河流底泥粒径分形维数与重金属含量相关性——以海南岛南渡江塘柳塘为例

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb15020051

中国农学通报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (20): 131-136.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb15020051

所属专题：土壤重金属污染

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河流底泥粒径分形维数与重金属含量相关性——以海南岛南渡江塘柳塘为例

刘永兵¹,李翔¹,卓志清²,刘永杰³,程言君¹,张建中¹,臧振远¹,洪文良⁴

(¹轻工业环境保护研究所/工业场地污染与修复北京市重点实验室,北京 100089；²海南师范大学地理与旅游学院,海口 571158；³山西农业大学林学院,山西太谷 030801；⁴海口市土地整治重大工程领导小组办公室,海口 570312）

收稿日期:2015-02-06 修回日期:2015-07-06 接受日期:2015-06-12 出版日期:2015-07-28 发布日期:2015-07-28
通讯作者: 李翔
基金资助:
海口市土地储备整理中心科技项目“底泥应用试验示范工程监测与应用效果评价”(2014C-7)；北京市科委重大项目“永定河生态构建与修复技术研究及示范项目”(D09040903700802)；北京市科学技术研究院改革与发展研究课题“复合重金属稳定剂优化与长期稳定效果后续研究”(2015A-5)。

Correlation Between Particle Fractal Dimension and Heavy Metal Content in River Sediment: A Case Study in Tangliu Pond of Nandu River in Hainan Island

Liu Yongbing¹, Li Xiang¹, Zhuo Zhiqing², Liu Yongjie³, Cheng Yanjun¹, Zhang Jianzhong¹, Zang Zhenyuan¹, Hong Wenliang⁴

(¹Environmental Protection Research Institute of Light Industry/Key Laboratory of Research and Application of Contaminated Soil Ecological Remediation Technology, Beijing 100089; ²College of Geography and Tourism, Hainan Normal University, Haikou 571158; ³Forestry College, Shanxi Agricultural University, Taigu Shanxi 030801; ⁴The Leading Group Office of Land Consolidation Project of Haikou, Haikou 570312)

Received:2015-02-06 Revised:2015-07-06 Accepted:2015-06-12 Online:2015-07-28 Published:2015-07-28

摘要/Abstract

摘要： 为了揭示河流底泥重金属含量与粒径分形维数、有机质之间的数量关系，借助统计分析和土壤分形维数分析法，分析了南渡江塘柳塘52个底泥样品的粒径分形维数特征；开展了底泥重金属含量与有机质、粒径分形维数的相关性分析、主成分分析及模型回归等。研究结果表明：所调查河流底泥粒径分形维数在2.453~2.971之间，不同粒径分级的分形维数平均值不同；重金属含量与有机质含量、极细砂分形维数、细砂分形维数呈显著的正相关，与粘粒、粉粒分形维数呈负相关，底泥中Zn、Hg受粒径的影响较小。底泥中有机质与粘粒分形维数可作为表征底泥基本理化形状的关键指标。底泥重金属含量（Zn、Hg除外）与有机质存在一元线性数量化关系；底泥重金属（Zn、Hg除外）含量与有机质、粘粒分形维数之间存在二元回归模型的数量化关系，上述模型间的数量化关系对于研究底泥的理化性状有着重要的意义。

关键词: 小麦, 小麦, 资源调查, 总产量, 栽培面积, 品种更替

Abstract: In order to illustrate the quantitative correlation among heavy metal content, particle fractal dimension and organic matter content, particle fractal dimension features of 52 sediment samples in Tangliu Pond of Nandu River were evaluated using statistical analysis and soil fractal dimension analysis. Correlation analysis, principal component analysis and regression model analysis were also conducted. According to the results, the investigated sedimentary particle fractal dimension ranged from 2.453 to 2.971, with different mean values due to different particle types. There were obviously positive correlations between heavy metal content and organic matter content, the fractal dimensions of very fine sand and fine sand, while there were negative correlations between heavy metal content and the fractal dimensions of clay and silt. Particle size had very small influence on contents of Zn and Hg. Organic matter and clay fractal dimension could be considered as key indicators characterizing the properties of the sediment. Content of heavy metal (except Zn and Hg) had a linear correlation with organic matter, while had a binary logistic correlation with organic matter content and clay fractal dimension. The results have great significance for the study on the properties of the sediment.

刘永兵,李翔,卓志清,刘永杰,程言君,张建中,臧振远,洪文良. 河流底泥粒径分形维数与重金属含量相关性——以海南岛南渡江塘柳塘为例[J]. 中国农学通报, 2015, 31(20): 131-136.

Liu Yongbing,Li Xiang,Zhuo Zhiqing,Liu Yongjie,Cheng Yanjun,Zhang Jianzhong,Zang Zhenyuan and Hong Wenliang. Correlation Between Particle Fractal Dimension and Heavy Metal Content in River Sediment: A Case Study in Tangliu Pond of Nandu River in Hainan Island[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2015, 31(20): 131-136.

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河流底泥粒径分形维数与重金属含量相关性——以海南岛南渡江塘柳塘为例

Correlation Between Particle Fractal Dimension and Heavy Metal Content in River Sediment: A Case Study in Tangliu Pond of Nandu River in Hainan Island

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