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北京石景山工业区附近一个污染土壤剖面的磁学研究
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:《地球物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:P318[天文地球—固体地球物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]中国科学院南京地理与湖泊研究所,南京210008, [2]中国科学院研究生院,北京100049, [3]德国图宾根大学地球物理研究所,图宾根72076
  • 相关基金:国家自然科学基金面上项目(40374021,40172102)、国家重点基础研究发展计划(2002CB412300)以及德国DFG课题(AP34,21)共同资助. 衷心感谢德国图宾根大学地球物理研究所提供了中方人员在德工作的经费资助及磁学实验室的便利条件,以及南京地理与湖泊研究所朱育新副研究员测试了金属元素含量.
中文摘要:

对北京西郊石景山工业区附近的土壤剖面进行环境磁学研究,结合粒度、金属元素分析、磁学指标测试和多元统计分析,发现磁参数(χ,ARM,SIRM)与重金属元素(Mn,Cu,Fe,Pb,Zn,Al,Sr)含量呈同步垂向变化趋势.来源于工业区附近工业生产排放(钢铁厂、发电厂、水泥厂)的污染物是土壤剖面上部(0-3cm)磁性和金属含量增强的主要原因,由富集在细粉砂和中粉砂的多畴磁铁矿主导了样品的磁性特征.3—10cm重金属含量逐渐下降,土壤的磁性特征与上层相似,但磁性矿物含量降低,属于剖面中的迁移过渡阶段.10cm以下,土壤基本未受到污染,磁性矿物和重金属含量都低,磁性颗粒大小变化稳定,基本代表了该地区土壤的自然背景.指标聚类和相关分析表明,土壤磁参数与重金属元素含量显著相关.结合模糊聚类分析,磁参数可用于追踪、识别工业污染物质在土壤剖面中的富集、迁移状态,揭示不同深度土壤的污染程度.

英文摘要:

A soil profile of 74 cm length was sampled in the hillside close to Beijing Muslim' s Cemetery, which is located in the Yingshan Forest Park near the Shijingshan industrial area. Coal-fired power plants, a steel mill, and a cement factory are located close to the sampling site. Gray-black pollutants can be found within the uppermost part of the soil. Magnetic measurements, grain size and geochemical analysis, as well as multivariate statistics were performed. Magnetic proxies show similar trends compared to heavy metal dements with higher concentrations at the top and lower concentrations in the lower part. The anthropogenic dust input from industrial activity is the predominant cause for strong magnetic signals in the uppermost soil horizon (0 - 3 cm). The main magnetic component is magnetite contained in the grain tim. These pollutants are observed up to about 10 cm depth. Below 10 size fractions of 4 ~ 16μm and 16 ~32 cm, there is little lowest concentration of magnetic minerals and heavy metals comparable to natural pollution in soil with background values. Multivariate statistics and fuzzy C-means cluster analysis show positive correlation of χ, ARM, SIRM and Mn, Cu, Fe, Pb, Zn, Al and Sr. Based on the results, it can be concluded that magnetic parameters can be used as a sensitive indicator for screening heavy metal pollution.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618