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武汉市东湖周边道路尘埃的磁性结构特征及其环境意义

李海侠

  本文选择武汉市东湖主湖区郭郑湖周边道路为研究靶区,以道路尘埃作为研究的载体。旨在探讨东湖周边道路尘埃的磁性结构特征以及通过磁性特征与化学成分的对比分析,探讨应用岩石的磁性参数评价环境污染的程度,追踪污染物来源的可能性。为了对比研究,将东湖周边的道路按其地理位置与周边环境状况的差异分为四个采样段,它们分别为:东段(武汉市东湖医院-磨山);北段(磨山公园-梨园);西段(梨园-武大中南医院);南段(武大中南医院-东湖医院)。尘埃磁性参数测量主要包括天然剩磁NRM、低频磁化率Klf、高频磁化率Khf、非磁滞剩磁ARM、等温剩磁IRM以及饱和等温剩磁SIRM等参数,磁化率随温度变化曲线和磁滞回线等。此外,计算了由这些参量相互组合的某些与环境相关的参量:ARM/χLF、SIRM/χLF、、SIRM /ARM比值以及软剩磁Soft和硬剩磁Hard、Soft%、Hard%、F300%。利用X荧光分析法测定了代表性样品中11种化学元素含量:铁(Fe)、锌(Zn)、钒(V)、钛(Ti)、铅(Pb)、镍(Ni)、锰(Mn)、铬(Cr)、铜(Cu)、钴(Co)和钡(Ba),并且计算了Tomlinson污染指数PLI。样品磁性分析的结果表明,(东湖周边道路)尘埃中的磁性载体主要由单畴与伪单畴状态的磁铁矿组成,大部分样品中可能含有一定量的铁的硫化物与少量的反铁磁性矿物(主要为赤铁矿)。四段样品中,西段比其它三段赤铁矿的含量稍高;北段样品中磁性矿物的含量在四段中最高,其次为西段,东段和南段。 样品重金属含量分析结果显示,除了Zn、Cu和Ba以外,其它重金属的含量北段均高于其它各段。Zn元素的含量各段相差不大,而Ba元素的含量以西段最高南段次之,东段和北段相当。Cu的含量西段偏高,南段偏低,其它两段相当。Tomlinson污染指数结果表明,北段污染最重,东段次之,西段与南段相当。并且北段的污染分布在各段中波动最大,而西段波动最小,东段和南段介于中间。各金属元素之间的相关分析、因子分析和聚类分析结果表明,尘埃样品中重金属主要来自燃煤烟尘、土壤和交通尾气,其中燃煤烟尘占有最重要地位。Fe、Cu、V、Ni、Cr、Mn、Co重金属主要来自燃煤烟尘;Zn和Ti与有两种来源,即燃煤和土壤;Ba来自交通和土壤两种来源。磁性与重金属含量相关分析结果表明,Fe、Cu、V、Ni、Cr、Mn、Co和指示磁性矿物含量的参数χLF 、ARM和 SIRM之间具有很强的相关性,Zn和Ti与所有的磁性参数不相关,Ba与χLF 、ARM和 SIRM负相关。因此推断尘埃样品中的磁性矿物主要来自燃煤烟尘。磁性参数与大多数金属(来自燃煤)以及污染指数PLI具有强相关性,为应用磁性测量分析方法研究道路尘埃污染分布状况提供了依据。道路尘埃与其它载体(如沉积物)相比记录的环境信息的空间尺度相对较大,而时间尺度则相对较小。因此,如能周期性地采集分析道路尘埃的环境磁学信息,其结果能较灵敏地反映城市污染环境的变化特征。为应用高精度、快速、非破坏和低廉的环境评价方法技术奠定基础。……   
[关键词]:环境磁学;磁性参数;重金属;污染;道路尘埃;东湖;武汉市
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国地质大学2003年
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