贛南小流域水體中溶解態(tài)稀土元素地球化學及微量元素組成.pdf

1、河流是全球水循環(huán)的重要組成部分,并在元素地球化學循環(huán)中起著重要作用。河流的水化學和地球化學特征不僅反映了地表風化侵蝕作用的強弱,同時反映了流域的地質(zhì)、地理、氣候和生態(tài)環(huán)境。河流水體的化學元素組成與流域的氣候、巖性、土壤、植被等自然因素和生物活動有關(guān),在很大程度上表征著水體環(huán)境質(zhì)量狀況與變化、區(qū)域環(huán)境化學特征、水體元素分布分配及遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律,因此,河流地球化學研究正受到越來越多的重視。 論文選擇贛南小流域為研究對象,利用微量元素

2、地球化學研究手段,對流域中的化學物質(zhì)(稀土元素、重金屬元素)循環(huán)過程進行時間和空間上的示蹤研究,對稀土元素和其它微量元素的含量、分布、在不同相態(tài)上的分配分異特征機制及其影響因素進行了研究。 通過本論文的工作,主要得到以下幾點認識： (1)化學風化過程中,稀土元素的行為相對惰性,不易遷移,傾向于留在風化殼中,以溶解態(tài)方式進入河流的稀土很少,因此河水中的溶解態(tài)稀土元素含量很低。天然水體中稀土元素在水相和顆粒相之間分配系數(shù)很小

3、(K≈10-6),并且稀土元素在風化遷移過程中產(chǎn)生分異,重稀土優(yōu)先進入水相,使河流水體中的溶解態(tài)相對于顆粒態(tài)富集重稀土。因此,巖石礦物的風化過程奠定了河流溶解相稀土濃度低并富集重稀土而顆粒相富集輕稀土的基本配分模式。贛南特地區(qū)河水溶解態(tài)稀土元素頁巖標準化配分模式并不平坦,重稀土元素相對輕微富集,并表現(xiàn)出Ce負異常和Eu正異常。 (2)贛南小流域的水化學特征影響著其溶解態(tài)稀土元素的含量及其分布模式,河水的pH值是控制河流水體溶解態(tài)

4、稀土元素行為的最主要因素,溶解態(tài)稀土含量隨著pH值的升高而降低,稀土含量和pH值呈現(xiàn)反相關(guān)關(guān)系。另外,水的離子強度、無機絡(luò)陰離子(碳酸根)、可溶性有機物、金屬氧化物膠體微粒以及生物作用都會對稀土元素的行為產(chǎn)生重要的影響。贛南小流域水體的高pH值和離子強度是造成西江河水水體中溶解態(tài)稀土元素含量較低的主要原因。輕、重稀土元素相比,輕稀土更傾向于受水體中顆粒物的吸附作用的影響；而重稀土元素更傾向于受水體中無機和有機絡(luò)陰離子絡(luò)合作用的控制。

5、 (3)贛南小流域水體中溶解態(tài)稀土元素分布模式表現(xiàn)出Ce明顯的負異常和Eu正異常,這與其相同背景條件下表層土中表現(xiàn)出的Ce的正異常和Eu的負異常是相對應的；溶解態(tài)稀土元素的頁巖標準化分布模式為中重稀土(MREE/HREE)富集型,其原因是研究區(qū)富含的重稀土礦物的氟碳鈣釔礦的風化造成的。 (4)對贛南地區(qū)水體中的一些重金屬元素分布的初步研究表明,區(qū)域水體中重金屬元素含量不高,表明人為活動的強度較低。此外,pH值對水體中溶解態(tài)離