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湘江湘潭段河岸沉积物重金属污染地球化学分析
Geochemical study on heavy-metal contamination developed in river-bank sediments at the Xiangtan section of the Xiangjiang River, Hunan Province, China

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杨霞 1   彭渤 1 *   吴雅霁 1   张坤 1   匡晓亮 1   吴蓓娟 1   谭长银 1   涂湘林 2  
文摘 本研究用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等对湘江湘潭段河岸沉积物进行了主元素、微量元素地球化学分析。结果表明,河岸沉积物具明显贫Na_2O、CaO、MgO等碱质,而富Fe_2O_3、MnO等氧化物的化学组成特征。沉积物明显富集Cu、Pb、Zn、Mn、V、Cr、U、Th等多种重金属和Zr、Hf、Ta等高强场元素,而亲石元素Cs、Ga、Ge、Rb、Sr等及稀土元素(REE + Y)在沉积物中富集不明显。地累积系数(Igeo)法评价显示,河岸沉积物存在Cu、Zn,Pb等元素组成的潜在重金属污染。主元素与重金属元素相关性分析显示,Ba、Rb、Th、U、Sc、Cr、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga、Ge、Y等主要赋存于石英等碎屑矿物中,这些微量金属元素可能主要为自然来源,在沉积物中化学性质相对稳定;而Mn、V、Co、Cr,Cu、Pb、Zn等重金属元素则主要赋存于铁、锰氧化物矿物相中,这些重金属元素可能以人为源为主,在沉积物中有一定的化学活性,可发生活化迁移。沉积物的Fe2O_3、LOI、∑REE等的含量值及Eu/Eu~*值可作为指示沉积物重金属污染的地球化学指标,对沉积物重金属污染有一定的指示作用。
其他语种文摘 Concentrations of major and trace elements in the river-bank sediments at Xiangtan section of the Xiangjiang River were analyzed using the XRF and ICP-MS techniques in this study. The results show that the sediments are characterized by depletion in alkali elements including Na_2O,CaO, and MgO, and by significant enrichment in Fe_2O_3 and MnO. The river-bank sediments are also significantly enriched in heavy metals Cu, Pb,Zn, Mn, V, Cr, U and Th, and high strength field elements Zr, Hf and Ta. However, the enrichment in lithophile elements Cs, Ga, Ge, Rb and Sr, and rare earth elements (REEs + Y) in the sediments is found to be insignificant. The potential heavy metal contamination developed in the sediments is evaluated using the geo-accumulation index (/geo) method, and the results suggest that the river-bank sediments were potentially contaminated by heavy metals Cu, Pb, and Zn. The PCA analysis and Pearson correlation analysis are used to get information on the possible host mineral phases for heavy metals in the sediments, and the results show that metals Ba, Rb, Th, U, Sc,Cr, Ta, Nb, Zr, Hf, Ga, Ge, and Y may be mostly hosted in detrital minerals (e.g., quartz, and feldspar), and heavy metals Mn, V, Co, Cr, Cu, Pb, and Zn in Fe-Mn (hydro)-oxides (e.g., hematite, and pyrolusite). The elements hosted in detrital minerals are mostly immobile, and mainly of natural sources, while those heavy metals Mn, V,Co, Cr, Cu, Pb, and Zn are the mobile elements in the sediments, which may be mobilized to migrate due to change of oxidation and reduction conditions. This may enable the river-bank sediments to be a possible source of heavy metal contamination. The element contents of Fe_2O_3, LOI, ∑REEs and the Eu/Eu ratio can be used as geographic indictors for heavy metal contamination and these elements may offer information indicating heavy metal contamination in river-bank sediments.
来源 地球化学 ,2016,45(1):62-76 【核心库】
关键词 主元素 ; 微量元素 ; 重金属活性 ; 河岸沉积物 ; 湘江
地址

1. 湖南师范大学资源与环境科学学院, 湖南, 长沙, 410081  

2. 中国科学院广州地球化学研究所, 广东, 广州, 510640

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0379-1726
学科 地质学
基金 湖南省高校科技创新团队支持计划项目 ;  国家自然科学基金 ;  湖南省高校创新实验平台项目 ;  湖南省教育厅研究生创新项目
文献收藏号 CSCD:5618587

参考文献 共 30 共2页

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引证文献 11

1 谢伟城 湘江长潭株段河床沉积物重金属污染源的铅同位素地球化学示踪 地球化学,2017,46(4):380-394
被引 11

2 曾等志 澧水入湖河床沉积物重金属污染特征及评价 环境科学学报,2017,37(9):3480-3488
被引 8

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