烏魯木齊城市土壤磁化率特征及其環(huán)境意義

杜小翠++胡江玲

摘 要：對(duì)烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個(gè)地點(diǎn)的土壤樣本進(jìn)行磁化率測(cè)定。結(jié)果表明，烏魯木齊城市土壤磁化率大都處于中低值區(qū)域，具有空間差異性的特征，進(jìn)而結(jié)合采集點(diǎn)的土壤環(huán)境狀況分析了烏魯木齊城市土壤的環(huán)境特征，探討烏魯木齊城市土壤磁化率表征下土壤污染的影響機(jī)制。

關(guān)鍵詞：城市土壤；磁化率；環(huán)境意義；影響機(jī)制

中圖分類號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個(gè)重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場(chǎng)中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的比值，土壤的磁化率反應(yīng)土壤中磁性礦物的數(shù)量[2]。頻率磁化率是用于區(qū)分土壤中存在超順磁性顆粒（d<0.03 μm）與單疇顆粒（0.03～0.10 μm），反應(yīng)磁性礦物的大小分配和超順顆粒的相對(duì)含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對(duì)城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對(duì)人類身體健康影響的關(guān)注度。通過分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市環(huán)境問題的內(nèi)涵以及人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響[3]。Thompson等[4]發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)附近的土壤與未受到污染的土壤相比有較高的磁化率。同時(shí)，有研究表明[5-8]，冶金等工業(yè)排放的飛灰中含有磁性礦物，可引起表層土壤磁化率升高，且磁化率值隨著離源區(qū)距離的增加而減小。

本研究通過對(duì)烏魯木齊市土壤磁化率的分布特征分析，探討烏魯木齊城市土壤污染的影響機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

位于自治區(qū)中北部，天山中段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣。由于位處高緯度地帶，所以冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個(gè)煤礦企業(yè)，另外作為全疆的經(jīng)濟(jì)中心，烏魯木齊工礦企業(yè)也是相當(dāng)?shù)亩?，如水泥廠、鋁廠、化纖廠、污水處理廠、生物制藥廠等污染型企業(yè)多分布在城市周邊。這些污染型企業(yè)的存在和發(fā)展對(duì)城市環(huán)境造成了一定的破壞并日益影響到烏魯木齊城市居民的身體健康。近年來，烏魯木齊逐步進(jìn)行煤改氣工程，以改善冬季烏魯木齊的環(huán)境狀況，雖然取得了初步的成效，但是在徹底改善城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“綠色計(jì)劃”，創(chuàng)建全國園林城市方面還存在很大的挑戰(zhàn)。

1.2 樣品采集

1.3 樣品的處理

所測(cè)定的土壤低頻磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性顆粒物的含量以及土壤能夠被磁化的性質(zhì)，高頻磁化率是用于進(jìn)行頻率磁化率測(cè)定計(jì)算過程的一個(gè)輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率儀器測(cè)定出的45個(gè)土壤樣品的低頻以及高頻數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過頻率磁化率計(jì)算公式計(jì)算出的45個(gè)樣本的頻率磁化率，如表1所示?？梢钥闯?，烏魯木齊城市土壤磁化率測(cè)定中，大部分土樣測(cè)定的磁化率數(shù)據(jù)都處在中間值和低值的區(qū)間內(nèi)，但也有個(gè)別土樣出現(xiàn)高值和極高值。

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計(jì)分析

（2）烏魯木齊城市土壤的低頻磁化率與頻率磁化率之間具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。即低頻磁化率高的樣本，其頻率磁化率低，低頻磁化率低的樣本，其頻率磁化率高。而且低頻磁化率和頻率磁化率的極值之間的差距懸殊。這反映了烏魯木齊不同的土地利用類型下土壤污染的差異較大。

（3）烏魯木齊城市表層土壤的磁化性質(zhì)的不同是由兩方面原因造成的：一是由于形成土壤的母質(zhì)基巖的主要成分不同，導(dǎo)致了土壤的磁化率不同，二是由于現(xiàn)在城市的工業(yè)化發(fā)展過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)在土壤表層的積聚，致使土壤的磁化性質(zhì)發(fā)生改變。但在兩種因素中，人類活動(dòng)是造成烏魯木齊城市表層土壤的磁化率顯著差異的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]余濤，楊忠芳.磁化率對(duì)城市重金屬污染的指示性研究——以沈陽新城子區(qū)為例[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 盧绬，龔子同.城市土壤磁化率特征及其環(huán)境意義[J].廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲贊.用于環(huán)境研究的磁性參數(shù)介紹[J].地質(zhì)科技情報(bào)，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市環(huán)境中磁學(xué)響應(yīng)的研究進(jìn)展[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，19（6）：62-64.

[6] 張普綱，樊行昭.磁性參數(shù)的環(huán)境指示意義[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，34（4）：201-205.

[7] 劉振東，楊凌.城市道路塵埃的磁性特征與環(huán)境意義[J].地球科技情報(bào)，2005，24（3）：93-98.

[8] 閆海濤，胡守云.磁學(xué)方法在環(huán)境污染研究中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19（2）：222-236.

[9] 鄧成龍，袁寶印.環(huán)境磁學(xué)某些研究進(jìn)展評(píng)述[J].海洋地質(zhì)與第四季地質(zhì)，2004，20（2）：93-101.

[10] 張衛(wèi)國，俞立中.環(huán)境磁學(xué)研究簡(jiǎn)介[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，10（3）：95-105.

[11] 張春霞，黃保春.環(huán)境磁學(xué)在城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用和進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，20（3）：705-711.

摘 要：對(duì)烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個(gè)地點(diǎn)的土壤樣本進(jìn)行磁化率測(cè)定。結(jié)果表明，烏魯木齊城市土壤磁化率大都處于中低值區(qū)域，具有空間差異性的特征，進(jìn)而結(jié)合采集點(diǎn)的土壤環(huán)境狀況分析了烏魯木齊城市土壤的環(huán)境特征，探討烏魯木齊城市土壤磁化率表征下土壤污染的影響機(jī)制。

關(guān)鍵詞：城市土壤；磁化率；環(huán)境意義；影響機(jī)制

中圖分類號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個(gè)重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場(chǎng)中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的比值，土壤的磁化率反應(yīng)土壤中磁性礦物的數(shù)量[2]。頻率磁化率是用于區(qū)分土壤中存在超順磁性顆粒（d<0.03 μm）與單疇顆粒（0.03～0.10 μm），反應(yīng)磁性礦物的大小分配和超順顆粒的相對(duì)含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對(duì)城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對(duì)人類身體健康影響的關(guān)注度。通過分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市環(huán)境問題的內(nèi)涵以及人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響[3]。Thompson等[4]發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)附近的土壤與未受到污染的土壤相比有較高的磁化率。同時(shí)，有研究表明[5-8]，冶金等工業(yè)排放的飛灰中含有磁性礦物，可引起表層土壤磁化率升高，且磁化率值隨著離源區(qū)距離的增加而減小。

本研究通過對(duì)烏魯木齊市土壤磁化率的分布特征分析，探討烏魯木齊城市土壤污染的影響機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

位于自治區(qū)中北部，天山中段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣。由于位處高緯度地帶，所以冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個(gè)煤礦企業(yè)，另外作為全疆的經(jīng)濟(jì)中心，烏魯木齊工礦企業(yè)也是相當(dāng)?shù)亩?，如水泥廠、鋁廠、化纖廠、污水處理廠、生物制藥廠等污染型企業(yè)多分布在城市周邊。這些污染型企業(yè)的存在和發(fā)展對(duì)城市環(huán)境造成了一定的破壞并日益影響到烏魯木齊城市居民的身體健康。近年來，烏魯木齊逐步進(jìn)行煤改氣工程，以改善冬季烏魯木齊的環(huán)境狀況，雖然取得了初步的成效，但是在徹底改善城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“綠色計(jì)劃”，創(chuàng)建全國園林城市方面還存在很大的挑戰(zhàn)。

1.2 樣品采集

1.3 樣品的處理

所測(cè)定的土壤低頻磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性顆粒物的含量以及土壤能夠被磁化的性質(zhì)，高頻磁化率是用于進(jìn)行頻率磁化率測(cè)定計(jì)算過程的一個(gè)輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率儀器測(cè)定出的45個(gè)土壤樣品的低頻以及高頻數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過頻率磁化率計(jì)算公式計(jì)算出的45個(gè)樣本的頻率磁化率，如表1所示?？梢钥闯?，烏魯木齊城市土壤磁化率測(cè)定中，大部分土樣測(cè)定的磁化率數(shù)據(jù)都處在中間值和低值的區(qū)間內(nèi)，但也有個(gè)別土樣出現(xiàn)高值和極高值。

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計(jì)分析

（2）烏魯木齊城市土壤的低頻磁化率與頻率磁化率之間具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。即低頻磁化率高的樣本，其頻率磁化率低，低頻磁化率低的樣本，其頻率磁化率高。而且低頻磁化率和頻率磁化率的極值之間的差距懸殊。這反映了烏魯木齊不同的土地利用類型下土壤污染的差異較大。

（3）烏魯木齊城市表層土壤的磁化性質(zhì)的不同是由兩方面原因造成的：一是由于形成土壤的母質(zhì)基巖的主要成分不同，導(dǎo)致了土壤的磁化率不同，二是由于現(xiàn)在城市的工業(yè)化發(fā)展過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)在土壤表層的積聚，致使土壤的磁化性質(zhì)發(fā)生改變。但在兩種因素中，人類活動(dòng)是造成烏魯木齊城市表層土壤的磁化率顯著差異的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]余濤，楊忠芳.磁化率對(duì)城市重金屬污染的指示性研究——以沈陽新城子區(qū)為例[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 盧绬，龔子同.城市土壤磁化率特征及其環(huán)境意義[J].廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲贊.用于環(huán)境研究的磁性參數(shù)介紹[J].地質(zhì)科技情報(bào)，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市環(huán)境中磁學(xué)響應(yīng)的研究進(jìn)展[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，19（6）：62-64.

[6] 張普綱，樊行昭.磁性參數(shù)的環(huán)境指示意義[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，34（4）：201-205.

[7] 劉振東，楊凌.城市道路塵埃的磁性特征與環(huán)境意義[J].地球科技情報(bào)，2005，24（3）：93-98.

[8] 閆海濤，胡守云.磁學(xué)方法在環(huán)境污染研究中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19（2）：222-236.

[9] 鄧成龍，袁寶印.環(huán)境磁學(xué)某些研究進(jìn)展評(píng)述[J].海洋地質(zhì)與第四季地質(zhì)，2004，20（2）：93-101.

[10] 張衛(wèi)國，俞立中.環(huán)境磁學(xué)研究簡(jiǎn)介[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，10（3）：95-105.

[11] 張春霞，黃保春.環(huán)境磁學(xué)在城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用和進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，20（3）：705-711.

摘 要：對(duì)烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個(gè)地點(diǎn)的土壤樣本進(jìn)行磁化率測(cè)定。結(jié)果表明，烏魯木齊城市土壤磁化率大都處于中低值區(qū)域，具有空間差異性的特征，進(jìn)而結(jié)合采集點(diǎn)的土壤環(huán)境狀況分析了烏魯木齊城市土壤的環(huán)境特征，探討烏魯木齊城市土壤磁化率表征下土壤污染的影響機(jī)制。

關(guān)鍵詞：城市土壤；磁化率；環(huán)境意義；影響機(jī)制

中圖分類號(hào)：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個(gè)重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場(chǎng)中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的比值，土壤的磁化率反應(yīng)土壤中磁性礦物的數(shù)量[2]。頻率磁化率是用于區(qū)分土壤中存在超順磁性顆粒（d<0.03 μm）與單疇顆粒（0.03～0.10 μm），反應(yīng)磁性礦物的大小分配和超順顆粒的相對(duì)含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對(duì)城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對(duì)人類身體健康影響的關(guān)注度。通過分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市環(huán)境問題的內(nèi)涵以及人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響[3]。Thompson等[4]發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)和工業(yè)區(qū)附近的土壤與未受到污染的土壤相比有較高的磁化率。同時(shí)，有研究表明[5-8]，冶金等工業(yè)排放的飛灰中含有磁性礦物，可引起表層土壤磁化率升高，且磁化率值隨著離源區(qū)距離的增加而減小。

本研究通過對(duì)烏魯木齊市土壤磁化率的分布特征分析，探討烏魯木齊城市土壤污染的影響機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

位于自治區(qū)中北部，天山中段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣。由于位處高緯度地帶，所以冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個(gè)煤礦企業(yè)，另外作為全疆的經(jīng)濟(jì)中心，烏魯木齊工礦企業(yè)也是相當(dāng)?shù)亩?，如水泥廠、鋁廠、化纖廠、污水處理廠、生物制藥廠等污染型企業(yè)多分布在城市周邊。這些污染型企業(yè)的存在和發(fā)展對(duì)城市環(huán)境造成了一定的破壞并日益影響到烏魯木齊城市居民的身體健康。近年來，烏魯木齊逐步進(jìn)行煤改氣工程，以改善冬季烏魯木齊的環(huán)境狀況，雖然取得了初步的成效，但是在徹底改善城市環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“綠色計(jì)劃”，創(chuàng)建全國園林城市方面還存在很大的挑戰(zhàn)。

1.2 樣品采集

1.3 樣品的處理

所測(cè)定的土壤低頻磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性顆粒物的含量以及土壤能夠被磁化的性質(zhì)，高頻磁化率是用于進(jìn)行頻率磁化率測(cè)定計(jì)算過程的一個(gè)輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率儀器測(cè)定出的45個(gè)土壤樣品的低頻以及高頻數(shù)據(jù)，以及經(jīng)過頻率磁化率計(jì)算公式計(jì)算出的45個(gè)樣本的頻率磁化率，如表1所示?？梢钥闯觯瑸豸斈君R城市土壤磁化率測(cè)定中，大部分土樣測(cè)定的磁化率數(shù)據(jù)都處在中間值和低值的區(qū)間內(nèi)，但也有個(gè)別土樣出現(xiàn)高值和極高值。

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計(jì)分析

（2）烏魯木齊城市土壤的低頻磁化率與頻率磁化率之間具有負(fù)相關(guān)關(guān)系。即低頻磁化率高的樣本，其頻率磁化率低，低頻磁化率低的樣本，其頻率磁化率高。而且低頻磁化率和頻率磁化率的極值之間的差距懸殊。這反映了烏魯木齊不同的土地利用類型下土壤污染的差異較大。

（3）烏魯木齊城市表層土壤的磁化性質(zhì)的不同是由兩方面原因造成的：一是由于形成土壤的母質(zhì)基巖的主要成分不同，導(dǎo)致了土壤的磁化率不同，二是由于現(xiàn)在城市的工業(yè)化發(fā)展過程中產(chǎn)生的污染物質(zhì)在土壤表層的積聚，致使土壤的磁化性質(zhì)發(fā)生改變。但在兩種因素中，人類活動(dòng)是造成烏魯木齊城市表層土壤的磁化率顯著差異的主要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]余濤，楊忠芳.磁化率對(duì)城市重金屬污染的指示性研究——以沈陽新城子區(qū)為例[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 盧绬，龔子同.城市土壤磁化率特征及其環(huán)境意義[J].廣州：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲贊.用于環(huán)境研究的磁性參數(shù)介紹[J].地質(zhì)科技情報(bào)，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市環(huán)境中磁學(xué)響應(yīng)的研究進(jìn)展[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，19（6）：62-64.

[6] 張普綱，樊行昭.磁性參數(shù)的環(huán)境指示意義[J].大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，34（4）：201-205.

[7] 劉振東，楊凌.城市道路塵埃的磁性特征與環(huán)境意義[J].地球科技情報(bào)，2005，24（3）：93-98.

[8] 閆海濤，胡守云.磁學(xué)方法在環(huán)境污染研究中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19（2）：222-236.

[9] 鄧成龍，袁寶印.環(huán)境磁學(xué)某些研究進(jìn)展評(píng)述[J].海洋地質(zhì)與第四季地質(zhì)，2004，20（2）：93-101.

[10] 張衛(wèi)國，俞立中.環(huán)境磁學(xué)研究簡(jiǎn)介[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，10（3）：95-105.

[11] 張春霞，黃保春.環(huán)境磁學(xué)在城市環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用和進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，20（3）：705-711.