新安江流域土壤元素地球化学特征：来自岩石建造类型的约束

成土母岩是土壤形成发育的物质基础,其岩石建造类型为土壤的元素地球化学特征提供重要约束。针对新安江流域各类岩石建造发育的土壤,以小流域为调查单元开展了生态地球化学调查,系统开展了不同地质背景下不同层位的土壤及相应母岩的对比研究,获取了该流域主要岩石建造土壤层、成土母质层以及成土母岩等介质中的主量元素、养分元素、重金属元素及其他有益元素的分布及分配特征。结果表明：各类元素在同一土壤-成土母质-成土母岩体系中的地球化学特征表现出一致性,除部分主量元素及pH值在不同岩石建造发育的土壤中存在较小差异外,大部分元素在新安江流域土壤中的组成及分布显著受其成土母岩的岩石建造类型控制。其中,黑色岩系及碳酸盐岩发育的土壤与全区背景差异最大,显著富集Cd、Cu、Se、Mo等亲硫元素,存在一定的环境质量风险;红层发育的土壤普遍缺乏N、P、有机质等养分元素,火山岩与侵入岩发育的土壤普遍富K元素,碎屑岩与变质岩发育的土壤元素地球化学特征与全流域背景差异较小。     

滇中富碱斑岩风化剖面中重金属元素地球化学特征和环境风险评价

中国西南地区发育大规模富碱斑岩带,通常具有重金属高背景值的特征,岩石风化是重金属的重要来源,土壤重金属污染是全球性关注的热点问题。在云南水热条件充足、成土作用强烈的条件下,为了查清富碱斑岩成土过程中重金属元素地球化学行为特征以及可能带来的一系列生态环境问题。本文选择滇中姚安富碱斑岩岩石风化剖面为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)、X射线荧光光谱法(XRF)、容量法等方法测定岩石和土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Al₂O₃、TFe₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、MgO、SiO₂、有机碳等主微量元素含量和pH值,利用多元统计学方法和质量迁移系数研究风化剖面中重金属元素分布特征、迁移富集规律及影响因素,探讨富碱斑岩风化成土过程中重金属地球化学特征,揭示重金属元素迁移富集机制及可能带来的生态环境问题。结果表明：(1)富碱斑岩各风化层元素分布特征继承了基岩...     

广西北部湾地区表层土壤As分布特征及其影响因素

选取广西北部湾地区表层土壤中As元素为研究对象,采集了7 327个土壤样品,400个岩石样品,分析As、K₂O、Na₂O、CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、Ti、pH和有机碳（SOC）等指标,探讨了土壤成土母岩、成土作用、土壤组成、pH和有机质等对表层土壤As元素的影响。结果表明：As元素平均质量分数为7.96×10^-6,为中国土壤背景值0.80倍;风化作用对于As元素的次生富集起到极为重要的作用,明显强于成土母岩As元素背景的影响。Pearson相关分析和主成分分析表明：在土壤组成和土壤性质等因素中,含Al矿物（Al₂O₃）、含Fe矿物（TFe₂O₃）、含Si矿物（SiO₂）和SOC,对土壤As的富集起到主导作用;pH 和含 Ca矿物（CaO）的作用较弱;而含K矿物（K₂O）、含Na矿物（Na₂O）和含Mg矿物（MgO）对As的次生富集作用可以忽略不计。     

贵州安龙县耕地表层土壤营养元素地球化学特征

在安龙县耕地质量地球化学调查评价的基础上,通过对不同成土母岩、不同土壤类型和不同耕地地类表层土壤中有机质、N、P、K、Mn、B、Cu、Mo、Zn等营养元素进行分析研究。研究结果表明:(1)营养元素平均含量由高到低依次为:有机质＞K＞N＞Mn＞P＞Zn＞B＞Cu＞Mo,其中P、Mn、Mo、Cu、Zn平均含量高于贵州和全国背景值;有机质、N、B平均含量高于全国背景值、低于贵州背景值;K平均含量低于贵州和全国背景值。有机质、N、P、K、B 、Cu变异系数小于060,含量变化幅度相对较小; Mn、Mo、Zn变异系数在091110间,含量变化幅度相对较大。(2)不同成土母岩土壤表层营养元素中,有机质与N、B,N与B,Mn与Zn在 001 水平上显著正相关。P与K在 001 水平上显著负相关;Cu与有机质、N、B在 005 水平上显著负相关。(3)不同土壤类型营养元素主要呈微-弱富集或微-弱贫化,仅石灰土中Mn为中等富集、红壤中Cu为中等贫化。耕地表层土壤营养元素富集与贫化受成土母岩、土壤类型和耕地地类影响,成土母岩为主要影响因素。     

福建龙海土壤垂向剖面元素分布特征

基于福建省龙海市4类典型成土母质的垂向土壤剖面样品分析数据,研究了常量组分和微量元素含量及剖面分布特征。结果表明:研究区在温暖湿润气候条件下,化学风化作用强烈,Ca、Mg、Na、Si、K淋失贫化,含量明显低于全国均值,Al、Fe则相对富集,风化淋溶系数(ba)和硅铝铁率(Saf)值远低于全国土壤,土壤风化程度达到脱硅富铝铁阶段,花岗岩类成土母岩区风化作用尤为强烈;剖面土壤环境质量总体较好,微量元素含量与成土母质密切有关,九龙江口冲海积成因(剖面1)土壤重金属含量明显高于其他3个剖面;多数微量元素垂向分布受常量组分的控制,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn与土壤中Fe等组分具有显著正相关性。因表层土壤中细粒黏质组分随地表径流淋失或下渗迁移,导致表层土壤低Fe、Al和重金属元素;在生物地球化学循环和人为污染的影响下,Hg、Cd、Pb、Zn等在表层土壤呈富集特征;多数重金属元素的相对富集系数小于1.0,且表层土壤无明显富集特征,认为除Hg、Pb等少数重金属元素外,其他元素受人为污染影响较小。     

湛江市菠萝主产区基岩-土壤-菠萝元素迁聚特征

为研究元素在基岩-土壤-作物系统的迁聚特征,选取湛江市徐闻县菠萝主产区为研究区,采集土壤和菠萝样品,结合元素迁移系数、生物富集系数评价了基岩-土壤-菠萝系统元素的分布和迁聚特征。结果表明: 研究区土壤含富磷(TP)、土壤全铁(TFe₂O₃)、Co、Ge、S、Se含量丰富,土壤全氮(TN)含量中等,有机质含量以中等—较丰富为主,土壤全钾(TK)含量缺乏。基岩风化成土过程中,土壤中Pb、Cr、TFe₂O₃、Ni相对基岩表现为富集,Al₂O₃、Cu、Zn、Co、Mn、TP、K₂O相对基岩表现为流失; 土壤中Co、Cr、Cu、Ge、Mn、Ni、Zn主要来源于磁铁矿风化蚀变,Se主要来源于黄铁矿风化蚀变。菠萝果实对Cd、Hg为微弱吸收,Cd相对其他元素更容易在菠萝果实中富集。Ge、As、Cd、Se、Ni在菠萝根部最为富集,Pb、Hg、Cr、Cu、Zn在菠萝叶片最为富集,菠萝果实对Cu、Pb、Cr、Hg的吸收存在协同作用。研究成果可为当地菠萝产业发展提供依据。     

吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

对吉林省中部地区花岗质岩石及上覆残积土壤进行系统采样分析,研究表生环境中常量元素和微量元素含量变化,确定了花岗质岩石的风化特征及元素活动性规律：土壤中Ti、Mn、Co、Cu、Mo、V和Zr的平均含量高于岩石,而Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O、Sr、Th和U的平均含量低于岩石,其余元素含量差别不明显;在垂直剖面上,SiO2、Ti、V、Y和Zr的含量变化不明显,Al₂O₃、Ba、Th、U在土壤B层中有明显的富集趋势,U含量在表层明显下降;Mo的含量在土壤C层明显升高,在表层含量有所下降;MgO、K₂O、Na₂O、CaO在土壤O层和A层中含量明显降低;TFe和Mn含量在垂向剖面上没有明显变化。总体上,亲石元素在风化过程中表现出较强的活动性;亲氧元素则相对较为稳定,在表生环境中元素活动性较弱;亲硫元素活动性介于两者之间。     

重要生态功能区土壤化学元素的空间分布模式——以大兴安岭松岭区为例

大兴安岭森林带是我国“两屏三带”生态安全战略格局中的重要一环,其北段松岭区目前是生态地质调查的空白区,查明区内土壤中的元素含量以及空间分布模式,可以为该区生态保护与修复提供基础支撑。以松岭区表层土壤和深层土壤为研究对象,利用多目标区域地球化学采样及分析方法,探讨了各元素指标的地球化学特征及分布模式。研究区土壤的元素分布模式有以下特征: 全C、N、P、S在表层土壤中显著富集; K₂O、CaO、Na₂O、SiO₂在表层土壤中明显贫化; F、Cl、Br、I在表层土壤中高值区的分布受深层土壤影响,同时Br和I在表层土壤中的富集与有机质关系密切; 内梅罗综合指数显示As、Cd、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素在土壤中轻微超标。     

华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征

为了研究土壤常量元素来源及分布特征,分析了华东多目标地球化学调查区表层土壤和深层土壤常量元素质量分数的关系,以及不同成土母质发育的土壤常量元素质量分数之间的相互关系。结果显示：在该地区表层土壤和深层土壤中,常量元素存在显著相关性,质量分数比值为0.75～1.04,说明该区域表层土壤常量元素与深层土壤属于同一物质来源,主要来源于成土母质;常量元素在不同地质单元区土壤质量分数的高低及变异系数的大小除了成土母质原因,元素自身地球化学性质也是其主要影响因素;元素之间相关性及因子分析很好地区分出了在该地区成土过程中元素共生组合特征,即CaO-MgO-Na₂O、Al₂O₃-TFe₂O₃-K₂O、SiO₂3个组合。通过分析可以得出在该地区表层土壤常量元素对成土母质有良好继承性,因此能够利用表层土壤元素组合特征和质量分数高低在一定程度上辨别该地区土壤的成土母质岩性、来源和土壤机械组成。     

新疆若羌县农用地表层土壤硒氟碘地球化学特征

以新疆若羌县农用地表层土壤为研究对象,分析测定了2016年采集的142件表层土壤样品硒(Se)、氟(F)、碘(I)、Al₂O₃、SiO₂组分含量及有机碳(OrgC)、全氮(N)、pH等理化指标,据此重点探讨了研究区土壤中生命元素Se、F、I含量及其分布和影响因素,分析了不同成土母质、土壤类型中Se、F、I的含量特征。结果表明,研究区土壤呈碱性—强碱性,Se、F、I含量平均值分别为0.23×10^-6、645×10^-6和1.06×10^-6,其中Se、I含量低于全国表层土壤背景值,F含量远高于全国表层土壤背景值。Se、F、I三者相互呈正相关,且均与全氮(N)呈显著正相关,Se与SiO₂呈负相关,I与Al₂O₃呈正相关;母质类型和土壤类型是影响Se、F、I含量及其分布和地球化学特征的重要因素。对比不同成土母质区土壤元素含量,洪积物区土壤中Se、F、I含量较高,而在冲积洪积物区土壤中含量最低。对比不同...     

江苏富硒土壤成因类型及其元素相关性分析

在综合分析江苏区域生态地球化学调查和局部土地质量地球化学评估等相关数据的基础上，通过元素含量地球化学参数统计、相关分析和R型聚类分析等方法，探讨了江苏富硒土壤的主要成因类型及元素相关性特征。研究结果显示，江苏富硒土壤主要分为母岩型、沉积型、叠加型3大成因类型：母岩型富硒土壤源于富硒岩石，属于典型的原生富硒土壤，具有厚度大（最大厚度>150 cm）、Se含量高（多介于0.5～0.8 mg/kg之间）、与多数重金属元素无显著相关性等特点，其生态环境质量相对更优越，开发利用价值相对最高，岩石中Se的富集程度以及富硒岩层的产状、厚度、分布与地形条件是制约该类型富硒土壤生成与利用的关键因素；沉积型富硒土壤缘于特殊第四纪沉积作用，潟湖相沉积物是其基本成土母质，富硒土壤形成要经历成土母质初始富集、成土过程分选富集和成土后期表生富集3个阶段，土壤Se含量多在0.3 mg/kg左右，厚度多在30 cm左右，分布范围相对较大，土壤中Se与OM之间、多个元素对之间都具有显著正相关性，OM、pH、Eh、CEC、黏土矿物和Fe-Mn氧化物含量等都是制约该类型土壤Se迁移富集的重要因子，元素特征组合为Se-OM-N-CEC-Mg；叠加型富硒土壤缘于人为活动，其形成与自然成土过程或第四纪沉积作用基本无关，施肥、“三废”排放、河泥、粉煤灰扩散等可能是导致局部土壤富硒的主要因素，土壤Se含量一般为0.5～0.6 mg/kg，分布不均匀，富硒土壤厚度一般＜20 cm，元素特征组合为Se-Hg-As-Ca-pH，富硒土壤中As、Cd、Hg、Pb等重金属相对富集，开发利用此类富硒土壤须持审慎的态度。     

珠江三角洲不同成土母质发育水稻土镉活动性差异及其影响因素

随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明：不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K₂O、Na₂O、TFe₂O₃、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe₂O₃     

安徽省宣城市土壤硒地球化学特征及成因分析

通过1∶25万多目标土壤地球化学调查采集的表、深层双网格土壤样品,对宣城市土壤硒地球化学特征及成因来源进行分析。结果表明：宣城市表层土壤Se含量在(0.12～8.80)×10^-6,平均含量0.44×10^-6,区内足硒和富硒土壤分布广泛,占比分别为61.90%和35.63%,富硒土壤主要分布在宁国市宁墩镇—绩溪县伏岭镇、泾县晏公镇—宣州区百棵树—水东镇、泾县陈村—赤坑山、广德县新杭镇等地。土壤Se含量主要受母岩及成土母质控制,震旦系蓝田组,寒武系荷塘组、杨柳岗组等含炭质泥页岩、炭质硅质泥岩分布区,二叠系、三叠系、石炭系、寒武系、奥陶系等灰岩分布区土壤Se含量高,燕山期中酸性侵入岩、第四系分布区土壤Se含量低。不同成土母质中碳酸盐岩类、浅色碎屑岩类、浅变质岩类母质土壤Se含量高于晚更新世黄土、河流冲积物以及酸性岩类母质Se含量;不同土壤类型中石灰岩土、粗骨土、石质土、红壤Se含量高于水稻土、黄褐土、潮土Se含量。土壤Se含量与V、Cd、Ba、Ag、Zn、Mo、U、Ni、Sb、P、S以及有机质等理化指标相关性较好,土壤全量硒与有效硒相关性较好。区内...     

广西钦州典型农业区表层土壤Se含量分布特征及影响因素

为了解广西钦州典型农业区表层土壤中Se含量水平和空间分布特征,系统分析Se含量分布的影响因素,为富硒土地的规划利用提供科学依据,在钦州市新光农场采集348件表层土壤样品,利用多元统计分析、冷热点分析、地理探测器等方法,讨论不同因素对Se元素分布的影响。结果表明：研究区表层土壤中Se含量为0.07～2.56 mg/kg,平均值为0.91 mg/kg, 89.38%的土壤样品符合富硒标准;Se含量在空间上呈聚集分布状态,热点区域主要位于研究区西部和西北部;数理统计分析表明,以泥盆纪碎屑岩、碳酸盐岩为成土母质的土壤具有较高的Se含量,Al₂O₃和Fe₂O₃与Se含量相关性显著;地理探测器分析表明,Al₂O₃、Fe₂O₃、成土母质和有机质含量对Se含量的空间变异能力解释能力较强。综合分析表明,成土母质和土壤理化性质是土壤Se含量空间分布的主要影响因素,研究对钦州富硒土地调查与利用有较好的参考价值。     

土壤—作物系统中重金属元素的地球化学行为

对我国部分土壤和作物中重金属元素的分布特征作了概括性的论述，指出重金属元素的富集或贫化与成土母质、土壤环境等因素密切相关。母质母岩中元素含量高则相应土壤中该元素富集；土壤偏碱性或氧化条件下，重金属元素的有效性低；重金属元素通常富集于土壤表层0-20cm层位。不同种类的粮食、蔬菜对土壤中重金属元素具有不同程度的吸收和富集能力，叶类菜比茎类菜对重金属具有更强的吸收和富集能力，粮食作物的根比籽粒含重金属更多。对已污染的土壤大多采用生物修复和生态修复方法。     

彩霞山铅锌矿原生晕地球化学特征及深部矿产评价

彩霞山铅锌矿是位于哈萨克斯坦-准噶尔板块南缘的热液型铅锌矿床。对其Ⅱ号矿体36号勘探线剖面的原生晕特征研究表明：1）矿体前缘晕元素为Cd、Hg、Zn、As、Cu,近矿元素为Ag、Pb、Sb,尾晕元素为Sn、Mo、W; 2）根据格里戈良分带指数法计算,其原生晕轴向分带序列（由矿体头部至尾部）为Zn-Mo-Hg-Cd-Cu-As-Ag-Sb-Sn-W-Pb。采用相关分析、聚类分析和因子分析方法研究了成矿元素与相关金属元素、主量元素之间的亲缘性,并建立了(Cd+Hg)/(W+Mo)、F₁因子以及主量元素Fe₂O₃、Na₂O 和Na₂O/K₂O等评价指标。根据各评价指标的分布特征,认为在矿体深部仍有良好的找矿前景。     

云南省西部地区土壤地球化学基准值特征及成因分析

基于云南省西部地区土地质量地球化学调查数据资料,采用具有稳健特性的中位数表征深层土壤52种元素的地球化学基准值,对比分析了不同成土母质和用地类型的元素分布特征和富集贫化规律,进一步采用因子分析从元素组合特征角度剖析了地球化学基准值的成因机制.结果 表明:研究区土壤中铁族元素、亲铜元素、矿化剂和卤族元素、稀有稀散稀土元素...     

浙北地区土壤元素有效量及其影响因素研究

浙江省北部地区调查研究表明,受成土母质来源、土壤类型及其理化性质等因素的影响,土壤元素全量、有效量及其有效度表现为:1)低山丘陵岗地土壤中As,Cd,Mo,Pb和Se全量较高,As,Cd,Fe,Pb,Se和Zn有效量较高;而山前平原区土壤中Hg,Pb和Zn元素全量较高,由地表向深部的下降递度较小,显示为原始沉积成因特点。2)中酸性、富含有机质的红壤和水稻土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效度较高,水稻土Hg有效度最低;弱碱性或碱性、贫有机质的潮土和滨海盐砂土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效量较低,但B有效量及有效度均较高。3)统计分析表明,土壤中Mn,Cu,Zn,Mo,Cd,Pb,Se等元素全量与有效量间具显著正相关性,表明全量是有效量的重要影响控制因素;有机质含量与Fe,Cu,Zn,Cd,As和Pb有效度间为显著正相关,说明有机质较高有利于土壤元素活化;Fe,Cu,Zn,Cd,As,Pb和Se有效度与pH值为显著负相关,表明土壤酸性增强(酸化)会增加这类元素的生物有效性。     

雷州半岛土壤地球化学背景值研究

基于雷州半岛多目标区域地球化学调查数据资料,计算了该区的土壤地球化学背景值,并对背景值特征及分布进行了探讨.结果表明:雷州半岛土壤富集B、CaO、Ti、Cd、Se、V、Zr等,贫乏Th、Corg(有机碳)、U、I、Mn、K2O、Co、Tl、Rb、Mo等指标,表层土壤呈酸性背景;不同成土母质土壤背景值差异明显,以玄武岩风...     

安徽省潜山县地质背景、土壤类型对土壤有益微量元素含量的综合影响

土壤中有益微量元素的含量受多种因素影响.根据不同地质背景特征,安徽省潜山县划分为7类成土母质.该文对不同成土母质、不同土壤类型进行了土地质量地球化学调查,8116件土壤样统计分析结果显示:潮土的Cu和Zn平均含量明显高于其他土壤类型,棕壤的Mo和Se平均含量也明显高于其他土壤类型;在相同土壤类型,不同成土母质之间微量有...