BCR连续分级提取法 82
3.7.2土地利用类型分类 83
3.7.3线性规划确定土壤侵蚀模数 87
3.7.4面源负荷估算结果 89
3.8本章小结 92
参考文献 92
第4章环境土壤重金属生态健康评价 94
4.1环境土壤重金属的特性 94
4.1.1环境土壤重金属的危害 94
4.1.2环境土壤重金属的分布 95
4.2 环境土壤重金属的评价方法 96
4.2.1单因子指数法 97
4.2.2内梅罗综合污染指数法 97
4.2.3地质累积指数法 98
4.2.4Hakanson潜在风险指数法 98
4.3环境重金属生态健康综合评价法 99
4.3.1评价方法的提出 99
4.3.2研究区域概况与采样 103
4.3.3结果与分析 105
4.4本章小结 111
参考文献 112
第5章环境土壤重金属污染区域评价 115
5.1环境土壤环境风险评价 115
5.1.1环境土壤生态风险评价 116
5.1.2环境土壤健康风险评价 116
5.1.3综合土壤质量评价 117
5.2纳污能力和不确定性分析 118
5.2.1纳污能力 118
5.2.2河流不确定性分析 119
5.3纳污能力计算模型 120
5.3.1纳污能力计算原理 120
5.3.2纳污计算模型 121
5.3.3纳污能力计算 123
5.4盲数理论 124
5.4.1盲数定义及运算法则 124
5.4.2盲数优势 127
5.5基于盲数理论的河流纳污能力计算模型 128
5.5.1河流水环境系统纳污盲参数的定义 128
5.5.2大夏河流域水体重金属纳污能力计算模型 129
5.6大夏河流域重金属纳污能力 129
5.6.1河段划分 129
5.6.2盲信息下大夏河流域水体纳污能力计算模型 131
5.6.3参数盲信息化 132
5.6.4盲参数运算 134
5.6.5盲数理论水环境容量计算结果及其分析 136
5.7土壤重金属污染评价 137
5.7.1地积累指数法评价 137
5.7.2构建基于大夏河流域土壤重金属纳污能力的模糊综合评价模型 140
5.7.3大夏河流域重金属污染评价 143
5.8本章小结 145
参考文献 146
第6章环境土壤重金属作物吸附相关研究 149
6.1研究背景和意义 149
6.2环境土壤重金属作物系统污染治理研究现状 150
6.2.1工程措施 150
6.2.2生物措施 150
6.2.3化学措施 150
6.2.4生态措施 151
6.3环境土壤重金属作物系统中重金属的生物有效性 151
6.3.1环境土壤特性对重金属生物有效性的影响 151
6.3.2有机质对环境土壤中重金属的活化作用 151
6.3.3根际环境对环境土壤重金属生物有效性的影响 151
6.3.4环境土壤重金属交互作用对生物有效性的影响 152
6.3.5植物种类和农业活动对环境土壤重金属生物有效性的影响 152
6.4环境土壤重金属污染评价 152
6.4.1评价标准的选择 152
6.4.2环境土壤重金属评价方法 153
6.5冬小麦生长田间试验 155
6.5.1分布滞后模型 156
6.5.2模型的应用实践 158
6.6本章小结 162
参考文献 163
第7章环境土壤重金属空间信息系统 165
7.1系统平台框架介绍 166
7.1.1Flex 技术框架 167
7.1.2REST 技术架构 167
7.2系统设计 168
7.2.1系统开发环境 168
7.2.2系统功能设计 169
7.2.3数据库设计 169
7.3系统实现 170
7.3.1生态健康综合评价 171
7.3.2作物冬小麦适应性评价 172
7.3.3土壤重金属时间序列预测 173
7.3.4土壤重金属区域面源负荷估算 174
7.4本章小结 174
参考文献 174