江苏省土壤元素地球化学基准值

土壤元素地球化学基准是指自然环境中土壤元素正常含量,属于土壤固有的化学组成与结构特征。江苏省现有国土面积约102 600 km2,至2007年已经完成全省1∶250 000多目标区域地球化学调查。按照4 km2采集1个样品、采样深度150～200 cm,16 km2分析测试1个组合样,共获得全省6 127个代表自然环境土壤之样品的52个元素与TOC含量的数据,剔除异常含量数据后,以平均含量代表全省土壤元素地球化学基准值、"基准值±1.5或2倍标准离差"表示元素基准值变化范围,获得了江苏省土壤52个元素及TOC的地球化学基准值,为土壤环境评价等提供了基础资料。结果表明:(1)全省土壤大多数元素含量数据不服从正态分布,但剔除异常数据后对平均含量影响不明显;(2)人为活动因素导致江苏土壤的Cd、Hg、Se、N等元素在地表20 cm以上深度发生显著富集,给建立土壤元素地球化学基准值增添了新的难度;(3)成土母质、土壤成因类型与地貌等差异是影响江苏土壤元素含量分布的基本要素。

中国钴地球化学基准值特征及影响因素

随着新能源产业的快速崛起,钴的战略价值不断提升,同时钴的潜在生态风险也逐渐受到重视。中国地球化学基准计划(CGB)建立了钴的地球化学基准,为资源评价和环境基准建立提供了定量参照标尺。中国岩石钴的基准值为6.44×10^-6,背景值为9.26×10^-6,与中国出露地壳丰度接近。中国汇水域沉积物/土壤表层、深层钴的基准值分别是11.0×10^-6和10.6×10^-6,略高于其他大陆(国家)钴基准值,略低于中国区域化探水系沉积物钴中位值。岩石和汇水域沉积物或土壤中钴的基准主要受地质背景控制,但在化学风化作用强烈和碳酸盐岩发育的区域,汇水域沉积物/土壤中钴的基准值发生富集作用。

地球化学基准与环境监测实验室分析指标对比与建议

全球高质量一致性地球化学基准数据和建立全球地球化学一张图平台,是持续监测全球环境变化的定量参照标尺。本文通过对中国、欧洲、美国和澳大利亚汞、镉、钨地球化学数据对比和中国同一实验室间隔15年两次分析数据对比发现:镉元素在不同实验室和同一实验室间隔15年分析的数据是一致的(相关系数0.96),汞元素一致性较差(相关系数0.74),钨元素不具有可比性(相关系数0.56)。镉元素分析结果的高度一致是因为分析方法相同的和检出限相近;汞元素一致性较差,特别是低含量汞存在显著差异,是因为分析方法不同和检出限不同;钨元素在不同实验室不具有可比性是因为实验室分析方法存在显著差异。环境变化量必须大于野外采样误差(REsmpl)和实验室重复样误差(RDlab)之和(RCenv>REsmpl+RDlab),才能确认观测点发生了环境显著变化。因此,必须将采样误差和实验室分析误差降到最低。本文提出实验室分析的6点基本要求:①原始样品过10目筛,使用无污染加工到粒度小于200目;②使用成熟的多方法分析71种元素+其他指标,其中主量组分以玻璃熔片X射线荧光光谱法(XRF)分析为主,微量元素以四酸分解样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)为主要分析技术,配合其他特殊分析方法;③分析检出限必须低于地壳克拉克值,报出率不低于90%;④使用的标准物质必须具有涵盖所有分析元素的认定值;⑤实验室重复样分析相对误差含量小于3倍检出限RD≤40%,大于3倍检出限RD≤20%,主量元素、铁族元素和重金属元素重复样分析相对误差RD≤20%;⑥主量组分SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、H2O^+(结晶水)、有机碳、CO2、SO2等15项,或SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、LOI(烧失量)等12项加和为99.3%~100.7%。

安徽省江淮流域土壤地球化学基准值与背景值研究

基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。

海河平原北部地区土壤地球化学基准值与环境背景值

以北京市、天津市、河北省多目标区域地球化学调查(1:25万)取得的数据为基础,遵循地球化学基准值与环境背景值的概念,根据不同的沉积条件将研究区(即海河平原北部地区)划分为3个统计单元,运用标准化方法,即对土壤表层数据反复剔除异常数据后,通过其他元素与惰性元素Ti的相关关系分别计算得出各指标土壤的基准值;通过对土壤深层数据反复剔除异常数据后,获得了34项指标的平均值、标准离差和变异系数,并以此表征背景值。以上研究为区域土壤环境质量评价与监测预警提供了科学依据。

中国东部平原土壤生态地球化学基准值

土壤生态地球化学基准值是衡量和评价由人为扰动产生的微观地球化学效应的参比基准,在区域生态地球化学调查、评价以及环境地球化学研究等工作中均具有重要意义。笔者以中国东部平原区的土壤为研究对象,采用切实可行的试验研究方法,提出了土壤生态地球化学基准值,并提供了相应基准值的土壤物质组成信息。进一步研究结果表明,土壤物质组成特性在宏观上控制了基准值的区域性分布特征。

地球化学背景与地球化学基准

探讨了地球化学背景和地球化学基准的概念、含义和确定方法。认为随着地球化学的发展,地球化学背景的概念和含义都发生了很大的变化,由初期的注重其“量”到目前的关注其“质”,研究的目的不同,背景值的确定途径也不同。无论是地球化学背景还是地球化学基准,共同之处在于它们独特的参考功能,正是这种参照性质使地球化学背景和地球化学基准的研究在进行环境质量评价和环境立法时具有重要的理论意义和实用价值。

成都市土壤中元素地球化学基准值研究及其意义

通过系统的土壤深层 (第Ⅰ环境 )取样调查 ,研究并给出了成都市土壤中元素系列地球化学基准值及其基本特征 ,包括全区及不同景观区、不同流域、不同土壤类型、不同用地、不同行政区土壤中元素地球化学基准值 。

土壤生态地球化学基准值及其确定方法

从科研工作的实际需要出发,引入了“生态地球化学基准场”这一概念,并以此为基础探讨了土壤生态地球化学基准值的涵义及其概念。以漳州研究区试验结果为例,应用相关关系法有效地确定了土壤生态地球化学基准值,为相关研究提供了思路和参考案例。

云南省西部地区土壤地球化学基准值特征及成因分析

基于云南省西部地区土地质量地球化学调查数据资料,采用具有稳健特性的中位数表征深层土壤52种元素的地球化学基准值,对比分析了不同成土母质和用地类型的元素分布特征和富集贫化规律,进一步采用因子分析从元素组合特征角度剖析了地球化学基准值的成因机制。结果表明:研究区土壤中铁族元素、亲铜元素、矿化剂和卤族元素、稀有稀散稀土元素、放射性元素、钨钼族元素、造岩元素等多数元素基准值偏高;碱土金属等元素基准值明显偏低,其中CaO和Na_(2)O基准值仅为全国水平的13%和7%;成土母质是土壤元素基准值的主要控制因素,用地类型对基准值有一定的影响;区内土壤中铁族元素TFe_(2)O_(3)、V、Co、Cr高基准值主要受基性成土母岩的控制,W、Sn、Pb主要与中高温岩浆成矿作用有关,生命元素C、N、S、P、Se与土地利用类型及其表生地球化学作用有关;母岩母质类型及风化淋滤作用、矿化作用、生物富集作用、黏土物理化学吸附作用,共同影响着土壤基准值特征,其中母岩的风化作用有重要影响。研究成果为区域资源环境评价提供了基础地球化学信息。

长江三角洲地区土壤地球化学基准值及其应用探讨

通过对基准值、背景值概念的进一步分析,确定了以沉积环境作为土壤地球化学基准值求取的基本单元,以各基本单元的面积加权法求取区域土壤地球化学基准值的方法。利用长江三角洲地区完成的多目标区域地球化学调查数据,求取了该区的土壤地球化学基准值,并对基准值特征进行了分析和应用探讨。结果表明:各沉积环境有其特征的指示元素或组合,F、Cl、Br、I、Ca和Mg元素组合可反映海相沉积物的新老和比例;N、S、OrgC组合,I、Hg组合和Y、Ce、La等稀土和稀有元素组合分别指示湖相、泻湖相和陆相沉积环境。Hg、Cd等为全区富集的污染元素;土壤中亲石元素、稀有和稀土元素稳定;I和CaO易流失。部分元素的土壤清洁级界限值采用X0+2S0能较好地反映土壤污染的分布。研究区土壤中养分Co、Na2O几乎全部为适宜区,K、N、Fe、B、Cu、Cl、Mg、S含量丰富,Zn、Mn和P、Mo、Si相对缺乏。

全球地球化学基准:了解过去,预测未来

要认识地球的演化和全球变化,就必须有一致性的全球尺度地球化学基准或基线作为参照标尺。文中阐述了地球化学基准概念、建立方法和应用实例。地球化学基准是指系统记录元素及其化合物在地球表层的含量和空间分布,作为了解过去地球化学演化和预测未来地球化学变化的定量参照标尺。要建立全球地球化学基准,首先必须建立一个覆盖全球的地球化学基准网,在中国以1∶20万图幅为基准网格单元,在全国系统采集有代表性岩石组合样品约10 000件,疏松沉积物样品约6 000件,精确分析涵盖元素周期表上除惰性气体以外几乎所有元素的含量,制作化学元素时空分布基准地球化学图,提供衡量中国大陆化学元素演化和未来变化的标尺。以不同时代岩石代表性样品建立原生岩石圈地球化学基准,作为了解过去地球化学演化参照标尺,如云南禄丰龙产地楚雄—兰坪盆地白垩系-古近系界面(K-T界面)的凝灰质灰岩和凝灰质泥岩中发现Ir的含量为0.25～0.8ng/g,是白垩系和古近系地层基准含量的10～20倍。以疏松沉积物样品建立次生土壤圈地球化学基准,用于作为预测未来变化的参照标尺,如CaO含量分布与气候和酸雨分布有关,CaO在南方酸雨作用下淋失贫化,在西北碱性条件下富集。在过去15年里,由于酸雨的持续作用,CaO平均含量下降了22.6%,CaO含量<1%的分布面积扩大了23.0%。同时,这种原生和次生地球化学基准的建立,提供了具有时间和空间分布的成矿物质背景,对矿产资源评价和预测具有重要意义。

平阴县土壤地球化学基准值与背景值研究

平阴县土壤地球化学调查是按每1km2采集1件表层样,4km2组合成1件分析样,每4km2采集1件深层样,16km2组合成1件分析样,分析测试Ag,As,Au,B,Ba,Be,Bi,Br,C,Cd,Ce,Cl,Co,Cr,Cu,F等54元素或指标;统计了这些元素或指标的土壤地球化学基准值与背景值等参数;研究了区内土壤地球化学基准值、背景值与全国、黄河下游流域土壤及平原区、丘陵区土壤的差异;对比区内土壤地球化学基准值与背景值变化,认为区内大部分元素或指标在表层土壤中的含量继承了土壤母质,后期人类活动对其影响较小,但C,Cd,Cl,Hg,P,N,S,Se,Corg等元素或指标在表层土壤中已明显富集,表明表生作用和人类活动等因素已对这些元素或指标的含量变化与分布分配产生明显影响。

江西德兴铜矿集区土壤地球化学基准值方法的适用性

确定矿集区土壤地球化学基准值是矿山环境地质调查与评价的重要任务,而遴选出合适的地球化学基线值的定值方法是该问题的关键。以江西德兴铜矿集区表层土壤地球化学数据为依据,运用地球化学对比法、相对累积频率方法和标准化的方法分别计算了德兴铜矿集区表层土壤6种重金属元素的地球化学背景值,并将其与江西省土壤背景值对比。结合成土母岩重金属含量分析了各种基准值定值方法的适用性,结果证明标准化方法较适用于确定研究区表层土壤地球化学基准值。

冀东土壤地球化学基准值特征及研究意义

通过系统的土壤深层(第Ⅰ环境)取样调查,研究并给出了冀东土壤中元素系列地球化学基准值及其基本特征,包括全区及不同景观区、不同流域、不同类型土壤中元素的地球化学基准值,为区域经济发展规划和资源与环境评价提供了实用的基础地球化学信息。

浙江省土壤地球化学基准值与环境背景值

以浙江省农业地质环境调查取得的区域地球化学资料为依据,遵循地球化学背景值的基本概念,根据成土母质类型将土壤地球化学基准值划分成13个统计单元,土壤环境背景值以浙北杭嘉湖与宁绍平原、浙东沿海温黄与温瑞平原、浙中金衢盆地为统计单元,在反复剔除异常值后,获得52种元素(氧化物)的平均值、标准差和变异系数,为区域土壤环境质量标准的制订、土壤污染评价与修复提供了重要的地球化学依据。

浙江土壤地球化学基准值与环境背景值

以浙江省农业地质环境调查取得的区域地球化学资料(2002—2004年)为依据,遵循地球化学背景值的基本概念,根据成土母质类型将土壤地球化学基准值划分成13个统计单元,土壤环境背景值以浙北杭嘉湖与宁绍平原、浙东沿海温黄与温瑞平原、浙中金衢盆地区统计单元,在反复剔除异常数据后,获得了52种元素(氧化物)的平均值、标准离差和变异系数,为区域土壤环境质量标准的制订、土壤污染评价和治理修复提供了重要的地球化学依据。

关中平原土壤地球化学基准值与背景值研究

为了揭示关中平原土地资源地球化学现状,为农业、环保及卫生等领域提供基础资料,以陕西省多目标区域地球化学调查取得的数据为基础,对比研究不同区域土壤地球化学基准值、背景值。结果表明,研究区土壤地球化学基准值表征了自然地质地球化学的背景特征,土壤地球化学背景值综合反映了区域景观地球化学条件及元素的环境背景特征。发现大部分元素或指标在表层土壤中的含量继承了土壤母质,后期人类活动对其影响较小;研究区内主要土类黄绵土土壤养分大量流失,褐土土壤矿物质丰富,新积土人为扰动强烈,黑垆土中CaO和C的含量高。

广东韶关地区土壤地球化学基准值研究

土壤地球化学基准值是指未受人为污染的,反映土壤原始沉积环境的地球化学元素含量;是反映土壤地球化学特征的基本指标,也是制订环境质量标准,识别和评价土壤污染程度,确立污染治理修复目标的重要依据。文章对广东韶关地区1023件深层土壤样中54项元素(指标)含量进行了分析研究,并与地壳丰度、中国土壤C层元素含量(仅13项指标)、广东省C层土壤元素含量进行了对比。结果表明,区内土壤中与酸性岩浆岩、砂页岩、成矿作用相关的元素基准值较高,与基性岩、碳酸盐岩组成相关的元素基准值较低,其元素组合反映了该区土壤的中酸性的地球化学特征。对研究区主要成土母质地球化学基准值的研究表明,土壤元素地球化学基准值继承了成土母岩母质的元素地球化学特征,不同成土母质类型的土壤地球化学基准值差异较大。

雷州半岛土壤地球化学基准值研究

基于珠江下游基本农田土地质量地球化学调查数据,对雷州半岛872件深层土壤样中的54项元素或指标含量进行分析,并与地壳、中国土壤C层元素和广东省土壤C层元素含量(12项指标)进行对比,讨论了不同成土母质类型的土壤地球化学基准值特征。雷州半岛深层土壤元素变异性较大,元素地球化学基准值整体不高,不同成土母质类型的土壤地球化学基准值差异明显。深层土壤元素继承了成土母质的地球化学特征,体现了区域地质背景与成土母质类型的多样性,以火山岩类风化物为成土母质的深层土壤富集铁族元素、分散元素,花岗岩类风化物富集造岩元素、钨钼族元素、放射性元素和稀有稀土元素。