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湘中黑色页岩风化土壤稀土元素分布特征及环境风险评价
1
作者
吴能球
彭渤
+4 位作者
刘静
邬思成
谢淑容
胡弘桀
杨霞
《环境化学》
北大核心
2025年第5期1849-1863,共15页
稀土元素(REY,REEs+Y)是一种环境污染物.本研究利用电感耦合等离子质谱仪(ICPMS)对湘中地区下寒武统新鲜黑色页岩(FBS)、风化黑色页岩(WBS)和黑色页岩土壤(BSS)中稀土元素含量进行了分析,探讨黑色页岩风化土壤稀土元素活性特征及富集机...
稀土元素(REY,REEs+Y)是一种环境污染物.本研究利用电感耦合等离子质谱仪(ICPMS)对湘中地区下寒武统新鲜黑色页岩(FBS)、风化黑色页岩(WBS)和黑色页岩土壤(BSS)中稀土元素含量进行了分析,探讨黑色页岩风化土壤稀土元素活性特征及富集机制,评估黑色页岩发育土壤稀土元素污染程度及潜在生态风险.结果表明,湘中黑色页岩发育土壤稀土元素含量较高,稀土元素总量(ΣREY)为黑色页岩发育土壤(297.5 mg·kg^(−1))>风化黑色页岩(236.7 mg·kg^(−1))>新鲜黑色页岩(164.4 mg·kg^(−1)).北美页岩标准化配分模式为呈右倾分布的页岩型配分模式,表现为轻稀土富集((La/Sm)N、(La/Yb)N、(Gd/Yb)N的平均值均大于1).稀土元素质量迁移系数(τ)计算结果显示,相对于新鲜黑色页岩,风化黑色页岩及黑色页岩发育土壤τ值为-0.31—1.36、-0.38—0.30,大都大于0,说明黑色页岩风化过程稀土元素主要表现为次生富集,且中稀土富集程度更高.风化过程中原生稀土矿物的溶解及成土过程黏土矿物和有机质对稀土元素的强烈吸附是黑色页岩发育土壤富集稀土元素的重要原因.地累积指数及污染负荷指数评价结果显示,黑色页岩发育土壤稀土元素为轻度至中度污染,达到中度生态风险水平.此外,逐级提取实验结果显示,黑色页岩发育土壤中稀土元素主要以可交换/吸附/碳酸盐结合态(14.4%—50.8%)、活性有机态(17.7%—26.2%)及稳定有机质及硫化物结合态(14.6%—35.2%)的形式存在,其中潜在活性组分占比达64.7%,表现出较高的生物可利用性,应引起重视.
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关键词
黑色页岩发育土壤
稀土元素
污染特征及生态风险
湘中
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职称材料
题名
湘中黑色页岩风化土壤稀土元素分布特征及环境风险评价
1
作者
吴能球
彭渤
刘静
邬思成
谢淑容
胡弘桀
杨霞
机构
湖南师范大学地理科学学院
湖南师范大学环境重金属污染机理及生态修复重点实验室
东华理工大学地球科学学院
出处
《环境化学》
北大核心
2025年第5期1849-1863,共15页
基金
湖南省“十四五”重点学科地理学建设项目(地理学-5010002)
湖南省发育生物与生育物种优势特色学科群建设项目(2022XKQ0207)
+1 种基金
湖南省教育厅重点项目(18A012)
湖南省自然科学基金(2022JJ30030)资助.
文摘
稀土元素(REY,REEs+Y)是一种环境污染物.本研究利用电感耦合等离子质谱仪(ICPMS)对湘中地区下寒武统新鲜黑色页岩(FBS)、风化黑色页岩(WBS)和黑色页岩土壤(BSS)中稀土元素含量进行了分析,探讨黑色页岩风化土壤稀土元素活性特征及富集机制,评估黑色页岩发育土壤稀土元素污染程度及潜在生态风险.结果表明,湘中黑色页岩发育土壤稀土元素含量较高,稀土元素总量(ΣREY)为黑色页岩发育土壤(297.5 mg·kg^(−1))>风化黑色页岩(236.7 mg·kg^(−1))>新鲜黑色页岩(164.4 mg·kg^(−1)).北美页岩标准化配分模式为呈右倾分布的页岩型配分模式,表现为轻稀土富集((La/Sm)N、(La/Yb)N、(Gd/Yb)N的平均值均大于1).稀土元素质量迁移系数(τ)计算结果显示,相对于新鲜黑色页岩,风化黑色页岩及黑色页岩发育土壤τ值为-0.31—1.36、-0.38—0.30,大都大于0,说明黑色页岩风化过程稀土元素主要表现为次生富集,且中稀土富集程度更高.风化过程中原生稀土矿物的溶解及成土过程黏土矿物和有机质对稀土元素的强烈吸附是黑色页岩发育土壤富集稀土元素的重要原因.地累积指数及污染负荷指数评价结果显示,黑色页岩发育土壤稀土元素为轻度至中度污染,达到中度生态风险水平.此外,逐级提取实验结果显示,黑色页岩发育土壤中稀土元素主要以可交换/吸附/碳酸盐结合态(14.4%—50.8%)、活性有机态(17.7%—26.2%)及稳定有机质及硫化物结合态(14.6%—35.2%)的形式存在,其中潜在活性组分占比达64.7%,表现出较高的生物可利用性,应引起重视.
关键词
黑色页岩发育土壤
稀土元素
污染特征及生态风险
湘中
Keywords
black shale soil
Rare earth elements
contamination of REY
ecological risk of REY
central Hunan province
分类号
X-1 [环境科学与工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
湘中黑色页岩风化土壤稀土元素分布特征及环境风险评价
吴能球
彭渤
刘静
邬思成
谢淑容
胡弘桀
杨霞
《环境化学》
北大核心
2025
0
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