第四章 地表化学元素的迁移及化学地理环境.docx
- 文档编号:25690288
- 上传时间:2023-06-11
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:254.30KB
第四章 地表化学元素的迁移及化学地理环境.docx
《第四章 地表化学元素的迁移及化学地理环境.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章 地表化学元素的迁移及化学地理环境.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第四章地表化学元素的迁移及化学地理环境
第四章地表化学元素的迁移及化学地理环境
地壳中,O、Si、Al、Fe、Ca、K、Na、Mg等元素占地壳总重量的97.0%,其他元素约占3%。
水圈中,O、H、Na占98.48%;大气中,N、O、Ar占99.81%;土壤中,O、Ca、C、K、Si、Fe、Al、Na、Mg、Ti,N占99.45%;有机体主要由O、C、H、N、Ca组成,占99.7。
原始地壳形成之后,地表的古老岩石便发生风化,逐渐形成疏松多孔的风化壳。
在风化壳中,原有矿物晶格所固定的一些化学元素被释放出来,并溶解在水中随下渗水流和地表径流发生迁移;细粒物质也可在流水、风等地表外营力的作用下发生迁移。
原始生物出现以后,特别是高等植物和人类出现之后,进一步加速了岩石风化和物质迁移速度,使原始风化壳的物质发生重新分配,地表物质结构进一步复杂化,形成多种多样的地球化学类型。
自然地理系统中的物质迁移包括宏观的岩石块体的大规模移动,如板块运动等;中观的物质侵蚀与堆积;微观的地表化学元素迁移。
第一节地表化学元素的迁移
一、地表化学元素的赋存形态
地表化学元素的迁移强度取决于它的存在状态,即取决于化学元素是否仅存在于天然水、生物有机体、矿物晶格或其他形态中。
例如,岩石中的铁以Fe3+形态存在于长石晶格中,在黄铁矿中以硫化铁形态存在,在褐铁矿中(Fe2O3·nH2O)以氢氧化物形态存在,菱铁矿中则以碳酸盐形态存在等。
在同样的自然环境中,这些形态的铁的活动性是不同的。
在氧化条件下,长石或褐铁矿中三价铁很少迁移,可是黄铁矿中的铁则比较容易迁移。
因为黄铁矿氧化时形成了硫酸和在酸性水中具有高度溶解性的二价铁的硫酸盐。
在天然水中,可观察到化学元素的两个主要存在形态,即真溶液和胶体溶液,而在真溶液范围内又有各种类型的离子。
如,铁在水中能够以Fe3+、Fe2+、Fe(OH)
;、Fe(OH)2+和Fe(OH)3(非离解的分子)等形态存在。
从土壤学角度,可把土壤组成物质划分为活性物质(水溶性物质、气体、代换性阳离子和阴离子)、表面活性物质(黏土矿物、氢氧化物、腐殖质)、惰性物质(石英、刚玉及其他在风化作用条件下的稳定矿物)以及可分解成上述三部分的潜在物质。
同时也应注意到,即使处于同状态的元素,在某一条件下可能是活性的,而在另一条件下又可能是惰性的。
例如,氢氧化铁在草原和荒漠的土壤与风化壳中是惰性的;而在泰加沼泽的酸性还原环境中则具有高度迁移能力。
化学元素按活性程度区分的基本存在形态列于表4-1中。
二、地表化学元素的迁移方式
根据迁移动力介质的不同,地表化学元素迁移可分为水迁移、空气迁移和生物迁移三种方式,其中水迁移是最主要的方式。
(一)水迁移
地表化学元素的水迁移是指风化壳中的化学元素呈简单离子、络合离子、分子、胶体或悬浮物状态在水体中的迁移。
地表水或地下水对风化壳中的水溶性物质具有溶解能力,这一部分化学元素就以溶质的形式随水发生移动;风化壳中的胶体物质或悬浮物质可分散在水介质中以胶体溶液或悬浮液形式随水一起移动。
水迁移物质随地表水和地下水水平径流发生水平方向上的迁移,随下渗水流发生垂直方向上的迁移,在迁移过程中可因迁移条件的改变而析出和沉淀(图4—1)。
化学元素的水迁移能力通常用元素的水迁移系数表示。
元素水迁移系数是指某元素在水体中的平均含量与该元素在水体所流经岩石中的平均含量之比。
其计算公式如下:
(4.1)
表4—1.化学元素在表生带的主要存在形态
存在形态
实例
化学元素和化合物
地质环境
气体的
O2、N2、CO2、H2S、CH4、Rn、He、Ar
地面和地下,大气圈,天然水,生物,少量的矿物(铀矿物中的He,钾矿物及其他矿物中的Ar)
易溶性盐类及其在溶液中的离子
NaCl、Na2SO4、Na2CO3、ZnSO4、CuSO4、Ha+、Cu2+
土壤,风化壳,干草原和荒漠中的大陆沉积物与湖泊,硫化物矿床氧化带
干燥气候的潜水,深层地下水(盐液),矿床,热液
难溶性盐类及其在溶液中的离子
CaCO3、CaSO4·2H2O、
CuCO3·Cu(HO)2、PbSO4、
草原和荒漠土壤,风化壳及大陆沉积物,部分硫化物矿床氧化带,潜水,热液
生物有机体(植物、动物和微生物)中的元素
蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和主要由C、H、O、N和少量S、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn等组成的其他有机化合物
陆地景观,尤其是温暖湿润气候地区的陆地景观(湿润热带森林),少数泰加林、草原、苔原和荒漠陆地景观。
海洋,主要是海洋表层和海滨区段。
在较小程度上为深层地下水(仅有微生物)
胶体沉淀和胶体溶液
腐殖物质,铁、硅、锰、铝的氢氧化物胶体沉淀,部分黏土矿物
土壤,风化壳,蓄水池淤泥;热液和矿脉
吸附性离子(主要是阳离子)
胶体矿物中的Ca2+、Mg2+、Na+、Cu2+、H+、Ni2+、Al3+等
土壤,蓄水池淤泥,风化壳,泥质沉积岩;铁和锰的矿石,碳—硅质页岩,煤,泥炭
晶体破坏的中间形态
U
岩石
分解缓慢的和稳定的(在该环境中)矿物在晶格结点上的元素
S、Al、Zr、Hf、W、Sn、Ta、Nb、Th、La
土壤和风化壳中的锆石、榍石、石英、钽铌酸盐。
土壤、风化壳和大陆沉积物中的高岭土
图4—1.风化壳化学元素水迁移示意图(马建华等,2002)
式中Kx表示元素x的水迁移系数,mx表示元素x在水体中的含量(mg·L-1),nx表示元素x在水体所流经的岩石中的平均含量(%),a表示该水体的总矿化度(mg·L-1)。
Kx值越大,元素的迁移能力越强,反之,元素迁移能力则越弱。
据此可以建立地表化学元素的水迁移序列(分为极强迁移、强迁移、中等迁移、弱迁移和极弱迁移等元素)。
然而,同种元素在不同自然地理区域中的迁移能力差别很大,因此在不同的自然地理区域都可以建立相应的地表化学元素水迁移序列。
不同元素水迁移序列中元素迁移系数之比(元素迁移相对性系数Cx)可以作为元素迁移相对性大小的定量指标。
A.H.彼列尔曼(1955)给出了氧化环境和强还原环境条件下元素水迁移序列及迁移相对性(图5-2)。
图左半部是温带风化壳在氧化条件下的元素迁移序列,右半部是在硫化氢强烈还原条件下的元素迁移序列。
将两个序列进行比较,即得同一元素在不同环境条件下的相对迁移性数值。
例,ZnS中的Zn在氧化条件下强烈迁移,水迁移系数超过1(且看作KZn=1);相反,在还原条件下Zn形成不溶性ZnS,其水迁移系数小于0.01(且看作KZn=0.01)。
比较这两个序列中的Zn迁移系数,我们可得到CZn=1/0.01=100。
元素的相对迁移系数越大即表示其相对迁移性越强,越容易在迁移系数小的那个序列的环境中发生富集。
图4—2.氧化还原环境条件下元素水迁移序列及迁移相对性
B.A.柯夫达(1973)根据大量资料综合比较,提出了风化壳主要化合物的水迁移序列(表4-2)。
由表中可以看出,I类和Ⅱ类化合物的元素很容易从残积风化壳中迁移流失,并在堆积风化壳中聚积或迁移至海洋;Ⅲ类和Ⅳ类特别是V类化合物的元素迁移较弱,容易在风化壳中残留或相对聚积。
表4—2.主要化合物水迁移性能
迁移类型
化合物
相对迁移性比较
I.极强迁移
碱金属和部分碱土金属的硝酸盐、氯化物、碘化物、溴化物、硫酸盐、碳酸盐、硼化物、磷酸盐
100
Ⅱ.强迁移
硫酸钙,碳酸镁,碳酸钙,碱金属的腐殖酸盐、铝酸盐,铁矾和铝矾
50—10
Ⅲ.中等迁移
锰和铁的碳酸氢盐,富里酸盐和磷酸盐,二氧化硅水溶胶,腐殖质水溶液
0.5—10
Ⅳ.弱迁移
铝、铁、锰的氢氧化物,重金属的腐殖酸盐
0.001—0.1
V.极弱迁移
二氧化硅,二氧化钛,锆石,铁、铝、钙的正硅酸盐,粘土矿物,硫化物
<0.0001
(二)空气迁移
地表化学元素的空气迁移是指自然地理系统中的气体成分、水汽、固体和液体微粒随气流运动所发生的迁移。
现代对流层大气中N2、O2、Ar等含量基本上是恒定的,CO2、水汽等的含量虽有一定变化,但变化幅度不太大。
这就说明大气气体成分和水汽在大气环流和生物等因素的影响下处于动态循环过程之中。
与水迁移相比,参与大气迁移的化学元素相对较少,但空气扩散却具有大范围性,甚至是全球性,往往对环境造成很大影响,比如人为作用产生的CO2及其他有害物质的大气扩散。
水汽的迁移是自然地理环境水分循环的一个重要环节,已在第三章进行过介绍。
下边仅介绍气溶胶的空气迁移问题。
所谓气溶胶是指以大气为分散介质,以固体和液体微粒为分散相所组成的分散体系或胶体体系。
大气中的固体微粒来源于大陆陆地面表层松散堆积物,它被近地面气流吹拂而进入大气之中。
海水中的盐分可以在激浪和暴风的作用下被溅出而进人大气。
另外,人类活动向大气排放的烟尘也是其重要来源之一。
大气中的液体微粒来自海洋和陆面水体的浪花溅出,以及空气中的水汽凝结。
气溶胶本身是由化合物组成的,并且还吸附有很多元素(特别是微量元素)和化合物。
B.B.多布罗沃利斯基(1983)使用气溶胶元素富集系数(Ka)来衡量气溶胶富集元素的程度。
Ka的计算公式如下:
Ka=A/K(4.2)
式中Ka表示气溶胶a元素富集系数,A表示固相气溶胶中元素的含量,K表示大陆地区岩层中a元
素的克拉克值。
研究表明,气溶胶富集微量元素强度的顺序是:
Cd>Pb>Sn>Zn>Cu>Ni>Cr>V>Ti
气溶胶在随气流迁移的过程中,由于风速的减弱,相对较粗的固体颗粒可在重力作用下很快降落下来。
而较细的颗粒可被搬运至很远的地方,如对流层高空的气溶胶一般可被水平搬移5000~7000km。
(三)生物迁移
生物迁移是指地表化学元素被生物体吸收,并随生物循环而发生的迁移。
绿色植物在生长发育过程中,通过根系吸收土壤中的水分和无机元素,这种作用称为“植物泵”作用,通过叶面吸收大气中的碳、氧等元素,在叶绿素和太阳能的作用下合成有机质。
动物吃食植物后,植物体中的元素有一部分转移到动物体内。
动植物的呼吸作用将一定数量的元素(主要是碳和氧)归还到大气中,动物粪便、植物根系分泌物以及动植物死亡体中的元素经微生物分解,又重新归还到土壤中。
水体中的生物也有类似的元素循环过程,只不过它们主要吸收水体中的元素,又重新归还到水体中而已。
陆地生物迁移是生物迁移的主要方面,它在现代自然地理系统形成和发展过程中起着非常重要的作用。
陆生植物通过根系选择性吸收风化壳中均匀分布的元素,植物体死亡之后将其富集的元素释放到风化壳表层。
如此反复,风化壳下部的亲生性元素逐渐向风化壳表层移动,使风化壳的化学元素在垂直方向上发生分异。
不同的植物其选择吸收的化学元素种类不同,例如,禾本科植物中SiO2很多,而贫CaO;豆科植物则相反,往往是富钙贫硅。
从地表化学元素迁移的方向来看,生物迁移与水迁移的方向正好相反,水迁移力图使风化壳中的元素不断淋失,而生物迁移力图使风化壳中的元素保存在生物体内,避免淋失。
陆地生物迁移的强度通常用生物吸收系数(Ax)表示。
所谓生物吸收系数是指植物灰分(植物残体经灼烧所残余的物质,主要是无机盐类)中某元素含量与植物生长处的岩石或土壤中该元素含量之比。
其计算公式如下:
Ax=Lx/nx(4.3)
式中Ax为生物吸收x元素的系数,Lx表示植物灰分中x元素的含量,nx为植物生长处的岩石或土壤中x元素的含量。
Ax越大,表明元素的生物迁移越强;反之则越弱。
据此彼列尔曼(1967)建立了地表元素的生物迁移序列(表4-3)。
表4—3.元素的生物迁移序列
迁移强度
生物吸收系数
100×n
10×n
n
0.n
0.0n
0.00n
极强迁移
P,S,C1
强迁移
Ca,K,Mg,Na,Sr,B,Zn,As,Mo,F
中等迁移
Si,Fe,Ba,Rb,Cu,Ge,Ni,Co,Li,Y,Cs,Ra,Se,Hg
弱迁移
Al,Ti,V,Cr,Pb,Sn,U
极弱迁移
Sc,Zr,Nb,Ta,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Hf,W
三、风化壳元素迁移强度的指标
自从生物圈出现之后,风化壳或土壤的形成和发展是地表元素水迁移、空气迁移和生物迁移综合作用的结果。
因此,度量风化壳或土壤元素迁移强度不能只用Kx、Ka或Ax,而应该用更为综合的指标。
(一)硅铝铁率
硅铝铁率是指风化壳或土壤中二氧化硅和三氧化铁铝的摩尔比值,通常用“SiO2/(A12O3+Fe2O3)”或“SiO2/R2O3”表示。
为什么SiO2/R2O3可以反映元素迁移强度呢?
这要从岩石的水解风化作用谈起。
岩石、的水解风化作用是指水解离出的H+对岩石的分解作用。
水解作用是按一定顺序分阶段进行的。
第一阶段是脱盐基(在古典化学上将构成盐类物质的阳离子称为盐基或盐基离子,但不包括Al3+)阶段,即H+交换出矿物中盐基离子,形成可溶性盐而发生迁移的阶段。
以正长石为例,脱盐基一般过程为:
K2A12Si6O16+H2O→KHAl2Si6O16+KOH(4.4)
(正长石)(酸性铝硅酸盐)
KHAl2Si6O16+H2O→H2A12Si6O16+KOH(4.5)
(酸性铝硅酸盐)(游离铝硅酸)
第二阶段是脱硅阶段,即矿物中的硅以游离硅酸的形式被析出,并开始迁移的阶段。
正长石脱盐基以后的游离铝硅酸在水的作用下形成高岭石和游离硅酸,如下式:
H2Al2Si6O16+H2O→H2Al2Si2O8·H2O+H2SiO3(4.6)
第三阶段是富铝化阶段,随着脱硅的继续进行,矿物被彻底分解,氢氧化铝(氢氧化铁)大量富集的阶段。
上式中的高岭石继续脱硅,则发生氢氧化铝的富集,如下式:
H2Al2Si2O8+H2O→A1(OH)3+H2SiO3(4.7)
从岩石水解风化的三个阶段来看,盐基和游离硅酸发生了迁移,而A1(OH)3和Fe(OH)3发生了富集。
因此,用硅、铝、铁氧化物的摩尔比值可以反映岩石所处的风化阶段以及元素迁移的强度。
显然,SiO2/R2O3值越大,岩石风化的程度越低,元素迁移量越小;相反,岩石风化程度越高,元素迁移量越大,硅铝铁率数值越小。
(二)迁移系数
在风化壳或土壤的同一剖面上,元素在垂直方向上的迁移状况可用迁移系数(K
)来表征。
其计算公式如下:
K
=
(4.8)
式中K
为元素x的迁移系数。
计算时把元素x的氧化物实际重量含量与Al2O3的实际重量代人公式。
之所以用Al2O3作为计算基础,是由于Al2O3在众多氧化物中最不易发生迁移。
K
<1,则说明该元素在风化壳或土壤上部发生迁移;K
>1,说明该元素非但没有迁移,而且还发生了富集;K
=1,则说明该元素没有发生垂直方向上的迁移。
四、影响地表化学元素迁移的因素
(一)元素本身的内在因素
元素是被迁移的对象,其本身的性质必然影响着元素迁移。
从化学键力来说,分子晶体最容易转变为气态或液态,离子晶体最易溶于水,也就是说它们最容易发生迁移。
元素化合价越低,其电离势越低,越容易发生电离而形成离子,也就越容易发生迁移。
例如,一价碱金属的化合物通常是溶于水的,二价的碱土金属化合物则较难溶解,三价金属化合物则更难溶解。
原子和离子的影响着矿物的同晶替代现象。
所谓矿物的同晶替代现象是指矿物晶格上的原子或离子被其它半径与之相同或相近的原子或离子替代,而晶形保持不变的现象。
在多数情况下,矿物发生同晶替代以后,矿物变得疏松易碎而易于迁移。
同价离子的半径越大,表面电荷密度越小,静电引力愈小,那么也越不易形成化合物或被胶体吸附,因而迁移能力愈强。
(二)自然地理环境因素
1.水热条件
元素迁移是一种化学过程,水是这一过程最主要的介质,热量是化学反应的动力因素。
所以水热条件影响着地表化学元素迁移的方向与强度。
一般来说,水热资源丰富的热带雨林地带,元素迁移强烈,风化壳和土壤中主要残留的是极弱迁移的铁铝氧化物;相反,在干旱荒漠和苔原地带,地表元素除空气迁移外,很少发生水迁移和生物迁移,风化壳和土壤中主要残留的是风化程度极低的岩石碎屑。
2.地表化学环境
(1)酸碱度与元素迁移:
大多数元素及其化合物对pH值都很敏感。
当pH<6时,Ca、Sr、Ba、Ra、Cu、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni等元素易形成可溶性化合物而随水迁移;当pH<5时,Fe、Al、Co、Cr、Bi、Sn、Th、Zr、Ti、Sb、Sc等元素易从水中以化合物的形式沉淀下采;当pH=8时,Ni、Co、Zn、Mn、Ag、Cd、Pb、Y、La等元素的氢氧化物不形成沉淀而易于迁移;当pH>8时,Cr、Se、Mo、V、As等元素的化合物具有较强的溶解性,也易于迁移;对于Na、Ca、Rb、Cs、Sr等碱金属元素来说,对pH不敏感,在任何酸碱环境条件下都易溶解和迁移。
(2)氧化还原与元素迁移:
对于变价元素来说,不同价态的元素可移动性差别很大。
例如,在氧化条件下V5+、Cr6+、As5+、Se6+、S6+等元素可形成含氧的氧酸盐类,很容易发生迁移,而Fe3+、Mn4+等元素则形成难溶性化合物,迁移困难,在缺乏H2S的还原条件下,Fe2+、Mn2+等不易形成金属硫化物,而具有较强的迁移能力;在含有H2S的还原条件下,Fe2+、Mn2+等可形成难溶性的金属硫化物而沉淀,不易发生迁移。
(3)有机络离子与元素迁移:
水体和土壤中存在着大量的有机络离子,它们可与很多金属离子发生络合作用而形成络合物或螯合物。
在大多数情况下,不易迁移的金属离子被络离子络合后,其活性增强,容易发生迁移。
最常见的络合基团有羟基、酚羟基、甲氧基、醇基、羰基、胺基等,它们可以和很多金属离子发生络合或螯合作用,尤其在湿润的森林地带和沼泽地带,元素的络合迁移非常强烈。
(4)胶体与元素迁移:
风化壳、土壤、水体和空气中存在着大量的胶体物质,如风化壳和土壤中的黏土物质和腐殖质、水体和空气中的悬浮物质等都是胶体物质。
自然界的胶体可分为有机胶体、无机胶体和有机—无机复合胶体,但在多数情况下是以有机—无机复合胶体形式存在的。
同非胶体物质相比,胶体物质具有很多特殊性质,其中胶体对分子、离子的吸附与交换性能对地表元素的迁移影响很大。
它不仅可以吸附K、Na、Ca、Mg等大量元素,而且还可以吸附许多微量元素,如Pt、Au、Ag、Hg、V、Cu、Zn、Ni、Co、Pb等;它不仅可以吸附阳离子,而且还可以吸附很多阴离子,如Fe(OH)3,和Al(OH)3胶体能吸附CI—、PO43-、VO42-、SO42-等多种阴离子。
另外,有些胶体对某些元素具有选择性吸附作用,如Fe2O3胶体对As具有特别强的吸附性能,Mn(OH)4胶体对Li、Cu、Ni、Co、Zn、Ra、Ba、W、Ag和Au等元素有选择性吸附性能。
被吸附的元素在胶体迁移过程中也随之发生迁移。
3.生物条件
在相同的水热条件、地质地貌条件下,生物生长越旺盛,元素的生物迁移就越强烈。
如前所述,元素的生物迁移力图使分散在风化壳中的元素不断向表层集聚,避免元素随水发生迁移。
所以,生物生长旺盛的地方,地表元素在垂直方向上的迁移量相对较大,而在水平方向上的总迁移量相对较小。
4.地质与地貌条件
地表元素的来源最终和地质作用有关。
不同岩石类型的化学组成和数量有一定差别,从酸性岩到超基性岩Si02含量逐渐减少,铁镁质矿物逐渐增多,特别是岩浆活动可使环境富集Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、V、W、Mo等元素。
所以,不同岩石类型区被迁移的元素种类和数量是不相同的。
岩石的物理性质和化学活性以及地区岩石类型的复杂程度等都影响着元素的迁移。
例如,透水性岩石和可溶性岩石有利于元素迁移,反之则不利于元素迁移;黄铜矿氧化形成的CuSO4具有较强的迁移能力,但如果周围地区有石灰岩存在的话,Cu则立即以孔雀石的形式沉淀下来,降低其迁移能力。
地貌条件对地表元素迁移的影响是显而易见的。
从图5-1可以看出,不同地貌部位元素迁移的种类和数量不同。
但总的来看,在正地貌部位,元素迁移强烈,容易造成某些元素的匮乏;相反,在负地貌部位,元素富集强烈,容易造成某些元素的过剩。
(三)人类活动因素
目前人类活动已经成为影响地表化学元素迁移的重要因素。
人类活动所造成的元素迁移称为人为迁移,但是就迁移机理采说仍然是通过水迁移、空气迁移和生物迁移进行的,只是人类活动大大加速了这些过程。
随着矿产资源开采量逐年增加,打破了元素迁移的自然法则,出现了一系列的环境问题。
有用成分的浓缩是采矿和冶金工业生产的最终目的,但是相当数量的有用成分在采矿、运输、选矿和筛分过程中就已损失。
在冶炼过程中也有相当数量的有用成分或其它成分向大气排放,冶炼废碴中的有用成分和其它成分也被遗弃到环境中。
冶炼出来的或开采出来的金属矿物燃料在使用过程中不断被消耗,最终完全扩散到环境中。
如大量的金属被利用于化学、造纸、电子等工业部门,并通过工业“三废”排放流失;各种机器在工作时不断磨损向环境扩散大量金属元素;矿物燃料的燃烧伴随着元素向大气排放等。
第二节地表元素迁移的区域分异和地球化学屏障
一、地表元素迁移的地域分异规律
(一)元素迁移的区域分异
造成和驱动地表元素迁移的主要因素和能量具有地带性,地表元素的迁移能力以及地表元素的分布特征也必然会呈现很强的地带性规律与地域分异特征。
自然界中化学物质的分布状况是一定地理环境条件下元素迁移的结果,因此我们可以通过地表元素的静态分布来探索它的动态过程。
地球表面能量分配的不平衡性与地带性规律决定地表化学元素的迁移转化过程及其区域分异特征。
土壤作为现代自然景观演化过程的一面镜子,是成土母质、水热条件、生物作用与人类开发过程的综合反映。
因此土壤中各种化学元素自然背景含量的区域变化,可以比较客观地反映出不同区域元素迁移过程的变化规律。
我国环境地学工作者自70年代以来就开始探索土壤中微量元素的自然背景含量,尤其是在“七五”期间集中70余个单位800多名科技人员,对全国(除台湾省外)布设采集了4095个土壤典型剖面,分析了13个主要微量元素以及其他元素共60余个,获得约40万个数据(中国环境监测总站,1990),经过大量的统计分析,可以看出有如下区域分异规律(表4—4):
表4—4.我国几个代表省区土壤元素自然背景值含量(中值)
元素
黑龙江
山东
浙江
广东
陕西
新疆
Na*
K
Ca
Mg
Al
Ti
Fe
Cu
Pb
Zn
Cd
Hg
1.42
1.93
0.850.16
7.28
0.42
2.85
19.7
24.1
68.4
0.081
0.033
1.52
1.85
1.04
0.16
6.67
0.35
2.70
21.7
24.3
61.9
0.079
0.016
0.16
1.46
0.13
0.29
6.48
0.40
0.69
18.5
22.4
62.1
0.058
0.065
0.05
0.67
0.13
0.15
7.96
0.27
0.03
11.4
28.9
35.8
0.04
0.056
1.26
1.96
3.38
1.04
6.64
0.38
3.18
19.5
20.5
65.8
0.089
0.021
1.531.98
4.44
1.35
5.37
0.32
2.77
25.5
19.0
66.9
0.101
0.014
*单位为%,其余为mg/kg。
本表摘引自:
曾水
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四章 地表化学元素的迁移及化学地理环境 第四 地表 化学元素 迁移 化学 地理环境