水泥厂周边稻田土壤剖面磁学性质及其环境意义

摘要

为了研究工业粉尘对农田土壤磁学性质的影响,在水泥厂周边挖掘了 2个稻田土壤剖面(L01、L02)和1个山林土壤剖面(L04),同时设置对照剖面(L03),采用环境磁学方法,分别对4个土壤剖面磁学参数、矿物成分和化学成分进行了分析.结果表明:水泥厂周边3个土壤剖面中主要矿物成分是石英、伊利石、针铁矿、蒙脱石、方解石等.稻田土壤剖面中存在亚铁磁性矿物和反铁磁性矿物,但亚铁磁性矿物含量较低,剖面L01和L02的x(质量磁化率)、xARM(非磁滞剩磁磁化率)、SIRM(饱和等温剩磁)平均值分别为 12.05×10-8m3/kg、52.71×10-8 m3/kg、9.74×10-4 Am2/kg 和9.40×10-8 m3/kg、43.82×10-8 m3/kg、7.67×10-4 Am2/kg,这2个剖面中磁性矿物粒径较粗,超顺磁性颗粒含量较低,xfd(频率磁化率)平均值分别为3.41％和3.08％.剖面L04中亚铁磁性矿物含量较高,其x、xARM、SIRM平均值分别为53.85×10-8m3/kg、393.73×10-8m3/kg、26.90×10-4 Am2/kg,该剖面中磁性矿物粒径细,超顺磁性颗粒含量高,xfd平均值高达14.20％.由于受到水泥粉尘的影响,水泥厂周边3个土壤剖面(L01、L02、L04)0～20 cm 土壤磁学性质和ωCao(CaO质量分数)都发生了明显变化,磁性增强,磁性矿物粒径变粗,ωCaO升高,3个土壤剖面中ωCaO与磁学参数x、xARM、SIRM均存在正相关关系.因此,稻田土壤剖面的磁学参数x、xARM、SIRM和ωCaO对水泥粉尘的影响具有较好的指示作用,两类参数的值越高,指示稻田土壤被水泥粉尘影响越严重.