兰州某钢厂附近土壤磁化率特征及其环境意义
某钢铁厂土壤重金属砷空间分布特征分析

remediation was needed. Oral intake was the main cause of cancer risk in different exposure routes.
环境保护科学
Environmental Protection Science
第 45 卷 第 3 期 2019 年 6 月
Vol. 45 No. 3 Jun. 2019
某钢铁厂土壤重金属砷空间分布特征分析
王 硕1 ꎬ王 湛2 ꎬ魏文侠1 ꎬ李佳斌1 ꎬ魏 燕1
(1 轻工业环境保护研究所ꎬ北京 100089ꎻ2 中国水利水电科学研究院ꎬ北京 100048)
基金项目: 国家重点研发计划(2018YFC1801206ꎻ2018YFC1801301) ꎻ北京市科技计划重大项目( D161100004716002) 资助
作者简介: 王 硕(1983 - ) ꎬ女ꎬ硕士、高级工程师ꎮ 研究方向:土壤修复ꎮ E - mail:17281097@ qq. com
产生的固体废弃物主要为生产的残次品ꎬ经收集
表层土壤砷和深层土壤砷的水平空间分异特征及
后外售其他塑料行业回收做原料ꎮ 目前ꎬ虽然各
其影响因素ꎮ 研究表明:深层土壤砷的水平空间
企业已经全部搬迁ꎬ但生产过程中产生的重金属
格局强度相对较大ꎬ表层土壤砷的水平空间格局
类有害物质很难降解ꎬ在原厂址遗留下来的土壤
强度相对较小ꎻ表层土壤和深层土壤中砷元素的
晋南某钢厂周边农田土壤重金属污染评价及源解析

晋南某钢厂周边农田土壤重金属污染评价及源解析摘要:以晋南某钢铁厂周边农田土壤为研究对象,分别应用地质累计指数法和潜在生态风险指数法对表层土壤7种重金属含量进行污染评价,结果表明,本区土壤中Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn元素含量都不同程度的高于本省土壤背景值,Pb和Cd是主要风险因子,其他元素尚未污染土壤。
利用因子分析法对本区土壤中的7种重金属元素的来源进行解析,可将其分为“自然因子”类别元素(Ni、Mn、Cu)、“工业活动污染因子”类别元素(Pb、Zn)和““农业活动污染因子”类别元素(Cd、Cr)等3个类别。
对钢厂周边土壤的进行污染评价及来源分析,可为本区土壤环境污染的预防与治理提供科学依据。
关键词:农田土壤;重金属;地质累计指数;潜在生态风险;污染源Sources and assessment of heavy metal contamination in farmland Abstract: The contents of toxic metal Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn were investigated by sampling the topsoil from croplands outside the steel factory in south of Shan xi. The geo-accumulation index (Igeo) method and the potential ecological risk index method were used for pollution assessment. The results show that the metals studied had obvious accumulation, Pb and Cd is the major risk factor, and other elements in the safety class for now. Further Factor Analysis on sources of heavy metals revealed that Ni、Mn and Cu contamination in the soils were caused by natural factors; Pb and Zn were mainly originated from industrial activities; and agricultural activities had the largest impact on the accumulation of Cd and Cr. The findings of sources and the evaluation of surface soil heavy metal contamination can provide a scientific basis for prevention and treatment of the soil environment pollution in this area.Key words: farmland Soil; heavy metals; index of geo-accumulation; potential ecological risk; pollution source 近年来,土壤污染已成为公众广泛关注的焦点[1,2]。
中国西北地区典型钢铁工业城市表土重金属污染的环境磁学响应

第43卷 第3期2013年05月吉林大学学报(地球科学版)Journal of Jilin University(Earth Science Edition)Vol.43 No.3May 2013 中国西北地区典型钢铁工业城市表土重金属污染的环境磁学响应王 博1,夏敦胜1,2,贾 佳1,余 晔2,许淑婧11.兰州大学西部环境教育部重点实验室,兰州 7300002.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室,兰州 730000摘要:以嘉峪关市为研究靶区,系统采集城区表土样品58件,对其进行环境磁学和重金属元素(Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、V、Zn、Fe)质量分数分析。
结果表明:嘉峪关市表土以低矫顽力磁铁矿为主导,磁晶粒度以较粗的假单畴(PSD)和多畴(MD)颗粒为主;城区表土亚铁磁性矿物浓度和磁性颗粒大小远高于国内综合型大城市表土;市区反映磁性矿物含量的参数呈现出以酒钢厂和废渣场为中心的高值区域,并随着污染源距离的增加向周围递减;嘉峪关市表土重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、V、Zn、Fe质量分数与反映磁性矿物含量的参数具有显著共变性,二者的高值分布与反映磁晶粒度参数的高值分布成盈缺呼应关系。
然而嘉峪关市土壤母质磁性颗粒本底值较粗,与污染土壤特征相似,因此对西北地区而言,亚铁磁性矿物浓度相对磁晶粒度可以更好地指示钢铁厂周边土壤重金属的污染程度。
关键词:环境磁学;重金属;钢铁厂;嘉峪关;污染负荷指数中图分类号:X53 文献标志码:A 文章编号:1671-5888(2013)03-0962-12收稿日期:2012-07-31基金项目:国家自然科学基金项目(41071125,40871090);国家重点基础研究发展计划项目(2010CB950204)作者简介:王博(1986-),女,博士研究生,主要从事城市污染与环境磁学研究,E-mail:wangb_09@lzu.edu.cn。
Magnetic Responses of Heavy Metals in Urban Topsoilof Typical Steel Industrial City,Northwest ChinaWang Bo1,Xia Dunsheng1,2,Jia Jia1,Yu Ye2,Xu Shujing11.Key Laboratory of Western China’s Environmental System,Ministry of Education/Lanzhou University,Lanzhou 730000,China2.Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute,Chinese Academy of Science,lanzhou 730000,ChinaAbstract:Magnetic methods provide a fast tool for delineation of industrial pollution.58soilsamples were collected for magnetic properties and heavy metal(Cd,Cr,Cu,Mn,Pb,V,Zn,Fe)massfraction analysis in Jiayuguan City,Northwest of China.The results revealed that the magneticproperties of soil samples are predominated by low-coercivity magnetite,pseudo single domain(PSD)-multi domain(MD)in size,and characterized by high content of ferrimagnetic fraction and coarseparticle size.Additional,as the distance increasing to steal manufactory,concentration of ferrimagneticfraction is decreasing and the particle size is smaller.The high positive consistency is shown betweenheavy metal materials(Cd,Cr,Cu,Mn,Pb,V,Zn,Fe)and ferrimagnetic fraction,and low negative withmagnetic particle size due to presenting nearly same particle size in magnetic fraction between pollutionmaterial and soil.So,the magnetic parameters which are related to content of magnetic fraction,just asχlf,ARM,and SIRM,which can be used as an indicator of heavy metal pollution.Key words:environmental magnetism;heavy metal;steel plant;Jiayuguan;pollution load index 随着近年来工业和城市化进程的快速发展,化石燃料燃烧、工业生产、交通等产生的重金属颗粒沉降在土壤表层,并经过一系列物理、化学以及生物作用进行迁移转化,参与和干扰各种生物地球化学过程和物质循环过程,最终以一种或多种形态长期滞留在环境中,造成永久性的潜在危害[1-2]。
行测试题3(资料分析)

⾏测试题3(资料分析)中国⼯商银⾏第五单元资料分析(第45-59题)45-49.⼟壤磁化率是⼟壤在外磁场中受感应产⽣的磁化强度与外加磁场强度的⽐值,它反映了⼟壤中磁性矿物的数量,是常⽤的磁性指标之⼀。
⽽⼟壤频率磁化率则是⽤于区分⼟壤中存在的超顺磁性颗粒(d<0.03um)与单畴颗粒(0.03-0.10um),反映磁性矿物颗粒⼤⼩分配和超顺磁颗粒的相对含量,它是表征⼟壤磁性的指标,作为反映所处环境变化的重要指⽰体,在观测,统计测量,数据分析等⽅⾯具备银多优势1.物质磁性的物理来源说到⼟壤(包括泥沙,岩⽯)磁性来源就有必要简单的从微观说起,物质都是由原⼦组成的,原⼦核在不停⾃旋,同时核外电⼦也在绕原⼦核旋转,它们各⾃具有不同的⾓动量,分别产⽣了⾃⼰的磁矩,具体来说有三类:原⼦核⾃旋,电⼦⾃旋,电⼦轨道运动。
虽然⼤多数元素的孤⽴原⼦磁矩不为零,但化合物中⼤多数情况这些磁矩都会在内部被抵消,故绝⼤多数分⼦磁矩为零。
⽽有些情况,如铁族元素的⾃旋磁矩和轨道磁矩未能抵消,那么它的原⼦就具有永久磁矩。
回到宏观上来看,⼟壤磁性的主要来源是继承于母岩。
待母岩风化后,其风化壳、碎屑乃⾄最终发育成的⼟壤均会承接其磁性特性,相应的磁性称为原⽣磁性。
⽽在形成⼟壤后,由于受到氧化还原环境,有机物等等复杂因素的影响⽽附加的磁性称为次⽣磁性。
2.有关物质磁化的基本原理物质如果处于外磁场中,往往会被磁化并感⽣出附加磁场,假设磁场强度H′与外磁场强H之和称为该物质的磁感应强度B,即:B=H+H′若H′与H相同⽅向,刚称其为顺磁性物质,反之则为抗磁性物质,另外,还有⼀类物质如铁,钴,镍等及其合⾦,H′常⽐H⼤得多,(H′/H⾼达10以上),⽽且附加磁场在外磁场撤销后并不⽴即消失,这类物质称为铁磁性物质。
从原理上说,原⼦、离⼦或分⼦的微观结构起到决定性作⽤。
在抗磁性物质中,由于电⼦⾃旋已配对,故⽆永久磁矩。
但是内部电⼦的轨道运动,在外磁场作⽤下产⽣拉穆尔旋进,这会感⽣出⼀个与外磁场⽅向相反的诱导磁矩,所以表现出抗磁性。
磁学方法在重金属污染研究中的应用
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磁学方法在重金属污染研究中的应用强杨;王勇【摘要】随着人类对环境安全的重视,重金属污染已得到广泛的关注和研究.环境磁学的诞生,使得利用环境载体的磁性特征来监测重金属污染的来源、污染范围和程度等成为可能.本文简述了重金属污染磁学监测的基本原理,并在介绍和归纳国内外磁学方法在重金属污染研究中的具体应用和研究进展的基础上,对磁学方法研究重金属污染存在的问题和今后的发展趋势进行了探讨.【期刊名称】《安全与环境工程》【年(卷),期】2012(019)005【总页数】6页(P65-69,81)【关键词】磁学方法;重金属污染;不同环境系统【作者】强杨;王勇【作者单位】西南大学地理科学学院,重庆400715;西南大学地理科学学院,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】X830.2随着人类活动和工业的发展,大量污染物质被排放到环境系统中,造成环境质量日益恶化,尤其是重金属污染,已经对人类的健康和社会的发展构成了严重的威胁,因此有必要加强对重金属污染的监测和研究。
20世纪80年代,环境磁学的诞生和一系列高灵敏度的磁测仪器的使用,使得利用系统的磁性测量,揭示不同时空环境物质内磁性矿物的类型、含量和晶粒组合特征,从而快速、有效地反映环境污染的变化、范围、程度和污染史,尤其是重金属的污染成为可能[1],并在国内外得到广泛的开展。
在环境系统中,土壤、岩石、沉积物、大气尘埃等自然物质与人类活动产生的次生物质,含有的磁性矿物类型、含量和晶粒组合特征存在差异,表现出不同的磁性特征。
而通过系统的磁性测量,能够在一定程度上反映其物质来源、生成环境、搬运过程和沉积环境作用等综合信息,这不仅是环境磁学研究的基础,也是进行环境污染磁学监测的前提。
已有研究表明,人类活动所产生的污染物往往富含磁性颗粒,通过大气和径流等途径进入环境系统,使一定区域内的土壤、沉积物、大气颗粒降尘和植物茎叶等环境载体的磁性显著增强[2],这种增强区别于自然过程的磁性变化,相对于未受污染的环境载体,表现出较高的磁化率、较低的频率磁化率(<3%),且磁性颗粒相貌特征复杂,以较粗的准单畴甚至多畴磁铁矿为主[3~6]。
简述磁学参数在城市土壤重金属污染监测中的应用
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简述磁学参数在城市土壤重金属污染监测中的应用【摘要】环境污染问题越来越受到人们关注,重金属与人类健康息息相关。
化学方法检测重金属浪费大量的时间和精力,而磁学方法能够迅速简捷的完成污染检测工作。
环境磁学在古环境重建、环境治理方面已有长足的发展。
应用范围广泛,涉及岩石、土壤、河湖沉积物和海洋大陆架。
在古地磁之外,土壤磁学研究日渐成熟,磁测工具使人们能够快速获得相关参数。
简述了磁学参数和重金属的相关知识,分析了磁性颗粒和重金属之间的关系,探寻建立磁诊断的基本方法。
在大城市中,磁测工作如雨后春笋般出现,大城市土壤重金属污染的磁学研究已有一段历史。
环境磁学作为一门新兴边缘学科,顺应了人们的需求,在环境污染监测方面具有可观的发展前景。
【关键词】磁学参数;重金属;环境污染;相关分析Some Applicationa of Magnetic Parameters on Heavy Metal Pollution Monitoring in CitiesKONG Wei-han1 LI Yong-hua2(1.College of City and Environment Sciences,Liaoning Normal University,Dalian Liaoning 116029;2. Liaoning Key Laboratory of Physical Geography and Geomatics,Liaoning Normal University,Dalian Liaoning 116029)【Abstract】People pay more and more attention to the question of environmental pollution. Heavy metals is closely related to people’s health. Chemical detection of heavy metal waste a lot of time and energy,and simplicity of magnetism method can rapidly complete the monitoring. Environmental magnetism has been greatly developed in paleoenvironment reconstruction and environmental governance. Application scope is widespread,involves rocks,soil,sediments of lakes and the continental shelf. Besides the paleomagnetism,soil magnetism increasingly matured,magnetic measurement enable people to get related parameters quickly. It introduces the related knowledge of magnetic parameters and heavy metals,and analyzes the relationship between magnetic particles and heavy metals to explore the basic method to establish magnetic diagnosis. Magnetical survey sprung up in big cities of China,It reviews the magnetical research history of heavy metal pollution of soil in big cities of China. Environmental magnetism is a new subject,adapt to the demands of people,which have considerable development foreground in environmental pollution monitoring.【Key words】Magnetic parameters;Heavy metal;Environmental pollution;Correlation analysis环境磁学是介于地理学、磁学和环境科学之间的边缘学科,自问世30多年以来发展迅速,磁学手段简便易行,又不失准确率,在环境演变研究中发挥重要作用。
某钢铁企业周边土壤重金属污染状况调查与评价
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某钢铁企业周边土壤重金属污染状况调查与评价陈锋;刘红瑛;曹阳【摘要】通过对某钢铁企业周边土壤重金属(Cu、Pb、Cd、Ni、Hg、As)含量的调查与分析,采用重金属单项污染指数、超标倍数、污染分担率和内梅罗污染指数评价方法对土壤重金属污染状况进行评价.结果表明,该钢铁企业周边土壤主要污染物为镉,含量在1.06~2.41 mg/kg之间,超标0.8~3.0倍.通过对除尘灰中相应重金属含量分析,弄清了土壤中重金属来源.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2010(029)002【总页数】4页(P52-54,60)【关键词】土壤;镉污染【作者】陈锋;刘红瑛;曹阳【作者单位】黄石环境监测站,湖北,黄石,435000;黄石环境监测站,湖北,黄石,435000;黄石环境监测站,湖北,黄石,435000【正文语种】中文【中图分类】X53土壤重金属污染是由重金属引起的土壤污染。
污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬和类金属砷等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的铜、锌、镍等元素。
土壤中重金属元素主要有自然来源和人为干扰输入两种途径。
在自然因素中,成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响很大,此为土壤重金属本底含量;在各种人为因素中,工业废渣、废气中重金属的扩散、沉降、累积,含重金属废水浇灌农田,以及含重金属农药、磷肥的大量施用是土壤重金属污染的主要途径[1]。
黄石市位于湖北省东南部,长江中游南岸,地区主导风向为东南风。
由于历史原因先有工矿企业后有城市,因此辖区内企业众多。
经过多年的生产,企业周边土壤受工业污染较严重,重金属进入土壤 -植物系统后,通过食物链的富集、传递,危害人体健康[2]。
本次调查主要对某钢铁企业周边土壤进行取样并分析其中重金属含量,了解其重金属污染的状况;为弄清土壤中重金属来源,对此钢铁企业生产时产生的除尘灰进行了同步取样。
1 调查方案1.1 样品采集外来重金属多富集在土壤的表层,本次调查主要对耕作层 (0~20cm)土壤进行取样分析,按照《土壤环境监测技术规范》[3](HJ/T166-2004)要求,根据现场情况及黄石市的主导风向 (东南风)在下风向设置 4个监测区,每个监测区大小为 200×200m,按对角线法分 5等份等量采样,将 5等份样混合后作为一个监测样品进行制样分析。
兰州地区黄土性质特征的研究
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兰州地区黄土性质特征的研究摘要:通过对兰州地区黄土物理、力学及湿陷性等性质特征的研究,根据含水率的变化总结出物理性质及湿陷性质的变化规律,并且通过比较相同干密度不同含水率的剪切试验,揭示出含水率是影响黄土剪切强度的主要因素,含水率愈小抗剪强度愈大,凝聚力与含水率成幂函数关系。
此外,对该地区的湿陷性进行评价,为中等—强烈湿陷地区,为工程的设计施工提供数据支持。
关键词:黄土性质湿陷性幂函数1概述黄土是第四纪产生的一种特殊的大陆堆积物,主要有以下特点:颜色呈棕黄、灰黄或黄褐色,天然剖面上垂直裂隙发育,孔隙比一般较大,常具有肉眼可见的大孔隙;颗粒组成以粉粒为主,含量可达50%以上;含碳酸盐成分,有时含有钙质结核;水理性敏感,受水浸湿后易发生附加沉陷。
在湿陷性黄土地区进行建筑易发生地基失稳事故,因而对黄土各项性质的分析和评价是避免工程事故,合理设计施工的前提。
本次分析的黄土样品来自包兰线兰州至皋兰段详勘工程采取的原状黄土。
通过室内土工试验测试出黄土的物理、力学性质及湿陷性等数据,通过不同条件的对比总结出相应的性质特征。
2土样的物理性质通过土工室内试验得出的数据见表1,做出如下分析:根据含水率大小将土样分为4%~8% 和17%~23%两个区段来分析土样各项性质的差异和规律。
根据现场采样分析造成含水率差异主要是由于地形条件决定的,在深度一样的条件下含水率小的样品采自地势较高的台土,而含水率大的样品采自地势低洼的河谷阶地。
本次所要研究的土样深度都在0~30米之间,属于全新世新近堆积黄土,根据颗粒密度试验数据可以看出其范围在 2.69~2.70g/cm3 。
干密度在 1.30-1.65 g/cm3之间,含水率4%~8%的土样干密度主要集中在1.30~1.40 g/cm3,含水率17%-23%的土样干密度主要集中在1.40~1.55 g/cm3之间。
土样液限与塑限值随含水率的增加略有增加,含水率4%~8%的土样液限集中于24%~25%,塑限集中于16%-17%。
土壤磁化率的研究与应用综述
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Open Journal of Nature Science 自然科学, 2019, 7(6), 456-463Published Online November 2019 in Hans. /journal/ojnshttps:///10.12677/ojns.2019.76055Review of Research and Application of SoilMagnetic SusceptibilityFujun XiaSchool of Tourism and Geographical Science, Yunnan Normal University, Kunming YunnanReceived: Sep. 22nd, 2019; accepted: Oct. 7th, 2019; published: Oct. 14th, 2019AbstractSoil magnetic susceptibility is an important indicator reflecting the basic characteristics of mag-netic materials in soil and magnetic strength. The use of soil magnetic susceptibility is a simple, fast, economic and accurate method for studying soil science and environmental science. In recent years, there have been more and more reports on the research and application of soil magnetic susceptibility, and at the same time, great research results have been achieved. This paper syste-matically discusses the research progress of soil magnetic susceptibility from the application of magnetic susceptibility in soil science, loess-paleosol, sediment, soil pollution, soil erosion and paleoclimate environmental change, and a brief analysis of the development trend of soil magnetic susceptibility.KeywordsMagnetic Susceptibility, Environmental Magnetism, Soil土壤磁化率的研究与应用综述夏富君云南师范大学旅游与地理科学学院,云南昆明收稿日期:2019年9月22日;录用日期:2019年10月7日;发布日期:2019年10月14日摘要土壤磁化率是反映土壤中磁性物质的基本特征及磁性强弱的重要指标,运用土壤磁化率是研究土壤科学、环境科学等方面的一种简便快捷、经济、准确的方法。
兰州市主城区土壤重金属空间分布特征及污染评价
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a d t e p l t g s t swe e a s s e y a o t g I meh d i h t d r a T e r s l n ia e h tC Z P n h o l i t u r s e s d b d p i un a n t o n t e su y a e . h e u t i d c td ta u, n, b s we e a c mu ae o s me e tn n h p t ld s i u in o e v r td g e t .T e h g o c n r t n p r o u r c u lt d t o x e t d t e s ai i rb t f h m ai e r a l a a t o t a y h ih c n e tai a t fC o
赵 翠翠 , 忠仁 , 南 王胜利 , 曾静 静 , 刘 姣 , 晋王 强
( 兰州 大学资 源环境 学院 , 州 70 0 兰 300)
摘要 : 为查明兰州市 4个主要城 区土壤重金属 C 、n P uZ 、 b的空间分 布特征 和环境质 量状 况 , 用 K i n 应 r ig最优 内插 g 法和地 累积指 数法进行研 究 , 果表 明: u Z 、 b在研究 区土壤 中有 一定程度 的累积 ; 结 C 、nP 3种重 金属含量 的空问变异 较
Z A u—u , A hn - n WA G S e gl Z N igj g I i , I n —i g H O C i i N N Z o gr , c e N hn — , E G J -n ,LU J o JN Wa gqa i n i a n
f o eeo eo re n n i n e t a zo nvri , az o 3 0 0, hn ) l g f sucsa dE v o m n,L nh uU i s y L nh u7 0 0 C ia C l R 大部 分区域土壤 c u含量低于背景值 , 大部分 区域土壤 Z 、 b均大 于背景值 , 中 P nP 其 b在城
武汉市道路尘埃污染中磁学指标与重金属含量对比

武汉市道路尘埃污染中磁学指标与重金属含量对比郭高山;李永涛【摘要】对武汉市不同功能区的道路尘埃进行环境磁学和化学分析的综合研究.结果显示:尘埃中的磁性矿物含量在空间分布上具有较大的差异,平均磁化率为工业区(7.36×10-6m3/kg)>交通沿线(5.38×10-6m3/kg)>商业区(3.76×10-6m3/kg)>开发区(2.26×10-6m3/kg)和风景区(2.48×10-6m3/kg).工业活动和交通因素是造成区域尘埃中磁性矿物含量升高的主要原因,地理位置和人口密度对尘埃中磁性矿物的含量也有一定的影响.岩石磁学研究结果表明:尘埃中的磁性载体以亚铁磁性矿物为主,部分样品中含有不完整反铁磁性矿物.扫描电镜和能谱分析显示:人类活动产生的磁性颗粒(铁的氧化物和铁的硅铝酸盐)一般呈球形,自然成土过程中形成的不规则状磁性颗粒(磁赤铁矿).污染负荷指数与磁化率(R2=0.870)、饱和等温剩磁(R2=0.665)等表征磁性矿物含量的参数呈显著正相关.因此,尘埃的磁学参数可以作为重金属含量的参考指标.%A systematic study of street dust in Wuhan city, china, was carried out using combined environmental magnetism and geochemistry techniques. Magnetic measurement showed that magnetic minerals of street dust have distinct differences in spatial distribution pattern and overall values of magnetic susceptibility in the following sequence: industria l area (χ=7.36×10-6m3/kg)> traffic route(χ=5.38×10-6m3/kg)> business district(χ=3.76×10-6m3/kg)>development(χ=2.26×10-6m3/kg) and scenic areas(χ=2.48×10-6m3/kg). The results indicated that the content of magnetic minerals in the street dust mainly attributed to the industrial production and transportation factors, while the distribution of population density also had definiteinfluence on the content of magnetic minerals. Rock magnetic measurements demonstrated that dominant magnetic components were ferrimagnetic minerals, as well as antiferromagnetic minerals. SEM/EDX analysis revealed that there were some spherical Fe-containing particles from anthropogenic activity, which was different from pedogenic ferromagnetic minerals in nature soil. The PLI showed significant correlation with the mean value of χ (R2=0.870) and SIRM (R2=0.665), which meant magnetism parameters of street dust could be seen as an indicator of heavy metals pollution.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】10页(P868-877)【关键词】环境磁学;重金属分析;环境污染;街道尘埃;武汉市【作者】郭高山;李永涛【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,北京, 100029;中国科学院大学,北京, 100049;中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉, 430074【正文语种】中文【中图分类】X51街道是居民日常生活的主要活动区域,工业生产、机动车排放、化石能源燃烧产生大量重金属污染物,经过吸附和沉降作用积累在尘埃中,通过呼吸、皮肤接触等方式危害人体健康[1].国内外学者就街道尘埃中污染物化学元素浓度和来源解析等方面开展了广泛研究,取得了很多值得借鉴的成果[2-4].环境磁学方法以其快速、灵敏度高、不易损坏样品等特点,是化学方法之外极具潜力的污染研究方法[5-10].现有的成果侧重于污染物空间分布及来源分析,磁学和化学分析的对比研究则相对薄弱.目前我国对街道尘埃污染磁学性质的研究集中在北京[11]、西安[12-13]、兰州[14]等城市.武汉市是华中地区乃至全国大气污染防治重点城市,根据《2015年武汉市环境状况公报》全年空气污染日为 173d,其中有 113d细颗粒物(PM2.5)为首要污染物.道路尘埃在自然和人类活动作用下,以悬浮颗粒物的形式进入大气,成为大气颗粒物的重要来源[15].正确认识尘埃污染中重金属元素含量与磁学指标的关系,是应用磁学开展污染研究的关键[16].本文以武汉市为研究区域,针对不同功能区的道路尘埃进行磁学和化学性质研究,同时借助多元统计方法,研究磁学参数和重金属元素含量的关系及其环境意义,结合磁性矿物形貌特征和化学分析结果,区分土壤中磁性矿物来源,为物源分析和污染历史研究提供科学的理论证据.1.1 样品采集本次研究选取盘龙城开发区(PL)、汉口火车站(HK)、江滩公园(JT)、四台工业区(ST)、长江大桥(CJ)、青山工业区(QS)、洪山商贸区(HS)、东湖风景区(DF)和东湖开发区(DK),共计9个采样区域(图1).采样区覆盖交通密集区、人口密集区、工业区、风景区和开发区等不同环境,反映了武汉市的整体情况,具有良好的对比性和代表性.样品采集在2015年7月天气连续良好的情况下完成.期间保证每个样品尽可能的分布于各个功能区的主要路段,采集点距约 200m,每个采样点的采集面积覆盖周围 1~2m2,共采集街道尘埃样品211个.采样的过程中使用塑料刷和畚箕收集非机动车道的道路尘埃,随后密封装入聚乙烯塑料袋,并编号和记录采样点周围交通状况和建筑布局等环境特征.1.2 实验方法所有样品自然风干,用1mm尼龙筛剔除杂物,装入底面直径2.5cm、高2.2cm的圆柱体无磁样品盒并压实密封.样品质量磁化和热磁曲线测量使用AGICO公司生产的KLY-3S型卡帕桥和1‰电子天平;低频(0.47kHz)和高频磁化率(4.7kHz)测量使用Bartington公司生产的MS2B频率磁化率仪.以上工作在中国地质大学(武汉)岩石磁学实验室完成.磁滞回线在中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室完成.重金属含量分析在中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质重点实验室使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)完成. SEM/EDX分析在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成,采用荷兰FEI公司生产的Quanta200环境扫描电子显微镜.2.1 道路尘埃磁学性质2.1.1 磁性矿物含量与类型质量磁化率(χ)和饱和等温剩磁(SIRM)指示了磁性矿物粗略浓度[17].由表 1可见,各功能区χ均值位于(2.26~7.36)×10-6m3/kg,总体样品均值4.10×10-6m3/kg,图2(a)表明,χ在长江大桥、青山工业区偏大,盘龙城开发区和江滩公园偏低,汉口火车站和四台工业区出现较大波动.SIRM变化规律与χ基本相同,变化范围(1474~4661)×10-5A·m2/kg,平均值2502×10-5A·m2/kg.综合来看,尘埃中磁性矿物含量在空间分布上具有较大差异,呈现出工业区>交通沿线>商业区>开发区和风景区的分布特征,这与卢升高[18]在地表土壤磁性的研究结果基本一致,说明了尘埃和地表土壤之间存在转换作用.硬剩磁(HIRM)能够指示高矫顽力的不完整反铁磁性矿物含量[17].表1可见,各功能区HIRM均值位于(141~481)×10-5A·m2/kg,总体样品均值为304.8×10-5A·m2/kg.图2(d)可见,青山工业区、长江大桥和东湖风景区HIRM偏高,说明在该部分地区不完整反铁磁性矿物含量偏高.软剩磁(SOFT)指示了低矫顽力的亚铁磁性矿物含量,能够灵敏反映假单畴(PSD)和多畴颗粒(MD)[19].各功能区样品 SOFT 均值位于(612~1775)× 10-5A·m2/kg,总体样品均值为968.2×10-5A·m2/kg.SOFT总体变化趋势与χ、SIRM变化趋势相同,在江滩、东湖风景区和盘龙城开发区出现低值(图 2(e)),指示了该地区尘埃中亚铁磁性矿物尤其是MD和PSD含量较少.尘埃样品的SIRM和χ相关系数为0.5095(图3) ,说明剩磁载体并非主导χ的唯一因素,存在多相磁性矿物影响;SIRM与SOFT显著相关(R2=0.9214)(图4),线性拟合曲线通过原点,说明亚铁磁性矿物含量较高,χ受亚铁磁性物质含量影响较大[20].2.1.2 磁性矿物粒度频率磁化率(χfd)与样品中磁性矿物粒度大小有关,主要反映超顺磁(SP)与单畴(SD)过渡态磁性颗粒含量[12].由表1可见,总体样品χfd变幅在0.21%~4.11%,平均值1.26%,各功能区χfd均值位于 1.00%~1.87%.根据Dearing提出的模型[18]可知,样品中磁性矿物以粗颗粒为主,四台工业区、盘龙城和江滩公园存在极少量SP颗粒. 此外,根据SIRM/χ可以粗略估计大于几十纳米的磁性颗粒的粒度,当磁性颗粒大于SP/SD边界值时,SIRM/χ随着颗粒度的增大而减小[21].图 2(f)中数值波动幅度较大,反映了道路尘埃中磁性矿物粗细不均,大小不一.2.2 道路尘埃热磁和磁滞特征2.2.1 热磁曲线图5为典型样品热磁曲线,不同样品表现出相似特征.从室温开始磁化率缓慢上升, 280℃处出现微弱、宽缓的峰值,在500~520℃时达到急剧、陡峭的峰值,600℃附近大幅度降低,达到磁铁矿的居里温度[22],超过600℃时仍有少许降低,推测样品中含有少量的赤铁矿[23].加热曲线与冷却曲线不具有可逆性且加热曲线位于冷却曲线之下,说明加热过程中生成新的磁性矿物[22].此外,不同样品中磁铁矿含量有较大差异, CJ-9、QS-9中外源磁性颗粒输入极大增强了磁信号.JT-9热磁曲线(图5(c))在室温到550℃无显著变化,表明没有磁性矿物形成,550℃左右出现最大值,但峰值较小,可能是样品中不同磁畴状态磁性矿物产生的Hopkinson效应[24],同时也表明了江滩公园尘埃中亚铁磁性矿物含量较少.其他样品加热曲线在280℃出现较小峰值,其中PL-5、QS-9、DF-17较为明显,可能是由于加热过程中铁的氢氧化物向磁赤铁矿转变[25],随后的加热过程中,磁化率出现暂时性降低,可能是磁赤铁矿受热转化成赤铁矿,导致稳定性增强和磁性减弱[26].PL-5、HK-6、CJ-9、QS-9、DF-17在550℃左右出现比较明显尖峰,可能是Hopkinson效应以及新生成的大量磁铁矿造成的[26-27].2.2.2 磁滞特征从图6可以看到,不同样品在外磁场强度250mT左右时形成闭合磁滞回线,剩磁矫顽力(Bcr)在15~30mT之间,表明低矫顽力的亚铁磁性矿物主导磁滞行为.磁场强度大于300mT时,曲线闭合且随着磁场强度增加磁化强度仍有所增加,表明样品中含有少量高矫顽力磁性矿物.磁化强度(Mrs/Ms)比和矫顽力比(Bcr/Bc)可以用来指示磁性矿物颗粒的大小[28].图7可以看出尘埃样品中磁性颗粒落在PSD范围内,与西安[13]、北京[11]、兰州[14]等北方城市相比,武汉市尘埃中磁性颗粒偏细.2.3 道路尘埃化学性质分析2.3.1 尘埃重金属含量及其污染指数为了合理评价尘埃中重金属污染水平,计算了样品的 Tomlinson污染指数(PLI)[29].该指数能够反映尽可能多的重金属成分对整体评价结果的影响.表2为12个代表性道路尘埃样品中共9种重金属元素含量统计结果.不同采样区道路尘埃重金属含量存在较大差异,说明利用 PLI指数对样品污染水平进行评价相对于单个元素含量作为指标更为合理.从污染程度来看,长江大桥和青山工业区污染最为严重,汉口火车站污染指数也偏高,盘龙城开发区、东湖风景区和江滩公园污染系数较低,这与磁性分析结果也较为吻合.2.3.2 尘埃磁性矿物扫描电镜和能谱分析选取典型样品进行扫描电镜和能谱分析.如图 8(a)和(b)所示,工业区样品中出现较多具有金属光泽的颗粒,除了普通的不规则形状外,还出现了许多球状颗粒,表面爆裂,直径40~50μm,这是典型的化石燃料高温煅烧过程中形成的结构[18],总体上该样品中含铁颗粒以铁的简单氧化物为主要形态[30],并有少量Fe2O3(表 3).长江大桥样品中磁性颗粒也较多,同样存在着不规则形状和球状颗粒(图 8(c)和(d)),数量比工业区样品中少,并且交通因素产生的磁性颗粒中含有少量Si、Al、Ca元素,推测其为含铝硅的铁氧化物,铁的含量相对较低(表 3).江滩公园尘埃样品中磁性颗粒较少,外形上表现为不规则(图 8(e)和(f)),成分上仍以Fe和 O为主,且与磁赤铁矿(Fe2O3)成分(Fe-69.94wt %和 O-30.06wt %)相当[31],含有少量的SiO2(表3),推测是由长江沉积物在水流的冲击下残留在岸边的碎屑磁性矿物.3.1 道路尘埃磁学特征和重金属含量环境污染响应如表4所示,PLI指数与χ、SIRM、SOFT和HIRM都具有显著正相关,而与SIRM/χ、χfd的相关系数远未达到显著水平,这表明了尘埃中重金属含量与磁性矿物含量存在很强的正相关而与磁性矿物粒度无明显关系.不同的金属元素与磁性参数相关性表现为:Fe、Mn、Ni含量与χ显著正相关;Cr、Pb含量与χ、SIRM、SOFT显著正相关;Zn含量与SIRM、SOFT显著正相关.不同的是Ni、Ti与χfd显著正相关,且在江滩公园样品中含量较高(表 2),推测其来源于河流沉积物中的细磁性颗粒. Fe来源较多,自然土壤,化石燃料燃烧,汽车机体腐蚀等.Zn元素主要来自于汽车零件和轮胎磨损、汽车润滑油和工业排放[23],表2中汉口火车站、长江大桥样品中Zn含量是其他采样区2~3倍,这与其拥挤的交通相关,青山工业区 Zn含量偏高则由于工业排放;Cr主要来自于金属腐蚀和机动车排放[23],同样在交通区和工业区含量较高.对比不同的磁学参数, χ与重金属含量相关性高于其他参数(表4),同时可以发现PLI指数与表征磁性矿物含量参数的相关性普遍大于单个元素,这表明了利用磁参数对重金属整体含量进行评价更加可信.3.2 道路尘埃磁学参数、重金属含量和微观结构特征的环境意义武汉市不同功能区道路尘埃样品在磁性参数、重金属含量和微观结构上显示出较大的差异,表明城市不同功能区域受工业和人类活动影响程度不同.江滩公园生态环境良好,远离工业区且车辆禁止通行,样品中磁性矿物含量最低,粒径也较细,其重金属含量和微观结构都显示其受污染可能性较小.同样作为风景区的东湖,尘埃的磁性矿物含量偏高,主要因为位于青山工业区下风向,重工业排放的燃煤飞灰和工业粉尘造成了磁性增强,李海侠[32]在东湖不同方位的尘埃磁性研究中也证明了风向等气候因素的影响,此外,车辆行驶也是东湖风景区尘埃磁性矿物增多的原因之一.青山热电厂和武汉钢铁厂等重工业坐落于青山区,因此该地区样品中携带了更多粗粒磁性矿物且具有典型燃煤飞灰的特征.四台作为新兴工业区,重、轻工业都有涉及,相对于重工业为主的青山工业区,其磁性参数显示出较大的波动性,磁性矿物分布的含量也较低.长江大桥尘埃由于交通污染导致了样品中磁参数异常和重金属含量增加,并且产生了含铝硅的铁氧化物相球状颗粒.长江大桥和青山工业区分别作为典型工业污染和交通污染区域,长江大桥和青山工业区的尘埃在磁性特征上亦有不同,长江大桥样品SIRM/χ(8864A/m)和χfd(1.16%)高于青山工业区(6110A/m和1.09%),说明交通污染产生的磁性颗粒粒径略小于工业污染,这与杨涛在磨山、龟山道路尘埃研究中得到的结果较为一致[19].汉口火车站和洪山商贸区作为典型人流密集区,样品的磁性都略高于江滩公园,但洪山商贸区毗邻武汉大学等高校,区域内以服装、服务业为主要经济产业,因此磁性矿物的含量低于汉口火车站.汉口火车站尘埃样品的SIRM/χ(7292A/m)和χfd(1.22%)与长江大桥相似,这与汉口火车站交通繁忙,大量公共和私人交通工具停靠无不相关,有研究认为,在一些红灯区和停车场,车辆反复启动和关闭,加剧了车辆轮胎磨损和尾气排放,导致尘埃中某些重金属元素富集[33],重金属分析结果也佐证了该观点(表2).盘龙城开发区和东湖开发区为武汉市近年来大力发展的新技术产业区,总体上两处采样区尘埃磁性参数都较小,盘龙城开发区磁性矿物含量则与江滩公园接近,重金属分析结果(表2)显示二者的PLI指数差异也较小,东湖开发区磁性矿物含量则略高,有关研究显示道路尘埃的磁性强度与城市人口呈正相关,城市人口增加会加剧环境污染程度从而造成尘埃磁性增强[34].盘龙城开发区远离中心城市, 2013年常住人口30万.东湖开发区2012年常住人口190.6万,人口规模远大于盘龙城开发区,并且东湖开发区位于光谷商业圈附近,交通条件殊为便利,尘埃样品显示出的HIRM高值则可能与交通因素有关[11].不同城市间的对比可以发现,武汉市城区道路尘埃磁化率变化范围(0.86~19.32)×10-6m3/kg,平均值4.22×10-6m3/kg,总体上低于工业同样发达的西部城市西安[13]((2.35~10.26)×10-6m3/kg,平均值为5.30×10-6m3/kg),主要由于武汉生态资源丰富,不受沙尘天气影响,水域广阔,能够容纳更多的尘埃.同处中部的城市娄底[23]道路尘埃磁化率((1.09~130.67)×10-6m3/kg,平均值8.80× 10-6m3/kg)为武汉市的2倍之高,这与武汉市地处长江两岸,地势平坦,雨量丰富,近年来大力发展高新技术产业,减少重工业有关,另外娄底采样区围绕钢铁厂布设,武汉采样范围兼顾各种功能区.江滩公园尘埃磁化率(1.38~3.84×10-6m3/kg,平均值2.48×10-6m3/kg)与福州公园灰尘[35](0.43~8.96×10-6m3/kg,平均值2.70×10-6m3/kg)总体相当,反映了公园生态环境中磁性矿物含量较为稳定.4.1 武汉市道路尘埃的磁性特征存在显著差异,不同功能区尘埃平均磁化率为工业区(7.36× 10-6m3/kg)>交通沿线(5.38×10-6m3/kg)>商业区(3.76×10-6m3/kg)>开发区(2.26×10-6m3/kg)和风景区(2.48×10-6m3/kg).工业生产和交通因素是造成尘埃中磁性矿物含量升高的主要原因,人口密度和自然条件也有一定影响.4.2 SEM/EDX分析直观的揭示了尘埃中磁性颗粒粒度和化学成分的信息.人为因素产生的磁性颗粒(铁的氧化物和铁的硅铝酸盐)一般呈球形且粒径较大,不同于自然成土过程中形成的不规则状磁性颗粒(磁赤铁矿).4.3 磁性参数χ与污染指数PLI的相关性最高(R2=0.870),表明了应用磁学检测尘埃污染的科学性.武汉市尘埃污染的主要来源是工业和交通因素.工业污染对周围环境的影响与地理条件有关,交通污染呈点源分布于不同的路段,因此局部污染问题较为突出,科学合理规划工业布局和优化道路交通结构应该是今后工作过程中的发力点.【相关文献】[1] 王利军,卢新卫,雷凯.宝鸡市街尘重金属元素含量及其环境风险分析 [J]. 土壤通报,2012,43(1):200-205.[2] Adachi K, Tainosho Y. 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有色金属矿区周边土壤磁化率与pb、zn、cd的相关性研究
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± 壤(Soils), 2019,51(5): 995-1000DOI: 10.13758/ki.tr.2019.05.021有色金属矿区周边土壤磁化率与Pb 、Zn 、Cd 的相关性研究①赵宏,包立,许敬敬,韩云昌,张乃明**①基金项目:云南省科技惠民计划项目(2014RA018)资助。
* 通讯作者(zhangnaiming@ )作者简介:赵宏(1992—),女,四川巴中人,硕士研究生,主要研究方向为土壤污染防治与监测。
E-mail: 737489836@(云南农业大学资源与环境学院/云南省土壤培肥与污染修复工程实验室,昆明 650201)摘 要:有色金属矿区周边土壤是典型的人为污染土壤.人为污染土壤具有特殊的磁化率特征。
本文选取有色 金属矿区表层土壤来研究土壤磁化率与Pb 、Zn 、Cd 的关系,研究结果表明:兰坪与会泽土壤表现出不一样磁性特征, 兰坪磁化率变异系数较大。
兰坪和会泽均表现为Cd 污染最为严重。
兰坪土壤仅重金属Cd 与磁化率血相关性显著; 有效态Pb 、Zn 、Cd 均与磁化率血的相关性显著;而会泽土壤仅Pb 与磁化率血呈显著相关关系;有效态仅Zn 与磁 化率Xif 的相关性达到显著水平。
兰坪土壤pH 、电导率与磁化率血相关性较好,有机质与磁化率血的相关性不显著; 会泽土壤pH 、电导率及有机质与磁化率的相关性均未达到显著水平。
本研究为矿区土壤环境状况调查提供参考,同 时也为找寻土壤磁化率Xif 和重金属的关系、实现快速掌握土壤重金属污染状况提供理论基础。
关键词:矿区土壤;磁化率;Pb; Zn ; Cd;相关性中图分类号:X825 文献标识码:A随着工业化的发展,土壤环境污染问题越来越 严重,而由于重金属污染的长期性和难治理性,土 壤重金属污染已成为当今污染面积最广、危害性最 大的环境污染问题之一 了 [2],已经成为威胁社会 发展和人体健康的焦点问题。
矿区内挖掘、粉碎和冶炼等一系列矿石采集加工过程,运输,废弃矿渣 的风化和淋洗,在地表生物地球化学作用下,通过 释放和迁移导致了土壤及河流严重的重金属污染, 并通过食物链进入人体,对矿区周围居民的身体健 康和生存环境构成了严重威胁〔3-5],目前国内外土 壤重金属污染研究主要集中在形态特征、治理措施 和污染来源等方面,而重金属分析检测方法上成熟 的是化学分析法。
土壤磁化率的测定实验报告
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土壤磁化率的测定实验报告标题:土壤磁化率的测定实验报告导言:土壤是地球的重要组成部分,对于环境和生态系统扮演着至关重要的角色。
在过去的几十年里,人们对土壤的研究逐渐深入,其中磁性成为了一个备受关注的领域。
本文将以土壤磁化率的测定实验为例,探讨土壤磁性的概念、测定方法及其意义,以帮助读者全面理解土壤磁化率。
正文:一、土壤磁性的概念1.1 磁性物质的存在土壤中存在多种磁性物质,比如磁铁矿、赤铁矿等。
这些磁性物质的存在为土壤磁化率的测定提供了基础。
1.2 土壤磁化率的定义土壤磁化率是指在外加磁场的作用下,单位体积土壤产生的磁感应强度与外加磁场强度之比。
它反映了土壤中磁性物质的含量及其磁化程度。
二、土壤磁化率的测定方法2.1 试样的制备和处理为了准确测定土壤磁化率,首先需要进行试样的制备和处理。
试样的制备可以通过采集土壤样品,并经过筛分、干燥和研磨等步骤得到。
处理过程则包括去除有机物、磁性物质的处理等。
2.2 测定设备测定土壤磁化率需要使用磁化率仪或磁化率测定系统。
磁化率仪通过施加不同磁场强度下测量土壤的磁感应强度,再计算土壤的磁化率。
不同的磁化率仪有各自的测量原理和参数,使用时需按照仪器说明进行。
2.3 测定步骤具体的土壤磁化率测定步骤可分为以下几个步骤:(1)将试样放入磁化率仪中,并根据仪器要求施加不同磁场强度;(2)记录不同磁场强度下土壤的磁感应强度;(3)根据测量数据计算土壤的磁化率。
三、土壤磁化率的意义3.1 环境研究土壤磁化率可作为环境变化的指示器之一,通过测定不同地区土壤的磁化率,可以追踪土壤的变化情况,对环境变化进行研究。
3.2 土壤质量评估土壤磁化率与土壤中磁性物质的含量和磁化程度相关。
根据土壤磁化率的测定结果,可以评估土壤的质量,为土壤管理提供参考。
3.3 土壤侵蚀研究土壤磁化率的变化与土壤侵蚀过程存在密切关系。
通过测定不同区域土壤的磁化率,并与土壤侵蚀进行关联分析,可以深入研究土壤侵蚀的机制和影响因素。
行测试题3(资料分析)
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中国工商银行第五单元资料分析(第45-59题)45-49.土壤磁化率是土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度与外加磁场强度的比值,它反映了土壤中磁性矿物的数量,是常用的磁性指标之一。
而土壤频率磁化率则是用于区分土壤中存在的超顺磁性颗粒(d<0.03um)与单畴颗粒(0.03-0.10um),反映磁性矿物颗粒大小分配和超顺磁颗粒的相对含量,它是表征土壤磁性的指标,作为反映所处环境变化的重要指示体,在观测,统计测量,数据分析等方面具备银多优势1.物质磁性的物理来源说到土壤(包括泥沙,岩石)磁性来源就有必要简单的从微观说起,物质都是由原子组成的,原子核在不停自旋,同时核外电子也在绕原子核旋转,它们各自具有不同的角动量,分别产生了自己的磁矩,具体来说有三类:原子核自旋,电子自旋,电子轨道运动。
虽然大多数元素的孤立原子磁矩不为零,但化合物中大多数情况这些磁矩都会在内部被抵消,故绝大多数分子磁矩为零。
而有些情况,如铁族元素的自旋磁矩和轨道磁矩未能抵消,那么它的原子就具有永久磁矩。
回到宏观上来看,土壤磁性的主要来源是继承于母岩。
待母岩风化后,其风化壳、碎屑乃至最终发育成的土壤均会承接其磁性特性,相应的磁性称为原生磁性。
而在形成土壤后,由于受到氧化还原环境,有机物等等复杂因素的影响而附加的磁性称为次生磁性。
2.有关物质磁化的基本原理物质如果处于外磁场中,往往会被磁化并感生出附加磁场,假设磁场强度H′与外磁场强H之和称为该物质的磁感应强度B,即:B=H+H′若H′与H相同方向,刚称其为顺磁性物质,反之则为抗磁性物质,另外,还有一类物质如铁,钴,镍等及其合金,H′常比H大得多,(H′/H高达10以上),而且附加磁场在外磁场撤销后并不立即消失,这类物质称为铁磁性物质。
从原理上说,原子、离子或分子的微观结构起到决定性作用。
在抗磁性物质中,由于电子自旋已配对,故无永久磁矩。
但是内部电子的轨道运动,在外磁场作用下产生拉穆尔旋进,这会感生出一个与外磁场方向相反的诱导磁矩,所以表现出抗磁性。
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C ia n i n na S i c hn E v ome 附近 土壤磁化率特 征及其环境意义
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甘肃 兰州 7 0 0 ;2兰州大 学西部环 境与气候变化研 究院, 300 . 甘肃 兰州 7 0 0 ;3长安大学西部矿产资源与地 质 30 0 .
工程教育部 重点实验室, 陕西 西安 7 0 5 ) 10 4
摘要: 对兰 州 某钢 厂 周 围土 壤进 行 了磁 化率 与 化学 元 素分 析, 用污 染 指 数评 价 方法 和 多元 统计 发 现, 层 2 m 以 内土 壤的 磁化 率 显著 采 表 c 增 高, 到 背景 值 的 35 倍, 频 率磁 化 率相 对 于深 部土 壤 较低 , 比不 同位 置样 点磁 化 率值 , 示钢 厂 周边 土 壤 受到 了钢 厂 生产 捧 放物 达 . 且 对 显
Xi n7 0 5 , hn)C i ni n e tl c n e2 1,11) 13 ~ 7 7 ’ 10 4 C ia. hn a aE v o m na S i c, 0 1 (0: 7 2 1 3 r e 3
Ab t a t M e s r me t d a a y i o ma n t u c p i i t n e v t l o c n r t n fs i fo ase l a t r sr c : a u e n lss f g ei s s e t l y a dh a y me a n e ta i so o l r m te co y n a n c b i c o f
的 污染 . 染主 要 发生 在下 风 向, 在 2 m 以 内最 强, 染深 度 在 2m 以内. 化 率与 重 金属 元 素含 量相 关 性 显著 表 明磁 性矿物 与 重金 属 污 且 k 污 c 磁 有 相 同的 来源 , 究 应 用磁 化 率浓 集 因子 判 别污 染 程度 , 果与 内梅 罗 综合 污 染指 数 评价 大 致相 同 , 本研 结 因此 S 以作 为 判断 这类 土 壤污 可
染 程度 的 指 标. 关键 词 :磁化 率 ;土壤 ;污 染;磁 化率 浓集 因子 中图分类 号 :X13 2 文献标 识码 :A 文 章编号 : 10~ 932 1)0 13— 6 00 6 2(0 11- 72 0
M es r n fma n t ucpiit fsi a jcn te fcoy i a z o n t e vrn na a te t o g ei sse t ly o o da e ta s l a tr n L n h u a d i n io me tl  ̄ me c bi l e s i f a o s Y a , IS un 2 LU H iio, U C a . n Z ANG Y n -ur, H i , H mp ef n . AN Qi , DA h a g I a-a F h of g, H i i n一 , j e o gq al Z AO Je Z ANG 2 2
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r q e c g ei ss e t l wa fe u n yma n t u c piit slwe lt et ed e olTh aito f g ei u cp iit au e c bi y o r eai t e ps i r v oh . ev raino n t s s e t l v lei t ma c bi y nh
L b r t r f W e t r ie a s u c s a d Ge l gc l E g n e i g a o a o y o se n M n r l Re o r e n o o ia n ie rn ,M i it f Ed c t n n s y o u a i ,Ch n ’l Un v ri , r o a g al i e s y t