中国城市土壤化学元素的背景值与基准值.pdfVIP

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

摘要：通过对中国31个省会城市3799件表层土壤样品

(0~20cm)和1011件深层土壤样品(150~180cm)中52种化学元

素(Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、

Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、La、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、

Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Y、

Zn、Zr、SiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O和K2O)及

pH和有机碳(Corg)数据分布结构的研究，采用中位数-绝对中

位差法、正态和对数正态法计算出中国及31个省会城市土壤

52种化学元素的地球化学背景值、基准值及它们的变化区间。

数据显示，城市土壤中Corg、N、Ca、Hg、Ag、Au、Bi、Cd、

Cu、Mo、Pb、S、Sb、Se、Sn、Zn元素的自然背景发生了显著

变化，清晰显示出中国大规模的城镇化和工业化对这些元素

在城市土壤中累积的重要贡献。这对全面认识中国城市土壤

环境质量现状具有重要的现实意义，也是土壤环境质量保护

立法及执法标准制定的重要依据。

关键词：52种元素；地球化学背景；地球化学基准；城

市土壤；中国；

地球化学背景(GeochemicalBackground)的概念最早源

于勘查地球化学，经典的勘查地球化学教科书定义的地球化

学背景是指无矿地质体中元素的正常丰度[1]或者一个地区

元素含量的正常变化[2]。地球化学背景概念的引入是为了区

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古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

分元素的正常含量和异常含量，超出正常丰度或正常变化范

围的数据。对勘查地球化学而言，通常是指所研究的元素具

有异常(正或负)含量，可能是矿床存在的一种指示或蚀变过

程导致的元素迁出；对环境地球化学而言，可能是污染存在

的一种指示或生态系统中该元素的严重缺乏等。因此环境地

球化学中的背景通常是指在未受污染影响的情况下，环境要

素中化学元素的含量。反映了环境要素在自然界存在和发展

过程中，本身原有的化学组成特征。

工业化革命以来，人类活动释放的污染物已在地球表层

土壤中得到大量累积，污染物的持续累积不但显著改变了地

球表层土壤中化学元素的自然背景水平和分布模式，也导致

一系列生态危害事件的频现，美国Adirondack山脉中的

BigMoose湖，因长期接受上游工业排放的SO2，使湖泊水体

和沉积物pH值陡然下降，导致鲈鱼、白鱼、鲤鱼等水生动物

大量死亡[3]，而欧洲200余年的工业化历史，使中欧地区土

壤显著酸化和土壤中的铝大量活化，导致大片森林中毒死亡

[4]。为科学认识土壤环境质量现状、并通过环境立法保护土

壤环境质量不再进一步恶化及预测未来环境变化趋势，最近

20年文献中对地球化学基准(GeochemicalBaseline)