廣州市土壤重金屬污染的磁學研究.pdf

1、本文選擇廣州市為研究區(qū)域，在野外實測體積磁化率，劃分出污染范圍和程度的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)采集樣品，完成了樣品的磁化率(x)、等溫剩磁(IRM)、飽和等溫剩磁(SIRM)、天然剩磁(ARM)、磁滯回線、K-T曲線等磁學參數(shù)的測試，并結(jié)合磁參數(shù)的比值及磁性礦物的鏡下分析，詳細討論了廣州市土壤中磁性礦物的種類、含量、顆粒大小及其變化規(guī)律；完成了廣州鋼鐵廠附近G2剖面全部樣品和番禺PY01剖面部分樣品的化學測試，討論了重金屬元素的賦存狀態(tài)及成因、重金

2、屬含量與磁參數(shù)之間的關(guān)系。得出以下認識： 廣州市表層土壤中磁性礦物以假單疇的亞鐵磁性礦物(主要是磁鐵礦)為主，同時也含有一些反鐵磁性礦物，如釬鐵礦和針鐵礦；磁性礦物含量及顆粒大小，與距污染源的距離有關(guān)，隨著距離的增大，磁性顆粒物含量減少，粒度變小。污染區(qū)附近土壤中磁性礦物以顆粒較大的亞鐵磁性礦物為主；未污染區(qū)域土壤中含有很少量的亞鐵磁性礦物，磁性顆粒細小。 廣州鋼鐵廠附近屬典型污染區(qū)域，土壤中含有大量的亞鐵磁性礦物。鏡下

3、觀察到大量的球狀、團塊狀磁性顆粒，粒徑達30μm，表面有裂痕，系典型人類活動的產(chǎn)物。土壤中亞鐵磁性礦物的含量隨深度的增加而逐漸減少。G2剖面化學分析表明：Cd元素在地表屬于重污染元素，其余各元素屬于輕污染，剖面自上而下，綜合污染等級變化趨勢為重污染→中污染→輕污染→警戒，各重金屬元素的含量逐漸降低。除Mn元素外，各重金屬元素總量與磁學參數(shù)x、SIRM、ARM相關(guān)性較好。進一步的重金屬元素形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，重金屬元素形態(tài)中碳酸鹽態(tài)和有機態(tài)所占

4、比例較少，各重金屬元素主要以殘渣態(tài)為主(>50﹪)。殘渣態(tài)中各元素(除Mn外)與磁化率相關(guān)性較好(>0.73)。煉鋼過程中生成大量的灰渣和飛灰，含有很多的亞鐵磁性礦物。這些在高溫條件下生成的磁性礦物在降落到土壤過程中，溫度急速降低，內(nèi)部收縮致使磁性礦物表面出現(xiàn)裂痕，在重力作用下，形成類似于雨滴的球狀、團塊狀顆粒，明顯區(qū)別于自然狀態(tài)下生長的磁性礦物。亞鐵磁性顆粒在降落過程中還受到風力影響，產(chǎn)生了磁性礦物類型、含量和顆粒大小的分異。降落到土