四川昭觉县中部乡镇表层土壤硒地球化学特征

硒元素是人体必需的微量元素之一,食用富硒农产品是人体获取和补充硒元素的主要途径,调查区域硒地球化学特征是有效地利用富硒土地资源以及开发富硒农副产品的重要依据。本文选择四川省昭觉县域内较为重要的农耕乡镇采集表层土壤样品,采用原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱法等方法测定1328件土壤、19件玉米及20件土豆中硒等地球化学指标含量,利用相关分析与统计学等方法,结合距离加权反比插值法,探讨研究区硒含量、分布和影响因素等地球化学特征,评价土壤与作物的富硒情况及安全性。结果表明：①研究区表层土壤硒含量范围为0.04~1.50mg/kg,平均值为0.33mg/kg,划定富硒土壤面积为7.23km2,占全区土壤面积的30.31%,玄武岩发育的土壤硒含量最高,平均值为0.4mg/kg,表明区内地质背景与土壤硒含量密切相关,区内富硒土壤主要受含玄武岩夹苦橄岩、凝灰质砂泥岩的峨眉山玄武岩组地层控制;②不同的用地类型和土壤类型对硒元素的富集能力不同,人为农业活动导致土壤对硒的吸附能力下降,黄棕壤土层中黏粒或铁氧化物等易与硒结合富集;酸性土壤中硒含量与pH值成反比;土壤有机质与硒含量呈显著的正相关;土壤质地对硒含量具有一定的控制作用;③富硒土壤产出的玉米和土豆富硒率极低。研究结果认为昭觉县在开发利用富硒土壤时,旱地与水田等农耕区应及时补充有机肥并调节土壤酸碱度,并积极利用富硒资源开发其他农业产品。     

滇西小龙潭矿区富碱斑岩地球化学特征与成因

岩石地球化学分析表明小龙潭斑岩高钾(K_2O/Na_2O=0.85~8.39)、富碱(K_2O+Na_2O=9.05%~12.45%),总体属于钾玄岩系列的岩石。岩石富集Rb、Ba、Th、LREE等大离子亲石元素而亏损Ti、Nb、Ta、HREE等高场强元素,具有较高的ΣLREE/ΣHREE比值和(La/Yb)N比值,具中等程度Eu负异常。从岩石地球化学特征分析,小龙潭富碱斑岩起源于金沙江洋壳俯冲交代作用形成的富集地幔,富碱斑岩可能与Cu、Mu、Ag成矿作用密切相关。     

滇中富碱斑岩风化成土过程中元素地球化学行为及其主控因素

富碱斑岩带分布较广,目前对其风化过程中的元素地球化学行为研究较少。笔者等以滇中姚安富碱斑岩为例,通过对其化学风化过程的研究,有助于了解富碱斑岩成土过程中元素富集贫化控制因素,丰富碱性岩浆岩风化成土理论。笔者等分析了富碱斑岩风化过程中的矿物风化特征、元素含量分布特征、化学风化趋势、元素迁移富集特征及主控因素,结果表明：富碱斑岩各风化层元素含量与基岩具有继承性,体现了原位风化的特征,符合北亚热带季风气候下云南境内上扬子地块岩石的风化特征;与大陆上地壳组成（UCC）相比,风化成土过程中Ca、Na、K等阳离子强烈淋失亏损,Fe、Al富集;化学风化过程主要发生脱Ca、Na、K、Mg、Si与富Al、Fe作用,风化早期主要为去Ca、去Na过程,风化中、晚期为去K、去Mg、富Al、富Fe过程,并伴随着强烈的脱硅作用;结合迁移系数,常量元素活动性强弱顺序为：Ca>Na>K>Mg>Si>Al>Fe;微量元素地球化学行为一方面主要受地球化学性质相似的常量元素行为控制,另一方面Al、Fe氧化物/氢氧化物和受黏土矿物吸附作用的影响,Sm、Nb、Sc、Th、Ti、U、Y、Cu、Cr、Ni随风化原地残余富集,Ba、Rb、Sr与K、Na、Ca、Mg等常量元素行为一致,随风化而淋失迁出。     

黑龙江讷河市富锗土壤地球化学特征及影响因素浅析

锗是生命的必需元素,随着近年来中国各地富锗土壤的发现,开发富锗土地逐渐得到社会的重视。本文采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)等技术测定黑龙江讷河地区土壤,讨论该区土壤锗地球化学特征、影响因素及主要农作物富锗情况,探究富锗土地开发潜力。结果表明：①讷河地区表层土壤锗含量为0.74~1.78mg/kg,平均值为1.13mg/kg,其中富锗土壤面积约599.8km2,占全市面积的9.31%;②土壤锗元素来源为中更新统上荒山组和上更新统顾乡屯组地层,不同土壤类型土壤的锗含量以沼泽土和黑土为最高。③讷河地区主要农作物以黄豆的锗含量最高,且较外围地区作物中的锗含量高出近2倍。综合认为,讷河地区具有连片富锗土壤,锗含量与地层、土壤类型及人为活动有关,作物以黄豆最为富集锗,具有良好的开发富锗农业前景。     

扬子地台西缘富碱斑岩的岩石地球化学特征及找矿前景

扬子地台西缘富碱斑岩带以往只有为数不多的中-小型斑岩铜钼矿和中-大型铅矿床, 近年发现了较多的大、中、小型金(银)矿床, 预示该区有较好的找矿前景。本文系统收集和分析前人研究成果, 总结归纳该区带富碱斑岩的岩石学、岩石化学、岩石蚀变、稀土元素配分、包裹体地球化学、稳定同位素及含矿与非含矿富碱斑岩区别等特征, 认为该区带富碱斑岩主要由富碱花岗斑岩类和碱性正长斑岩类组成, 为喜马拉雅早中期的浅成-超浅成侵入体, 岩石的Si2O含量偏低, 富碱高钾, 与澳大利亚“A”型花岗岩相似; 岩体间稀土总量、轻重稀土元素比值及δEu值基本近似, 稀土元素组成模式曲线均为向右陡倾斜的平滑曲线, 显示成岩成矿物质来源于上地幔与下地壳, 两类富碱斑岩的岩浆演化和成因具有同一性。通常在岩体规模较小、形态复杂、碱质相应偏低, 富含Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等矿化元素和Li、Rb、Cs等稀土碱金属元素, 蚀变类型多、蚀变较强、分带好, 稀土元素(ΣREE)总量偏高的岩体中, 有望找到大型的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag矿床。     

山东省安丘地区农业土壤重金属元素地球化学特征及环境评价

为了解山东安丘地区土壤重金属污染现状,在该区系统采集了10 194件表层土壤样品,对Cd、Hg、Pb、As等8种重金属元素含量开展测试分析,并采用地学统计、多元统计等分析方法,探讨重金属元素的地球化学分布特征及其可能的来源。结果表明,研究区土壤中Cd、Hg、As含量平均值与潍坊市土壤背景值相当,其他元素含量平均值稍高于潍坊市土壤背景值,8种重金属元素均值均小于规范风险筛选值。根据聚类分析,8种重金属元素主要分为4类,第一类为Cr、Ni、Cu和Zn,其分布主要受成土母质等自然因素的影响,且Zn同时还受人类活动影响;第二类为Cd、Pb,第三类为Hg,其分布特征受金属冶炼加工、交通、采矿等人类活动影响较大;第四类为As,除继承成土母质外,其分布特征还受人为活动的影响。采用《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)评价研究区土壤环境质量,结果表明研究区土壤环境以安全区为主,无风险,仅在个别地方存在点源污染。     

内蒙古包头市固阳县某铁矿区周边土壤多元素测定与健康风险评价

矿产的开发利用会向周边土壤释放重金属元素,当人体摄入或接触受污染的土壤则可能会产生健康危害。铁矿是中国分布最为广泛的矿种之一,但前人对铁矿区土壤重金属健康风险的研究较少,尤其是干旱区铁矿。干旱区生态脆弱,修复困难,因此需要更加科学地对土壤加强管理。本文以内蒙古包头市固阳县某铁矿区为研究对象,采集表层土壤101件,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法和原子荧光光谱法测定了土壤中的重金属含量,研究元素的特征,并利用健康风险评价法评价重金属对人体的健康危害,提出土壤污染筛选值。结果显示：①研究区土壤中Cu、Cr、Ni变异系数大于0.5,平均含量明显高于河套平原背景值;②Cu的高值区主要分布于尾矿库与选矿厂周边,Cr、Ni的高值区主要分布于基岩山区;③健康风险评价结果表明各元素的危害商(HQ)均小于1,由大到小顺序为As>Cr>Ni>Cu>Cd>Zn>Hg,总危害商(HI)的平均值为0.542,有1个点HI大于1,位于矿区南部基岩区,Cr、Ni、As的贡献率分别为59%、25%、15%,总致癌风险指数(CR)均小于10-4;④基于人体健康计算提出研究区土壤Cr、Ni、As的污染筛选值为541、579、32.8mg/kg。本研究揭示了：①研究区Cr、Ni主要受到成土母质影响,Cu主要受到选矿活动影响;②土壤重金属总体上健康危害较低,受成土母质影响较大,但仍需关注尾矿库周边污染元素的累积情况,并避免经口摄入污染物;③不同地区或不同类型的铁矿中的伴生元素不同,仍需对各气候分区内不同类型的铁矿进一步开展研究。     

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价

在北京市密云区西南部农业区系统地采集了1 065件表层土壤样品,对其中Ni、V、Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg 8种重金属元素的含量开展了测试分析。采用多元统计分析法及空间分析法,阐明了这些重金属元素的地球平均化学分布特征,并探讨了其可能的主要来源。结果表明,8种重金属元素主要分为3类：第一类为Ni、V、Cr、As,其含量低于北京地区背景值,其分布主要受成土母质等自然因素的影响;第二类为Cd、Pb、Zn,其平均含量高于背景值,且居民区含量最高。除继承成土母质外,此类元素的分布特征受人为活动影响较大,其中Cd受人为活动影响的程度明显高于Pb和Zn;第三类为Hg,推断大气沉降为影响Hg分布的主要因素。主要采用Hakanson法评价了土壤中重金属的生态风险,结果表明该地区潜在生态危害指数较低。     

基于电感耦合等离子体质谱/光谱技术研究朱溪钨铜矿床原生晕地球化学特征

江西朱溪钨铜矿是近年新发现的具有超大型规模前景的钨铜矿床,本文采集了大量朱溪钨铜矿床样品,用偏振激发能量色散X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱/光谱等技术分析主量和微量元素含量,根据各元素的含量水平以10种主要成矿元素(W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Ag)作为分析研究区原生晕地球化学特征的指示元素。结果表明,Cu、Zn、Ag、Pb和W、Bi、Sn、Mo的元素共生组合十分明显,同时W与Cu也有相关性,富集W的部位同样也富集了Cu。成矿元素在空间上的分布特征为:1同一剖面上越往北西方向,W为主的高温元素更为富集;平面上越往南西方向,W为主的高温元素更为富集;越往深部,W为主的高温元素更为富集。2Cu为主的中温元素富集深度比W为主的高温元素富集深度浅。研究认为,铜矿富集部位在中、深部(-1400~-1500 m),钨矿富集部位在深部(-1400~-1900 m),Ag、As、Sb等低温元素的富集部位更靠近地表(-1100~-1200 m)。这种剖面线上和平面上的原生晕地球化学特征为该矿床进一步勘探工作与成矿预测提供了理论依据。     

雄安新区土壤重金属污染特征及健康风险

土壤质量状况直接关系到农产品安全和人类健康,是农业种植和土地规划重要的参考依据。四川成都唐昌镇作为成都市重要的菜篮子基地,农业种植发达,目前该地区土壤质量状况尚不清楚。为了准确掌握当前唐昌镇农业种植区表层土壤元素含量特征和质量等级,本文通过开展1∶5万土壤质量地球化学调查,采集表层土壤810件,采用X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱法等方法测定了N、P、K、As、Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Se等元素含量和pH值, 进行土壤养分等级、土壤环境质量等级、土壤地球化学综合等级评价。结果表明：①与全国表层土壤相比,研究区表层土壤略富集Zn、Pb,较富集Se,强烈富集N、P、Cd、Hg,土壤总体呈弱酸性。②土壤养分综合等级以二等较丰富为主,面积占比88.0%,土壤肥力较丰富;土壤8项重金属元素环境质量等级中的一等土壤面积占比均大于96.0%,综合环境质量等级以一等清洁型为主,占比达98.06%。土壤综合质量以一等优质级为主,占比85.85%。③区内富硒土壤面积2.49km²,占比3.7%,零星分布于研究区中部;富铜土壤面积63.13km²,占94.0%;富锌土壤面积63.31km²,占比94.17%。综上所述,唐昌镇地区表层土壤养分较丰富,土壤环境整体清洁,土壤综合质量属优质级。

     

鄂西铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险评价

农田土壤污染导致的粮食安全问题已引起广泛关注,客观评价尾矿库周边农田土壤和农作物污染状况对后期土壤污染防治和安全利用具有重要意义。为研究鄂西某铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险,本文同步采集50个点位农田土壤及水稻稻穗样品,应用电感耦合等离子体质谱/发射光谱、原子荧光光谱等方法测定As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni和Cr八种重金属含量及土壤pH值,采用潜在生态风险指数法和健康风险评估模型评价生态风险和健康风险。结果表明：①研究区土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn存在超标,Cd超标率20%最大。水稻仅Cd超标,超标率14%。②相关性分析显示土壤重金属有相同的污染源,渗滤液泄漏是可能的污染源;水稻重金属与土壤具有正相关性,Cd元素相关性最强,可能由于水稻对土壤Cd吸收能力强。③潜在生态风险评价结果表明土壤Cd、Pb、Zn、Cu显著富集,Cd富集系数达4.41,研究区处于中度风险,6%点位具有极强风险。④健康风险评价结果表明几乎全部点位土壤总致癌风险和总非致癌风险大于可接受水平,存在重金属致癌风险,As和Cd致癌风险较大。水稻总致癌风险全部大于可接受水平,最大贡献者为Cd;总非致癌风险全部在可接受水平内。综上,该尾矿库周边农田土壤和水稻已受到重金属污染,存在一定的生态风险,对当地居民健康造成的风险值得重视。     

承德市富硒土壤区镉的地球化学特征及生态风险评价

硒是人体必需的生命元素,开发富硒农产品是提升人体硒摄入的安全有效途径,富硒土地资源是开发富硒农产品的基础。然而,近年来全国开展的多目标地球化学调查发现,富硒土壤中重金属元素镉通常较高,不利于富硒土地开发利用,因此,研究富硒土壤区镉的地球化学特征和生态风险状况对于富硒土地开发具有重要的指导意义。文章对承德市富硒土壤区表层土壤中主要的重金属元素镉的地球化学特征及生态风险进行评价,旨在为承德市富硒土地开发利用提供科学依据。采用“七步提取法”研究了表层土壤镉的形态特征。同时,配套分析了苹果、玉米样品中的重金属元素镉的含量,以了解其生物有效性。结果显示：承德市富硒土壤区表层土壤镉在全区均较富集,在新积土和中性粗骨土、水田中显著富集。研究区圈定了4处镉轻度污染土壤,均在表层土壤镉的高值区。表层土壤镉形态平均含量大小顺序为：水溶态 < 离子交换态 < 强有机结合态 < 腐殖酸结合态 < 铁锰氧化物结合态 < 碳酸盐结合态 < 残渣态,生态风险相对较低。表层土壤镉未对苹果和玉米样品产生影响,苹果和玉米中镉均不超标。承德市富硒土壤区表层土壤镉的生态风险较低,暂不影响承德市富硒土地开发利用。     

中温带气候区花岗岩风化剖面元素地球化学特征及其环境意义

岩石风化是地球关键带中重要的地质过程,对环境变化具有重要的指示意义。不同气候区岩石风化过程具有其特殊性,本文选取位于中温带气候区的哈尔滨英杰花岗岩风化剖面为研究对象,通过元素地球化学特征分析,揭示岩石风化程度及元素迁移富集规律,并结合磁化率和色度指标,对其风化环境进行探讨。结果表明,研究区剖面整体化学风化程度较低（CIA值为56~68）;Ca、Na、K等活动性较强元素随风化作用的进行表现为明显亏损;高场强元素与轻稀土元素也表现出较强的活动性,揭示了即使在中低等程度的化学风化下稳定元素也容易迁移。Si/Al和Ti/Al比值指示半风化层和腐泥岩层为原位风化产物,而顶部的氧化土层则可能受外来物质的影响。化学风化表现为自下而上逐渐减小的特征,这种异常的风化规律是由后期物理风化对其原有化学风化的叠加改造所致。对风化环境的多指标分析表明,在风化剖面形成后,区域气候逐渐变干,化学风化向物理风化转变,温差风化及冰劈作用形成大量裂隙导致原有的风化剖面被改造,并最终形成了研究区独特的风化模式,这为解释中温带气候区干冷环境下花岗岩风化特征提供了新的思路。

     

浙江省江山市猕猴桃果园土壤环境质量与生态风险评价

果园土壤环境与果品产量和质量及食用安全性关系密切。已有研究表明目前我国猕猴桃果园土壤中普遍存在养分含量不足、分布不均的问题,个别地区发现有重金属含量超标的现象。浙江省近年来猕猴桃种植面积连年扩大,已是我国重要的猕猴桃产区之一。为查明该省江山市猕猴桃果园土壤环境质量现状,本文选择了两处典型猕猴桃果园采集土壤、岩石、果实样品,采用原子荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱等技术测定土壤和岩石样品中的重金属、养分元素、土壤理化指标和果实样品中的重金属含量。以果园土壤中养分元素丰缺与影响因素、重金属元素含量与果实食用安全性为主要研究内容,开展了猕猴桃果园土壤环境质量与生态风险评价。结果表明:①两处果园土壤中Ag、Bi、Co、Cr、Ni、Sb、Se、V、SiO_2等含量低于衢州市和浙江省土壤背景值,Pb、Al_2O_3等高于衢州市和浙江省土壤背景值,土壤中元素含量受自然地质背景控制的特征明显;②土壤pH值范围为4.61～6.30,按DZ/T 0295—2016《土地质量地球化学评价规范》中土壤酸碱度分级标准,属于强酸性和酸性土壤;③养分元素K、Ge、Mo、Zn较丰富,但N、P、Mn、S较缺乏;④土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量最大值分别为21.84、0.22、23.53、20.47、0.06、8.82、53.84、133mg/kg,远低于农用地土壤污染风险筛选值(pH≤5.5时标准限值分别为40、0.3、150、150、1.3、60、70、200mg/kg),土壤污染风险低;⑤猕猴桃果实中的重金属含量低于绿色食品限值和食品卫生标准限值,如As含量最高为0.009mg/kg,其限值分别为0.2mg/kg和0.5mg/kg。整体上,研究区土壤具有养分分布不均匀、重金属含量低、酸性强的特点,建议采取科学措施补充和平衡土壤养分,防范土壤酸化导致的重金属活化风险。     

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-0.964,随着pH值的增加,土壤对重金属离子的吸附会增加,从而导致土壤中活性重金属离子减少。土壤重金属之间存在显著的正相关关系,表明它们普遍存在同源性。采用地质积累指数($ {I}_{\mathrm{g}\mathrm{e}\mathrm{o}} $)评价土壤重金属污染程度,并选取潜在生态风险指数($ RI $)评价其潜在生态风险,结果表明土壤中主要污染元素为Cd。生态风险指数显示,玉米地的潜在生态风险较大,其中Cd、Hg的生态风险较高,潜在生态风险指数($ RI $)随着剖面深度的增加而降低。当地应采取适当措施,加强对该地区污染的防治工作,避免对人体健康造成危害。     

海南琼中岩-土体系重金属迁移特征及表土环境质量评价

地球关键带和土壤重金属污染是当今研究的前沿与热点,岩-土体系是地球关键带的重要组成部分。目前海南岛针对不同成壤母质岩-土体系的详细研究较少,并且重金属亟需基于新标准进行评价。为了查清岩-土体系中重金属元素迁移特征及污染状况,本文以海南岛琼中3个土壤垂向剖面及7115件表层土壤样品为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)和原子荧光光谱法(AFS)等分析方法,测定岩石和土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg共8种重金属元素含量,利用土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准、内梅罗指数法和潜在生态危害指数法定量评价了表层土壤样品重金属污染状况及生态风险。结果表明,①海南岛琼中二长花岗岩岩-土体系中,不同重金属元素表现出明显的分异特征,Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd元素以亏损为主,As元素以富集为主,Hg元素则表现出不同的富集或亏损特征,As、Hg元素尤其富集在表层。②琼中绝大多数表层土壤中重金属元素含量低于土壤环境质量农用地土壤污染风险筛选值,土壤污染风险低。③以琼中和海南岛背景值为评价标准时,应关注Cr、Ni和As污染以及Hg、As和Cd的生态危害。以土壤环境质量为评价标准时,研究区表层土壤的环境质量总体清洁,生态风险较弱。     

长江沉积物环境地球化学特征及生态风险评价

为了进行长江流域沉积物生态风险评价,对长江流域干流以及主要支流的沉积物统一进行采样分析。首先对其元素的组成特征及重金属元素的富集特征进行分析。常量元素含量在流域空间上的变化主要受其携带矿物含量变化的影响;Cu、Pb、Cd、As、Hg 5种微量元素富集程度较大,存在异常。同时采用潜在生态风险指数法对长江沉积物Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg 10种元素进行了评价研究。结果表明,潜在生态风险指数较大的地区分布在湖南湘江、安徽铜陵等地区,中等的地区分布在四川、重庆及江西等地区,这些潜在污染指数与矿产的开采冶炼以及工业的布局有一定的关系,很大程度上是由人为因素造成的。从元素的潜在污染程度看,长江流域Cd、As、Hg污染程度较重,Cu、Zn、Pb次之,而Cr、Mn、Co、Ni基本没有污染。本研究为探讨长江流域沉积地球化学过程和环境保护提供了科学依据。     

典型工业城市土壤重金属元素形态特征及生态风险评估

城市工业化发展易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明, 土壤重金属对生态环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上取决于重金属的赋存形态。为查明河套平原某典型工业城市城区土壤重金属的含量特征、赋存状态和风险状况,本文在该市不同功能区采集土壤样品52件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)等分析技术测定土壤重金属元素含量和赋存形态状况的基础上,采用风险评价编码法(RAC)对城区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明: ①表层土壤重金属元素含量(除As外)均不同程度地高于河套平原背景值,Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的变异系数较大,空间分布不均匀,受人类活动影响显著;工业区重金属含量超过背景值程度最重,尤其是Cd(背景值的5.83倍)和Pb(背景值的3.58倍);道路重金属含量也明显高于背景值,Cd是背景值的近4倍。②重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As元素形态以残渣态为主;Cr、Ni、Cu和As的残渣态平均占比都大于70%,Cd的残渣态在各功能区约占30%。③RAC风险评价结果显示各功能区的Cd和工业区的Pb达到高风险等级,生态风险较大。研究结果可为城区土壤重金属潜在生态风险防范提供科学依据。     

江西赣县清溪地区土壤硒地球化学特征和水稻根系土硒生物有效性影响因素

江西赣南地区是典型的硒缺乏地理分布区,但近年来研究成果表明该地区稻谷富硒率高,土壤与稻谷富硒存在不一致的原因尚不明确,探讨土壤和稻谷硒含量特征和土壤硒的生物有效性,对赣南地区富硒土地资源利用和富硒农产品开发具有重要意义。本文以赣县清溪地区为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱（ICP-MS/OES）等方法测定了研究区1734件表层土壤、57组稻谷及配套根系土硒等元素含量及硒形态地球化学指标;系统分析了区内土壤硒含量和分布特征、稻谷硒含量特征,探讨了根系土硒生物有效性的影响因素。结果表明：研究区表层土壤以足硒、富硒区为主,土壤硒含量与成土母岩关系密切,不同成土母岩区土壤硒含量规律为：古生代变质岩>中生代花岗岩>新元古代变质岩>中生代陆源碎屑岩>新生代第四系。根系土硒含量均未达到富硒土壤标准,稻谷富硒率为64.91%,稻谷对土壤硒的富集能力强（富集系数20.05%）,当根系土硒含量≥0.25mg/kg时,水稻富硒率高达70.83%,能够稳定产出优质富硒水稻。硒的赋存形态是影响土壤硒生物有效性的主要因素,土壤总硒含量较低时,水溶态、离子可交换态、碳酸盐结合态硒的占比高,从而提升了硒的生物有效性;有机质含量低,对硒吸附能力弱,也是硒生物有效性高的重要原因。本研究认为,赣县清溪地区富硒、足硒土壤开发利用时,综合考虑土壤硒含量、土壤理化指标、硒形态对土壤硒生物有效性的影响,有利于科学指导天然富硒土地划定和富硒水稻产业开发。