黄土风化成土过程中主要元素迁移序列

主要研究了渭南黄土剖面中主要化学组分的分布特征、影响因素以及它们在风化成土过程中的迁移富集规律。结果表明：（1）在剖面中随着黄土与古土壤层的交替叠复，各组分含量由低-高或由高-低呈周期性变化。（2）碳酸盐含量的剧烈变化是影响黄土元素分布特征极为重要的因素，古土壤中一些组分的含量增高，主要是碳酸盐被强烈淋滤造成的相对富集。（3）在黄土风化成土过程中，CaCQ3、SiQ2、FeO、MgO、K2O、Na2O等本身的地球化学行为以迁移为主，而Al2O3、Fe2O3、TiO2等均以淀积为主。它们在黄土中的迁移能力有如下顺序：CaCO3＞FeO＞MgO＞Na2O＞K2O＞SiO2＞Al2O3＞TiO2＞Fe2O3。（4）除碳酸盐外，黄土风化成土过程中铁的变化比其它组分都明显，表现为价态以及形态的转化。铁的转化主要为就地完成．本身没有发生明显迁移。     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。     

华南大东山花岗岩地质背景区土壤铊来源及富集特征研究

通过对粤湘赣交界处大东山花岗岩体及其上发育的风化土壤进行野外地质调查、主微量元素和铊(Tl)形态含量分析研究,初步揭示华南花岗岩风化成土过程中Tl的迁移富集规律。研究结果表明:(1)大东山花岗岩及其风化土壤的Tl含量明显超出我国和世界自然土壤Tl含量背景值(～1mg/kg),证实研究区土壤普遍存在Tl富集现象;(2)风化壳样品组分与花岗岩具有很好的地球化学继承性,是大东山花岗岩原位风化的产物,且母岩成分相对均一;(3)Tl主要为残渣态(>75%),且Tl与Rb和K具有良好的正相关性,说明风化壳花岗岩和土壤中Tl分别主要存储在含钾硅酸盐矿物(黑云母和钾长石)和粘土矿物(如伊利石)晶格中;(4)质量迁移系数表明Tl在风化壳剖面上层被淋滤出,向下迁移,随后在淀积层发生沉淀、富集;(5)母质C层土壤中残渣态Tl含量与花岗岩相似,但占比明显低。因此,在花岗岩风化成土过程中,伴随着含钾原生矿物的分解,Tl可被释放到风化壳地表环境中进而富集,形成华南花岗岩地区土壤Tl富集现象,对区域土壤质量安全的影响值得关注。     

湘西北黑色泥灰岩风化剖面重金属富集的地球化学机制

通过对湘西北地区黑色泥灰岩风化剖面（DM剖面）中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Th、U 8种重金属元素地球化学特征的研究,并与区域上发育于黑色页岩的2条风化剖面的对比分析,初步揭示了黑色泥灰岩风化剖面中重金属富集的地球化学机制。结果表明：（1）与黑色页岩相比,黑色泥灰岩风化成土过程中重金属元素普遍呈现出低背景、高富集的地球化学特征。（2）黑色泥灰岩风化剖面的形成,是在基岩中碳酸盐快速溶蚀的基础上（基岩的酸溶相含量为78.57%）,由酸不溶相进一步演化的结果。在此过程中,对于无明显外源输入的元素Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Th、U,一方面,赋存在酸溶相的部分随碳酸盐的淋失而亏损甚至强烈亏损（其中Th相对惰性）;另一方面,残余在酸不溶相的部分因基岩中大量碳酸盐的淋失而显著富集,且随风化剖面的演化未显示出进一步的亏损。因此,这些元素在风化剖面中的富集是绝对（强烈）亏损和显著相对富集的综合结果。对于Cd,存在明显的外源输入,可能主要以水溶态形式带入并大量淀积在剖面下部。（3）在黑色泥灰岩风化剖面,有机质（OM）不是重金属元素的主要赋存介质,其对重金属元素地球化学行为的影响有限。（4）黑色泥灰岩发育的土壤中,Cu和Cd的平均含量分别为54.58 mg/kg和0.58 mg/kg,高于农用地土壤污染风险筛选值,特别是Cd,对土壤生态环境可能形成不利影响,应引起关注。     

湖南安化下寒武统黑色页岩土壤元素地球化学特征

本研究对湖南安化县东坪、烟溪两地发育于下寒武统黑色页岩上的6个土壤剖面进行系统采样,并利用ICP\|MS等分析技术对土壤和相应岩石样品的主量元素和微量元素（包括重金属和稀土元素）含量进行了分析.主量元素A-CN-K(Al2O3-CaO+Na2O-K2O)图解显示,黑色页岩土壤的形成是黑色页岩化学风化的结果,经历了早期的Ca、Na淋失和后期的Al、Fe富集过程后,土壤具有贫Ca、Na而富Al、Fe的化学组成特征.多因子分析和相关性分析结果表明,成土过程中,微量元素可分为稳定元素（Ti、Zr、Nb、Hf、Ta、W等）、次稳定元素（Be、Sc、Ga、Ge、Rb、Cs、Pb、Th、Ba等）、活动性较强的元素（REE、Y、P、Sn等）和强活动性元素（Mn、Co、Ni、Zn、Cd、Tl、V、Mo、Sb、U等）.富集因子重金属污染评价显示,V、U仅在烟溪土壤剖面达到显著污染程度,Sn、Ba在东坪土壤剖面达到显著污染.Mo、Cd、Sb等重金属则在东坪和烟溪土壤均达到显著污染程度,其中,Cd在东坪可达到高度污染水平,而Mo在烟溪可达到极度污染水平.微量元素及稀土元素地球化学示踪分析显示,黑色页岩土壤没有受到外来物源的干扰,土壤重金属污染为来自黑色页岩的自然污染源.     

西藏羊卓雍湖流域土壤环境中物质含量与流失的初步探讨

本文利用随机布点法,布点采集西藏羊卓雍湖（羊湖）流域的土坯样品,测定了SiO2、Si、Al2O3、Al、TFe2O3、Fe、Ca、Mg、K、Na、MnO、SO3等12种物质含量。结果表明,七种主要类型土壤相互间元素含量有一定的差异;同一土壤中元素含量波动较大。本文还对羊湖流域的土壤进行了淋洗实验,计算了八种离子的淋失量。      

新疆伊犁河谷沙漠沉积不同粒径组分的地球化学元素分布特征

本文通过对伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面典型层位样品 的不同粒级组分地球化学元素分析,探究西风环流控制的沙漠沉积区元素特征和化学风化指标 在不同粒级组分中的分布特征。研究结果表明TKP 剖面Na 和Sr 元素趋向于在粗粒级中富集; Fe、Mg、Al、Rb 元素趋向于细粒级中富集,K 元素含量随粒径增大先升高再降低,16 ~ 32 μm 粒 级处出现谷值;Ti 元素含量与粒度关系不明确。CIA、Rb/Sr 随粒级增大逐渐降低,Na2O/Al2O3、 Na2O/K2O、K2O/Al2O3 随粒级增大逐渐升高。TKP 剖面地球化学元素和比值在<2 μm、2~16 μm、 16 ~32 μm 细粒级组分不同粒级间变化较为剧烈,32~ 63 μm、63~125 μm、>125 μm 粗粒级组分 变化则不明显,而且粗粒级组分在剖面中的变化也比较稳定。剖面整体风化程度较弱,因此这 种现象可能是物源不统一造成的,为塔克尔莫乎尔沙漠具有物源多样性特点的观点提供了地球 化学元素方面的证据。     

SEM和X-Ray对云冈石窟石雕风化物的分析

用X射线衍射仪和扫描电镜对云冈石窟石雕风化物进行了研究,从微观角度分析了不同开凿年代风化样品差异的原因和不同深度样品在微观角度呈现的差异现象。结果表明:随着时间的推移,石雕风化物中的Al4Si4O10(OH)8含量逐渐减少,而SiO2和KAlSi3O8的相对增多。元素Al和Si的含量开凿于晚期的相对高于开凿于早期的石窟,而开凿于晚期的石窟中元素K的含量则低于开凿于早期的石窟。纵向看,石雕风化物表层K,Al元素含量高于内层,Si元素的含量则低于内层的值。     

从Zn/Cd值研究北京地区土壤中镉的富集与淋失

本文利用土壤中Zn/Cd值的变化探讨了北京地区表层土壤中镉的富集、淋失分异状况及其原因。北京地区土壤中Zn/Cd值变化幅度较大,反映出镉在土壤中相对富集与淋失的差异较大。在平原潮土区镉明显富集,可能与碳駿盐含量和土壤质地有关;在山前平原褐土区则相对淋失,这可能与成土母质和成土过程有关。     

辽河平原土壤背景值区域特征及分布规律

本文对辽河平原各土类、亚类、土属、区域土壤背景值含量范围和区域特征进行了探讨,并列出该区土壤元素间相互关系回归方程和相关矩阵,研究结果表明:(1)该区多数土壤元素含量处于世界土壤元素含量的下限;(2)土壤变异系数多为30—50%;(3)各剖面中元素迁移系数为0.9—1.0;(4)土壤元素背景值分布规律为东南部大于西、北部。     

若干典型岩性区域沉积物金属元素地球化学特征比较研究

研究了４种成片分布的典型岩性（页岩、石灰岩、花岗岩、黄土）区域沉积物金属元素（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ等共１６种）总量与形态特征．结果表明：这４种岩性区域沉积物金属元素含量与形态均有显著的差别．与其它岩性相比，黄土地区易迁移元素含量高，而重金属含量显著较低；其金属元素残渣态含量高，而有机态、铁锰氧化物态和可交换态含量低．石灰岩地区重金属含量较高，而易迁移元素如Ｎａ，Ｓｒ等含量则较低；其重金属元素残渣态含量不偏低，表明经风化作用释放出来的重金属参与了次生矿物的形成过程而得以富集．花岗岩地区重金属含量居中，而Ｆｅ和Ａｌ含量较高；其金属元素残渣态含量不偏高则与风化作用较强有关．页岩地区元素含量与形态均居中，代表了各种岩性的平均水平．     

Inhalable particulates and meteorological characteristics of the city of Riyadh,Saudi Arabia

Ambient inhalable particulates (IP) have been sampled in the city of Riyadh by means of a fixed sampling site using an automatic dichotomous sampler. The concentration of fine particulates (0–2.5 μm aerodynamic diameter), coarse particles (2.5–15 μm aerodynamic diameter) and total (fine plus coarse) IP were determined. The meteorological variables were recorded during the sampling process. The samples were analyzed by means of the Atomic Absorption Spectrophotometer for the metals: Al, As, Cu, Fe, Pb, Ca, K, Mg and Na. Statistical analysis using the multilinear regression technique (Sigstat Package) has been carried out to correlate the concentration of particulate matter with the several meteorological variables. It was determined that the wind speed and atmospheric pressure could be used to predict the concentration of Al, As, Cu, Fe and Pb particulates, whereas wind speed, atmospheric pressure and r.h. could be used to predict the concentration of Ca, K, Mg and Na. The concentrations of atmospheric fine, coarse and total IP matter were found to be high compared to accepted standards. The highest correlation coefficients obtained from the regression analysis were for Fe, Pb and As. The low correlation coefficients for Ca, K, Mg and Na suggest that some significant parameters which are correlated with them may have not been considered in the analysis. Wind speed was shown to have positive correlation with Fe and Al, but negative correlation with Pb.     

黄河下游水体悬浮颗粒物中金属元素的地球化学行为

为调查黄河下游颗粒物的风化状况以及重金属变化规律及其污染程度,于2009年6~7月调水调沙期间(每日)及2010年4月至2011年11月(每月中旬)对垦利浮桥水体颗粒物进行采样调查.样品经消解后采用ICP-AES测定其中Al、Na、K、Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、V的含量.采用化学风化指数(CIA)来衡量硅酸盐的化学风化程度,结果表明,黄河流域颗粒物化学风化程度为中等,近30年来颗粒物化学风化程度没有明显变化.黄河下游颗粒物中重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、V)浓度呈现出冬季高夏季低的变化规律,调水调沙期间重金属浓度降低后期略有回升,这一变化规律主要是受泥沙的稀释及颗粒物粒径等因素影响.重金属富集因子(EF)的计算表明,黄河下游Zn具有中等程度的污染,其他元素无明显污染.提取3个因子对黄河下游颗粒物的化学组成因素进行分析,颗粒物主要受风化的影响,同时也受径流量以及人类活动的影响.     

水泥工业区内土壤剖面金属元素量特征及其指示意义

为了研究水泥工业区内污染土壤中金属元素含量变化特征,对安徽省凤阳县水泥工业区内一条土壤剖面中金属元素(Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Cr、Ba、Mn、Zn)含量进行了测量。结果显示,土壤剖面分2层,第一层(0～20 cm)为污染层,该层Al、Fe、Mg、Na、Ba、Mn、Cr元素主要来源于自然土壤,没有富集,Ca、K、Zn元素主要来源于水泥粉尘的输入,存在富集,其中0～2 cm土壤的富集因子最大,Ca和Zn含量最高,指示0～2 cm土壤被污染的程度最深。第二层(20 cm以下)为土壤母质层,该层各金属元素含量相对比较稳定。由于0～2 cm土壤中Ca、Zn元素还没有大量向下淋溶,导致第一层土壤中Ca、Zn含量随采样深度的增加而减少。土壤剖面中Ca和Zn的含量能指示水泥粉尘对工业区土壤环境的污染,土壤母质层的Ca、Zn含量可以作为参考的警戒值。     

长江中下游河流沉积物和悬浮物中金属元素的形态特征

采集长江中下游8个样点沉积物和悬浮物样品,用连续提取方法提取金属元素的5种化学形态（可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质－硫化物结合态和残渣态）,用等离子体发射光谱（ICP－AES）分析所有样品中锂、钠、钾、镁、钙、锶、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铝、钇和锆共15种元素各化学形态的含量,并用聚类分析方法研究这些元素在形态上的分类特点。结果表明：在沉积物和县浮物中,碱金属元素（锂、钠、钾）主要以残渣态和可交换态存在;碱土金属元素（镁、钙、锶）各形态含量较为均匀,但钙的碳酸盐态含量很高;锰和钴的铁锰氧化物态含量较高;铁族元素除锰和钴以外（钛、钒、铬、镍）、铝和锆残渣态含量高、其它形态含量低。所研究元素中,钙和锰的残渣态含量最低。     

巢湖沉积物磷铁硫形态记录及其环境变化指示

分析了巢湖表层和柱状沉积物中磷（P）、铁（Fe）和硫（S）元素的形态组成、分布、相互关系及其指示的湖泊环境变化.西半湖S3采样点位柱状沉积物总磷（TP）记录表明,巢湖西半湖区自20世纪60年代开始受人类活动影响逐步明显,其中钙磷（Ca-P）指示的流域径流输入增加早于铁铝磷（Fe/Al-P）指示的居民生活污水输入;西半湖区沉积物15~0cm有机质埋藏持续增加伴随着pH值的逐步升高,指示了水体富营养化导致藻类生产力（光合作用）提高并显著影响pH值;而东半湖S7采样点位柱状沉积物磷形态则记录了东半湖区不同的环境变化特征.巢湖沉积物活性铁组分以Fe （Ⅱ）为主,S3和S7沉积剖面Fe （Ⅲ）/Fe （Ⅱ）值整体均呈上升趋势且与Fe （Ⅲ）同步变化,表明其比值由Fe （Ⅲ）变化驱动;Fe （Ⅲ）/Fe （Ⅱ）指示沉积物上层为弱氧化性,其余层位为还原性环境.沉积物还原性无机硫（RIS）以酸可挥发性硫（AVS）为主,沉积物高有机质含量、低元素硫和还原条件降低了AVS向黄铁矿硫（CRS）的转化.巢湖沉积物中与P,S结合的Fe占比很小,高Fe/P和Fe/S比值会抑制沉积物磷的释放,导致柱状剖面P,Fe和S之间的相互作用关系整体上并不显著.     

太湖流域主要粮食作物中19种元素的背景值及其特征

本研究用等离子体发射光谱法、石墨炉原子吸收法、原子荧光法和冷原子吸收法等对太湖地区糙米和小麦中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Mn、Co、Al、Fe、V、Cr、Mo、P、Ca、Mg、K、Na、Hg、As等19种元素进行测定,经统计学检验分别得出其背景值,发现Hg、As、Pb、Cd和Cr 5种有毒元素的含量均低于卫生标准,对人畜无害。分析了糙米、小麦中元素含量的特征,包括不同作物、不同地区、不同土类之间的元素含量差异,土壤pH值和有机质对元素含量的影响和土壤有效态元素与粮食中相应元素的相关性等。