收稿日期" !""Q,"1,%Q 基金项目" 江苏省#((($学术技术带头人基金和江苏省%六大高峰人才&项目资助 作者简介" 王学松!男!江苏省连云港市淮海工学院化学工程系!博士!研究方向为环境磁学与环境地球化学'
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! 样品和方法 !'% 样品的采集
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徐州城市表层土壤基本磁学参数及其统计参量
!452E! 根据徐州市城市表层土壤 ("G)4&G( ("GP&FEQ0 T ("G) 4*&$EQ0 ("G) 4*&$EQ0 ("GP&FEQ0 T T ("F4* G( & 的主要分布区域和利用类型!按 P8F9 R)8FS PR8FP P8OS "8OF )SO SORF89 OO) (8)) ("RR8S ( (F8(O R)89( P98)$ $S8"S F89 OS$ 照重点地区 "如主要污染区#和 )OP)8S FRP8S $$$ $8$) $ $S8(" R$8"S P(8$S (F8)P F8) F") ((SP8) (O(8S 98S) PS F 面上均匀分布相结合的原则!系 (O8(R RF8$F O)8RS ()8F) $8S $S9 ()F)8) $(F8) ("" 98"" 9 统采集了具有代表性的表层土 (S8FF R98$$ PF8FO (98)P $89 ))) FFRR 9SO89 $FF F89F ) 壤 !"#$" %&' $( 件$ 每个采样点 (F8)F R)8$$ P)8(" (F8$F (8P F)P $S9S8P FP98O $"" $8)" S 的土壤分析试样均由多点采集 $F8$F RF8P9 P(8)F (F8)S F8$ $RF ($S(8F (OF8O 98F" RF O ((8F) RS8"P PR89( (S8(R (8P P$R OF"$8$ 9)( $899 (()R8) P 混合而成$ 柱状样品取自徐州钢 $F8O$ ("S89 P$8FF ($8)P F8" (R9 P(O8P ((P8$ F8"P S) R 铁 厂 下 风 向 约 )"" & 处 的 基 本 (F89F ("O8S PP8P( ($8SO (8O OSR )O$F8S R"F89 9)( $8PP (" 未受人为扰动的废弃空地!样芯 (989P ("S8R PF8R$ ($8"" (8O (OR ($FS8F (O(8P ("F "8RO (( 长 )" %& $ 采集的土壤样芯现场 $(8O9 R(8"$ OR8$R (S89F F8S FRF (P"P $9"8P ((" 98)) ($ 以 ) %& 间距进行分割! 获得了 (P8") ("S8O P98RO ($8(S $8$ F"F (SOP8$ $)"8) (FP $8PR (F $F8O( ("F8) OP8RF (F8R9 F8F $FP (""F8P (FP8( 98(O O$ (9 (" 个 土 壤 样 芯 的 样 品 $ 研 究 区 (P8PF ("S8F P)8"9 ($8RS $89 F)R (R"S $O98( (9O $8O$ () 域及其采样点见图 ($ (P8$" ("F8R OS89P ($8FR $8F ("S )P$89 SO8" $8(F 9O (S !'! 样品预处理与分析 $)8P9 PR8R$ OP8(" ()8R) 98( 99( (O"S8O PS98S ("O F8O9 (O 采集的土壤样品经风 干 %过 $)8OF R$8($ P(8R9 (F89" F89 )OS $$FP8O F(S89 (SO )8FR (P $ && 的 尼 龙 筛 去 除 杂 物 等 ! 再 $98R9 F89 R(89( OO8O) (S8S $F9 RFP89 ((O8R 98F) SR (R FP8$R PR8P" O)8R) (F8SO )8$ F"R P"O ((F8( S8OP )O $" 进 一 步 用 玛 瑙 研 钵 研 磨 !过 ("" $P8S$ R(8"P OR8(9 ($8$P F8) $$) OPS89 ($"8R 98SR S9 $( 目的尼龙筛后!进行磁学参数的 $"8$F RO8$9 P$8") (98"S $8P FRF $9F98S FSRP (OR F8)R 2V+/ 测量$ (P8PF F8" R)8$$ P(8R9 (F8S F"R (SOP8$ $9"8P ("O F89F 2VA.+/ 样品的高频磁化率和低频 O8"" F8$F "8(" S8)S 98$F $"O $("$8R FFO8S (OO8S (8)$ 38M8 "8)P $8)O "8() "8)PP "8$S "8PP (89 磁 化 率 采 用 英 国 *+,-./0-1/ 23$ (89S "8)9 $89 3QVW/V>> "8O" G(89$ G"8P$ R8PP "89P G"8(R "8SR "8PR "8(( )8P XY,-1>.> 磁化率仪测量& 对非磁滞剩磁 $R8R 98) (O8P (F8S9 (O8F O$8F SO(R8P O$P )8P( ("R$8) 5+/0V "4526 交 变 磁 场 峰 值 ("" &7 ! P8F9 PR8P O)8R) P8OS "8OF ("S )P$89 SO "8RO 9O 2././Y& 直流磁场 "8"9 &7' 和等温剩磁 FP8F ("S8O PR89( $S8"S )8$ P$R OF"$8$ OO) S8OP (()R8) 2+Z./Y& :;52 ./ 公 " 结果与讨论 司生产的交变退磁仪% 脉冲磁化仪和 2./.> ./ 旋转磁力仪完成 & 表 ( 给出了研究区域表层土壤的基本磁学特征参数及其基 并根据测量结果计算了磁化率 :!< %频率磁化率 :!@A< %饱和等温剩磁 本的统计参量! 其中 !%3;52 %3CD7 %!452 等参数主要与磁性矿物 :3;52B;52("""&7< % 软 剩 磁 :3CD7B;52$"&7< % 非 磁 滞 剩 余 磁 化 率 含 量 有 关 !!@A%!452E! %!452E3;52 %3;52E! %DF""%3 G("" 等 参 数 主 要 反 映 :!452< 等参数!以及比值参数 !@A%!452E! %!452E3;52%3;52E! %DF""%3G(""$ 了磁性矿物的颗粒大小和磁性矿物的类型 K($L$ 对典型土壤样品"样品 HC8( 和样品 HC8($ 以及 土 壤 柱 状 样 品 的 表 ( 的数据表明(指示不同区域的土壤样品中磁性矿物含量 表 层 样 品 "编 号 为 ( '和 底 层 土 壤 样 品 "编 号 为 ("'!用 可 变 磁 天 的参数变化较大!如 ! 的 变 化 介 于 9O!("GP#OO)!(" GP &FEQ0 之 间 ! 平"ID7*J '进行热磁分析$ 算术平均值为 (OR!("GP &FEQ0 $ 徐州城市表层土壤磁化率的变幅 按 照 文 献 K((L 给 出 的 方 法 !提 取 了 样 品 ( 和 样 品 ($ 中 的 磁 以及算术平均值均高于南京市城市表层土壤)南京城市土壤的磁 性颗粒!并进行了 3J2EJMN 分析$ 化率变幅为 ((8S#)"S89!(" GP &FEQ0! 平 均 为 ((P8S!("GP &FEQ0 'K(FL$ 3;52 的变 幅 是 )P$89!("G) #O F"$8$!("G) 4* $EQ0 !全 矩 S O(R8P! & * ("G) 4 &$EQ0 $ 相比而言!指示土壤样品中磁性矿物类型和磁性矿 物 粒 径 的 参 数 的 变 化 较 小 ! 如 DF""%3 G("" 的 最 大 与 最 小 值 分 别 为 ("S8OT %PR8PT &PR89(T %O)8R)T ! 这些磁性参数的变化特征显 示 了土壤样品磁性特征的差异性和共性$ "'% 磁性矿物 环境 磁 学 研 究 中 !磁 性 矿 物 一 般 是 指 亚 铁 磁 性 矿 物 "如 磁 铁 矿%磁赤铁矿等'和不完整反铁磁性矿物"如赤铁矿和针铁矿等'$ 尽管不完整的反铁磁性矿物与顺磁性%抗磁性物质都属于弱磁性 矿物!但由于其能携带剩磁!因而被归为磁性矿物一类$ 磁化系数 DF"" 是样品在 F"" &7 磁场中磁化后所携带剩磁与 饱和等温剩磁的比值!反映了样品中亚铁磁性矿物与不完整反铁 磁性矿物的相对比例!它随着不完整反铁磁性矿物贡献的增加而 下降$ 徐州市城市表层土壤样品的 DF"" 平均达到 RO8$9T "表 ( '! 即土壤样品经过 F"" &7 的磁场磁 化 后 !土 壤 样 品 所 携 带 剩 磁 业 已接近饱和!说明研究区亚铁磁性矿物主导了样品磁性特征$ 饱和剩磁矫顽力 :!"'U5 是使饱和等温剩磁降低到零的磁场强 度$ 它是一种比较直接而且非常有用的磁滞参数!可以用来测定 图 % 徐州市城市表层土壤采样位置示意图 磁性矿物类型以及 晶 粒 度 大 小 并 有 助 于 鉴 别 磁 性 混 合 物 来 源 K(L$

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