典型黑色页岩地区土壤风化速率及潜在生态效应研究

作     者：梁孔秋 赵万伏 刘文浦 钟军伟 陈忠 常河 宋垠先 季峻峰 LIANG Kongqiu;ZHAO Wanfu;LIU Wenpu;ZHONG Junwei;CHEN Zhong;CHANG He;SONG Yinxian;JI Junfeng

作者机构：昆明理工大学国土资源工程学院 南京大学表生地球化学教育部重点实验室 宁夏回族自治区国土资源调查监测院 

出 版 物：《地球与环境》 (Earth and Environment)

年 卷 期：2024年第52卷第2期

页      面：199-212页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：宁夏回族自治区重点研发计划项目(2022BEG03054) 中国地质调查局地质调查项目(12120115048301) 国家重点研发计划专项(2017YFD0800303) 安徽省自然资源科技项目(2020-K-7) 

主　　题：黑色页岩 风化速率 重金属 生态效应 

摘      要：风化条件作用下,黑色页岩富含的重金属元素释放到周围环境中,会造成土壤重金属的超标富集,从而形成重金属地质高背景区。为了了解黑色页岩地质高背景区重金属风化富集过程和特征,本研究以浙西地区典型寒武系黑色页岩区土壤为研究对象,运用PROFILE模型定量计算土壤剖面化学风化速率,并以此评估重金属释放速率,同时对该地区的土壤重金属潜在生态效应进行了评估。研究结果表明,土壤的化学风化速率为62.95~412.62 mmol/(m^(2)·a),盐基阳离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)和K^(+))的释放速率为97.47~806.16 mmol/(m^(2)·a)。黑色页岩土壤中碳酸盐含量的大小对风化速率强弱的影响比较大。研究区土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的平均释放速率分别为31.25、18.79、135.65、65.14、0.15、28.02和367.35 mmol/(m^(2)·a)。土壤的重金属浓度和盐基阳离子浓度(CBCt)对重金属释放速率的影响较大,盐基阳离子释放速率(RBC)对重金属释放速率的影响较小。研究区重金属综合潜在生态风险指数平均值为961.89,Cd的潜在生态风险指数最高,贡献率在53.44%~99.70%之间。