张家口市北新屯地区蔬菜种植区锗元素富集特征及成因分析

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作   者：

安永龙;  殷秀兰;  金爱芳;  李文娟;  鲁青原; 

作者机构：

中国地质环境监测院;  北京市生态地质研究所; 

关键词：

张家口地区;  稀土元素(REE);  迁移路径;  冗余分析(RDA);  锗(Ge); 

期刊名称：

环境科学

i s s n：

0250-3301

年卷期：

2023 年 44 卷 003 期

页   码：

1735-1747

摘   要：

选取张家口市北新屯地区蔬菜种植基地为研究区,分为重点区和区域范围以及上游地区,共采集表层土壤样品132件,垂向土壤剖面16条,地表剖面3组,彩椒果实、紫甘蓝果实和玉米果实样品各4件,在分析土壤、岩石和作物样品的Sc、Cr、Mo、Cd、V、Zn、Sr、Pb、Co、Ni、Cu、Ge和REE等元素基础上,通过所参照的锗富集标准,发现区域富锗率不高(19.7%),而重点区富锗率较高(52%).区域范围和重点区土壤中Ge与稀土元素呈现较为明显的空间分布一致性,进一步对比土壤与作物中Ge和稀土元素相关性特征发现,稀土含量排序为:紫甘蓝>彩椒>玉米,而Ge吸收强度排序为:玉米(微弱吸收)>紫甘蓝(极弱吸收)>彩椒(极弱吸收),作物对Ge和稀土元素的吸收并没有明显的协同性.通过对研究区土壤28种元素和指标的PMF和RDA分析表明,区域Ge的来源以天然地质背景因素为主(66.3%),人为活动影响因素(27%)和大气干湿沉降因素(6.7%)为辅,重点区Ge的来源以天然地质背景因素(33.8%)和人为活动影响因素(27.2%)为主,大气干湿沉降因素(18.5%)和河流沉积因素(20.5%)为辅,土壤Ge均与稀土元素和Cd、Zn、Mn、Ni、V、Co、Cr等微量元素呈正相关关系,与主量元素Na2O、SiO2、K2O和pH呈负相关关系.最后通过将土壤横向剖面与垂向剖面结合分析,发现由物源区迁移至区内的Ge主要以主河道途径为主,次级河道和洪流途径为辅.