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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (5): 1164-1170    DOI: 10.11720/wtyht.2021.0139
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河南省土壤环境监测背景点位布设参考区域划分研究
解庆锋1,2,3, 周小果1,3, 王振峰4, 马振波1,3, 李胜昌1,2,3, 张得恩1,3, 司法祯1,3
1.河南省地质调查院,河南 郑州 450001
2.河南省地质科学研究所,河南 郑州 450001
3.河南省地球化学生态修复工程技术研究中心,河南 郑州 450001
4.河南岩石矿物测试中心,河南 郑州 450001
Reference area division for background point arrangement in soil environmental monitoring in Henan Province
XIE Qing-Feng1,2,3, ZHOU Xiao-Guo1,3, WANG Zhen-Feng4, MA Zhen-Bo1,3, LI Sheng-Chang1,2,3, ZHANG De-En1,3, SI Fa-Zhen1,3
1. Henan Institute of Geological Survey,Zhengzhou 450001, China
2. Henan Institute of Geological Sciences,Zhengzhou 450001, China
3. Henan Geochemical Ecological Restoration Engineering Research Center,Zhengzhou 450001, China
4. Henan Province Rock and Mineral Testing Center,Zhengzhou 450001, China
全文: PDF(2662 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

以河南省1∶20万区域地球化学水系沉积物测量和河南省1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,结合河南省土壤母质图,按照地球化学背景的定义,应用统计学方法,通过迭代剔除异值离群数据,按均值±2倍离差分别求出不同母质类型区域内的Cd、As、Pb、Hg、Cr等5种重金属的背景区间值。根据每个元素的背景区间值,分别抽取数据点位,利用ArcGIS软件对数据点位位置进行网格提取,形成河南省背景点位布设参考区域,为河南省土壤生态环境监测背景点位优化提供了技术依据。
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解庆锋
周小果
王振峰
马振波
李胜昌
张得恩
司法祯
关键词 ： 土壤环境监测,  背景点位,  区域划分    
Abstract：

This study aims to determine the reference areas for the arrangement of background points in soil environment monitoring in Henan Province. Firstly,based on the data of 1∶200,000 regional geochemical stream sediment surveys and 1∶250,000 land quality geochemical surveys of Henan Province as well as the map of soil parent materials of Henan Province, outliers were eliminated using iteration and a statistical method according to the definition of geochemical background. Then the background interval values of five heavy metals (i.e.,Cd, As, Pb, Hg, and Cr) in parent materials of different types were calculated according to the ±2 deviationof the mean. Finally, data points were extracted according to the background interval values of each element and then the grid of the data points was extracted using the software ArcGIS. In this way, the reference areasfor the background points layout in Henan Province were formed. This study will provide technical bases for the optimization of background points in the soil environment monitoring in Henan Province.
Key words： soil environmental monitoring    background points    regional division
收稿日期: 2021-03-12           出版日期: 2021-10-20
ZTFLH:  X833  
基金资助:河南省土壤污染防治专项资金项目“河南省土壤生态环境质量监测点位优化”(2019—2020);中央地质勘查基金项目“南阳盆地河南工作区1∶25万土地质量地球化学调查”(IHEGDD2016065);中央地质勘查基金项目“南阳盆地河南工作区1∶25万土地质量地球化学调查”(IHEGDD2018051)
通讯作者: 周小果
作者简介: 解庆锋(1977-),男,工程师,主要从事地球化学勘查、土地质量地球化学调查、土壤生态环境调查评价工作。
引用本文:   
解庆锋, 周小果, 王振峰, 马振波, 李胜昌, 张得恩, 司法祯. 河南省土壤环境监测背景点位布设参考区域划分研究[J]. 物探与化探, 2021, 45(5): 1164-1170.
XIE Qing-Feng, ZHOU Xiao-Guo, WANG Zhen-Feng, MA Zhen-Bo, LI Sheng-Chang, ZHANG De-En, SI Fa-Zhen. Reference area division for background point arrangement in soil environmental monitoring in Henan Province. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(5): 1164-1170.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.0139      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I5/1164
Fig.1  河南省1∶20万水系沉积物测量工作程度
1—商南幅、洛南幅区域地球化学调查;2—栾川幅区域地球化学调查;3—鲁山幅区域地球化学调查;4—洛宁幅区域地球化学调查;5—内乡-南阳一带区域地球化学调查;6—平顶山幅、许昌幅区域地球化学调查;7—三门峡幅、洛阳幅、郑州幅区域地球化学调查;8—新县幅区域地球化学调查;9—临汝幅区域地球化学调查;10—泌阳幅区域地球化学调查;11—桐柏幅、信阳幅区域地球化学调查;12—固始幅、商城幅区域地球化学调查;13—长治幅、邯郸幅、陵川幅、鹤壁幅(部分)区域地球化学调查
Fig.2  河南省1∶25万土地质量地球化学调查工作程度
Fig.3  河南省成土母质分布
成土母质 元素 平均值 中位数 标准差 样品数 最大值 最小值 变异系数/%
残积和坡积物 Cd 0.139 0.110 0.210 11204 14.550 0.010 153.1
As 8.50 7.50 7.85 11201 577.70 0.13 92.5
Pb 36.40 25.40 205.48 11198 14300.00 0.70 564.5
Hg 38.40 29.00 73.77 11199 4260.00 1.00 192.2
Cr 71.30 67.00 38.99 11198 1380.00 5.00 54.7
河湖相沉积物 Cd 0.078 0.070 0.030 137 0.180 0.020 39.6
As 8.00 8.30 2.38 137 15.80 1.70 29.5
Pb 22.20 21.80 3.60 137 33.80 14.10 16.2
Hg 33.20 30.00 15.66 137 120.00 10.00 47.2
Cr 66.40 66.30 7.14 137 108.40 49.20 10.8
河流冲积物 Cd 0.100 0.080 0.090 1235 1.500 0.010 89.5
As 9.50 9.20 4.53 1233 73.80 0.30 47.7
Pb 27.90 25.265 17.63 1234 424.00 3.40 63.2
Hg 65.70 35.00 288.70 1234 4000.00 5.00 439.7
Cr 69.10 64.65 26.04 1237 285.00 6.00 37.7
洪积物 Cd 0.094 0.090 0.060 1409 1.120 0.010 65.6
As 11.60 11.20 19.39 1408 730.00 2.60 167.7
Pb 22.00 20.90 8.460 1410 217.00 3.00 38.5
Hg 36.50 30.00 93.33 1410 3020.00 5.00 255.5
Cr 67.90 66.10 20.88 1410 459.60 18.60 30.8
黄土与红土 Cd 0.092 0.080 0.210 2968 11.000 0.010 231.2
As 10.30 10.40 4.26 2964 135.00 0.56 41.2
Pb 22.10 20.30 15.09 2968 676.00 4.20 68.1
Hg 28.30 20.00 34.92 2969 680.00 4.00 123.2
Cr 70.20 68.00 19.01 2967 532.00 12.50 27.1
Table 1  不同成土母质水系沉积物测量数据特征
成土母质 元素 平均值 中位数 标准差 样品数 最大值 最小值 变异系数/%
残积和坡积物 Cd 0.184 0.16 0.12 1381 3.276 0.053 66.2
As 11.3 11.26 3.31 1381 41.96 2.03 29.3
Pb 29.4 25.7 32.62 1381 847.4 5.2 111.0
Hg 58.9 42.5 173.25 1381 5683.3 16.5 293.9
Cr 72.6 71.8 22.19 1381 638 7 30.6
河湖相沉积物 Cd 0.151 0.144 0.04 3476 0.57 0.056 25.9
As 10.1 9.13 3.42 3476 29.7 2.21 33.9
Pb 27.5 26.6 4.81 3476 90.8 18.3 17.5
Hg 49.1 43.1 37.98 3476 1015 15.4 77.4
Cr 71.6 71 8.10 3476 102 44 11.3
河流冲积物 Cd 0.2 0.152 0.23 14846 16.2 0.034 139.3
As 10.5 10.28 2.80 14846 92.5 1.58 26.7
Pb 24.3 23.2 7.60 14846 428 12.4 31.2
Hg 52.1 41.6 122.84 14846 13005.9 10.2 236.0
Cr 68.9 68.7 8.81 14846 237.7 6.8 12.8
洪积物 Cd 0.191 0.145 0.31 3479 8.907 0.064 163.4
As 10.0 9.74 3.16 3479 77.2 0.24 31.6
Pb 28.0 25.5 17.97 3479 575.4 14.4 64.2
Hg 63.6 45.13 107.68 3479 4407.2 14.7 169.3
Cr 68.8 68.6 9.87 3479 291 14.6 14.3
黄土与红土 Cd 0.152 0.14 0.07 4545 1.938 0.07 46.0
As 10.3 10.41 2.72 4545 37.5 2.24 26.5
Pb 27.3 25.1 27.69 4545 1423.3 16.4 101.6
Hg 66.2 41.5 218.22 4545 8838.7 10 329.7
Cr 70.0 69.4 8.63 4545 228 39.9 12.3
风积物 Cd 0.136 0.131 0.04 1439 0.52 0.059 28.9
As 7.9 7.98 2.37 1439 16.06 3.39 30.0
Pb 20.1 19.7 2.39 1439 44.7 15.5 11.9
Hg 32.2 27.9 17.33 1439 239.5 10.2 53.8
Cr 62.0 62.3 10.81 1439 121.1 20.9 17.4
Table 2  不同成土母质中土地质量地球化学调查数据特征
测量方法 成土母质 Cd As Pb Hg Cr
水系沉积物测量 残积和坡积物 0.044~0.151 1.22~12.41 14.6~33.1 2.6~41.4 43.7~88.1
河湖相沉积物 0.033~0.107 6.28~10.72 17.6~25.3 15.3~43.4 59.7~73.1
河流冲积物 0.037~0.124 3.85~13.73 14.4~34.1 0.2~62.1 46~80
洪积物 0.05~0.124 6.39~15.9 15.5~25 3.6~42 54.6~78.6
黄土与红土 0.03~0.121 6.85~14.11 14~25.1 3~33.2 56.6~77.1
土地质量地球化学调查 残积和坡积物 0.107~0.201 7.54~14.87 20.6~29.8 20.7~57.5 60~83.2
河湖相沉积物 0.099~0.181 6.46~9.91 21.9~30.5 22.5~57.7 59.5~82.5
河流冲积物 0.105~0.192 7.49~12.82 17.5~27.4 20.8~54.1 57.9~79.4
洪积物 0.096~0.174 5.16~13.81 21.1~28.6 22.4~54.4 57.9~79.5
黄土与红土 0.087~0.181 5.53~14.81 21.2~28.3 21.2~51.9 59.5~78.3
风积物 0.107~0.201 7.54~14.87 20.6~29.8 20.7~57.5 60~83.2
Table 3  不同成土母质背景提取区间值
Fig.4  河南省土壤环境监测背景点位布设参考区域分布
Fig.5  样品采集验证数据对比
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