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长江中下游第四纪沉积物发育土壤磁性增强的环境磁学机制 总被引：25，自引：2，他引：23
对长江中下游第四纪沉积物 (Q3 黄土,Q2 红土和Q3 红土 )发育土壤的磁性增强现象及其物理机制进行了讨论。结果表明 :(1)铁磁性矿物是土壤磁性的主要载体,它们是成土过程中形成的稳定单畴 (SSD)和超顺磁性 (SP)态的次生磁性矿物,没有显示重要的反铁磁性矿物的贡献;(2 )土壤磁化率 (χ)的高低与成土过程产生的稳定单畴和超顺磁性颗粒呈极显著正相关,指示了风化成土作用的强度,磁化率可作为反映成土环境变化的代用指标;(3)频率磁化率 (χfd) 5 %可作为土壤中的超顺磁性颗粒存在与否的临界值,土壤 χfd值的高低同样反映了风化成土作用的强度,可用作研究第四纪环境变化的有用工具之一。 相似文献
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随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明：不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K2O、Na2O、TFe2O3、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe2O3 相似文献
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利用岩性及地层厚度推测喀斯特地区的风化成土量——以贵阳金阳地区为例探讨二叠系以上地层的成土能力 总被引：1，自引：0，他引：1
碳酸盐岩成土是喀斯特地貌发展及演化历史研究的关键问题。研究了贵阳市金阳地区碳酸盐岩风化成土剖面和红粘土层下基岩分布情况,结合该地区地层发育、厚度、岩性等特征,以及碳酸盐岩风化成土的经验数值,推算了研究区成土厚度。同时,根据理论成土厚度与实际保存红粘土厚度对比分析,确认目前保存下来的红粘土层是早更新世以来的第三个夷平期的产物,形成时间可能为4～13万年。现代碳酸盐岩上的红粘土层不仅由碳酸盐岩风化成土形成,而且很大一部分是由碳酸盐岩岩系中的碎屑岩夹层风化成土而来,同时侏罗系碎屑岩成土也占较大比例。因此,喀斯特环境中红粘土的形成及物质来源比较复杂,并非单一的碳酸盐岩风化成土。 相似文献
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中国西南地区发育大规模富碱斑岩带,通常具有重金属高背景值的特征,岩石风化是重金属的重要来源,土壤重金属污染是全球性关注的热点问题。在云南水热条件充足、成土作用强烈的条件下,为了查清富碱斑岩成土过程中重金属元素地球化学行为特征以及可能带来的一系列生态环境问题。本文选择滇中姚安富碱斑岩岩石风化剖面为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)、X射线荧光光谱法(XRF)、容量法等方法测定岩石和土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Al2O3、TFe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、SiO2、有机碳等主微量元素含量和pH值,利用多元统计学方法和质量迁移系数研究风化剖面中重金属元素分布特征、迁移富集规律及影响因素,探讨富碱斑岩风化成土过程中重金属地球化学特征,揭示重金属元素迁移富集机制及可能带来的生态环境问题。结果表明：(1)富碱斑岩各风化层元素分布特征继承了基岩... 相似文献
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生态-地质作用关系模式诠释的重要内容之一是将基岩风化成土过程及对生态特征的影响进行形象化表达,包括基岩类型、风化过程中成土元素特征和迁移规律、土壤结构,以及与之相对应的生态特征等,重点突出基岩风化成土过程等表生地质过程对生态特征的影响作用。选择内蒙古阴山北麓、张北坝上、西南典型岩溶区等地区,分别研究、分析了不同表生地质条件下土壤垂向结构特征与物质组成、成壤过程中元素迁移特征、生态支撑层的元素富集与亏损等基岩风化成土过程与特征及其对生态分布特征的影响作用,建立了植被分布与风蚀作用基岩风化成土模式、凹陷盆地人工林退化与风化冲洪积土壤栗钙化模式、成土母岩对石漠化发育程度的影响模式等3种生态-地质作用模式,揭示了成土过程对植被分布特征与不同类型生态问题的影响,以期为国土空间生态保护修复提供科学依据。 相似文献
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海南岛东部地区砖红壤中稀土元素含量及其纵向分异研究 总被引：7，自引：0，他引：7
对海南岛东部地区发育典型的5个砖红壤剖面的REE组成特征及其纵向变化规律进行研究发现,基岩与成土母质决定着土壤中稀土元素的最初含量,由花岗岩风化而成的砖红壤的REE含量大于砂页岩风化而成的砖红壤的REE含量,土壤表层强烈的淋溶作用又导致由土壤剖面深部至浅部∑REE逐步减少。基岩及成土母质决定了砖红壤中呈现的LREE富集及Eu亏损的特点,而土壤发育过程中REE分异作用又使这些特征在成土母岩的基础上发生了一定程度的叠加。砖红壤剖面表层氧化和水解作用导致Ce在土壤表层中的富集,并导致由剖面深部至浅部,Ce呈现出由负异常向正异常演化之趋势。 相似文献
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以吉林省7种不同类型土壤(沼泽土、草甸土、潜育黑土、潜育白浆土、水稻土、泥炭土、暗棕壤)为研究对象,在野外采样和室内分析的基础上,对湿地土壤质地及化学组成进行分析,研究土壤粘粒矿物组成特征,探讨其形成机理及演化规律。结果表明：1)土壤质地类型均为壤质土;2)土壤化学组成以SiO2、Al2O3和Fe2O3为主,且w(SiO2+Al2O3+Fe2O3)>80%;3)土壤硅铝率、硅铝铁率呈现出相同的趋势,潜育黑土>草甸土>泥炭土>暗棕壤>沼泽土>潜育白浆土>水稻土;4)草甸土、潜育白浆土的粘粒矿物组成以伊利石为主,其他土壤均以伊蒙混层为主;5)利用同步辐射装置对暗棕壤进行对比分析,鉴定出了常规光谱中未被识别的矿物(斜长石、伊/蛭混层)。同步辐射衍射光谱具有扫描辨识度强等多种优势,可以成为土壤粘粒矿物特性分析的有效技术。 相似文献
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紫色土是非地带性土壤,具有磁性本底值低的特征,是研究成土初始阶段土壤磁性矿物与成土因素关系的良好材料。目前,国内紫色土系统的环境磁学研究处于起步阶段。本研究以福建省武夷山市的紫色土剖面(简称WYS剖面,地理坐标为27°44′24″N, 118°00′36″E;海拔216.3 m)为分析对象。该剖面发育于白垩系紫红色粉砂质泥岩之上,厚度为0.9 m。通过系统的环境磁学研究,结合漫反射光谱一阶导数曲线、色度指标和常量地球化学元素指标,分析其磁学特征的层次分异,探讨磁学参数对成壤的指示意义。结果表明：1)WYS剖面以反铁磁性矿物赤铁矿为主。A层的亚铁磁性矿物磁铁矿含量略有增加,超顺磁(SP)颗粒含量更高,磁颗粒相对更细。成壤作用是造成A层和C层的磁学特征差异的主导因素。2)WYS剖面母岩具有易于物理风化、不易化学风化的特征。由于成土时间短,即便在湿热气候条件下,母质中磁性矿物转化微弱。母质和成土时间是影响紫色土磁学性质的主导因素。3)成壤过程中,少部分赤铁矿转化为磁铁矿。磁学参数的微小变化响应于弱成壤作用,表明紫色土磁学特征可以非常敏感地指示成壤强度。 相似文献
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河北坝上地区位于东亚季风气候边缘区,对气候变化响应敏感。丰宁黄土剖面为研究该区域长时间尺度的环境演化提供了理想材料。通过丰宁黄土剖面地球化学元素和磁化率分析,结合光释光测年结果,恢复了该地区230,ka BP以来的环境演化历史; 通过野外观察,识别出了S1古土壤之下发育的风化淋滤黄土层,探讨了S1古土壤发育时期的风化淋滤特征及其所揭示的气候变化问题。结果表明: (1)230,ka BP以来的磁化率记录可与深海氧同位素3—8阶段进行细节上的对比,表明丰宁黄土堆积区对全球气候变化有着积极的响应;(2)S1古土壤发育时期,由于受到强降水的影响,土壤中元素受到强烈淋溶从而向下迁移到L2黄土中,造成L2上部地球化学记录与磁化率的差异;(3)从S1古土壤顶部到钙结核层之间土壤属于酸性淋溶土,可能相当于现今中国北亚热带的黄棕壤,其剖面由土壤层、风化淋滤黄土层和CaCO3淀积层构成;(4)S1古土壤发育时期的温度和降水量与现今江苏泗洪和六合地区相当,表明当时研究区为亚热带气候。 相似文献
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广东省普宁市土壤硒的分布特征及影响因素研究 总被引：2，自引：0，他引：2
开展了广东省普宁市区域土壤硒调查研究,采集了413个表层土壤样品(0～20 cm)和103个深层土壤样品(> 150 cm),测定了土壤全硒含量,据此研究土壤硒分布特征及其影响因素。结果表明,普宁市土壤全硒含量变化于0. 16～2. 01 mg/kg,平均值为0. 63 mg/kg,总体上处于中硒及高硒水平,不存在缺硒和硒过剩土壤。砂页岩风化形成的赤红壤全硒含量较高,平均值达0. 86 mg/kg,以侏罗系页岩母质发育的土壤全硒含量最高,平均值达0. 89 mg/kg;三角洲第四系沉积物发育形成的水稻土全硒含量最低,平均值为0. 41 mg/kg。回归分析表明,土壤全硒含量与铁铝含量、有机碳含量具有极显著正相关,与p H呈极显著负相关。影响普宁市土壤硒含量的主要因素是成土母质,土壤p H、有机碳和铁铝含量及土地利用方式对土壤全硒含量分布与富集也有一定的影响。 相似文献
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采用硫酸亚铁（FeSO4）对Cr(VI)污染土进行稳定化处理。研究了Fe(II)/Cr(VI)摩尔比和养护龄期对污染土稳定过程中的铬赋存形态及浸出特性的影响规律。结果表明：随着Fe(II)/Cr(VI)摩尔比和养护龄期的增加,Cr(VI)和总Cr的浸出浓度降低,稳定土中Cr(VI)的含量降低,当摩尔比为3时,Cr(VI)和总Cr的浸出浓度均低于我国《危险废弃物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB/T50853―2007）的限值;当摩尔比为10时,稳定土中Cr(VI)的含量低于我国《土壤环境质量标准》（GB15618―2008）中工业和商业用地的限值（30 mg/kg）;当摩尔比为20时,低于居住用地限值（5 mg/kg）。形态提取试验结果表明：FeSO4改变稳定土中铬的赋存形态,可促使铬从弱酸态向可还原态和可氧化态转化,而对残渣态的铬影响不大。Cr(VI)的浸出浓度与稳定土中的Cr(VI)含量均存在指数函数关系,且浸出试验不能全面、客观地评价铬污染土稳定效果。 相似文献
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With increasing soil age, the contents of Sr, Ba and ratios of Sr/Be in soils tend to decrease, whereas the contents of V, Sc, Ni, Cr, Co and ratios of Fe/Ni and Fe/Co tend to increase, as evidenced from a study on soils of different ages, developed on basahs in the northern part of Hainan Island. Ba/Nb, significantly correlative with soil age, can be used to evaluate soil evolution. By using the mass-balance method, the element migration was discussed with Ti as an immobile element. The results showed that element leaching was most intensive in the early pedogenic period. In this period (Primosols) , over 90% of Ca, Mg, K and Na was leached out of soils till Ferrosol formation. The leaching of P occurred mainly at the beginning of soil development. About 60% of Si was mobilized in the stage of Cambosol formation and 80% in the stage of Ferralosol formation. 相似文献
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典型石漠化区不同种植年限桃树下土壤微量元素变化特征 总被引：1，自引：1，他引：0
为明确石漠化地区不同种植年限果树根系表层土壤微量元素的变化特征,选择桂林市恭城县大岭山村同一农户的不同种植年限桃树（2 a、10 a、20 a）各5棵,以撂荒地（0 a）作为对照,对土壤微量元素铁、铜、锰、锌、硼的全量及有效态变化规律进行研究,并探讨理化性质与微量元素有效态的相关性。结果表明:（1）研究区除全铁的变异系数小于10%,铜、锰、锌、硼的全量及有效态均为中等变异;（2）土壤铁、铜、锌、硼全量种植0~2 a间均增加（P<0.05）,种植2~10 a则下降（P<0.05）,种植10~20 a间铁元素随年限增加而下降（P<0.05）,其余研究元素全量均表现为增加趋势;（3）有效铁、锌、硼在种植0~10 a先增加（P<0.05）,种植10~20 a均有明显下降趋势,有效锰在0~20 a间趋势则与其他元素相反,并且与全量锰保持一致性,因此种植10 a是果树土壤微量元素变化的转折点;（4）不同种植年限果树根系土壤性质的改变（pH值、有机质、全磷的变化）是微量元素有效态含量随时间变化的主要内在原因,而人为活动如施加有机肥是外在原因。在种植10 a后,应重视微肥的施加。 相似文献
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采用硫酸亚铁（FeSO4）对铬污染土进行稳定化处理。选用浸出试验、Cr(VI)残留值试验和形态提取试验,研究了粒径和有机质对铬污染土稳定特性的影响规律。试验结果表明,粒径和有机质对铬污染土稳定特性有较大影响。粒径的减小可显著降低稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度及稳定土中Cr(VI)的含量;当污染土粒径小于2 mm时,Fe(II)/Cr(VI)摩尔比为3,稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度分别为4.68、8.9 mg/L,均低于我国《危险废弃物鉴别标准 浸出毒性鉴别》（GB/T5085.3－2007）的限值。有机质添加量的增加可明显降低稳定土中Cr(VI)和总Cr的浸出浓度及Cr(VI)的含量。当Fe(II)/Cr(VI)摩尔比为3时,有机质的添加量为5%,稳定土中Cr(VI)的含量为28.3 mg/kg,低于我国《土壤环境质量标准》（GB15618－2008）中工业和商业用地限值（30 mg/kg）;当有机质的添加量为10%时,稳定土中Cr(VI)的含量为4.8 mg/kg,低于居住用地限值（5 mg/kg）。形态提取试验结果表明：粒径的减小可降低弱酸提取态的铬含量,增加可还原态的铬含量,而对可氧化态和残渣态的铬含量影响不大;有机质可促使弱酸提取态、可还原态的铬转化为可氧化态的铬,而残渣态的铬变化不大。稳定土中铬从活性态向较稳定态转化,是铬稳定土稳定特性和环境风险变化的根本原因。 相似文献
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Podzols that have developed on glacial and periglacial features provide the opportunity to reconstruct glacial evolution after the Last Glacial Maximum (LGM) using different soil indices. Analysing 17 soils classified as podzol, we used the crystallinity ratio of free iron oxides (CRF) on both the A and Bs horizons, and absolute ages for the same landforms containing the soil profile, to create dating curves. Two equations were generated: age = 4566.9 × ln (CRF) + 1760 (1), and age = 3907 × ln (CRF) + 3508.2 (2). The reliability of the curves was evaluated with the Feo/Fed ratio, and with the difference of ages calculated using both equations. Equation (2) is considered more reliable because the A horizon may be influenced by new pedogenesis on the pre-existing podzol, leading to the development of a new type of soil. By dating the soils, we reconstructed the glacial history of the three main upper branches of the LGM Adda Glacier in the Central Italian Alps, specifically the Stelvio Pass area (ST), Gavia Pass area (GV), and the Val Viola valley (VV). Seven glacial advances were identified at 16.7–14.7 ka (phase I), 12.3 ka (phase II), 11 ka (phase III), 10–9.7 ka (phase IV), 9 ka (phase V), 7.5 ka (phase VI) and 5.3 ka (phase VII). The first five phases are chronologically similar to the main Late Pleistocene–Early Holocene phases recorded in the Central European Alps. The last two Holocene phases, which are both longer in duration than the Little Ice Age, are recorded in ST and GV. Interestingly, these phases generally are not recorded in the rest of the Central European Alps, where the late Holocene glaciers were smaller than their present size. 相似文献
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福建龙海土壤重金属含量特征及影响因素研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为有效预防土壤重金属生态风险,以福建龙海市表层土壤为研究对象,应用经典统计分析、随机森林等方法,研究重金属元素含量特征及其影响因素。结果表明：(1)第四纪冲洪(海)积成因水稻土中多数重金属元素含量较高;(2)燕山期中酸性岩风化形成的残坡积红壤中重金属元素活动态含量较高;(3)As、Cu、Ni形态含量与全量相关性较好,而Cd、Cr、Hg的多数形态含量与全量相关性较差;(4)除元素全量外,土壤有机质对弱有机结合态重金属(不包括Ni、Pb元素)以及离子交换态、碳酸盐结合态Cd、Zn有重要影响,阳离子交换量对各形态Ni,(Fe×Al)/Si对各形态Cu具有重要影响,而土壤成因、土壤类型对重金属形态组成的影响较小。研究表明土壤重金属形态组成及其富集区与其全量不尽一致,土壤重金属生态风险评价应考虑土壤重金属形态分布特征。 相似文献
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Radiocarbon Dating of Soil Organic Matter 总被引：2，自引：0，他引：2
Radiocarbon ages of soil organic matter are evaluated with a model which incorporates the dynamics of the14C content of soil organic matter. Measured14C ages of soil organic matter or its fractions are always younger than the true ages of soils due to continuous input of organic matter into soils. Differences in soil C dynamics due to climate or soil depth will result in significantly different14C signatures of soil organic matter for soils of the same age. As a result, the deviation of the measured14C age from the true age of soil formation could differ significantly among different soils or soil horizons. Our model calculations also suggest that14C ages of soil organic matter will eventually reach a steady state provided that no climatic or ecological perturbations occur. Once a soil or a soil horizon has reached a steady state,14C dating of soil organic matter will provide no useful information regarding the age of the soil. However, for soils in which steady state has not been reached, it is possible to estimate the age of soil formation by modeling the measured14C contents of soil organic matter. Radiocarbon dating of buried soils could, in general, overestimate the true age of the burial by as much as the steady-state age of the soil or soil horizon. 相似文献
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Erping BI Torsten SCHMIDT 《地学前缘》2005,12(Z1):199-208
有机组分的土水分配系数(Kd)是描述有机组分在地下系统中吸附特征的重要参数。同时,它也是物质运移模拟和环境评价中的主要参数之一。影响Kd的因素可概括为三个方面:土壤性质、有机组分本身特征及水相的物理化学性质。一般而言,对于非极性和弱极性有机组分,土壤中的有机质含量(foc )是影响Kd的最主要因素。但是,对于极性有机组分(POCs), 特别是在土壤有机质含量较低的情况下,土壤中矿物的种类和含量、水化学组分特征(pH、离子力等)经常在吸附过程中起重要作用。实验室内测定Kd的方法包括批实验和柱实验方法。批实验法适用于研究Kd较高情况下的吸附。在Kd较低的情况下,如低有机质土壤对极性有机污染物的吸附,土柱色谱法(SCC)是更适宜的选择。另外,可用土柱色谱法快速了解各种因素对吸附过程的影响,并获取详细的吸附和解吸信息。应用土柱色谱法时应当注意非平衡吸附和可能的柱堵塞问题。很多文献中提到结合柱实验和已有的吸附数据来预测土壤有机碳标准化的分配系数Koc(=Kd/foc)。但是,如果没有考虑吸附中特定的作用过程(如矿物吸附),对极性有机组分Koc的预测将会产生很大的误差。在环境评价中,将从一种土壤测定的Koc 应用到不同性质的土壤中,可能会导致错误的认识。在进行室内实验时,应把标准土(如Eurosoi 相似文献
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吸附离子对粉质粘土及改良土特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
利用疏浚土有机质含量高、吸附能力强和低渗透性等特点,探讨将其作为填埋场黏土衬垫改性材料的可能性。针对粘土垫层所关心渗透性及强度两个基本问题,比较了粉质黏土、改良土（粉质黏土添加疏浚土）吸附离子前后的变化。吸附K+、Cu2+后粉质黏土、改良土的渗透系数随着土中离子含量的增加而增大,但对改良土渗透系数的影响要小于粉质黏土;吸附离子后,粉质黏土摩擦角增幅不大,黏聚力有较大增长,而改良土的黏聚力增长较少,摩擦角增长较快。总体而言,添加一定量的疏浚土能改善吸附离子对黏土垫层的影响。采用SEM电镜试验拍摄了离子吸附前后土体微观结构的变化,并从扩散双电层理论出发,解释了吸附离子对粉质黏土及改良土的影响。 相似文献