浙江湖州市青铜桥ZK01孔第四系沉积物磁性特征和古环境意义

通过对湖州市青铜桥ZK01孔第四系沉积物系统磁性参数测量及分析研究，发现根据磁参数的比值对沉积物中磁性矿物颗粒大小和成分的分析结果，与根据磁化率（k）、饱和等温剩磁（SIRM）、饱和剩磁矫顽力{（Bo）cr}的分析获得的结果两者有较好的一致性。ZK01孔以24．7m为界，上部磁性矿物浓度高、磁性矿物成分单一，磁性颗粒粒度变化不大；下部磁性矿物浓度低（底部除外），磁性矿物成分和磁性颗粒粒度变化大，沉积物中有多相磁性矿物的存在，并含有超顺磁晶粒混合物。ZK01孔剖面跨越了布容一松山极性带界线，在布容正向极性期，存在2个次级极性倒转事件。剖面可分出五个明显不同的磁性地层段，可能分别对应于不同时期的古气候条件。为进一步查清研究地区第四系地层结构、地层的划分和对比具重要意义。     

青藏高原昆仑山垭口盆地晚上新世以来沉积物磁化率与气候变化

通过对青藏高原昆仑山垭口盆地磁化率、频率磁化率环境代用指标的分析,并与黄土—古土壤和深海δ18O记录的气候变化进行对比,结合剖面的岩性特征和年代序列以及前人所获得的粒度和孢粉资料,揭示了3.6~0.5 Ma期间昆仑山垭口盆地气候变化经历了六个阶段:3.6~2.48 Ma气候相对冷干、2.48~2.14 Ma气候偏凉湿、2.14~2.07 Ma气候相对冷干、2.07~1.16 Ma气候总体相对较湿润(其间有数次冷干波动)、1.16~0.78 Ma气候偏冷干以及0.78~0.5 Ma气候向冷湿发展。     

洛川红黏土-黄土记录的风向变化及磁组构与磁化率对气候变化的敏感性对比

磁组构分析是研究季风风向的一种常用手段。对洛川黄土剖面黄土-红黏土界线附近地层进行磁组构研究表明:洛川剖面新近纪—第四纪过渡时期,风向整体呈南北向,且从红黏土沉积阶段到黄土沉积阶段,风向呈现顺时针方向的微小偏移,这可能与新近纪到第四纪的气候变化背景有关。另外,磁化率各向异性度P、磁线理L、磁面理F等参数曲线与磁化率曲线的对比显示:磁化率各向异性P、L、F参数的变化稍超前于磁化率曲线的变化,这与蓝田段家坡剖面的磁组构研究结果类似。导致以上结果的原因尚未确定,但可能与磁组构信息被记录于沉积物的速度快于沉积物磁化率值的改变有关。     

石家庄裕华路西段道路尘与表土重金属污染

城市道路尘与土壤表土是现代化城市环境变化的重要载体,记载了城市工业、交通和人类活动的环境影响。在城市化不断加快的背景下,重金属污染对人体潜在的危害越来越大,重金属污染监测已日益引起人们高度重视。磁化率在一定的环境中可作为重金属的替代指标,磁性测量成为城市环境污染监测的新途径新方法。通过对石家庄裕华路西段道路尘土与土壤表土样品的低频磁化率分析得出结论：裕华路西段道路尘磁化率自市中心向郊区逐渐降低,道路尘重金污染程度由市中心向郊区逐渐减弱;不同区位的道路尘与土壤表土重金属污染程度分别为中心区〉二环以内〉三环以内〉郊区和三环以内〉二环以内〉郊区〉市中心;同一区域的道路尘比土壤表土的重金属污染更严重。     

佛山农业表层土壤磁化率特征及其与重金属含量的关系

环境磁学方法针对城市、矿区、工业区等特定区域土壤的研究现已比较普遍,但在农业土壤重金属研究中的应用还比较少。本文对采自佛山市的532件农业表层土壤样品进行低频（976 Hz）和高频（15616 Hz）磁化率测试,在分析其空间分布特征的基础上选取175件（其中,旱地土样149件,水田土样26件）代表性样品进行重金属（Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、As）含量的分析测试。在分析不同土壤样品磁化率与重金属含量之间相关关系的基础上,从旱地和水田土壤中分别挑选出6种与低频磁化率高度相关的重金属元素（旱地Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Pb,相关系数分别为0.599、0.492、0.279、0.510、0.445、0.225;水田Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Hg,相关系数分别为0.728、0.699、0.606、0.602、0.764、0.450）进行回归分析,列出回归方程,并得到一些初步认识。主要有（1）低频磁化率与频率磁化率在空间分布上总体呈现相反趋势;（2）重金属含量与低频磁化率总体呈正相关,但正相关的元素种类在旱地和水田土壤中有所差异;（3）所研究的旱地土壤重金属含量与频率磁化率呈负相关关系,但这种相关关系在水田土壤中没有明显表现;（4）Pb 元素在旱地土壤中与低频磁化率表现出显著正相关（P〈0.01）,在水田土壤中却与低频磁化率和频率磁化率表现出一定的负相关性。（5）通过测定农业土壤的磁化率即可初步推算出相应的重金属含量,为磁学方法在农业表层土壤重金属快速监测领域的进一步应用提供了数据支持和科学依据。     

辽宁省阜新市主城区表土磁化率与重金属特征及关系的定量分析

煤炭城市表土的磁学特征与重金属累积存在密切联系,但其确切的数量关系仍然模糊.以阜新市主城区表土（0~20 cm）为研究对象,通过对磁化率及重金属（Cu、Zn、Cd、Hg）含量的测试以及空间插值分析,系统分析了表土的磁化率特征、重金属富集特征,并运用通径分析明确了二者的数量关系.结果表明:①阜新市主城区表土质量磁化率（χ_lf）、频率磁化率（χ_fd）平均值分别为196.88×10-8 m3/kg、2.41%,二者变异程度均较高;χ_lf高值主要集中在主城区的中心（围绕海州露天煤矿）及西北部,而χ_fd高值区则大体与χ_lf低值区对应,且呈斑状分布的格局特点.②Cu、Zn、Cd、Hg的平均含量分别为45.13、107.96、0.13、0.11 mg/kg,且点源污染特征明显;其中,Cu、Zn、Cd的富集多集中于经济活动频繁的主城区中心区域及海州露天矿的周边地带,Hg含量的高值区主要沿着细河呈东北-西南方向的带状分布特征.③主城区表土χ_lf与Cu、Zn、Cd的含量均呈显著正相关,且χ_lf与Zn、Cu含量存在χ_lf=-161.122+1.437[Zn]+4.729[Cu]的数量关系;χ_fd与Zn、Cd含量均呈显著负相关,且χ_fd与Cd含量存在χ_fd=3.720-10.154[Cd]的线性关系.研究显示,阜新市主城区表土重金属存在明显富集,其中,Cu、Zn、Cd的累积程度与磁化率呈显著相关,在城市表土环境的监测治理工作中,宜采用简便快捷的磁化率测试以指示相应重金属的富集状况.      

矿山周边农田土壤磁化率与重金属含量的关系研究

以四川某矿山周边农田土壤为研究对象,测定表层土壤样品磁化率和Cu、Cr、Ni、Zn、Pb、Cd、As、Hg 8种元素的含量,探讨土壤磁化率与重金属等的相关性及空间分布规律。结果表明:与农用地土壤污染风险管控标准相比,除Hg外,其他7种元素均有不同程度的超标,以Cd、Cu超标最严重,超标率分别达到98. 9%和38. 7%;低频磁化率(χ_(lf))和频率磁化率(χ_(fd))的均值分别为175×10~(-8)m~3/kg和5. 2%,其中旱地土壤的低频磁化率(χ_(lf))与重金属Cu、Ni、Zn、Pb、Cd的含量呈显著正相关,水田土壤磁化率与重金属的相关性不明显,表明旱地土壤磁化率能更好地指示土壤重金属污染;土壤低频磁化率(χ_(lf))与重金属含量和污染负荷指数(PLI)有着相似的空间分布,高值区集中在研究区中东部、东南部和北部地区,而频率磁化率(χ_(fd))与低频磁化率(χ_(lf))的分布趋势相反。土壤磁化率能够较好地指示农田土壤重金属的污染程度,可以作为土壤重金属污染研究的辅助手段。     

磁铁矿区河流沉积剖面中磁化率与重金属含量相关性分析

选择广东省铁帽顶铁矿区下游一河流沉积剖面为研究对象,测定沉积物的磁化率与元素含量并作相关性分析,以考察磁铁矿床周边沉积物磁化率指标对重金属富集程度的指示作用。结果显示,该剖面中低频质量磁化率χlf为0. 87×10-6m~3/kg～184. 93×10-6m~3/kg,频率磁化率χfd为0. 5%～7%。χlf仅与Fe2O3呈现极显著的正相关关系,与其他重金属元素相关性差;χfd与Mn、Pb、Cd及REE均呈正相关;元素Cu、Zn、As等与χlf、χfd的相关性都很差。表明在该种磁化率和重金属元素含量背景值均高的特殊地区,简单地利用磁化率指标指示重金属污染水平需谨慎。     

山西临汾煤焦铁铸工厂周边土壤磁化率和有效态微量重金属含量的空间变异性

通过对黄土高原山西临汾煤焦铁铸工厂周边农田土壤小尺度60个表层土样的分析测定,采用经典统计学和地统计学理论,研究土壤磁化率和金属Cu、Zn、Fe、Mn有效态含量的空间变异性。结果表明：土壤pH值、低频磁化率、频率磁化率百分含量、有机质、有效Cu、有效Zn和有效Mn含量符合正态分布,而高频磁化率和有效Fe含量符合对数正态分布;除pH值为弱变异外,其余土壤性质为中等变异水平;土壤各属性的半方差函数理论模型能用球状和高斯模型来拟合;土壤pH值和频率磁化率百分含量空间自相关部分起主要作用,由结构因素所引起的变异性占主导地位,受人为因素影响较小;而土壤低频磁化率、有效Cu、有效Zn、有效Fe、有效Mn含量空间变异性主要受人为因素影响较大。     

高梯度磁场提升单纤维捕集PM2.5性能的机理

以钢铁厂和有色金属行业排放的PM_2.5为研究对象,基于离散相模型DPM（Discrete Phase Model）,并加入UDF自定义编程,研究高梯度磁场下不同入口风速、颗粒粒径、外磁场强度、磁性纤维磁感应强度以及磁化率对捕集效率的影响,并结合颗粒运动轨迹和受力情况对其进行分析.结果表明：当0.5μm≤d_p≤2.5μm,v=0.1m/s时,利用高梯度磁场（H=0.1T,B=0.06T）可以使单纤维捕集PM_2.5的效率提高为原来的4.23倍,得出磁性纤维周围存在2个引力区和2个斥力区.同时,在高梯度磁场中磁性纤维对PM_2.5的捕集效率随入口风速呈先减小后趋于平稳的规律;而捕集效率随粉尘粒径呈先增大后减小的规律.当d_p=1.0μm时的捕集效率提升最大,无论是外磁场强度还是磁性纤维磁感应强度,磁性纤维对颗粒的捕集效率与场强都呈一次函数关系,效率增长率K_B>K_H;随着颗粒磁化率的增加,磁性纤维对颗粒的捕集呈现两段线性增长规律,前后两段效率增长率K₁>K₂.当颗粒经过高梯度磁场区域时,入口风速、粉尘粒径、场强对运动轨迹影响较大,而磁化率对运动轨迹影响较小.