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1、武汉市土壤重金属元素与磁化率相关关系及其环境意义 曹国栋1 刘庆生1 杨涛1 任利民2 马振东： ( 1 中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉4 3 0 0 7 4 ； 2 中国地质大学地球科学学院湖北武汉4 3 0 0 7 4 ) 1 0 8 个近地表土壤样品分别采自四条剖面：青杨剖面位于武汉市武汉钢铁公司所在的青山区；东西湖剖面位 于东西湖区：汉南剖面位于汉南区。市区剖面选自武汉市商业中心汉口。每个测点分别采集O 2 0 c m ( 1 号) 与 2 0 - - 4 0 c m 深度( 2 号) 2 个样品。利用捷克生产的K L Y - 3 S 型卡帕桥测量样品的磁化率，同时分析了配
2、套样品的 H g 、A s 、s b 、c u 、z n 、P b 、c d 等7 种重金属元素。 1 结果分析 1 ) 青杨剖面：P b 含量和磁化率是四个剖面中最高。在青山段，随着与武汉钢铁冶炼企业距离的减小，7 种重金属元素含量逐渐增加，磁化率值普遍高，且l 号样品磁化率高于2 号。C u 、S b 、P b 、C d 、A s 等五种元 素相关性很好。但重金属与磁化率的相关性却不明显。 ( 2 ) 市区剖面：H g 、C u 元素含量最高。多数测点l 号的重金属含量高于2 号，其中H g 、z n 、S b 尤为明显。 磁化率仅次子青杨剖面，并与P b 、C u 、C d 、Z n 正
3、相关，其中与铅相关性最强。C u 、Z n 、P b 之间两两正相 关，且含量较高，表明城市特有的重金属来源。 ( 3 ) 东西湖剖面：A s 、z n 元素含量最高；磁化率剖面呈两阶阶梯状，土壤类型的转变可能是引起磁性变化 的原因之一。高阶样品主要主要来自灰潮土，而低阶则是潴育型水稻土。前者样品的A s 、S b 、C u 、Z n 和磁化 率之间两两正相关；后者则C u 、Z n 、P b 、C d 之间两两相关，但与磁化率相关性差。 ( 4 ) 汉南剖面：削面土壤类型为前段潴育型水稻土；中间少许样品来自棕红壤；后段是灰潮土。S b 、H 2 、 A s 、Z n 元素和磁化率变化三类岩性
4、相关。四种重金属在削面上可划分为两阶：高阶为潴育型水稻土和棕红壤样 品；低阶为灰潮土。磁化率则是中部棕红壤样品在剖面上表现为低谷，两侧潴育型水稻土和灰潮土对应高值。 其中又以灰潮土磁化率略高。 2 重金属污染的磁化率指示 四条剖面中，青杨剖面磁化率最高，但是与重金属的相关性不明显。市区剖面磁化率略低于青杨剖面，且 明显高于另外两条剖面，与P b 、C u 、C d 、Z n 正相关，磁化率可以作为重金属污染的指示。以农田为土壤利 用类型的汉南剖面和东西湖剖面，磁化率与重金属含量之间关系复杂，不能简单地以磁化率作为重金属污染的 指示。例如灰潮土样品中，如果以太湖地区( 1 9 8 5 ) 和南京
5、地区( 1 9 7 9 ) 的灰潮土为背景值，汉南剖面仅有P b 含量超标，其它重金属元素含量正常；东西湖剖面则A s 、C u 、Z n 、P b 、C d 均严重超标。然而磁化率结果却显 示汉南剖面灰潮土明显高于东西湖剖面。 因此我们认为，由于重金属与磁化率均由许多不同因素所决定，通常情况下两者之间并不具有简单的相互关 系，而且随地区不同而不同。简单地用磁化率作为重金属污染程度的评价的指标显然是不合适的，而是需要认 真选择代表性样品测量多种磁学指标和沉积物粒度、重金属元素及矿物组成等，在确认磁性与污染物质之间存 在一定程度相互关系的前提下，开展大尺度的环境磁性调查，才能收到高质量高效率的环境评价的效果。 本研究由国家自然科学基金项目( 4 0 4 7 4 0 2 5 ) 资助。 参考文献 1 夏增禄等土壤元素背景值及其研究方法气象出版社1 9 8 7 2 R 汤普森等环境磁学地质出版社1 9 9 5 3 胡红青等湖北省几种土壤的粘土矿物组成与表面化学性质华中农业大学学报，1 7 ( 4 ) ，1 9 9 8
