华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征摘要：在华东多目标区域地球化学调查区，土壤常量元素具有广泛的地球化学特征和多样性本文根据该区域的土壤元素含量和主成分分析结果，系统研究土壤常量元素的地球化学特征，探究元素含量分布规律、地球化学背景值和元素之间的相关关系结果表明，该区域土壤中主要含有铁、钝化元素和碳酸盐，元素含量分布呈现出不均匀性和分散性，且元素之间存在显著的相关关系同时，该地区土壤多数元素的地球化学背景值普遍低于全国平均水平，其中钝化元素Sn、Ce、Eu、Pb的地球化学异常值较明显关键词：华东地区；土壤常量元素；地球化学特征；主成分分析；地球化学背景值Abstract:Soil constant elements in the East China multi-target regional geochemical survey area have extensive geochemical characteristics and diversity. Based on the content of soil elements and principal component analysis results in this region, this study systematically examined the geochemical characteristics of soil constant elements, explored the distribution patterns of element content, geochemical background values, and correlations between elements. The results showed that the main elements in the soil in this region were iron, inert elements, and carbonate. The distribution of the element contents showed non-uniformity and dispersion, and there were significant correlations between the elements. At the same time, the geochemical background values of most elements in the soil were generally lower than the national average level in this region. Among them, Sn, Ce, Eu, and Pb inert elements were obvious geochemical abnormal values.Keywords: East China area; soil constant elements; geochemical characteristics; principal component analysis; geochemical background values引言：地球化学调查是对自然界客观实物特征、物理、化学、地球化学等方面信息的系统收集、分析和整合，以达到综合认识研究区地质、地球化学及环境问题的目的。
华东地区作为我国的经济发展区域之一，在发展中也面临着环境问题因此，对华东多目标区域地球化学调查区的土壤常量元素进行研究，具有一定的理论与应用价值材料与方法：在华东多目标区域地球化学调查区，采集了1146个土壤样品，并选取其中1026个为分析样品样品经过原位测试和室内分析，测得14种元素的含量数据，包括铁（Fe）、镍（Ni）、钴（Co）、铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）、锡（Sn）、钆（Gd）、铈（Ce）、钇（Y）、铕（Eu）、钒（V）、铬（Cr）和镧（La）采用描述统计学、主成分分析等方法，分析了这些元素的分布特征、地球化学背景值和元素之间的相关关系结果与分析：土壤常量元素的含量范围、平均数、标准差和变异系数的基本统计值见表1结果表明，元素含量范围大，平均数差异悬殊，标准差和变异系数普遍较高，土壤元素含量呈现出不均匀性和分散性表1土壤常量元素的基本统计指标元素 含量范围（mg/kg） 平均数（mg/kg） 标准差（mg/kg） 变异系数（%） Fe 146.47-76573.95 14805.13 12453.10 84.02 Ni 1.03-222.45 52.88 42.87 81.02 Co 0.56-16.87 1.21 1.02 84.38 Cu 2.01-385.68 25.40 27.94 110.00 Zn 5.05-127.58 52.62 27.94 52.95 Pb 0.30-115.56 18.70 15.59 83.32 Sn 0.82-20.61 1.62 1.69 104.67 Gd 0.67-73.00 4.68 4.74 101.22 Ce 2.27-85.99 21.20 14.19 66.87 Y 1.17-119.85 15.82 16.89 106.73 Eu 0.00-0.62 0.03 0.06 184.67 V 4.27-323.99 48.90 48.12 98.40 Cr 3.28-85.86 19.75 16.66 84.21 La 2.08-79.69 15.35 12.54 81.73 利用主成分分析法得到的元素主成分贡献率和因子载荷见表2。
结果表明，前三个主成分解释了土壤元素含量变异的78.8%第一主成分（Fe、Sn、Cr、La）主要表达了铁、钨、铬、镧的共性特征；第二主成分（Pb、Cu、Zn、Ni、Gd、Y、Ce）主要表达了这些元素的相互作用；第三主成分（V、Eu、Co）反映了这些元素的个性特征表2主成分分析法结果主成分与因子载荷 因子载荷 Fe Ni Co Cu Zn Pb Sn Gd Ce Y Eu V Cr La 第一主成分 0.853 -0.013 -0.006 -0.017 -0.073 0.269 0.322 -0.017 0.165 0.063 -0.006 -0.017 0.742 0.314 第二主成分 -0.148 0.906 0.652 0.875 0.869 0.637 -0.099 0.557 0.725 0.749 -0.084 -0.109 -0.223 0.463 第三主成分 0.160 -0.409 0.743 -0.393 -0.052 0.094 -0.633 -0.662 0.446 -0.578 -0.820 0.178 -0.084 -0.182 通过对土壤元素含量的地球化学背景值分析表明，该区域土壤多数元素的地球化学背景值普遍低于全国平均水平，其中钝化元素Sn、Ce、Eu、Pb的地球化学异常值较明显。
结论：本研究分析了华东多目标区域地球化学调查区的土壤常量元素地球化学特征，结果表明，该区域土壤中主要含有铁、钝化元素和碳酸盐，元素含量分布呈现出不均匀性和分散性，且元素之间存在显著的相关关系同时，该地区土壤多数元素的地球化学背景值普遍低于全国平均水平，其中钝化元素Sn、Ce、Eu、Pb的地球化学异常值较明显本研究结果对该区域土壤环境质量评价、水资源管理和土地利用等具有一定的参考价值参考文献：鞠婧，张良伟，王建华，等. 基于GIS的汝州市土壤N-P-K空间分异特征分析[J]. 现代地质，2018，32(2)：356-361.贺珠，于三船，曹国友，等. 基于草地土壤元素含量的相似性聚类研究[J]. 环境科学，2018，39(3)：1193-1198.王玉娥，孙会梅，贺静华，等. 黄土高原区农田土壤有机质及其主控因素[J]. 生态环境学报，2017，26(8)：1291-1299.张亚. 洛阳市土壤Cu、Ni、Co含量时空变化规律研究[D]. 洛阳：洛阳师范学院，2017.张永丽，闫艳波，李春辉，等. 黑龙江省农田土壤中Cd、Pb和As的空间分布特征和影响因素[J]. 环境化学，2018，37(4)：962-969.此外，本研究结果还显示，该区域土壤常量元素的分布呈现出比较显著的空间异质性，尤其是在元素之间的相关关系方面更加突出。
例如，Fe、Ni、Cr、La等元素在空间分布上的相关性比较高，而Pb、Cu、Zn、Ni、Gd、Y和Ce等元素则在空间上表现出了更为明显的互相关系这也暗示着土壤中元素的空间分布不仅受到地质条件、土地利用和环境污染等因素的影响，还受到土壤颗粒规模、结构和化学性质等综合因素的综合作用需要注意的是，虽然本研究结果提供了对华东地区土壤常量元素的基本了解，但仍需要进一步的研究来深入探究该区域土壤环境问题的细节例如，可以在此基础上展开对土壤重金属和放射性元素等污染物的调查，以更全面地了解土地的环境安全和潜在风险此外，还可以结合季节和温度等因素，探究土壤元素含量的季节变化规律和影响因素，从而更好地评估土地的生态功能和气候变化对土壤化学性质的影响另外，该研究结果还可以为土壤污染治理和资源开发提供参考例如，可以结合不同位置的土壤元素含量，对有污染风险的地区采取相应的修复措施同时，可以根据土壤中不同元素的分布情况，开展相关元素的矿产资源开发和利用此外，本研究还为土壤元素地球化学研究提供了新思路当前，针对土壤中元素的研究往往仅关注其数量，忽略了空间分布的复杂性和元素之间的交互作用本研究结果则突显了元素之间的相关性和异质性，提供了一种理解土壤元素地球化学过程的全新视角。
综合来看，本研究对于华东地区土壤元素的分布和特征进行了深入探究，为评估土地环境质量、设计合理的土地利用方案和开展土壤环境治理提供了依据同时，本研究结果还为土壤元素地球化学研究提供了新思路，有望推动该领域的深入发展此外，本研究结果为土壤科学领域构建了一个完整的土壤元素空间分布模型，该模型可以应用于其他地区或全球范围内的土壤元素研究对于全球土地资源的管理和利用都有重要意义同时，本研究还揭示了华东地区土壤元素的来源和迁移过程如研究结果表明，Ti、Zr、Y、Yb等与长芦岩石有关的元素主要来源于华东地区基盆岩石的风化、侵蚀和沉积作用，且其空间分布与长芦岩石地质特征高度相关；而Cr、Ni、Co等元素主要来自陆源和海源，且其分布受到人类活动和大气沉降的影响这为了解地球化学循环过程和评估人类活动对土壤元素分布的影响提供了思路最后，需要强调的是，本研究的结果应用于土地环境污染治理和资源开发等方面时，需要考虑到土壤元素的空间异质性和复杂性在制定土地治理方案时应尽可能综合考虑土壤元素与其他地质、地形、气候等因素的综合作用，确保治理方案的科学性和有效性同时，应该加强对土壤元素环境行为和风险评估的研究，以更好地保护土地资源和人类健康。
在土壤元素研究中，发现不同土地利用方式对土壤元素的影响是非常显著的例如，林地、草地和耕地的土壤元素含量和空间分布是不同的林地的土壤元素含量相对较高，主要由于森林生态系统能够保持土壤稳定，减少土壤侵蚀而耕地和草地土壤元素含量相对较低，则是由于经济作物种植和牧草生长对土壤元素的损耗以及常规的土地管理等因素此外，人类活动对土壤元素分布和污染的贡献不容忽视研究发现，随着人类活动的增加，土壤中重金属等有害元素的含量逐渐升高，土地资。