湖州市土壤磁化率与重金属元素分布规律及其相关性研究

通过对84个地表土样、17个剖面土样和11个基岩样的磁参数与化学分析测试,对湖州市进行了土壤磁化率与重金属元素分布规律、成因及两者的相关性研究.结果表明:表层土壤磁化率高值异常区与土壤重金属元素高值分布区吻合程度非常高,剖面土壤磁化率值与重金属元素含量总体上均呈向下递减的相同特点;表层土壤磁化率与重金属元素高值异常均系人类经济工程活动影响所致,主要与当地城镇生活垃圾随意堆放、垃圾施肥、工业粉尘、废气、废物和污水排放、农药和化肥的过量使用等有关;表层土壤磁化率值与重金属元素Cd、Hg、Pb、As和Cr含量之间在不同环境条件下相关性有着明显的差异.在旱地土壤中磁化率与重金属元素Hg、Pb高度相关,与Cd、As和Cr不相关;在水田土壤中磁化率与重金属元素Pb、As高度相关,与Cd显著相关,而与Hg、Cr不相关.     

武汉市东湖沉积物的磁性特征与重金属含量之间的关系

对武汉市东湖主湖区的郭郑湖和塘林湖114个沉积物样品的磁化率与代表性样品的频率磁化率系数、磁滞回线参量和重金属元素进行系统分析, 综合区域环境背景, 探讨应用岩石磁性方法技术评价大型城市内陆湖泊沉积物污染程度的可行性及其效果.结果表明, 在主成分中, 郭郑湖沉积物没有一个主成分占绝对优势, 仅有少数重金属元素含量与磁化率相关, 磁化率χ与重金属富集强度的相关性较差; 而塘林湖沉积物有一个“工业源”的主成份占绝对优势, Fe (全铁)、Co、V、Mn、Ti、Ba、Cr、Ni、Cu等元素与饱和等温剩磁SIRM、χ关系密切(相关系数大于0.87).郭郑湖与塘林湖的沉积物的饱和等温剩磁与重金属富集强度的相关程度高于磁化率, 因此, 可以用其(SIRM) 作为环境污染程度的指示参量.      

渭河西安段表层沉积物重金属元素分布及潜在生态风险评价

用X-ray荧光光谱法测定了渭河西安段沉积物中15种重金属元素质量分数,分析了各元素的空间分布特征,并采用Hakanson潜在生态风险指数法评价了As、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn 6种重金属元素的潜在生态风险影响.测试结果表明:重金属元素Co、Cr、Fe、Mg、Mo、Al质量分数较高,各采样点位的测量值均高于研究区环境背景值,大部分重金属元素具有相似的水平分布特征,高值区位于渭河中下游河段.潜在生态风险评价结果显示:重金属元素平均污染程度为"中等",除采样点位4的潜在生态风险略高外,其他采样点位的潜在生态风险均较低.潜在生态风险影响程度从大到小的顺序为:As＞Cu＞Pb＞Ni＞Cr＞Zn.     

天津北部土壤As的地球化学特征及污染程度

根据采样深度不同把采样环境分为两大类:第Ⅰ环境和第Ⅱ环境。通过对研究区第Ⅰ环境土壤样品As的统计分析,得出As在第Ⅰ环境土壤中的统计特征值服从正态分布,元素的均值与全国土壤或天津市土壤均值非常接近。对第Ⅰ环境和第Ⅱ环境土壤重金属元素的空间变化特征进行了对比研究,结果表明,第Ⅱ环境土壤As的含量数值与第Ⅰ环境差异不大,第Ⅱ环境土壤重金属元素继承了第Ⅰ环境土壤的含量特征,在城镇附近和有污水灌溉的武清县、宝坻县、于桥水库附近As的污染比较严重。对研究区第Ⅱ环境土壤重金属元素的污染程度评价使用了地球化学方法和生物法2种方法进行对比研究。结果表明,As对天津市北部的污染程度并不严重。     

高光谱遥感在土壤重金属污染监测中的应用

高光谱技术的快速发展为宏观、快速获取土壤中的重金属元素信息提供了有力支撑。选择云南大红山铜矿作为研究区,对其土壤进行采样,其中水样、底泥样和土壤样各30个,共90个样本。使用ASD光谱仪对样品进行光谱分析,借助ENVI软件对原始测量数据进行平滑与去噪处理,利用与重金属相关的官能团在VNIR和SWIR波段光谱吸收特征的变化提取光谱吸收特征参数。通过与预处理后研究区的HyMap遥感图像数据进行光谱相似度及光谱参数相似度的对比,验证了将ASD实测光谱与HyMap高光谱遥感数据结合监测研究区重金属污染的可行性。认为高光谱遥感在土壤重金属监测方面有着广泛的应用前景。     

海南省胡椒种植基地土壤中重金属元素污染评价

在对海南省胡椒主要种植区--文昌区和琼海区胡椒种植地土壤中重金属元素含量进行调查的基础上,运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合绿色食品产地环境技术条件及土壤环境质量二级标准,对其含量现状进行了评价.结果表明,文昌区中仅有东阁镇种植地区符合绿色食品产地环境技术条件要求,玄武岩风化的铁质砖红壤区及花岗岩风化的黄色砖红壤区的重金属元素污染因子主要为Cr、Ni,其次为Cu;琼海区只有长坡花岗岩及变质岩风化区两种植地土壤中Pb、As超标,其他母质类型的土壤均符合绿色食品产地环境技术条件要求.整体看,研究区胡椒种植地土壤中重金属元素含量受人为活动因素影响较小,母岩母质类型是造成土壤重金属含量高的重要原因.     

四川省沐川县典型土壤剖面重金属分布特征和生态风险评价

根据全国土壤污染状况调查显示，全国土壤的环境状况总体不容乐观，耕地土壤环境质量令人担忧，已对粮食安全构成威胁。已有的研究工作多集中于土壤重金属的空间分布特征及污染源分析、重金属污染风险评估以及评估方法，但对于不同土壤深度重金属在耕地中的积累与剖面分布的变化及其生态风险分析相对较少。为研究四川省沐川县土壤剖面重金属分布特征和生态风险，本文在研究区选择三个不同地质背景区采集了土柱剖面样品开展相关工作。结果表明：样品中As、Cd、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn七项指标中，除了Cu外，其余重金属元素含量都高于国家和四川省土壤背景值，表明这些元素在土壤中呈现不同程度地富集。土壤中7种重金属的浓度与土壤养分(氮、磷、钾)，土壤有机碳和pH值存在相关性，如在玉米地剖面中，氮和磷与Cd呈显著正相关，相关系数分别为0.845、0.747。大量研究表明，磷肥中含有一定量的重金属。磷肥中重金属含量高低与磷矿及其来源有关，磷肥能够增加土壤Cd含量。土壤有机碳与Cd呈显著正相关，相关系数为0.934，其原因是土壤有机质对重金属的吸附作用，有机碳对土壤中重金属的保留起了重要作用。pH值与Cd呈显著负相关，相关系数为...     

西昌普诗碎屑岩地区紫色土剖面重金属迁移富集特征与生态风险评价

为探究西昌普诗碎屑岩地区紫色土中8种重（类）金属元素（Cu、Cd、Ni、Pb、Zn、Hg、As、Cr）的迁移富集特征及潜在生态风险,选取白垩系小坝组4个典型岩石-土壤剖面进行了系统的采样、测试和分析。结果表明,研究区土壤呈酸性—弱酸性,重金属元素Cd、Pb、Zn在剖面表层富集,与外源重金属元素叠加有关。此外,重金属元素的迁移富集特征还受到剖面风化程度、淋溶淀积作用、黏土矿物吸附作用及大气降尘等多种因素共同影响。单因子指数评价和内梅罗综合指数评价表明,研究区4个剖面均不存在土壤重金属元素污染问题。潜在生态风险评价表明研究区土壤整体处于低潜在生态污染水平,Hg和Cd元素存在中度潜在生态风险等级。建议相关部门加强土壤重金属元素的检测和监控力度,科学降低土壤重金属潜在生态风险。     

北京东郊722土壤垂向剖面重金属污染的磁学响应及其统计意义

对北京城东附近某苗圃内典型的土壤污染剖面进行了环境磁学和地球化学分析,发现某些重金属(Pb、Zn、Sr、Ba、Cu)和磁性参数呈现相同的垂向变化趋势,都在37cm以上显示高值区,磁化率均值达到192.02×10-8m3/kg,如Pb含量达到67.62mg/kg,而在37cm以下,明显属低值区,磁化率均值只有18.38×10-8m3/kg,Pb含量也只有23.43mg/kg.借助于指标聚类分析和主成分分析方法,揭示出各种指标之间的内在联系,表明磁参数与Pb、Zn、Sr、Ba、Cu等元素显著相关,彼此的相关系数都达到0.90以上,属于同一类别的隶属度在80%以上,说明磁指标可以作为这些重金属污染的一种代用指标.利用模糊C均值聚类分析分辨出了土壤上部污染物堆积层和下部未污染土壤背景2种不同的特征段.     

海口和三亚椰树中的重金属元素研究及环境指示意义

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)和原子吸收光谱仪分析了海口市和三亚市椰树树皮和树叶中Cd、Co、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、V、Ti的质量分数,探讨了它们的分布特征.结果表明,椰树树皮较树叶更易积累重金属元素.对比两个城市椰树树皮、树叶中各重金属元素的质量分数可知,除三亚市椰树树皮中Cr、Ni的平均质量分数略高于海口市外,椰树树皮、树叶中其他重金属元素质量分数均为海口市大于三亚市.分析不同功能区椰树树皮和树叶中各重金属元素的质量分数可见,工业区中Co、Cr、Ni、Ti、V的质量分数相对较高,反映了工业活动对环境的影响;主干道附近w(Pb)较高,与车辆交通等人为活动密切相关.对重金属元素的相关性及生物吸收系数的分析表明,椰树对土壤中各重金属元素的吸收程度是有限的,其吸收程度与土壤中各重金属元素质量分数的高低并不一致,因此,其吸收程度除受土壤类型影响外,还受生物吸收能力的控制.     

Correlation between magnetic susceptibility and heavy metals in urban topsoil: a case study from the city of Xuzhou, China

Anthropogenic influence, mainly due to urban and industrial activities and traffic exhaust, may affect urban topsoil via atmospheric contamination and solid waste. Magnetic susceptibility measurements were conducted on 21 urban topsoil samples from the city of Xuzhou, China. High intensities of magnetic susceptibility were detected in the majority of the samples. SEM analysis shows that magnetic minerals are in the form of spherules and mainly due to anthropogenic inputs. The heavy metals Pb, Cu, Zn, Se, Sc, Mo, Fe, and Bi show strong correlations with magnetic susceptibility, and Ag, Ba, Cd, Ni, Cr, Sb, and Sn, on the other hand, show a weak correlation with magnetic susceptibility. Whereas, of these metals studied, only Hg has no significant correlation with the susceptibility. The Tomlinson pollution load index (PLI) also shows significant correlation with the susceptibility (χ). The present study shows that magnetic susceptibility is a fast, inexpensive, and non-destructive method for the detection and mapping of contaminated soils.     

青藏高原东部表土磁化率特征与环境意义

现代表土磁化率与气候因子关系的研究是黄土古气候重建的重要内容,在黄土高原地区取得了重要进展,但在青藏高原地区相对不足。在青藏高原东部系统采集了106个表土样品,分析了其磁化率的变化特征;并通过表土磁化率与气候因子的相关分析,讨论了气候因子对高原东部现代表土低频磁化率和频率磁化率的影响。结果表明：研究区表土磁化率特征主要受到温度和降水量的影响,水热组合差异影响表土磁化率值的高低。低频磁化率与气候因子的相关性较弱,总体上与温度的相关性优于降水量,可能表明其与气候因子的关系比较复杂;频率磁化率百分比与降水呈较好的正相关关系,表明该指标对降水量的变化更为敏感,可以用于青藏高原东部的古降水定量重建。     

磁化率对土壤重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例

通过对399件表层土壤磁化率参数与化学组成的分析测试,较系统地总结了沈阳新城子区土壤磁化率特征,并初步进行了磁化率对土壤重金属污染的指示研究。结果表明:(1)不同土壤类型中磁化率差异较大,棕壤中由于人为作用较大,其均值最高。不同堆积类型中磁化率差别较大,洪积物和残坡积物中平均值最高,冲积物中最低。不同农作物对元素的需求不一样导致磁化率的含量变化范围存在着区别。(2)土壤的磁化率与土壤中Cd、Pb、Hg、Cu、Zn等重金属元素含量呈显著正相关,且与土壤pH值呈显著负相关关系,能反映出土壤酸化的状况,对土壤污染程度有较好的指示性。(3)利用磁化率可以快捷地划分污染区。     

中国东部表层土壤磁化率特征及其指示意义

磁化率是环境磁学研究中较常用、较易获得的指标之一,但其解释和意义又最为复杂.对采自中国东部从北到南涵盖中国主要气候带的风化-成壤成因的79个表层土壤样品进行高、低频磁化率和非磁滞剩磁测试并分析其与降水量、年均温等气候参数的关系.结果表明:(1)发育于不同类型母岩的风化-成壤成因表层土壤磁学性质之间存在显著差异,各磁化率参数与气候条件参数之间的关系大不一样,在大空间尺度进行磁学与气候条件的关系研究时,必须充分考虑地质背景与母岩类型的差异.(2)发育于花岗岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量和年均温间呈显著负相关关系;而发育于玄武岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量呈显著正相关关系.被广泛认可的黄土-古土壤序列磁化率与成壤的关系不一定适用于大空间尺度的其他气候区域.(3)在风化-成壤过程中,磁性颗粒有变细的趋势,但降水强度增大时,一些超细颗粒较易被搬运离开原地,单一磁学参数结果难以反映气候条件及环境变化.(4)风化-成壤成因表层土壤非磁滞剩磁磁化率能较好地反映风化成因土壤的风化程度,但风化-成壤表层土壤磁学性质变化的机制特别是对相应土壤剖面的磁性矿物迁移转化有待深入研究.      

Concentrations of rare earth elements in topsoil from East China

Fifty topsoil samples collected from 12 different regions of East China have been analyzed for rare earth elements (REEs). The average REE concentrations of the 50 topsoil samples are much higher than world average and are characterized by LREE-enrichment, HREE-depletion, Eu-depletion and Ce-enrichment. However, the REE concentration is not strongly affected by the climate of the sampling site; it is controlled mainly by parent materials. The plot of Ce/Eu against Eu/Sm is proved to be useful to distinguish different parent materials of topsoil. Each element in the 50 topsoil has a good correlation with its neighboring element. Seven of the 13 values are above 0.987.     

广西北部湾地区表层土壤中Cu地球化学分布特征及影响因素研究

选取广西北部湾地区表层土壤为研究对象,采集7327件土壤样品,400件岩石样品,分析K_2O、Na_2O、CaO、MgO、SiO_2、Al_2O_3、TFe_2O_3和有机碳,探讨了土壤成土母岩、成土作用、土壤组成和土壤性质等对表层土壤Cu元素的影响。结果表明,研究区表层土壤Cu元素含量低于中国土壤背景值;风化作用对于Cu元素的次生富集起到极为重要的作用,强于成土母岩元素含量背景的影响。Pearson相关分析和主成分分析结果表明,土壤组成和土壤性质等因素中,含Al矿物、含Fe矿物和有机碳(SOC)对土壤Cu的富集起到主导作用;pH和含Ca矿物起到次要作用,而含K矿物、含Na矿物和含Mg矿物的作用较弱,可以忽略不计,SiO_2则起反作用。     

Geochemical studies on urban soil from two sampling depths in Tampere Central Region,Finland

Preliminary geochemical mapping was carried out within urban areas in Tampere Central Region, Finland, to gain a better understanding of element concentrations in urban soil and to provide information on baselines in soil within urban centres for soil contamination assessment purposes. The soil samples were taken from central city parks, day-care centres and school yards, and residential areas. Various sampling depths have generally been used in urban geochemical surveys. The aim of this study was to compare the results from two commonly used sample types taken from the same sites in urban soil: single samples of minerogenic topsoil from the 0–25 cm layer and composite samples of minerogenic topsoil from a depth of 0–2 cm. The concentrations of most of the studied trace elements showed a significant correlation between samples from 0 to 2 and 0 to 25 cm, but element concentrations differed between the two studied sample depths. For most of the studied elements, the median concentrations were higher in the 0–25 cm samples, but anomalous concentrations were more often found in the 0–2 cm samples. Some elements had elevated concentrations when compared with the Finnish guideline values for soil contamination assessment. This study did not conclusively establish whether a sampling depth of 0–2 or 0–25 cm should be recommended for similar studies in the future. Selection of the sampling depth in geochemical studies greatly depends on the aim of the project. In order to determine the upper limits of geochemical baseline variation, the deeper sampling depth appears to be more feasible. However, for the preliminary health risk assessment of areas with sensitive land uses, e.g. children’s playgrounds, samples from 0–2 cm depth are considered informative. Such samples may also be used to indicate local sources of dusting creating site-specific hotspots of potentially harmful elements in urban topsoil.     

Magnetic properties and heavy metal content of sanitary leachate sludge in two landfill sites near Bandung,Indonesia

Magnetic properties and heavy metal content of landfill leachate sludge samples from two municipal solid waste disposal sites near Bandung, West Java, Indonesia, and their correlation with heavy metals are studied in the present work. Leachate was found to be sufficiently magnetic with mass-specific magnetic susceptibility that varies from 64.8 to 349.0 × 10⁻⁸ m³ kg⁻¹. It is, however, less magnetic than the soils around the landfill sites. The magnetic minerals are predominantly pseudo-single domain and multidomain magnetite. Leachate samples from the older but inactive disposal site, Jelekong, are found to be more magnetic than that from Sarimukti, the younger and active site. The enhancement of leachate due to the soil-derived ferrimagnetic particles is possibly the same for both Sarimukti and Jelekong. The fact that strong correlation between magnetic parameters and heavy metals is observed in Jelekong but is absent in Sarimukti suggests that the use of magnetic measurement as a proxy measurement for heavy metal content in leachate is plausible provided that the magnetic susceptibility exceeds certain threshold value. Moreover, the accumulation of magnetic minerals and heavy metals in leachate might depend on the activity and the age of landfill site.     

巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带富硒土壤地球化学特征及影响因素北大核心CSCD

内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带发现大面积硒高含量区。为研究该地区富硒土壤的地球化学特征及土壤硒含量的控制因素,采集6250件表层土壤样品,并设计5条土壤垂直剖面进行化学元素测试分析。结果表明,研究区耕地土壤硒含量介于(0.06~0.77)×10^(-6)之间,平均含量为0.32×10^(-6),硒的背景值为0.32×10^(-6),是巴彦淖尔市表层土壤背景值(0.20×10^(-6))和中国土壤背景值(0.20×10^(-6))的1.6倍,且研究区耕地土壤中达到富Se水平(0.4×10^(-6)以上)的样品数为1072个,占全部采样点位的17.2%,表明研究区耕地土壤中硒含量相对较高。研究区土壤中硒和营养元素及重金属元素存在正相关关系,与土壤pH存在一定的负相关关系;硒在土壤垂直方向上分布总体上表现出表聚性特征,随剖面深度增加,硒含量逐渐降低。表层土壤中硒含量主要受土壤有机质含量影响,土壤垂直方向上硒含量主要受有机质与粘土矿物影响。     

石家庄城市土壤重金属空间分布特征及源解析

文章对石家庄市土壤重金属含量水平进行了研究,通过采集的220个城市土壤样品,分析了Al2O3、As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等8个元素。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市土壤中除As和Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对土壤重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Cu、Zn、Pb与人类的工业生产、汽车尾气排放有关。二是Ni、Cr、Cd除与工业生产有关外,还与燃煤活动排放有关。三是As、Al2O3主要与土壤母质有关(自然来源)。石家庄城市土壤的重金属含量高值区与工业区域、交通分布相吻合。