徐州城市表层土壤中硫与磁学参数的关系及其环境意义

比较系统地采集了徐州城市表层土壤样品20件,测定和计算了土壤样品中元素S和Fe的含量以及5个磁学参数(即质量磁化率(χ)、非磁滞剩余磁化率(χARM)、软等温剩磁(SOFT)、饱和等温剩磁(SIRM),以及频率磁化率(χFD)的数值。结果表明,与本区土壤中S的背景值相比,徐州城市表层土壤样品中富集较高浓度的S,且S的含量与磁学参数(质量磁化率、非磁滞剩余磁化率、软等温剩磁、饱和等温剩磁)的数值呈显著正相关,与频率磁化率的数值呈弱的负相关。徐州城市表层土壤中磁性矿物与表层土壤中S以及大气环境的SO2有相同的人为发生源,因此可以在一定程度上利用磁学测量技术初步评估该区域过去大气中SO2污染强度。     

乌鲁木齐城市表土重金属污染的环境磁学记录

通过对乌鲁木齐市85件表土磁性特征和重金属质量分数的分析,探讨了乌鲁木齐市土壤的磁性特征及其对重金属污染的响应.结果表明:乌鲁木齐城市表土样品的磁性特征以低矫顽力亚铁磁性矿物为主导,磁化率值远高于背景值;磁化率值>300×10^-8m³/kg的范围与PLI>2的圈定范围基本一致,显示磁化率对于圈定城市表土重金属污染范围具有独特的优势.由于工业污染与交通污染的差异性,在运用磁化率对综合性城市的土壤重金属污染进行监测时,应首先对不同的功能区进行必要的区分,建立针对不同类型污染的磁化率评价指标体系.     

西藏申扎地区晚古生代地层岩石磁学研究

目的研究西藏申扎地区晚古生代地层载磁矿物特征,为构造磁学等提供依据。方法运用饱和等温剩磁(SIRM),三轴等温剩磁(SIRM)热退磁,磁化率-温度(χ-T)曲线和NRM热退磁实验等方法进行综合分析。结果中—上二叠统样品中含较多针铁矿、赤铁矿;下二叠统和石炭系样品中以磁铁矿为主;泥盆系样品中富集铁硫化物。结论该套沉积地层中具有不同磁学特征的磁性矿物共生组合,可能导致岩石剩磁获得过程相对复杂;剖面上磁性矿物组合的变化,蕴含着沉积环境演化的信息。     

矿山重金属污染土壤的磁化率特征及其意义——以广东大宝山多金属矿床为例

以广东省大宝山多金属矿区作为重金属污染土壤磁化率监测指标的探索研究。选择两个尾矿库、尾矿废水汇入河流的上游土壤、中游土壤以及未污染土壤分别进行磁化率测试。发现在尾矿库中,细粒沉积物中磁化率值高于粗粒,重金属污染土壤的磁化率显著高于未污染土壤。在污染河流沉积物和土壤剖面,随沉积物从土壤向底部粗砂过渡,下部粗粒沉积物的磁化率大于上部土壤,这一变化特征说明大宝山地区的原生污染可能更为严重。研究证明磁化率可以作为土壤重金属污染监测的替代性指标。     

金华市武义江沉积物磁性特征及其对重金属污染的指示意义

对浙江省金华市武义江边滩柱样沉积物进行了系统的环境磁学、地球化学、粒度和总有机碳分析,探讨河流沉积物磁性特征的影响因素及其环境意义.结果表明:1)武义江沉积物磁性特征为磁铁矿主导,沉积动力分选和沉积后的次生变化对磁性特征的垂向变化产生影响;2)武义江沉积物中各类重金属元素含量高于背景值水平,存在不同程度的人为因素的污染和富集;3)武义江沉积物磁性参数与重金属含量存在一定正相关关系,反映了磁性矿物与重金属具有相同的来源,或者磁性矿物对重金属的吸附作用,表明河流沉积物磁性特征可定性地指示重金属污染.     

滇池东部第四系浅层湖滨相沉积物磁学特征及其环境意义

为了探究昆明盆地第四纪以来的总体气候特征及滇池湖泊的演化规律。本文综合环境磁学、TOC、pH等指标,对滇池东岸DC1钻孔岩芯沉积物进行了系统研究,测试了包括质量磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）、低频磁化率（χlf）、高频磁化率（χhf）、软剩磁（IRM-300mT）、pH值及总有机碳（TOC）。结果显示：DC1沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导,反铁磁性的赤铁矿在0.3-3.6 m与14.7-15.6 m两个区段含量相对较高,结合赤铁矿的形成环境,反映了这两个区段对应的沉积环境为湖退时期;另外,结合TOC与磁化率在不同深度上的关系,表明TOC的高值与细颗粒的磁性矿物溶解有关。结合TOC在各区段的含量特征表明整个21 m沉积过程所对应的气候类型以温暖气候为主。     

土壤频率磁化率与矿物粒度的关系及其环境意义

对土壤频率磁化率(xfd)与磁性矿物颗粒大小的关系及其环境意义进行了讨论．频率磁化率主要反映超顺磁性(SP)—稳定单畴(SSD)过渡态磁性颗粒的数量,对风化成土过程中形成的土壤成因磁性矿物具有指示作用．结果表明热带亚热带土壤表现为随风化成土作用的进行SP和SSD颗粒逐渐增多,其xfd和非滞后剩磁(ARM)逐渐增大,导致土壤磁化率增大．统计分析证明,土壤磁化率与xfd和ARM呈极显著正相关．土壤的xfd与游离氧化铁含量呈极显著正相关,与DCB处理的磁化率损失量呈极显著指数正相关,认为DCB处理的磁化率损失量与xfd有相同的环境意义．根据DCB处理的磁化率损失量分析可将xfd 10％作为土壤中存在相当数量SP颗粒的指标．对xfd在环境变迁、古气候演变、土壤性态、土壤侵蚀和环境污染方面的应用及其潜力进行了探讨。     

霍侯一级路两侧土壤磁化率空间分布及其对重金属污染指示意义

以霍侯一级路表层土壤为对象,测定土样的磁化率、重金属(Pb、Cu、Zn)含量和理化指标,利用统计分析对重金属来源进行分析并对污染做出评价.结果表明:公路两侧土壤的低频和频率磁化率均值分别为77×10~(-8) m~3kg~(-1)和5.46%,土壤中超顺磁颗粒含量较少,磁化率的高值主要由人为活动产生的磁性颗粒沉积造成.随着到公路距离的增大,低频磁化率减小,而频率磁化率增大.Pb、Cu、Zn的含量分别为33.76-150.45mg/kg、18.41-67.86mg/kg和40.53-240.67mg/kg,都不同程度的超过山西土壤背景值.低频磁化率与pH、频率磁化率呈显著负相关,与砂粒含量正相关,而频率磁化率与粘粒含量呈负相关,有机质与磁化率表现弱相关,三种重金属之间相关性也很高.污染评价表明重金属的污染程度由强至弱依次为:PbZnCu,土壤环境总体处于中度污染.另外,基于磁化率的土壤分级标准得出的土壤污染程度也符合积累指数计算得到的结果,但此法的适用范围还有待于进一步的研究.     

公路边土壤的磁化率特征及其对污染的指示意义

对徐州郊区某典型路段两侧农田的表层土壤开展详细的磁化率测量。结果表明,公路边土壤的磁性明显增强,磁化率(χlf)高达497.6×10-8m3/kg,比正常值高出近7倍。结合频率磁化率(χfd)的分析可知,公路边土壤磁性的增强主要是源于道路交通污染的影响。垂直公路方向的土壤磁化率分布具有明显的变化特征,采样点距离公路0~15 m内,表土磁化率变化显著,且受气候条件的影响;但在距离为15~40 m内磁化率值较低且变化幅度很小,接近于距离公路500 m区域的磁化率值,受交通污染的影响很小。表明磁化率测量对于快速推断公路边表层土壤的交通污染状况是可行的。     

褐土剖面磁化率与重金属元素变化特征及相关性研究

研究通过对临汾市尧都区农田土壤剖面系统的测量与采样,分析了土壤磁化率与重金属元素垂直变化特征及其相关性.结果表明:磁化率随深度增加而递减,重金属元素Cu、Ni、Cd含量随深度增加而递增,Zn的含量随深度增加而递减.磁化率与重金属元素Cu、Ni、Cd含量呈极显著负相关,而与Zn含量呈显著正相关.频率依赖系数与重金属元素含量不相关.说明磁性物质对重金属元素含量有一定的指示作用,可以通过检测褐土中磁化率快速地诊断褐土中重金属的含量及污染状况.     

基于粒级分离的长江口及邻近陆架沉积物磁性特征及其环境意义

在粒级分离的基础上,对长江河口及邻近陆架22个表层沉积物进行了磁学表征,探讨了磁性特征对物源、输运、沉积动力等环境信息的指示意义.研究结果表明,长江入海泥沙、残留砂及废黄河物质是长江口外水下三角洲及邻近陆架沉积物磁性特征的主要物源影响因素,但3者的空间分布不同.沉积物磁化率(c)、饱和等温剩磁(SIRM)、硬剩磁(HIRM)及非磁滞剩磁磁化率(c ARM)的空间变化指示了长江入海泥沙出口门后向南及东南方向输运. SIRM与c及退磁参数(S–100)与SIRM关系图表明,大于63μm粒级沉积物来自残留砂与现代长江粗颗粒,其分布大致以30 m等深线为界;小于16μm粒级沉积物受长江和废黄河物质的影响,口内为长江源,口外北部贴岸以废黄河源为主,口外其他区域则表现为以长江物质占主导的混合源.沉积物粒度和磁学特征的空间变化反映了动力的粒度和密度分选作用,并体现在沉积环境分区磁性特征差异及分粒级组分对全样SIRM贡献的空间变化上.粒级分离减小了粒度效应对全样磁性特征的干扰,提高了沉积物物源判别的准确性,在反映三角洲地貌变化及物源定量识别上具有重要意义.     

环境磁学磁性参数简介

环境磁学是一门能为全球环境变化、气候过程和人类活动对环境的影响等研究提供有价值的资料的边缘新兴学科。目前比较常用的磁学参数有磁化率、频率磁化率、天然剩磁、饱和等温剩磁、剩磁矫顽力、非磁滞剩磁等等，它们用途广泛，其测量既简便又快速，可为重建古环境、恢复古气候提供可靠的依据。     

广州城市公园绿地重金属环境磁学研究

为研究广州市城市公园绿地土壤环境磁学和重金属元素的相关性，选取广州市主城区14个公园进行采样.共采集133组样品并测试分析土壤的环境磁学数据和地球化学数据，开展土壤环境磁学性质与重金属含量的对比研究.磁学测试结果表明，土壤磁性来源以人为输入的单畴颗粒SD、多畴颗粒MD为主，组分以软磁性矿物为主，部分地区也有硬磁性矿物贡献.相关性分析表明：χ_ARM、SIRM对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd和Hg有指示意义；χ_lf对Cu、Zn、Ni、Pb有指示意义；S-比值对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd有指示意义；SIRM/χ对Hg有指示意义；χ_fd%对As有指示意义.对χ_lf与Cu,χ_fd与Cu、Ni、As进行回归曲线分析得到的回归方程有效.因此，环境磁学方法可作为一种探索土壤地质环境监测的新技术手段.     

徐州城市表层土壤的磁学特征

城市表层土壤由于受到人为活动的强烈影响而表现出与自然土壤不同的磁学特征.徐州城市表层土壤的环境磁学研究表明,表层土壤的磁学特征主要是由人为产生的多畴/单畴的亚铁磁性矿物主导;同时含有一定数量不完整的反铁磁性矿物的贡献.提取典型土壤样品中磁性矿物的SEM/EDX分析结果表明：人为产生的磁性矿物一般呈球形且粒径较大.柱状样品的磁学特征显示,人为输入的磁性矿物主要集中在表层0～30 cm范围,因此,0～30 cm表层土壤的磁学性质可以指示外源输入磁性矿物的压力强度.     

中亚塔吉克斯坦南部黄土剖面上下部地层磁化率明显差异原因浅析

中亚塔吉克斯坦南部的黄土序列与中国黄土高原相似, 呈现黄土?古土壤交替的特征, 前人研究发现塔吉克斯坦黄土序列中以PC3为界的下部黄土与古土壤单元磁化率明显低于上部地层, 目前对这一现象尚无合理的古气候解释。本文对中亚塔吉克斯坦南部Darai Kalon黄土剖面的典型样品进行系统的矿物磁学研究以及漫反射光谱测量, 结果表明, 从黄土序列的下部到上部, 亚铁磁性矿物的总量以及超顺磁与单畴磁性颗粒的含量均呈增长的趋势, 与此同时, 硬磁性组份(如赤铁矿或针铁矿)的含量逐渐减少, 这可能指示成壤作用强度随时间增强。赤铁矿的适宜生长条件为高温干燥环境, 因此黄土序列下部的较高赤铁矿含量可能支持气候逐渐变湿的推论, 即下部地层沉积时期气候偏干, 成壤作用较弱, 古土壤中含较少的亚铁磁性矿物, 超顺磁与单畴磁性矿物颗粒较少, 故下部地层的磁化率较低。然而, 光谱测量数据显示, 下部地层针铁矿含量高于上部地层, 由于针铁矿的适宜生长条件为湿润环境, 其含量向上逐渐降低的趋势当指示气候逐渐变干。因此, PC3以下地层的较低磁化率也可能是过于湿润的环境溶解超顺磁和单畴磁性矿物颗粒造成的。尽管高场(达2 T)等温剩磁结果显示上部地层中以赤铁矿为主的硬磁性矿物含量较少, 但上部地层红度(a*)与赤铁矿含量之间较弱的相关性指示基体效应可能对光谱测量结果产生强烈的影响, 导致对赤铁矿光谱数据的解释存在很大的不确定性。针铁矿含量与磁化率的良好负相关性的确指示从下至上气候变干的趋势, 这一趋势与该地区前人的孢粉学和地球化学研究结果一致。以上研究结果表明, 对于中亚塔吉克斯坦南部黄土?古土壤序列的磁化率乃至矿物磁学数据的古气候解释非常复杂, 在中亚黄土研究中应用基于中国黄土磁学研究的模式需要谨慎, 有必要结合多指标进行综合分析。     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等.结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物.磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主.磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成因,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250 ka来的气候变化并表现出冰期-间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细.XARM/X参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段.     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等．结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物．磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主．磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成囚,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250ka来的气候变化并表现出冰期一间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细．XARM／x参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段,     

新疆博乐黄土岩石磁学特征及环境意义

对位于亚洲内陆干旱区的新疆博乐黄土进行了系统的岩石磁学和粒度测量.结果表明:博乐黄土中的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,含有少量针铁矿和赤铁矿.亚铁磁性矿物主要以多畴、假单畴颗粒为主,反映了这一地区极弱的成土作用.磁化率与粒度呈现良好正相关关系,与黄土高原的情况相反,说明干旱地区的黄土磁学性质主要受原生磁性矿物控制,磁化率可作为搬运风力和源区变化的代用指标.黄土磁化率在不同地区具有不同的环境意义,在将之作为古气候代用指标时需要非常谨慎.     

福州盆地不同土地利用方式下土壤磁化率特征

福州盆地不同土地利用方式下的土壤磁化率研究表明,福州城市土壤表层土的磁化率平均值为230×10-8m3/kg,频率磁化率均值仅为0.74%,表现出磁化率高,频率磁化率低的特征,表明土壤中有较多人类活动产生的粗粒磁性矿物颗粒物输入.工业区、商业区、生活文化区和城市风景区的磁化率平均含量分别为326×10-8,297×10-8,156×10-8,113×10-8m3/kg,表现出工业区>商业区≥生活文化区>城市风景区的特征,土壤磁化率影响因素呈现多元性特征.城郊农业用地的磁化率相对城市用地的磁化率低,表层土壤的平均值为106×10-8m3/kg,与20cm以下的磁背景值较为接近,并且随深度变化不大,表明农业用地化肥和农药的过量使用并不严重,重金属未在土壤中大量累积,不同用地类型的磁化率特征规律为果园土>林地土>菜园土>水稻土.     

鄂尔多斯地区公路两侧土壤重金属污染特征

对内蒙古鄂尔多斯地区4个公路段土壤中的重金属元素(Pb、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn、Ni)和类金属(As、Se)污染特征进行研究。结果表明:4个公路段都存在不同程度的土壤重金属污染,相对污染程度最低的东胜段公路而言,树林召段公路土壤中铬(Cr)存在显著性污染,棋盘井段公路土壤中汞(Hg)存在显著性污染,薛家湾段公路土壤中铬(Cr)和类金属砷(As)存在显著性污染。通过分析发现,虽然机动车辆的尾气排放能够造成公路土壤中的重金属污染,但是此次调查的4个公路段土壤中的重金属污染来源主要是机动车辆运载煤时的煤尘飘落以及当地的工业排废。所以应该以加强对运煤车辆管理和工业污染源的控制为着力点,治理和降低公路绿化及公路旁耕地中重金属污染。