典型峨眉山玄武岩区土壤重金属含量特征及污染风险评价

为探究峨眉山玄武岩对土壤重金属含量的影响程度,选择具有典型峨眉山玄武岩分布区的云南省昭通市为研究对象,结合地质背景资料,对区内7104份土壤样品中的8种重金属元素含量特征、污染风险及来源进行分析和评价.结果显示,峨眉山玄武岩区表层土壤中Cu和Cd元素明显富集,分别达到中国土壤背景值的7.20和6.63倍;对比我国农用地土壤污染风险管控标准,除Hg外,其余7种重金属元素均存在污染风险;从污染程度空间分布看,与地质背景耦合性较好的元素为Cu、Cd、As、Pb、Zn,污染程度较高的重金属元素为Cd和Cu;主成分分析结果表明,Cu主要来源于峨眉山玄武岩的地质背景,Cr和Ni为与峨眉山玄武岩共生的超基性岩风化成因,Cd、Pb、Zn高含量主要源于人类矿业开发、机动车尾气排放等,同时受地质背景影响;As和Hg除来源于地质背景、人类活动外,还受到土壤理化性质和有机质的影响.

内蒙古白音查干银多金属矿床原生晕评价指标研究

内蒙古白音查干银多金属矿床是近年来在大兴安岭中南段西坡最重要的多金属找矿新发现,具有成为大型银多金属矿床的潜力。通过矿床原生晕研究,确定矿床元素轴向分带序列(自上而下)为:Mo-F-As-Sb-Hg-B-Au-Bi-Cu-Ag-Pb-Zn-Cd-P-Ni-Co-Fe-W-Sn,提出(As×Hg)/(W×Sn)元素累乘比值可用来判断矿体剥蚀状况,并应用此比值预测I-0勘探线-500m以下发现的盲矿体向深部有很大的延伸,预测结果在进一步勘探中得到证实。

滇西地区土壤重金属来源解析及空间分布

以滇西重金属地质高背景区为研究区,系统采集了4193件表层土壤样品,分析测试了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,综合运用相关分析、主成分分析和单因素方差分析等经典统计方法探讨了土壤重金属来源和土壤重金属含量与成土母质、土地利用方式之间的关系,并利用地统计方法对重金属的空间分布特征进行了分析.结果表明:(1)研究区8种重金属含量平均值均超过全国土壤背景值,但是低于农用地污染风险筛选值;与云南省土壤背景值相比,As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值与云南省背景值相当,Hg和Cr的平均含量分别是其背景值的2.35和1.60倍,土壤重金属存在不同程度累积现象.(2)Cr、Cu和Ni主要受成土母质的控制;Cd、Zn和Pb主要受人类活动影响,人为来源主要为铅锌矿开采选冶、交通运输和煤炭燃烧,Cd、Zn在一定程度上受成土母质的影响;As和Hg以人为来源为主,受汞矿采选、农业活动及煤炭燃烧的影响.(3)不同成土母质和土地利用方式的土壤中重金属含量差异显著.Cd、Cr、Cu、Hg和Ni在沉积岩母质区土壤中平均含量最高;草地中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn平均含量最高.(4)Cu、Ni、Cr高值区与沉积岩母质区及区内分布的铜矿和铁矿空间耦合性良好;Pb、Cd和Zn的高值区与区内的铅锌矿分布范围基本一致;As和Hg高值区与区内汞矿等热液型金属矿的分布具有较高的空间一致性,在人类活动密集地区也呈高背景分布.

西南重金属高背景区农田系统土壤重金属生态风险评价

西南地区是我国典型重金属高背景区,在重金属高背景区开展生态风险评价对保障粮食安全有重要意义。采集云南省重金属高背景区土壤表层(0~20 cm)样品242件,农作物及对应的根系土样品74件,分析土壤和农作物样品中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)含量以及土壤中重金属赋存形态。研究发现,受地质背景因素影响,Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值均超过云南省土壤背景值,Cd、Cu和Ni含量平均值均超过农用地土壤污染风险管控标准规定的筛选值,土壤pH值多呈酸性,有机质含量较低。土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态形式存在,生物有效性低,是由地质背景引起的;Cd残渣态占比较低,生物有效组分较高,Cd元素的地累积指数分布显示,Cd受人为污染和地质背景交互叠加的影响,是研究区污染风险最高的重金属元素。Hg来源较为复杂,全量较低,污染风险较小。研究区大宗粮食作物(马铃薯和玉米)重金属含量均不超标,生物富集系数(BCF)均小于0.03,粮食作物较安全,生态风险较低。黄烟中Cd含量远远超过目前初步制定的安全限量标准,BCF为3.13,说明烟草特别能富集Cd,存在一定的生态风险。表层土壤重金属潜在生态风险指数(RI)统计结果显示,土壤重金属RI贡献降序依次为Cd(73.71)>Hg(57.40)>Cu(25.25)>Ni(8.76)>As(7.39)>Cr(4.15)>Pb(4.04)>Zn(2.0),Cd和Hg是研究区最重要的风险元素,但均以中等生态危害为主,很强生态危害分布面积较小,研究区生态风险整体较低,风险可控。

北山干旱荒漠戈壁残山景观1∶5万地球化学勘查方法技术的选择

在甘肃北山干旱荒漠戈壁残山景观区选择试验区,开展1∶5万水系沉积物测量和土壤测量工作。对比结果认为,两种方法均可在该类景观区圈定出明显、完整的矿致异常。在残山和剥蚀戈壁相间分布区,土壤测量较水系沉积物测量覆盖面积大,异常强度高,效果好,缺点是较水系沉积物测量的工作量大。实际工作时,可根据工区水系发育情况合理采用两种方法。

适合地球化学勘查的景观划分研究

依据我国地球化学勘查的特点和需要,结合我国的自然地理、地形地貌等特征,对全国地球化学景观进行了划分和总结,编制了全国地球化学景观图。本项工作不仅为全国地球化学勘查资料的应用和成果解释提供景观划分方面的参考资料,同时为在不同景观区选择适宜的方法技术提供指导。

云南个旧锡多金属矿集区稀散元素铟的分布富集特征

以云南个旧锡多金属矿集区不同类型岩矿石为研究对象,应用等离子体质谱、岩矿鉴定及高精度电子探针等分析手段,研究稀散元素铟(In)在花岗岩、沉积岩和变质岩中的分布特征及其在矿石矿物中的富集规律。结果显示,斑状黑云母花岗岩中In与Sn存在明显的同消共长关系,In主要分布在提供成矿物质来源的岩体中;斑状黑云母花岗岩中In的富集系数最大,沉积岩中In主要富集在个旧组赋矿地层的矽卡岩中,变质岩中In无明显富集;矿区层间氧化物矿石中In高度富集,而原生硫化物矿石中In仅微弱富集;矿石中元素In与Sn、Zn具有正相关关系,电子探针分析矿石矿物锡石中未检测到In,但在闪锌矿中检测到大量In的存在,表明沉淀成矿过程中,In并不进入锡石中,而是主要进入到闪锌矿等硫化物矿物中。

西藏冈底斯斑岩铜矿带矿集区和矿田靶区定位预测

西藏冈底斯东段斑岩铜矿带的研究是目前的热点,靶区定位是矿产勘查需要解决的重要问题。应用区域化探数据,结合前人研究成果,研究了斑岩铜矿矿集区和矿田(或矿床)靶区地球化学预测方法。预测结果表明,矿集区靶区可以用SiO2、K2O和Na2O进行定位预测,矿田靶区用矿田指示元素定位预测效果较好;矿集区和矿田靶区模式特征及空间分布揭示板块俯冲、碰撞造山和壳幔分异是主要控制因素;预测驱龙矿集区是首选勘探重点。

小西弓金矿区地球化学勘查方法对比

小西弓金矿是干旱荒漠戈壁残山景观区北山区段重要的金矿床。选择具干旱荒漠景观区典型特征的小西弓金矿床及其外围开展地球化学勘查方法技术的对比,系统研究了土壤测量和水系沉积物测量中风积物的干扰特点、测量的效果和适用性。结果表明,在小西弓金矿区及与其相似的干旱荒漠戈壁残山景观区开展地球化学勘查应首选土壤测量。

森林沼泽景观区区域化探异常追踪方法技术

在森林沼泽景观区中低山亚景观条件下,通过4个研究区的试点工作认为:①以找寻小型以上规模矿床为目的的区域化探异常查证工作方法,以水系沉积物加密测量为佳,采样粒级-10^+60目,采样密度3~4点/km2。②采用B层残坡积土壤测量可以达到同样的目的;采样粒级-20目,采样密度4点/km2左右;采样布局为沿山脚和山脊的不规则测网。③在倒石堆发育区,可以采用采样密度6~7点/km2渗湿土测量方法进行异常追踪。④泥炭测量难以获得比较全面和客观的测区找矿前景信息,在区域化探异常追踪阶段最好不要选用。

吸附态轻烃气相色谱分析方法及其在天然气水合物测定中的应用

建立了毛细管柱气相色谱测定土壤中吸附态轻烃(酸解烃、顶空气轻烃)的方法,采用适于批量处理的酸解烃样品制备和通过振荡、加热达到解吸平衡的顶空气样品制备的前处理方法,在优化的仪器条件下,对天然气水合物区土壤中吸附态轻烃进行检测。顶空气轻烃的方法检出限为0.018×10-6(以甲烷计算),精密度为6.6%(甲烷)～16%(异丁烷);酸解烃的方法检出限为0.016μL/kg(以甲烷计算),精密度为2.2%(甲烷)～19%(正戊烷)。该方法应用于大批量实际样品分析中,效果良好。

森林沼泽景观区水系沉积物中腐殖作用的地球化学特征

水系沉积物是森林沼泽区的主要表生介质之一,对其中的有机碳、胡敏酸、富里酸和胡敏素分布状况以及富里酸相和胡敏酸相Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Mn、Mo、Ni、As、Hg的分布特征进行了研究。发现有机质主要由胡敏素组成,其含量可占有机质的2/3左右,地球化学活性很强的富里酸和胡敏酸占腐殖质总量1/3左右。影响半数多元素在水系沉积物中地球化学活动性的主要腐殖酸是富里酸,而影响Hg、Ag、Pb、Sb的是胡敏酸。

水地球化学测量在森林沼泽景观区区域化探异常追踪中的作用研究

对水地球化学测量在森林沼泽景观区域化探异常追踪阶段的地位和作用进行了研究，发现了水体中热液型铅锌矿床和铜金矿化、斑岩型铜矿床的指示元素种类。以相对低密度（0．5点／km^2－2点／km^2）和小采样量（每点25ml）的水地球化学测量可达到快速有效缩小找矿靶区、指明找矿有利区段、指导下一步工作部署的目的。

川东巨型“双弧构造”的动力学机制探讨

本文梳理了川东巨型"双弧构造"的动力学机制的相关文献,支持"双弧构造"是同一应力场作用的结果的观点。并试图从力学分析、数字模拟和物理模拟3个方面进行了初步验证。结果显示,"双弧构造"应是同一应力场作用的结果,它是在先存构造格局这一特定边界条件下,南北向挤压应力场作用的结果。

R型聚类分析在区域化探元素分组中的作用探讨

在处理化探数据方面,R型聚类分析是应用较为广泛的一种数理统计方法。随着研究的深入发现,R型聚类分析的结果并非总是对元素分组起到积极有效的作用。这里对大石寨地区的二叠纪地层、白垩纪地层、黑云母花岗岩以及研究区全区进行39种元素R型聚类分析,得到地层、岩体以及全区的元素组合,但是分组的结果表明,通过R型聚类分析得到的各元素组合均不能明确反映地层、岩体以及全区的地质特征,因此对于R型聚类分析的使用需谨慎。

川南山区土壤与农作物重金属特征及成因

土壤及农作物中的重金属超标会影响人类生存环境和身体健康,为研究重金属在川南山区土壤与农作物中的富集特征及成因,以四川省南部山区的沐川县北部为研究区,采集了耕作土壤样品1699件,水稻籽实样品30件,玉米籽实样品31件,茶叶样品15件,对应农作物根系土壤样品76件,应用数理统计、主成分分析、相关分析等技术,研究土壤和农作物中重金属富集特征及成因、重金属在农作物与根系土的相关性.结果表明耕作土壤中重金属含量较高,其算术均值高于全国土壤背景值,且均存在超过风险筛选值采样点,其中Cd超标点数达770个;耕作土壤中重金属主要来源于地质背景,其次受土壤中的有机质及酸碱度和人类活动的影响.农作物中重金属均低于国家标准,农作物对重金属的富集系数总体表现为:茶叶>水稻>玉米.通过相关分析表明,土壤中重金属总体特征为含量高和活性低,未对3种农作物的质量安全造成影响,而土壤中CaO、Fe2O_(3)和MgO对玉米和水稻籽实中重金属含量有一定影响.

广西都安县典型水田硒地球化学特征及影响因素

为发展富硒水稻种植和巩固脱贫成果,在广西都安县百旺镇开展水稻种植区地球化学调查,采集21件岩石和193件水稻根系土-籽实协同调查样品,利用统计学和相关分析方法研究水田土壤硒的分布特征和影响因素.结果表明,百旺镇水田土壤和水稻籽实富硒率分别为67.4%和64.8%,但富硒土壤和富硒水稻籽实样品中镉含量普遍较高;对比显示百旺镇南部种植区水稻籽实富硒率达到61.1%,重金属风险低,发展无污染富硒水稻种植优势明显.相关分析表明次生富集作用是研究区土壤富硒的主要原因,根系土pH和质地不同程度影响土壤硒含量;水稻籽实硒含量主要受根系土硒含量、有效硒含量、pH和Al2O3等影响.镉膳食暴露风险评估显示研究区水稻整体安全,但中部区域水稻膳食暴露风险较高.

基于乡镇尺度的西南重金属高背景区土壤重金属生态风险评价

西南地区土壤重金属具有天然的高背景属性,在重金属高背景区开展生态风险评价和识别重金属潜在来源具有重要意义.以往工作主要以区域尺度的调查工作为主,调查精度难以满足空间规划和自然资源管理的需求,迫切需要在乡镇尺度上进行生态风险评价.云南省宣威市热水镇是典型的碳酸盐岩覆盖区,重金属来源复杂,潜在生态风险较高.本文在热水镇采集土壤表层样品(0~20 cm)1092件,分析表层土壤中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn和Ni)含量,采用统计学、地理信息系统、地累积指数、生态风险指数和正定矩阵因子分析模型(PMF)等方法开展生态风险评价和重金属源解析.研究发现,土壤中重金属Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值和中位数均超过云南省土壤背景值,Cd、Cr、Cu和Ni平均含量均超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)规定的筛选值.地累积指数结果表明,研究区表层土壤污染最严重的是Cu,其次是Cr和Cd.土壤重金属Cr、As、Pb、Cu、Zn和Ni多以残渣态存在,多来自于地质背景,生物有效性较低,Hg的潜在有效组分较高,但是Hg全量较低,污染风险较小.Cd生物有效性比例较高,易于进入土壤溶液并被农作物吸收,是研究区污染风险最高的重金属元素.土壤重金属潜在生态风险指数统计结果显示,生态风险较低、中等生态危害和强生态危害比例分别为44.23%、54.40%和1.37%,无很强生态危害样品,贡献率最高的元素为Cd和Hg,贡献率分别为34.62%和34.33%.PMF结果显示研究区重金属来源包括人类日常活动来源、自然来源、煤矿开采及交通排放引起的综合污染源和农业生产来源,各种来源的贡献率分别占9.29%、53.67%、11.23%和25.81%.PMF可以有效识别和量化污染物来源,为政府部门进行土地规划提供重要的参考依据.