云南省盈江县旧城—姐冒地区铅地球化学特征及风险评价

基于云南省盈江县旧城—姐冒地区4 706件土壤表层样品和9条土壤垂向剖面,开展土壤Pb地球化学特征研究,并结合"全国第二次土地调查"图斑进行土壤Pb引发人体健康风险评价。结果表明:研究区表层土壤Pb平均含量为43.40 mg/kg,其背景值是全国土壤A层平均值的1.55倍,样品超标率为3.10%;表层土壤Pb元素空间分异明显,分布特征受成土母质和人为活动等因素共同影响;残坡积土壤剖面中Pb含量较多继承了成土母质的物质组成,表现出由表层向深层轻微富集的特征,不同成土母质发育的土壤中Pb含量特征整体表现为:花岗岩板岩片麻岩、变粒岩碎屑岩;第四系冲积土壤剖面中叠加有明显的人为活动影响,Pb含量表现出由深层向表层富集的特征;研究区土壤Pb引发人体健康风险的可能性整体较小,在目前的土地利用和耕作方式下,基本可以得到安全利用。     

生态地球化学评价中建立土壤元素地球化学背景方法研究:以太原盆地潮土中Hg、Cd、Pb、As为例

深层土壤与表层土壤中元素质量分数的差异被一些学者归因于表层土壤受人为污染所致。文中通过解析山西太原盆地深、表层潮土中Hg、Cd、Pb、As的地球化学分布特征,并通过对比研究区与基本保持清洁状态的源区土壤中相应元素质量分数变化特征,论述了成壤过程中元素的自然分异作用是造成深、表层潮土中Hg、Cd、Pb、As质量分数显著差异的主要原因,以及人为污染仅在局部地区造成Hg、Cd、Pb、As在表层潮土中富集的观点。通过求解太原盆地表层潮土中Hg、Cd、Pb、As地球化学背景值的实例,详细介绍了以深层土壤元素的地球化学背景为参照系,运用相关分析和累积频率分析求解表层土壤元素地球化学背景值的方法。     

廊坊地区土壤重金属污染程度评价

利用河北省多目标地球化学调查资料,研究了廊坊地区表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Pb的富集特征与污染程度.与我国土壤元素背景值相比,廊坊地区表层土壤中Hg的富集系数较大;与研究区元素背景值相比,Cd、Hg富集系数较大,富集程度依次为Hg＞ Cd＞ Pb＞ Cr＞ As.地积累指数污染评价结果表明,以全国土壤...     

辽宁丹东地区土壤Se元素地球化学特征及其影响因素

以辽宁省丹东市富硒（Se）土壤为研究对象,依据表层土壤、土壤剖面及成土母岩的调查数据,研究了土壤中Se元素质量分数、分布规律及其影响因素。结果表明：研究区表层土壤中Se质量分数变化范围为（0.028~0.910）×10^-6,高于全国土壤Se质量分数平均值;Se元素空间分布受辽河群影响,显示出表层富集特征。研究区土壤中Se元素富集主要有以下原因：Se元素来源于盖县岩组和高家峪岩组变质岩,其富集受成土过程影响较大,棕壤土层中黏粒或铁氧化物等聚集,易与Se结合发生聚集;区内表生环境地球化学作用对表层土壤中Se元素起到一定的富集作用,土壤中S、N与Se相互吸附固定,有利于土壤Se的富集,此外Al、Fe氧化物对Se具有很强的吸附能力;研究区土壤中Se质量分数与pH值具有显著的负相关关系,土壤中pH值越小,Se质量分数越高。总体上,研究区土壤硒质量分数与有机碳、铝铁氧化物、S、N质量分数具有较好的相关性,这与广州、江西丰城、湖北恩施等地开展的富硒研究相一致。     

云南省安宁地区土壤重金属等元素生态地球化学调查与评价

云南省安宁市是长江上游滇中经济发展和生态文明建设的重要地区。本文以2018～2020年度在安宁地区系统采集的表层土壤样品为研究对象,对研究区表层土壤重金属等元素含量特征和富集程度进行研究,利用地累积指数和潜在生态风险评价指数对土壤重金属的生态风险进行评价,并采用相关性和主成分分析其来源。结果表明,研究区土壤重金属Cr、Zn、As、Cd、Pb、Hg以及放射性元素U显著高于云南省土壤背景值,且变异程度较高,空间分布不均;重金属Cr地质异常累积程度最高,As、Cd和Hg潜在生态风险等级高,生态风险主要集中在磷矿采区及螳螂川流域钢铁厂、化工厂周边。研究区土壤中Cr、Ni、Cu可能更多地来源于成土母质;Cd、Pb、Zn和As高含量区受人为活动的影响较为显著;Hg可能存在复合污染源。本研究结果将为识别安宁地区土壤重金属的来源及当地土地资源安全管护提供科学依据。     

北京市延庆区土壤重金属元素地球化学特征及其来源分析

北京市延庆区是首都生态涵养区,开展土壤重金属分布特征及来源解析研究对保障土地安全利用、防控生态环境风险具有重要意义。采集延庆区2 354件表层土样及44件深层土样,测试分析了重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、V、Zn及Sc等含量。采用空间分布分析、多元统计分析与受体模型相结合的方法,阐明了土壤重金属元素分布特征,解析了土壤重金属潜在来源,并计算了不同来源对土壤重金属的相对贡献率。结果表明,表层土壤中V、Cr、Ni、As元素主要来源于成土母质,Cd、Zn、Pb含量高值区集中分布于人口密集区域,人为活动对该3种元素影响较大,而Hg主要受大气干湿沉降的影响。深层土壤中Hg元素在居民区含量较高,而其余元素均未受到人为活动的影响。     

广东省揭阳市土壤铅的空间分布特征及影响因素

以广东省揭阳市土壤为研究对象,采集了表层土壤(0~20 cm)样1 330个和深层土壤(>150 cm)样331个,测定了土壤Pb含量。利用GIS空间分析技术、半变异函数拟合和方差分析等方法研究土壤Pb含量的空间结构、特征和影响因素。结果显示: 揭阳市不存在明显的土壤Pb污染,表层土壤Pb含量平均值39.26 mg/kg,低于揭阳市土壤Pb背景值(43.71 mg/kg),略高于广东省土壤Pb背景值(36.00 mg/kg);富集因子表明研究区表层土壤Pb富集程度主要为无富集和轻微富集,分别占52.11%和42.63%,Pb富集不明显;研究区表层土壤Pb空间分布呈中等自相关性;表层土壤Pb高值区主要分布在人类活动影响强烈的东部和南部地区。按土地利用、成土母质、土壤类型及其理化性质的分类统计表明,林地及未利用地表层土壤Pb含量最高;页岩风化形成的土壤Pb含量显著高于其他成土母质区土壤;黄壤Pb含量相对较高;有机碳和pH值均与土壤Pb含量呈显著正相关。     

西南印度洋中脊活动与非活动热液区沉积物元素地球化学特征对比

龙旂热液区与断桥热液区分别是西南印度洋中脊典型的活动与非活动热液区。为研究两区内表层沉积物地球化学特征,对共59件表层沉积物进行了元素地球化学测试,对其进行物质组分、富集系数与R型聚类等分析。结果表明:两区内普遍含较高的Ca、Sr、Ba等生源元素和Fe、Mg、Si、Al等围岩元素,而构造、围岩和热液活动等因素的不同,使两区沉积物的元素地球化学特征存在差异。龙旂区沉积物出现了源于超基性围岩的组分并体现在元素聚类组合中,其沉积物中热液富集相关元素Cu、Zn、Fe和Co等。断桥区更高的生源元素含量可能指示其热液活动停止后,主要受生物沉积作用的影响,该区热液相关元素与基性围岩联系紧密,表现出Pb与W的明显富集。     

云南个旧锡矿区矿业活动对土壤重金属的累积贡献

矿业活动是土壤重金属累积的重要原因之一。分析云南个旧锡矿区矿业活动区、与矿业活动区地质条件相同的矿业活动影响区和未受矿业活动影响的参照区表层土壤7种重金属元素之间的相关性,以参照区表层土壤重金属总量、参照区土壤重金属似背景值分别评价矿业活动对矿业活动区和矿业活动影响区土壤重金属的累积贡献量和贡献率。结果表明,矿业活动区重金属累积贡献率排序为PbZnAsCuCdCrHg,影响区重金属累积贡献率排序为PbZnAsCuCdCrHg,Pb、Cd、As、Zn、Cu与矿业活动关系密切,矿业活动区Pb、Cd、As均表现为极高累积和极高风险,应作为矿业活动治理的重点元素。     

长江三角洲表层土壤Sn元素的空间分布特征 及影响因素

对长江三角洲地区表层土壤Sn含量的空间分布特征进行分析,发现土壤平均含Sn量为8.35mg/kg,远远高于全国A层土壤Sn的背景值2.6mg/kg,表层土壤中Sn空间分布不均匀,呈现由苏锡常、宁镇扬、杭嘉湖、宁绍等经济带增高的趋势。各种沉积环境、土壤类型中Sn的含量也较全国类似或同类沉积环境、土壤类型中Sn的含量高,显示了高背景的特点。人类活动影响强烈区表层土壤中Sn元素富集明显,90.39%的面积区表现出富集的特征,富集系数大于2的强富集区面积占44.03%。另外,Ag、Bi、Hg、P、Pb、Sb、Se、TOC等也与土壤Sn呈相关性,可能与土壤Sn的富集有成因联系。     

重金属元素的时空分布与矿山采矿历史的地球化学非线性响应

人类活动对环境影响严重,采矿活动尤甚。对矿山环境的研究重要而迫切,特别是重金属元素污染,其首要问题是重金属元素的迁移能力和影响因素,归根结底是污染元素从污染源到外围区域的时空响应和时空结构。中国铜陵、铜绿山等众多金属矿山具有悠久的采矿历史,在为国民经济带来重大效益的同时,也带来了众多的环境问题。目前对矿山环境的研究多集中在非动态及调查性研究方面,很少从时间与空间结构2个角度同时考虑地球化学迁移转化的机理;国内关于矿山环境的研究资料也不多。建议在矿区重金属环境地球化学的研究中应用非线性研究手段,重点是分形、多重分形、非线性时间序列等分析方法,研究重金属元素的时序分布和空间展布机制。     

多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。     

城市土壤环境地球化学研究--以苏州市为例

通过苏州城市环境地球化学调查工作的实施，对城市土壤环境地球化学研究的工作方法进行了初步研究。结果显示。苏州城市土壤的主要污染区域分布于东南居民生活区、西部工业区、东部木材加工厂集中区及公路干线一带；主要污染物为重金属、有机污染物多环芳烃、有机氯农药等。根据城市自然地理环境、功能分区特点和分布面积大小，确定土壤环境地球化学采样密度和测试项目是城市土壤环境地球化学研究的关键技术。     

小秦岭金矿带农田土壤重金属的时空变异趋势及其意义

研究农田土壤重金属累积的时空变异特征及定量化预测变异趋势,是探讨土壤重金属地球化学累积效应及预警方法的关键。收集整理小秦岭金矿区以往调研资料和陆续的动态监测数据,对比分析了近28年来研究区农田土壤重金属特征污染物Hg、Pb、Cd、Cu的时空变异特征和扩散速率,并利用年均增长量和总变化率2个参数,定量计算了研究区土壤Hg、Pb、Cd、Cu的累积速率,探讨其环境意义。分析表明,1985年至今研究区农田土壤重金属Hg、Pb、Cd含量平均值持续增长,Cu有所波动,但总体也呈增长趋势。在区域分布上,Hg、Pb、Cd基本以双桥河流域为浓集中心,随着时间的推移,污染范围均逐渐扩大,且向下游有加重的趋势,Cu和Pb的污染范围虽然也在扩大,但极重污染区正在减小甚至消失。     

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。     

土壤和沉积物中元素的化学形态及其顺序提取法

介绍了形态分析的概念和化学形态分析方法，探讨了广泛应用于土壤、沉积物重金属形态分析中的Tessier和BCR顺序提取方案及其异同，综述了顺序提取方法在地球化学、环境科学、农业科学等方面的应用及中国相关标准物质的研制现状。     

土壤重金属环境质量矿物学评价方法

利用环境矿物学理论和方法阐明了土壤矿物控制重金属活动状态，具体分析了重金属在矿物表面、层间域和孔道内可能的赋存位置。实验研究结果表明，矿物吸附重金属的作用受到介质pH值、介质离子强度等因素的影响。采用系统聚类分析方法，能定量地分析稳定的硫化物结合态微量有毒有害重金属元素的数量。利用粉晶X射线衍射分析方法，能定量地测定土壤矿物组成和含量。新提出土壤环境质量矿物学方法评价流程。该方法是在利用生态地球化学方法所完成的元素总量调查成果的基础上，开展单元性与剖面性土壤矿物组成与含量测定，查明表层土壤和深层土壤的矿物组成和分布，评价土壤中重金属的赋存状态及其对食物链的影响。旨在为农业地质环境评价提供新方法，切实提高农业地质环境调查质量与服务水平。     

江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究

以24 186个表层土壤(0～20 cm)和6 127个深层土壤(150～200 cm)样品之Cd、Hg、Pb、As等含量数据为基础,研究了江苏全省土壤环境的重金属分布与主要污染特征.结果表明.全省自然土壤环境与人为活动土壤环境的重金属元素分布都不均匀,但人为活动土壤环境中的不均衡程度远高于自然土壤环境:全省农田中有1.02%的土壤受到Cd、Hg、Pb等8种重金属的严重污染,苏州市、无锡市土壤环境被重金属污染的程度相对严重;工业化、城市化进程中的人为活动及自然地质作用都是引起江苏局部土壤重金属污染的重要原因,自然成因的重金属污染土壤多呈面状、多元素、低强度、双层污染等特点,从而与人为成因的重金属污染土壤有所区别.     

内蒙古白音郭勒地区地球化学异常提取方法对比研究

勘查地球化学的基础性问题是如何合理地提取地球化学异常下限,这是影响勘查地球化学在矿产勘查中效果的主要因素。利用SPSS软件,通过含量对数频率直方图,结合偏度、峰度检验法检验元素的含量分布型式,发现研究区的Cu、Ag、Pb、Zn元素不服从正态或对数正态分布,而呈现多峰态、高丛集的多重分形特征。采用传统的统计学方法、85%累计频率法、含量-总量多重分形法提取相关元素地球化学异常,并进行对比研究。研究结果表明,基于元素空间分布及含量分布规律的含量-总量多重分形方法,有效克服了传统方法的局限,比较客观地反映研究区的地球化学异常信息,是研究地球化学异常比较合理的方法。     

成都平原农田区土壤重金属元素环境基准值初步研究

土壤重金属污染已成为制约人类社会发展及危害人类健康的重要因素,制定土壤重金属元素的环境基准值对控制土壤重金属污染及保护生态安全具有重要意义。以成都平原农田区为例,以保护地下水安全为目的,以室内模拟淋溶实验为手段,尝试性地计算了研究区不同类型土壤重金属元素的环境基准值。研究结果表明:(1)不同类型土壤各元素在土壤—水间的分配系数差异较大;(2)不同类型土壤Hg和Cd环境基准值差异不大,Hg环境基准值平均为0.3μg/g,Cd的变化范围为0.3～0.5μg/g;As和Pb环境基准值差异较大,As的变化范围为18～24μg/g;Pb的变化范围为24～41μg/g;(3)研究区土壤基本处于保护饮用水的安全范围之内,但黄壤中Pb、紫色土中Cd和Pb、棕壤中Hg和Pb具有潜在的影响地下水安全的生态风险。这对研究区进行风险评估具有重要的参考价值。