安徽宿州地区石灰岩.pdf

第32卷　 第6期 环　 境　 化　 学 Vol. 32,No. 6 2013年　 　 6月 ENVIRONMENTAL CHEMISTRY June　 　 2013 DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2013.06.011 安徽宿州地区石灰岩-土壤元素迁移及质量评价∗ 1,2 ∗∗ 1,2 1,2 陈　 松 　 桂和荣 　 孙林华 (1. 宿州学院地球科学与工程学院,宿州,234000;　 2. 安徽省煤矿勘探工程技术研究中心,宿州,234000) 摘　 要　 通过野外采样及室内分析测试,对宿州石灰岩土壤质量状况、成土作用过程中元素迁移规律及影响 因素进行研究.结果表明,宿州地区石灰岩土壤P、Sr较缺乏,K、Ca、Fe、Mn和Cu含量丰富,S、Zn含量适中;在 岩石-土壤作用过程中,Ca、Cu和Sr元素亏损,其他元素全部富集;主成分分析提取4个主成分,解释累计总方 差77.03%,其中元素Si、Zr、Ca、Ti、Al、K、Mn主要受控于自身化学行为(PC1);Rb、Fe、V、Th、Cr主要受区域环 境影响(PC2);PC3和PC4分别对元素Pb、Sr、As和Cu、Zn有较高的贡献,暗示此两种因素为后期人类活动. 关键词　 元素迁移,土壤,评价,宿州,主成分分析. 中国石灰岩分布广泛,约占国土面积的五分之一,因此石灰岩土壤十分普遍.在石灰岩的成土作用 过程中,化学风化是主要因素,成土过程中岩石的矿物化学组成、生物、气候等因素均对土壤元素组成、 [1] 迁移、累计有重要影响 .随着人口-资源-环境之间的矛盾日趋尖锐,土壤质量问题正在不断得到国内 外学者的关注.土壤质量与土壤元素含量密切相关,土壤质量状况直接影响农业生产,而土壤元素含量 及其分布主要取决于成土母岩和成土作用改造过程.不少学者通过成土母岩及土壤的元素迁移特征进 行研究,或对后期人类工农业活动造成的土壤环境质量进行评价,为农业生产和农作物生长提供 [2-4] 借鉴 . 为了对宿州市石灰岩土壤质量状况进行评价,并分析土壤成土过程中的元素迁移规律,本次研究对 宿州市石灰岩-土壤剖面进行系统取样,对岩石、土壤样品进行主、微量元素测试分析,掌握了宿州市石 灰岩土壤的质量状况,分析了岩-土系统中元素的迁移规律,并尝试通过多元统计方法揭示影响不同元 素迁移或富集的主要因素. 1　 样品采集与测试 宿州市境内平原广袤、气候适宜,区内盛产小麦、玉米等粮食作物.根据区域地质地貌条件及耕作方 式等因素,用自制采样器采集0—20 cm表层土壤样品,每样品取土1—2 kg,且采样时避免接触铁质等 金属器械,土壤均用塑料铲处理.土壤样品共采集16个,分别编号S1—S16,样品置阴凉处自然风干后, 手工剔除明显的动植物残片,并在烘箱内(80 ℃)保温24 h后过200 目筛.准确称取4 g然后利用30 t 压片机进行压片,送 XRF 测试. 测试在安徽省煤矿勘探工程技术研究中心完成,仪器为 Explorer 9000SDD,每测试3 个样品后利用仪器自带标样进行校准,重金属元素含量采用国家标准沉积物 GBW07307进行监控,误差控制在10%,具体测试流程见文献[5]. 岩石样品均采自宿州地区地表出露的新元古代灰岩,且岩石样品采集位置和土壤样品临近,岩石样 品编号为Y1—Y6,全岩样品首先用无污染鄂式破碎机及玛瑙碾钵破碎至200 目以下,进行主量元素和 微量元素分析.样品测定值和推荐值的相对误差小于10%,且绝大部分小于5%,详细的样品制备、分析 [6] 流程见高剑峰等 . 　 2012年8月30 日收稿. 　 ∗国家 自然科学基金; 安徽省教育厅 自然科学项 目(KJ2013B289); 宿州学院科研平台开放课题(2013YKF01, 2011YKF22)资助. 　 ∗∗通讯联系人,E-mail:szxychensong@163.com 　　 988 环　 　 境　 　 化　 　 学