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：對烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個地點的土壤樣本進(jìn)行磁化率測定。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：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場強(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含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對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)涵以及人類活動對環(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，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，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個煤礦企業(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)亩啵缢鄰S、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，實現(xiàn)“綠色計劃”，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)行頻率磁化率測定計算過程的一個輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

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

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計分析

（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，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，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，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，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，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：對烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個地點的土壤樣本進(jìn)行磁化率測定。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：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場強(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含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對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)涵以及人類活動對環(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，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，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個煤礦企業(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)亩啵缢鄰S、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，實現(xiàn)“綠色計劃”，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)行頻率磁化率測定計算過程的一個輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

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

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計分析

（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，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，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，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，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，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：對烏魯木齊市區(qū)及其周邊地區(qū)45個地點的土壤樣本進(jìn)行磁化率測定。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：X833 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是環(huán)境磁學(xué)研究中的一個重要的磁參數(shù)[1]，土壤磁化率是土壤在外磁場中受感應(yīng)產(chǎn)生的磁化強(qiáng)度和外加磁場強(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含量。

隨著城市化進(jìn)程的日益加快，人們亦不斷提高對城市土壤和城市環(huán)境質(zhì)量對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)涵以及人類活動對環(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，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，需燃煤取暖，由此烏魯木齊城市周邊分布著多個煤礦企業(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)亩啵缢鄰S、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，實現(xiàn)“綠色計劃”，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)行頻率磁化率測定計算過程的一個輔助性數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤磁化率值

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

2.2 土壤磁化率的統(tǒng)計分析

（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，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，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，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，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，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)測中的應(yīng)用和進(jìn)展[J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2005，20（3）：705-711.