豫西地区有效铜含量分布及其影响因素
铜矿成矿规律及找矿前景探究

大科技2015年4月2.3预测组网技术借助信息技术建立地震监测预警系统,形成地震预测组网技术,也是实现地震预测的可行方式之一。
如我国台湾的公司建立了基于通信网络技术的地理灾害监测预警系统,通信网络及系统中心,能够对接收到的监控资料加以整合判断;无线感测的模组,能够对地震预测需要的资料加以搜集,并通过无线通信部件,将相应的搜集资料传输到系统中心,由系统中心加以分析判断;当系统中心对资料加以整理分析后,得出监控区域可能会有地震发生时,警报发布站就能够经由通信网络向外界发布警报;相应的地震救援组织及单位,通过通信网络获取系统中心发布的警报后,就可以及时做好地震预防及后续救援工作。
美国地震研究领域内,形成了一种参量FK 技术系统,这一系统能够对观测到的地形、重力、地下水等数据加以分析,通过参数计算,可以得出震源的相关参数,然后借助计算机处理技术,形成关于地震活动的图像[3]。
日本相关的专利文献中,记录了一种地震灾害预测的组网系统,这一系统的原理是,通过设置相应的便于携带的通信装置,对地震灾害来临前的各类异常信号加以探测,通过定位系统,对各个通信装置进行位置实时管理,根据通信装置的位置分布划分灾害整体预测区域,之后根据各个通信装置所收集的信号,对相应的装置所在区位进行分析,从而针对性提高了地震预测的精确度。
3地震预防的措施方法3.1加强建筑抗震等级,建立应急预案作为国家及有关部门来讲,要重视地震预防的重要性,国家可以出台一定的抗震法规,对一些重点项目实施抗震等级设定;建筑及规划部门,要在城乡规划上,制定符合抗震标准的建筑规范,督促相应的建筑施工部门执行;相关的地震预测部门,要充分利用自身的预测装置设备,做好地震预测预警工作;社会社区组织加强地震预防措施的宣传教育,提高居民的地震预防水平。
各个部位做好相应的地震应急预案的制定。
3.2借助多种途径,做好震前预防地震发生总是伴随有前兆反应,此时要多加留意,如天气出现各种骤变等异常反应,动物出现骚动等异常行为,另外,震区由于地下板块挤压运动,会造成地下水出现各种变化,如冒泡、色变、混沌、升降等,这些都是地震的前兆反应[4]。
土壤中cu平均含量

土壤中cu平均含量土壤中Cu平均含量土壤是地壳表层的一种自然资源,它对于植物生长和生态系统的健康至关重要。
土壤中的营养元素是植物生长所必需的,其中包括了一些微量元素,如铜(Cu)。
铜是一种重要的微量元素,对于植物的正常生长和发育起着至关重要的作用。
本文将探讨土壤中铜(Cu)的平均含量和其对植物生长的影响。
我们需要了解土壤中铜的平均含量。
铜是一种常见的土壤微量元素,其平均含量因土壤类型和地理位置而异。
根据过去的研究和调查,土壤中铜的平均含量通常在1-50毫克/千克之间。
不同的土壤类型和土壤质地对铜的含量有着不同的影响。
例如,沙质土壤通常含有较低的铜含量,而粘土质地的土壤则往往含有较高的铜含量。
此外,土壤的pH值和有机质含量也会对铜的含量产生影响。
酸性土壤中的铜含量通常比碱性土壤中的高,而有机质含量高的土壤往往含有更多的铜。
我们需要了解土壤中铜的含量对植物生长的影响。
铜是植物生长所必需的微量元素之一,它参与了许多植物生理过程,如光合作用、呼吸作用和氮代谢等。
适量的铜可以促进植物的生长和发育,增强植物的抗病能力。
然而,过量的铜对植物生长产生负面影响。
高浓度的铜会导致土壤污染,抑制植物的生长,甚至引起植物的中毒。
因此,在农业生产和土壤管理中,合理控制土壤中铜的含量对于保证植物的健康生长至关重要。
土壤中铜含量的测定方法有许多种,其中常用的方法是原子吸收光谱法。
该方法利用铜的特定吸收光谱,在实验室中可以快速准确地测定土壤中铜的含量。
通过测定不同土壤样品中的铜含量,可以了解不同地区土壤的铜污染情况,并采取相应的措施进行治理和修复。
针对土壤中铜含量的控制和调控,有几个方面需要注意。
首先,农民和土壤管理者应该根据土壤铜的含量,合理选择植物品种。
一些耐铜植物可以在铜污染的土壤中生长,而一些敏感的植物品种则需要避免在高铜含量的土壤中种植。
其次,合理施肥和土壤改良也是控制土壤中铜含量的重要措施。
科学合理地施用有机肥料和矿质肥料,可以改善土壤的肥力和结构,降低铜的积累和迁移。
金属元素的分配系数和影响因素

金属元素的分配系数和影响因素
金属元素的分布是与环境中的因子有关的,包括土壤条件、降雨量、植被和气候等因素。
这些因素分布在不同的区域中,影响着金属元素的分布情况。
土壤类型是控制土壤金
属元素分配的主要因素,其中粒径、pH值、温度和保水量均影响着金属元素的吸附和释放。
降雨量是影响金属元素分布的关键因素,例如,大量降雨可以造成金属元素的迁移和转移,因此降雨量的不同可能会引起金属元素的分布偏差。
植被也是影响金属元素分布的重要影
响因素,地上植物或水生植物经过根室、根片、叶片等部位吸收金属元素,最终释放到环
境中,从而改变金属元素在环境中的分布状况。
气候的变化也会影响金属元素的分布,热
带地区的高温和潮湿可能会导致金属元素在土壤中的挥发和变得极端;而高原地区的冰河
期冰川的释放也可能会影响金属元素在环境中的分布。
此外,还有几种不是自然存在因素的人为影响,也会影响金属元素的分布。
例如,工
业废水处理系统污染或向环境中排放有害物质也可能使金属元素在环境中分布受到影响。
另外,诸如开采和开发等活动也可能引起金属元素在土壤中的过量污染,从而影响金属元
素分布。
总而言之,金属元素的分布状况受多种因素的影响,其中包括自然的影响、人为的影
响以及环境的影响等因素。
这些因素在不同的区域和时间内,可能会产生极大的影响,从
而影响金属元素在环境中的分布状况。
某地区土壤重金属含量特征及影响因素研究

某地区土壤重金属含量特征及影响因素研究摘要:伴随社会经济快速发展,土壤重金属污染越来越成为人们关注的环境问题。
为有效预防土壤重金属污染,以福建某市区表层土壤为研究对象,应用经典统计分析、随机森林等方法,研究重金属元素含量特征及其影响因素,而土壤成因、土壤类型对重金属形态组成的影响较小。
研究表明土壤重金属形态组成及其富集区与其全量不尽一致,土壤重金属生态风险评价应考虑土壤重金属形态分布特征。
关键词:土壤重金属;土壤成因;影响因素1 样品采集与分析测试1. 1 样品采集与加工处理福建某區域地处九龙江下游,中部为冲积平原,北部、西部、南部三面环山,东南部临海。
地貌类型以侵蚀剥蚀地貌为主,平原次之。
境内土壤类型多样,有平原区的水稻土、丘陵山区的红壤、滨海地带的滨海砂泥、沿江平原及滨海地带的潮土。
根据该区域地质资料,以典型性、代表性为原则,兼顾样点空间分布总体均匀性,在全市约1000km2范围内采集了表层土壤样品56 件。
在预设采样点位处,采集表层土壤样品。
1. 2 样品分析方法及质量控制土壤样品测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb等元素全量以及pH、CEC、有机质等14项指标。
采用原子荧光光谱法测定As、Hg,电感耦合等离子体质谱法测定 Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 及各重金属形态含量,X荧光法测定Al、Fe、Si,滴定法测定CEC、有机质,电位法测定pH,分析方法的检出限。
采用电感藕合等离子发射光谱法测定Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、Cr 含量,原子荧光光谱法测定As、Hg含量。
测定土壤重金属形态时,基本样与重复样一同分析,计算基本样与重复样测量值的相对偏差。
除水溶态元素尤其是水溶态Cd重复分析相对偏差较大外,其他形态分析质量均较好,全部单元素单形态分析数据合格,能够满足研究需求。
2土壤重金属元素含量特征土壤元素全量的地球化学统计参数与全国土壤元素含量算术平均值相比,该区域土壤重金属元素Pb,Hg含量较高,这与该区域Pb地球化学高背景相吻合。
土壤中cu平均含量

土壤中cu平均含量土壤中Cu平均含量土壤是地球表面最重要的自然资源之一,对于植物生长和生态系统的平衡起着至关重要的作用。
而土壤中的铜含量是衡量土壤质量和环境污染程度的重要指标之一。
本文将以土壤中Cu平均含量为主题,探讨土壤中铜元素的来源、影响因素以及对环境和人类健康的影响。
我们来了解土壤中铜元素的来源。
土壤中的铜主要来自于自然界和人类活动两个方面。
自然界中,铜通过岩石的风化和土壤有机质的分解释放到土壤中。
此外,化学物质也可通过空气中的颗粒物沉降到土壤中,其中包括工业废气和汽车尾气中的铜颗粒物。
人类活动是土壤中铜元素含量升高的重要原因之一,如农业使用含铜肥料、农药和除草剂、工业废水的排放以及矿区的开采等。
土壤中Cu平均含量受许多因素的影响。
首先是土壤类型,不同类型的土壤中铜含量有所差异。
例如,粘土质土壤通常含有更高的铜含量,而沙质土壤则相对较低。
其次是土壤pH值,pH值的升高可以促进铜元素的吸附和固定,降低其可溶性。
此外,有机质含量也是影响铜含量的重要因素,有机质含量高的土壤通常含有更多的可交换性铜。
此外,降雨量、温度和土壤通风等环境因素也会对土壤中铜含量造成一定的影响。
土壤中铜元素的含量对环境和人类健康有着重要的影响。
高铜含量的土壤会对植物生长产生负面影响,抑制植物根系的生长和营养吸收,从而影响农作物产量和品质。
此外,土壤中的铜元素还可能通过作物的吸收进入人类体内,对人体健康造成潜在的风险。
长期摄入过量的铜元素可能导致铜中毒,引发胃肠道疾病、神经系统紊乱等健康问题。
为了减少土壤中铜元素的污染,我们可以采取一些措施。
首先是加强环境监测和土壤测试,及时发现和评估土壤中铜的含量,以制定相应的防治措施。
其次是合理使用农药和肥料,选择低铜含量的农药和肥料,避免过量使用。
此外,对于工业废水和废弃物的处理也需要严格控制,减少铜元素的排放。
同时,推广有机农业和生态农业,优化土壤结构和改善土壤质量,有助于降低土壤中铜元素的含量。
铜偏低的原因

铜偏低的原因铜是一种重要的金属材料,在我们的日常生活中发挥着重要的作用。
然而,有时候我们会遇到铜偏低的情况。
那么,铜偏低的原因是什么呢?接下来,我们就来了解一下。
首先,铜偏低可能是由于地壳内的铜矿资源供给不足造成的。
铜矿石是铜资源的主要来源,它们通常会通过采矿和冶炼等工艺流程得到纯铜。
然而,由于地球资源有限,铜矿石的储量是有限的,因此在一定程度上限制了铜的供给量。
如果铜矿石的供给不足,那么铜的产量就会相应减少,从而导致铜偏低。
其次,铜偏低还可能是由于需求上升导致的。
铜在许多领域都有广泛应用,如电气工业、建筑业和汽车制造业等。
随着经济的发展和科技的进步,这些领域对铜的需求不断增加。
特别是在新能源领域的快速发展中,如电动汽车和太阳能发电等,对铜的需求更是呈现井喷式增长。
如果供给无法满足需求,铜的价格就会上涨,导致铜偏低。
此外,铜偏低还可能与生产和运输过程中的损耗有关。
在铜的生产和运输过程中,由于一些技术或者环境原因,铜可能会出现一定的损耗。
例如,冶炼过程中的废气和废水排放可能造成铜的浪费。
此外,运输过程中的损耗也不可忽视,如泄漏、损坏等。
这些损耗都会导致铜量的减少,从而引发铜偏低的情况。
最后,铜偏低还可能与国际市场的影响有关。
铜是一种国际化的商品,其价格和供需受到全球市场的影响。
国际经济形势的波动、国际贸易政策的变化等都可能对铜的供求关系产生影响。
如果国际市场上铜供给不足或需求下降,那么铜的价格就会受到影响,进而引发铜偏低的情况。
要解决铜偏低问题,可以采取一些措施。
首先,可以通过提高铜矿资源的开采效率来增加铜的供给。
其次,可以加强回收再利用的工作,减少铜的浪费。
此外,还可以推动科技创新,寻找替代品或者改善铜的生产和运输过程,以提高铜的利用率和减少损耗。
同时,加强国际合作,稳定国际市场也是解决铜偏低问题的重要手段。
综上所述,铜偏低的原因是多方面的,包括供应不足、需求上升、损耗以及国际市场等因素。
要解决铜偏低问题,需要采取综合措施,提高供给效率,减少损耗,推动科技创新,并加强国际合作。
铜矿调查报告
铜矿的资源分布情况、地质类型及工业情况铜是国民经济建设中相当重要的金属原材料之一,它以导电, 导热, 耐磨, 易铸造, 机械性能好, 易制成合金等性能, 被广泛地应用于电气工业, 机械制造, 运输, 建筑, 电子信息, 能源, 军事等各工业领域, 通常以铜金属和铜合金的形式来使用。
一、世界铜矿资源概况由于铜元素在地壳中的丰度约为100ppm(韩吟文等,2003),世界的铜资源相对较丰富,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,但中国的铜矿资源较为短缺。
2008年世界铜储量为5.5亿吨,储量基础为10.0亿吨,2000年世界铜储量为3.4亿吨,储量基础为6.5亿吨,探明储量增长了54%。
铜储量分布广泛,其中最多的国家是智利和秘鲁,两国合计分别占世界储量和储量基础的40.0%和48.0%。
其他储量较多的国家还有美国、墨西哥、印尼、中国、波兰、赞比亚、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、哈萨克斯坦、刚果(金)和菲律宾等。
据美国地质调查局估计,2008年世界陆地铜资源量为30亿吨,深海底和海山区的锰结核及锰结壳中的铜资源量为7亿吨,主要分布在太平洋。
另外,洋底或海底热泉形成的贱金属硫化物矿床中含有大量的铜资源。
世界铜成矿类型多样, 按其地质--- 工业类型可分为:(1) 斑岩型,(2)砂页岩型,(3)铜镍硫化物型,(4)黄铁矿型,(5)铜-铀-金,(6)自然铜型,(7)脉型,(8)碳酸岩型,(9)矽卡岩型。
其中重要的是前4类, 它们占世界铜总储量的96%左右, 各主要产铜国的资源多集中在这4个类型中, 尤其是班岩型和砂页岩型, 分别占世界总储量的55%和29%,已知的许多超大矿床多来自这两个类型,据初步统计,世界铜金属储量超过500万吨的超大型矿床有60多个左右, 其中班岩型38个, 占总数的63%,占超大型铜矿储量64%,砂页岩型15个占总数的25%,占超大型铜矿储量的24%两者合计占世界超大型铜矿床个数和储量均为88%,参见表2.表2.世界铜金属储量超过500万吨的超大型铜矿矿床类型矿床储量数量(个) 所占比例(%) 铜( 万吨) 所占比例(%)斑岩型38 63 47920 64砂页岩型15 25 18241 24铜镍硫化物型 3 5 3500 5黄铁矿型 2 3 1527 2铜铀金型 1 2 3200 4自然铜型 1 2 700 1总计60 100 75088 100资料来源:<< 国外矿产资源>>1996事实上,自然界里各种类型铜矿并非单独存在的, 如斑岩往往与脉型和矽岩型相伴生,砂页岩型也与自然铜型伴生,黄铁矿型往往与铜镍硫化物型产生在同一个地质单元内。
土壤重金属含量与分布研究
管理及其他M anagement and other土壤重金属含量与分布研究郭 伟摘要:食品安全问题日益凸显,土壤污染问题引起了学术界的广泛关注。
超标的重金属含量引发了一系列安全问题。
作为生态环境系统的重要组成部分,土壤中重金属元素含量的增加对生态环境的平衡造成了影响。
由于重金属在土壤中难以分解,长时间积聚导致土壤中微生物数量减少,农作物产量下降,并通过食物链进入人体,引发严重的食品安全问题。
基于土壤中重金属的含量和分布,本文进行了研究。
关键词:重金属;土壤;分布;污染重金属在土壤中容易积累并转化为有强毒性的甲基化物和其他物质,甚至一部分会经过食物链进入人体,对人类的生命健康构成巨大威胁。
农业生产中使用的杀虫剂中含有的铅、砷等元素会在自然环境中积累成重金属元素,并对人们的生命健康造成威胁,因此应该高度重视。
1 土壤重金属污染危害1962年,Cannom和Bowles首次对公路附近土壤和植被中铅元素含量及污染程度进行了定量分析;Maclean等人进一步研究了铅元素的化学特性以及其在土壤中的积累影响;Motto对可食用植物内铅含量的研究成为重金属污染研究的先导。
MacLean AJ(1969)认为,重金属通常指的是原子密度大于5g/cm3的物质元素,包括汞、铬、镍、铅、金、银等40多种;Vodyanitskii(2013)表示,从1973年开始,联合国环境规划部逐渐确定了硒、砷、汞、铅、矾、镍等13种金属元素具有较大的危害性,并通过环境监测对其进行定期检测;我国环境部在《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》中明确指出,Hg、As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni等8种重金属元素对农业发展具有较大危害,并应予以高度监控。
研究表明,土壤中的重金属通常来自大量农药施用、矿区开采、金属冶炼、燃料燃烧、工业废水排放等。
土壤中重金属含量的增加会不断积累,并对土壤内的微生物、动植物等生存产生巨大不良影响。
土壤固相和液相中铜的形态和分布
土壤固相和液相中铜的形态和分布铜是土壤中一种重要的元素,在土壤中的存在形式有固相和液相形式。
铜在土壤中的形态和分布受到物质循环和环境因素的联合影响,因此,了解其在土壤中形态和分布对于揭示各元素在环境中的迁移和转化规律,为土壤生态环境的保护提供依据,具有重要的实际意义。
铜的固相在土壤中的性质表现为极性、无机形态和可溶性,特别是有机铜,在土壤固相中起着重要的作用。
它可以在钙铝硅酸盐结晶体和矿物质中形成铜铁组合物,也可以与有机质,如植物残渣、腐殖质、杆菌、微生物等的有机酸络合,形成各种铜有机物,如酚和酸。
可溶性的铜离子,由于存在水溶性有机物,常常被络合成离子复合物,称为铜的溶解络合物。
从土壤溶解络合物中可以提取出易溶性的水溶性离子,是铜在土壤系统中的活动形式和主要移动形式。
铜在土壤中分布了空间上的特征,这种特征主要受土壤类型、植物类型和植物对土壤中铜的利用情况影响。
一般来说,铜在淡水沉积物中的含量要高于潮湿的土壤,而潮湿的土壤中的铜含量要高于高熟的土壤。
随着土壤碱化,铜的溶解度会增加,植物的铜积累量也会增加。
综合来看,铜在不同类型的土壤中有着不同的分布格局,可分为局部分布和普遍分布两种情况。
在局部分布情况下,铜主要集中在植物体内,而植物又在空间上有一定的分布,因而铜的分布也会有着局部的分布,与植物的分布一致。
普遍分布情况下,铜分布十分广泛,从土壤的表层到特定的深层土壤,从土壤的中心到土壤植被的边缘,都能找到铜的痕迹。
综上所述,铜在土壤固相和液相中的形态和分布受到物质循环和环境因素的联合影响,固相形态包括极性、无机形态和可溶性,液相形态受到土壤植物类型以及土壤类型的影响,土壤中铜的分布有局部分布和普遍分布之分。
了解其在土壤中形态和分布具有重要的实际意义,有助于揭示元素在环境中的迁移和转化规律,为可持续发展提供借鉴。
211169378_江西铜山铜矿地层特点及构造分析
矿产资源M ineral resources 江西铜山铜矿地层特点及构造分析丁沛勋摘要:本文研究的是江西上饶武夷山脉的铜山铜矿。
燕山期,矿区岩浆活动发育,矿区形成石英斑岩闪长岩侵入体和矽卡岩,铜矿床形成于岩体与地层接触带。
推覆褶皱和滑动面是控制岩体和控矿构造的重要因素。
成矿作用主要发生在华南中生代燕山期。
170-180ma为华南局部伸展环境,约170ma为推覆构造和接触带交代作用引起的石英斑岩、花岗闪长岩沿灰岩侵入,侵入体为矿化提供了物质来源。
关键词:矿床地质特征;岩石地球化学;成因探讨随着国民经济的发展,中国对铜的需求也在不断增加。
铜已成为仅次于石油的第二大战略原材料。
基于国内铜资源的相对短缺,铜原料的供应极大地制约了铜工业的发展,但目前只能依靠进口来满足需求。
我国铜矿床类型繁多,斑岩型铜矿床占总资源储量的44.4%,是我国最重要的铜矿床类型。
由于良好的地理结构和丰富的矿产资源,江西是中国重要的铜生产基地之一。
大量地质专家和矿山研究人员在该地区进行了实地调查。
目前,大量研究表明,江西铜矿的沉积岩在我国铜矿床中占有很大的比重。
随着对该区矿床的进一步研究,特别是成矿年代学分析,发现了以往研究成果中存在的问题。
因此,根据江西铜矿的最新勘探资料和地形变化,对江西铜矿地质特征及未来发展前景做出深入探寻。
1 区域地层根据江西地层的岩性、时代、构造变形、成岩环境和演化历史,可分为中元古界、新元古界和下古生界。
上古生界、中新生代地层,中元古代立岩组仅存在于翁家岭和广丰,主要由灰褐色云母石英片岩组成,新元古界包括青白口、南华青白口组、周滩组和震旦系,分布于永济、慈竹、横板桥等铜矿区。
万源组主要由粗粒岩、层状粒状岩、层状颗粒岩和层状粒状岩组成。
铁沙街组主要由绢云母、千枚岩和片麻岩组成。
桃园组分布于广丰地区,包括流纹岩、火山角砾岩和凝灰岩。
上红山组为一套绿片岩相,分布于上饶地区震旦系下统朝阳组,为灰青色钙质粉砂岩,主要发育于震旦系灯影组。
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豫西地区有效铜含量分布及其影响因素吕静霞;王旭刚;付彭辉;刘继奎;徐晓峰;孙丽蓉【摘要】Distributing characteristics of and factors contributing to soil available Cu in the farmland in the West Henan were studied .Results showed that total soil Cu was mostly within the range of 23 .60~52 .70 mg·kg -1 ,with an average of 30 .17 mg·kg-1 ,and available Cu was mostly within the range of 0 .24~4 .13 mg·kg-1 ,with an average of 0 .89 mg·kg-1 .Available Cu in soil increased with the order of mountain area <hilly area<plain area .In this area , content of soil available Cu among 15 .93% of total samples was below the minimum threshold ,accounting for60 .44% . parameters including content of organic matter ,totalnitrogen ,pH was related with soil available Cu ,with a positive rela-tionship between soil available Cu and organic matter ,and a negative relationship between soil pH and available Cu .The soil available Cu content was 1 .18 mg·kg-1 ,with corn being the preceding crop .By contrast ,it reduced to0 .63 mg·kg-1 ,with sweet potato as the preceding crop .%采用野外调查采样结合室内分析的方法,研究了豫西地区农田土壤有效铜含量的分布特征及其影响因素。
结果表明,豫西地区全铜含量介于23.60~52.70 mg·kg-1,平均30.17 mg·kg-1,有效铜含量介于0.28~4.13 mg·kg-1,平均0.89 mg·kg-1,表现为山地<丘陵<平原。
本区域有15.93%的样点有效铜含量低于缺铜临界值,有60.44%的样点濒临缺铜。
土壤有效铜含量与有机质、全氮含量呈显著线性正相关关系,与pH值呈显著负相关关系。
前茬玉米土壤有效铜含量最高,平均1.18 mg·kg-1,前茬红薯土壤有效铜含量最低,平均0.63 mg·kg-1。
【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】6页(P155-160)【关键词】有效态铜;分布特征;影响因素;旱地土壤;豫西地区【作者】吕静霞;王旭刚;付彭辉;刘继奎;徐晓峰;孙丽蓉【作者单位】河南科技大学农学院,河南洛阳 471003;河南科技大学农学院,河南洛阳 471003;河南科技大学农学院,河南洛阳 471003;河南科技大学农学院,河南洛阳 471003;河南科技大学农学院,河南洛阳 471003;河南科技大学农学院,河南洛阳 471003【正文语种】中文【中图分类】S153.6+1铜是一种可以引起环境污染的易积聚在土壤表层的难迁移的重金属元素,也是植物正常生命活动所必需的微量矿质元素。
铜是植物体内质体蓝素、超氧化物歧化酶、细胞色素氧化酶等多种酶的组成成分,在碳水化合物、脂肪和氮代谢过程中起着重要作用,影响花粉的形成和受精。
无外源输入的农田土壤中铜含量平均在20~30mg·kg-1之间[1]。
土壤中铜主要以无效的残渣态存在,占全铜含量的55.80%;弱有机结合态和铁锰氧化态等潜在有效态占21.15%和15.75%;有效态含量仅为全铜含量的4.5%[2]。
土壤中铜的有效性受pH、有机质、CEC等土壤性质及植物生长等因素的影响。
施用有机物料秸秆和猪粪后,土壤中交换性铜含量明显减少[3]。
施入磷酸盐稳定120d后,红壤中有效锌含量都显著降低了8.3%~11.6%;施入石灰后,红壤中铜、锌有效性含量降低了87.6%~92.3%[4]。
另外,铜在土壤中的络合、沉淀、吸附等反应可以促进铜的老化效应,降低其在土壤中的溶解度和生物可利用性[5]。
长期种植作物可使耕层土壤各形态铜含量降低,长期进行小麦连作和粮豆轮作加剧了0~80cm土层土壤有效铜的耗竭[6]。
豫西地区位于黄土高原东南缘,是黄土高原向黄淮海平原过渡的中心地带,土壤类型以石灰性土壤为主,微量元素铜有效性总体不高[7]。
由于受土壤性质、土壤管理和土壤环境条件等因素的影响,土壤有效铜呈现出时空变异的特征,而这种变异有可能造成区域性土壤环境中铜的缺乏和过量,进而影响作物生长或通过食物链影响人体健康。
鉴于此,通过调查豫西地区土壤中有效铜的分布特征及其与有机质、作物茬口、全氮等因素的关系,以期为采用合理措施调控铜的供应、改善作物铜素营养提供依据。
1 材料和方法1.1 研究区域概况洛阳市地处河南省西部,位于暖温带南缘向北亚热带过渡地带,属暖温带大陆性季风气候和亚热带雨林气候。
年平均气温14.7℃,降雨量601.6 mm。
地势西高东低。
境内山川丘陵交错,地形错综复杂,其中山区45.51%,丘陵40.73%,平原占13.8%。
土壤类型主要是棕壤、褐土、潮土等。
1.2 土壤样品采集土壤样品分别采自洛阳市新安县、嵩县、孟津县、伊川县、汝阳县、宜阳县、洛宁县。
据各县地形图结合土地利用情况,在实地踏勘的基础上,在各采样区选择具有代表性的采样点,利用不锈钢土钻采集耕层(0~20cm)混合土壤样品,同时记录调查采样点的海拔高度、前茬作物、地形特征等基本信息。
共采集了海拔介于230~1 020m之间的农田土壤样品546个,覆盖东经111°12′27″~112°46′07″,北纬34°01′08″~34°56′15″,囊括了山地、丘陵和平原三种地形条件,对本区域农田土壤具有较强代表性。
样品自然风干、木棒胶皮研磨后过20目和100目尼龙筛后贮于聚乙烯袋中备用。
1.3 土壤样品分析1.3.1 土壤基本性质土壤pH值用pH计测定,有机质含量采用重铬酸钾法外加热容量法测定;全氮采用凯氏定氮法测定,全磷采用H2SO4-HClO4消化-钼锑抗比色法测定,速效磷采用0.5mol· L-1 NaHCO3提取钼锑抗比色法测定[8]。
从所采集的546个样品中随机选择104个样品进行上述土壤理化性质分析。
1.3.2 土壤铜含量测定土壤有效铜含量采用DTPA提取(DTPA-CaCl2-TEA体系,6mol· L-1 HCl调节,pH=7.3),土液比为1∶2,恒温(25 ±1℃)振荡2h后过滤,取上清液,原子吸收法测定[8]。
从所采集的546个样品中随机选择23个样品进行全铜分析,土壤全铜采用三酸(HF-HNO3-HClO4)消化法制备待测液,原子吸收法测定(VARIAN AA240)[8],重复3次。
1.3.3 数据处理数据采用Excel和SPSS18.0分析。
2 结果与分析2.1 豫西地区土壤全铜含量及其有效率由表1可知,豫西地区农田土壤全铜含量介于23.60~52.70mg·kg-1,平均30.17mg·kg-1,全铜含量变异系数为19.71%,分布相对集中。
非参数检验(Kolmogorov-Smirnov法)结果显示双尾近拟概率值大于0.05,表明本区全铜含量数据符合正态分布(表2)。
据土壤环境质量标准[9],所分析的23个样本的全铜含量均符合二级标准,其中21个样本符合一级标准。
铜的有效率(有效铜与全铜的比值)介于1.41%~6.74%,平均为3.04%。
表1 土壤样本中全铜含量与铜的有效率Table 1 Total and available Cu contents of randomly selected samples?2.2 土壤有效铜含量的区域分布正态分布检验结果显示,豫西地区土壤有效铜数据偏度2.76,峰度15.06,经对数转换后符合正态分布,洛宁、孟津、汝阳、嵩县、新安、宜阳、伊川土壤有效铜含量符合正态分布(表2)。
对本次采集的546个土壤样品有效铜含量分析后发现,豫西地区土壤有效铜含量介于0.24~4.13mg·kg-1之间,平均值为0.89mg·kg-1,变异系数为47.19%(表3)。
表2 豫西地区铜含量数据正态分布检验Table 2 Normality test of soil Cu content in West Henan注:括号内数字为样本数,下同。
Note:Number in parenthesis is samplenumber,the same as below.?按照有效铜含量小于0.5mg·kg-1为缺乏,0.5~1.0mg·kg-1为濒临缺乏,>1.0mg·kg-1为充足的标准[12],本区域有15.93%的样点有效铜含量低于缺铜临界值,有60.44%的样点频临缺铜;缺铜样点主要分布在伊川、嵩县,濒临缺铜样点主要分布在洛宁和新安(表3)。
本区域有效铜含量分布不均。
以孟津平均含量最高,达1.04mg·kg-1,以伊川平均含量较低,仅为0.63mg·kg-1,极差达0.41mg·kg-1。
新安县样点间有效铜变化较小,变异系数为21.51%,孟津县变异最大,达74.04%。
不同地形有效铜含量数据的正态性检验结果显示数据均符合对数正态分布(表4),不同地形条件下有效铜含量也明显不同,表现出山地<丘陵<平原,以平原含量最高,变异系数最大,丘陵最低,变异系数最小。
从缺铜样本数可以看出,山地农田土壤较易缺铜(表4)。
表3 豫西地区土壤有效铜的区域分布特征Table 3 Regional distribution characteristic of soil available Cu in West Henan?2.3 影响土壤有效铜含量的因素分析2.3.1 土壤性质有效铜含量与pH值呈极显著负相关关系,直线、幂函数和指数函数回归方程的相关系数均达到极显著水平,以指数函数回归方程的相关系数最大,可以较好地表达供试土壤pH与有效铜之间的相关关系(表5)。