上海城市土壤剖面磁學(xué)特征及其環(huán)境指示意義.pdf

1、本文在上海寶山區(qū)羅店農(nóng)業(yè)區(qū)、大場(chǎng)居民區(qū)、交通干線綠化帶、石洞口工業(yè)區(qū)及吳淞工業(yè)區(qū)5個(gè)研究區(qū)域設(shè)置18個(gè)土壤研究剖面，系統(tǒng)分析了土壤磁性參數(shù)和重金屬含量。結(jié)果表明：農(nóng)業(yè)區(qū)土壤磁性較弱，接近背景值；但居民區(qū)、交通干線和工業(yè)區(qū)土壤的磁性強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。羅店農(nóng)業(yè)區(qū)、大場(chǎng)居民區(qū)、交通干線綠化帶、石洞口工業(yè)區(qū)和吳淞工業(yè)區(qū)土壤剖面xlf的平均值分別為：26.5×10-8m3/kg、60.5×10-8m3/kg、80.4×10-8m3/kg、108×10

2、-8m3/kg和269×10-8m3/kg。農(nóng)業(yè)區(qū)土壤污染程度較輕，Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Co、Mn和Fe的平均含量分別為73.3mg/kg、19.2mg/kg、16.6mg/kg、50.4mg/kg、0.599mg/kg、34.9mg/kg、19.8mg/kg、0.792g/kg和33.0g/kg；居民區(qū)、交通區(qū)污染次之；工業(yè)區(qū)土壤污染嚴(yán)重，如吳淞工業(yè)區(qū)土壤的Cr、Cu、Pb、Zn、Cd和Mn的平均含量分別為455mg/

3、kg、30.3mg/kg、73.2mg/kg、149mg/kg、1.44mg/kg和1.67g/kg，是上海土壤背景值的6.01、1.29、3.44、1.97、4.11和2.04倍。
　　 不同區(qū)域的土壤剖面磁性特征和重金屬含量，在垂向分布上存在顯著差異：農(nóng)業(yè)區(qū)土壤剖面表層(0～30cm)xlf和重金屬含量略高；但30cm以下迅速減小，且趨于穩(wěn)定。農(nóng)業(yè)區(qū)周圍無大型工業(yè)區(qū)等污染源，但常年處于上海石洞口發(fā)電廠的下風(fēng)向，表層污染物的增

4、加，可能與遠(yuǎn)源工業(yè)污染物的沉降有關(guān)。居民區(qū)和交通干線綠化帶xlf與重金屬表層累積不明顯，但剖面中下層波動(dòng)明顯。居民區(qū)建造時(shí)間短，工業(yè)活動(dòng)對(duì)表土磁性的影響尚未體現(xiàn)，下層的波動(dòng)可能由于居民區(qū)歷史時(shí)期受到污染的土壤被翻埋在下層所致。交通干線綠化帶可能與植被的種植、更新等將裸露于地表的已污染土壤翻埋到下層有關(guān)。石洞口工業(yè)區(qū)與吳淞工業(yè)區(qū)剖面xlf與重金屬含量在表層(0～5cm)很高，在中下層常出現(xiàn)大幅波動(dòng)。工業(yè)區(qū)表土xlf的異常增值與該區(qū)域發(fā)電廠

5、燃煤飛灰、鋼鐵冶煉塵粒等攜帶大量磁性顆粒的懸浮顆粒在地表的沉降有關(guān)；中下層的大幅波動(dòng)也與歷史時(shí)期人為污染物的侵入有關(guān)。
　　 各種磁性參數(shù)及組合(SIRM、xARM、xfd％、S-radio、xARM/SIRM和xARM/xlf)的分析表明：農(nóng)業(yè)區(qū)土壤磁性礦物含量相對(duì)較低，顆粒較??；低矯頑力的亞鐵磁性礦物含量較低，但硬磁性成分較高。而受人為活動(dòng)影響的土壤，如工業(yè)區(qū)土壤，磁性礦物含量通常很高，粒徑較粗，MD或PSD為主；低矯頑力的

6、亞鐵磁性礦物含量很高，硬磁性成分較少。土壤磁性礦物的含量、粒徑和類型，常可作為判別土壤受人為影響和污染程度的依據(jù)。
　　 農(nóng)業(yè)區(qū)土壤(n=52)xlf與Cr、Cu、Pb、Ni和Fe呈顯著正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較小；交通干線綠化帶土壤(n=21)xlf與Cu、Pb和Zn呈顯著正相關(guān)；工業(yè)區(qū)土壤(n=113)xlf與多種重金屬元素呈極顯著正相關(guān)性，且相關(guān)系數(shù)很高；但居民區(qū)土壤(n=24)幾乎不存在類似相關(guān)性。盡管如此，本研究全部樣品(n