乌鲁木齐城市土壤磁化率特征及其环境意义

杜小翠++胡江玲

摘 要：对乌鲁木齐市区及其周边地区45个地点的土壤样本进行磁化率测定。结果表明，乌鲁木齐城市土壤磁化率大都处于中低值区域，具有空间差异性的特征，进而结合采集点的土壤环境状况分析了乌鲁木齐城市土壤的环境特征，探讨乌鲁木齐城市土壤磁化率表征下土壤污染的影响机制。

关键词：城市土壤；磁化率；环境意义；影响机制

中图分类号：X833 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是环境磁学研究中的一个重要的磁参数[1]，土壤磁化率是土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度和外加磁场强度的比值，土壤的磁化率反应土壤中磁性矿物的数量[2]。频率磁化率是用于区分土壤中存在超顺磁性颗粒（d<0.03 μm）与单畴颗粒（0.03～0.10 μm），反应磁性矿物的大小分配和超顺颗粒的相对含量。

随着城市化进程的日益加快，人们亦不断提高对城市土壤和城市环境质量对人类身体健康影响的关注度。通过分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市环境问题的内涵以及人类活动对环境的影响[3]。Thompson等[4]发现城镇和工业区附近的土壤与未受到污染的土壤相比有较高的磁化率。同时，有研究表明[5-8]，冶金等工业排放的飞灰中含有磁性矿物，可引起表层土壤磁化率升高，且磁化率值随着离源区距离的增加而减小。

本研究通过对乌鲁木齐市土壤磁化率的分布特征分析，探讨乌鲁木齐城市土壤污染的影响机制。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

位于自治区中北部，天山中段北麓、准噶尔盆地南缘。由于位处高纬度地带，所以冬季严寒漫长，需燃煤取暖，由此乌鲁木齐城市周边分布着多个煤矿企业，另外作为全疆的经济中心，乌鲁木齐工矿企业也是相当的多，如水泥厂、铝厂、化纤厂、污水处理厂、生物制药厂等污染型企业多分布在城市周边。这些污染型企业的存在和发展对城市环境造成了一定的破坏并日益影响到乌鲁木齐城市居民的身体健康。近年来，乌鲁木齐逐步进行煤改气工程，以改善冬季乌鲁木齐的环境状况，虽然取得了初步的成效，但是在彻底改善城市环境，实现“绿色计划”，创建全国园林城市方面还存在很大的挑战。

1.2 样品采集

1.3 样品的处理

所测定的土壤低频磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性颗粒物的含量以及土壤能够被磁化的性质，高频磁化率是用于进行频率磁化率测定计算过程的一个辅助性数据。

2 结果与分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率仪器测定出的45个土壤样品的低频以及高频数据，以及经过频率磁化率计算公式计算出的45个样本的频率磁化率，如表1所示。可以看出，乌鲁木齐城市土壤磁化率测定中，大部分土样测定的磁化率数据都处在中间值和低值的区间内，但也有个别土样出现高值和极高值。

2.2 土壤磁化率的统计分析

（2）乌鲁木齐城市土壤的低频磁化率与频率磁化率之间具有负相关关系。即低频磁化率高的样本，其频率磁化率低，低频磁化率低的样本，其频率磁化率高。而且低频磁化率和频率磁化率的极值之间的差距悬殊。这反映了乌鲁木齐不同的土地利用类型下土壤污染的差异较大。

（3）乌鲁木齐城市表层土壤的磁化性质的不同是由两方面原因造成的：一是由于形成土壤的母质基岩的主要成分不同，导致了土壤的磁化率不同，二是由于现在城市的工业化发展过程中产生的污染物质在土壤表层的积聚，致使土壤的磁化性质发生改变。但在两种因素中，人类活动是造成乌鲁木齐城市表层土壤的磁化率显著差异的主要原因。

参考文献：

[1]余涛，杨忠芳.磁化率对城市重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例[J].现代地质，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 卢绬，龚子同.城市土壤磁化率特征及其环境意义[J].广州：华南农业大学学报，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲赞.用于环境研究的磁性参数介绍[J].地质科技情报，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市环境中磁学响应的研究进展[J].中国环境监测，2009，19（6）：62-64.

[6] 张普纲，樊行昭.磁性参数的环境指示意义[J].大连理工大学学报，2003，34（4）：201-205.

[7] 刘振东，杨凌.城市道路尘埃的磁性特征与环境意义[J].地球科技情报，2005，24（3）：93-98.

[8] 闫海涛，胡守云.磁学方法在环境污染研究中的应用[J].地球科学进展，2004，19（2）：222-236.

[9] 邓成龙，袁宝印.环境磁学某些研究进展评述[J].海洋地质与第四季地质，2004，20（2）：93-101.

[10] 张卫国，俞立中.环境磁学研究简介[J].地球物理学进展，2005，10（3）：95-105.

[11] 张春霞，黄保春.环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展[J].地球物理学进展，2005，20（3）：705-711.

摘 要：对乌鲁木齐市区及其周边地区45个地点的土壤样本进行磁化率测定。结果表明，乌鲁木齐城市土壤磁化率大都处于中低值区域，具有空间差异性的特征，进而结合采集点的土壤环境状况分析了乌鲁木齐城市土壤的环境特征，探讨乌鲁木齐城市土壤磁化率表征下土壤污染的影响机制。

关键词：城市土壤；磁化率；环境意义；影响机制

中图分类号：X833 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是环境磁学研究中的一个重要的磁参数[1]，土壤磁化率是土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度和外加磁场强度的比值，土壤的磁化率反应土壤中磁性矿物的数量[2]。频率磁化率是用于区分土壤中存在超顺磁性颗粒（d<0.03 μm）与单畴颗粒（0.03～0.10 μm），反应磁性矿物的大小分配和超顺颗粒的相对含量。

随着城市化进程的日益加快，人们亦不断提高对城市土壤和城市环境质量对人类身体健康影响的关注度。通过分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市环境问题的内涵以及人类活动对环境的影响[3]。Thompson等[4]发现城镇和工业区附近的土壤与未受到污染的土壤相比有较高的磁化率。同时，有研究表明[5-8]，冶金等工业排放的飞灰中含有磁性矿物，可引起表层土壤磁化率升高，且磁化率值随着离源区距离的增加而减小。

本研究通过对乌鲁木齐市土壤磁化率的分布特征分析，探讨乌鲁木齐城市土壤污染的影响机制。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

位于自治区中北部，天山中段北麓、准噶尔盆地南缘。由于位处高纬度地带，所以冬季严寒漫长，需燃煤取暖，由此乌鲁木齐城市周边分布着多个煤矿企业，另外作为全疆的经济中心，乌鲁木齐工矿企业也是相当的多，如水泥厂、铝厂、化纤厂、污水处理厂、生物制药厂等污染型企业多分布在城市周边。这些污染型企业的存在和发展对城市环境造成了一定的破坏并日益影响到乌鲁木齐城市居民的身体健康。近年来，乌鲁木齐逐步进行煤改气工程，以改善冬季乌鲁木齐的环境状况，虽然取得了初步的成效，但是在彻底改善城市环境，实现“绿色计划”，创建全国园林城市方面还存在很大的挑战。

1.2 样品采集

1.3 样品的处理

所测定的土壤低频磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性颗粒物的含量以及土壤能够被磁化的性质，高频磁化率是用于进行频率磁化率测定计算过程的一个辅助性数据。

2 结果与分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率仪器测定出的45个土壤样品的低频以及高频数据，以及经过频率磁化率计算公式计算出的45个样本的频率磁化率，如表1所示。可以看出，乌鲁木齐城市土壤磁化率测定中，大部分土样测定的磁化率数据都处在中间值和低值的区间内，但也有个别土样出现高值和极高值。

2.2 土壤磁化率的统计分析

（2）乌鲁木齐城市土壤的低频磁化率与频率磁化率之间具有负相关关系。即低频磁化率高的样本，其频率磁化率低，低频磁化率低的样本，其频率磁化率高。而且低频磁化率和频率磁化率的极值之间的差距悬殊。这反映了乌鲁木齐不同的土地利用类型下土壤污染的差异较大。

（3）乌鲁木齐城市表层土壤的磁化性质的不同是由两方面原因造成的：一是由于形成土壤的母质基岩的主要成分不同，导致了土壤的磁化率不同，二是由于现在城市的工业化发展过程中产生的污染物质在土壤表层的积聚，致使土壤的磁化性质发生改变。但在两种因素中，人类活动是造成乌鲁木齐城市表层土壤的磁化率显著差异的主要原因。

参考文献：

[1]余涛，杨忠芳.磁化率对城市重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例[J].现代地质，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 卢绬，龚子同.城市土壤磁化率特征及其环境意义[J].广州：华南农业大学学报，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲赞.用于环境研究的磁性参数介绍[J].地质科技情报，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市环境中磁学响应的研究进展[J].中国环境监测，2009，19（6）：62-64.

[6] 张普纲，樊行昭.磁性参数的环境指示意义[J].大连理工大学学报，2003，34（4）：201-205.

[7] 刘振东，杨凌.城市道路尘埃的磁性特征与环境意义[J].地球科技情报，2005，24（3）：93-98.

[8] 闫海涛，胡守云.磁学方法在环境污染研究中的应用[J].地球科学进展，2004，19（2）：222-236.

[9] 邓成龙，袁宝印.环境磁学某些研究进展评述[J].海洋地质与第四季地质，2004，20（2）：93-101.

[10] 张卫国，俞立中.环境磁学研究简介[J].地球物理学进展，2005，10（3）：95-105.

[11] 张春霞，黄保春.环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展[J].地球物理学进展，2005，20（3）：705-711.

摘 要：对乌鲁木齐市区及其周边地区45个地点的土壤样本进行磁化率测定。结果表明，乌鲁木齐城市土壤磁化率大都处于中低值区域，具有空间差异性的特征，进而结合采集点的土壤环境状况分析了乌鲁木齐城市土壤的环境特征，探讨乌鲁木齐城市土壤磁化率表征下土壤污染的影响机制。

关键词：城市土壤；磁化率；环境意义；影响机制

中图分类号：X833 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.03.007

磁化率是环境磁学研究中的一个重要的磁参数[1]，土壤磁化率是土壤在外磁场中受感应产生的磁化强度和外加磁场强度的比值，土壤的磁化率反应土壤中磁性矿物的数量[2]。频率磁化率是用于区分土壤中存在超顺磁性颗粒（d<0.03 μm）与单畴颗粒（0.03～0.10 μm），反应磁性矿物的大小分配和超顺颗粒的相对含量。

随着城市化进程的日益加快，人们亦不断提高对城市土壤和城市环境质量对人类身体健康影响的关注度。通过分析城市土壤的磁性特征，可以揭示城市环境问题的内涵以及人类活动对环境的影响[3]。Thompson等[4]发现城镇和工业区附近的土壤与未受到污染的土壤相比有较高的磁化率。同时，有研究表明[5-8]，冶金等工业排放的飞灰中含有磁性矿物，可引起表层土壤磁化率升高，且磁化率值随着离源区距离的增加而减小。

本研究通过对乌鲁木齐市土壤磁化率的分布特征分析，探讨乌鲁木齐城市土壤污染的影响机制。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

位于自治区中北部，天山中段北麓、准噶尔盆地南缘。由于位处高纬度地带，所以冬季严寒漫长，需燃煤取暖，由此乌鲁木齐城市周边分布着多个煤矿企业，另外作为全疆的经济中心，乌鲁木齐工矿企业也是相当的多，如水泥厂、铝厂、化纤厂、污水处理厂、生物制药厂等污染型企业多分布在城市周边。这些污染型企业的存在和发展对城市环境造成了一定的破坏并日益影响到乌鲁木齐城市居民的身体健康。近年来，乌鲁木齐逐步进行煤改气工程，以改善冬季乌鲁木齐的环境状况，虽然取得了初步的成效，但是在彻底改善城市环境，实现“绿色计划”，创建全国园林城市方面还存在很大的挑战。

1.2 样品采集

1.3 样品的处理

所测定的土壤低频磁化率就是土壤磁化率，它表示土壤中磁性颗粒物的含量以及土壤能够被磁化的性质，高频磁化率是用于进行频率磁化率测定计算过程的一个辅助性数据。

2 结果与分析

2.1 土壤磁化率值

土壤磁化率仪器测定出的45个土壤样品的低频以及高频数据，以及经过频率磁化率计算公式计算出的45个样本的频率磁化率，如表1所示。可以看出，乌鲁木齐城市土壤磁化率测定中，大部分土样测定的磁化率数据都处在中间值和低值的区间内，但也有个别土样出现高值和极高值。

2.2 土壤磁化率的统计分析

（2）乌鲁木齐城市土壤的低频磁化率与频率磁化率之间具有负相关关系。即低频磁化率高的样本，其频率磁化率低，低频磁化率低的样本，其频率磁化率高。而且低频磁化率和频率磁化率的极值之间的差距悬殊。这反映了乌鲁木齐不同的土地利用类型下土壤污染的差异较大。

（3）乌鲁木齐城市表层土壤的磁化性质的不同是由两方面原因造成的：一是由于形成土壤的母质基岩的主要成分不同，导致了土壤的磁化率不同，二是由于现在城市的工业化发展过程中产生的污染物质在土壤表层的积聚，致使土壤的磁化性质发生改变。但在两种因素中，人类活动是造成乌鲁木齐城市表层土壤的磁化率显著差异的主要原因。

参考文献：

[1]余涛，杨忠芳.磁化率对城市重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例[J].现代地质，2008，22（6）：1 034-1 040.

[2] 卢绬，龚子同.城市土壤磁化率特征及其环境意义[J].广州：华南农业大学学报，2001，22（4）：26-29.

[3] 曲赞.用于环境研究的磁性参数介绍[J].地质科技情报，1994，13（2）：98-104.

[4] Thompson R， Oldfield F. Environment magnetism[M].London：Allen & Unwin，1986.

[5] 王雪松，秦勇.城市环境中磁学响应的研究进展[J].中国环境监测，2009，19（6）：62-64.

[6] 张普纲，樊行昭.磁性参数的环境指示意义[J].大连理工大学学报，2003，34（4）：201-205.

[7] 刘振东，杨凌.城市道路尘埃的磁性特征与环境意义[J].地球科技情报，2005，24（3）：93-98.

[8] 闫海涛，胡守云.磁学方法在环境污染研究中的应用[J].地球科学进展，2004，19（2）：222-236.

[9] 邓成龙，袁宝印.环境磁学某些研究进展评述[J].海洋地质与第四季地质，2004，20（2）：93-101.

[10] 张卫国，俞立中.环境磁学研究简介[J].地球物理学进展，2005，10（3）：95-105.

[11] 张春霞，黄保春.环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展[J].地球物理学进展，2005，20（3）：705-711.