水泥粉尘对农田土壤污染的环境磁学响应

为了探索水泥工业生产与厂周围农田土壤环境变迁之间的关系，在安徽省凤阳县水泥工业区周围农田内采集了麦地土壤和3条测线（E-W、N-W、N-S）上稻田土壤，对土壤样品及水泥粉尘的磁学参数和金属元素（Al、Fe、K、Ca、Mg、Na、Cr、Ba、Mn、Zn）含量进行了测量.结果显示，两类土壤样品的磁学性质主要由磁铁矿控制，磁性矿物含量高于土壤母质参考值、低于水泥粉尘，磁性矿物粒径介于土壤母质和水泥粉尘之间.麦地土壤样品中Ca、Zn含量的平均值（85.4 g·kg-1、101.0 mg·kg-1）高于3条测线上稻田土壤的平均值（10.6 g·kg-1、51.0 mg·kg-1（E-W）；11.0 g·kg-1、68.0 mg·kg-1（N-S）；8.9 g·kg-1、55.6 mg·kg-1（N-W）），且大幅高于土壤母质参考值（5.9 g·kg-1、29.9 mg·kg-1），但低于水泥粉尘的值（344.0 g·kg-1、110.3 mg·kg-1）.内梅罗指数PN结果显示，麦地土壤样品呈现出重度污染（5 < PN < 20），3条测线上稻田土壤样品呈现出轻度污染到中度污染的特征（1 < PN < 3），离水泥厂越近污染越严重.所有土壤样品的磁学参数χ、SIRM、χARM与PN存在显著正相关关系（r=0.918、0.944、0.968）.因此，磁学参数χ、SIRM、χARM可以作为农田土壤被水泥粉尘污染程度的指示