典型有色金属冶炼区重金属污染的磁学诊断及机理

工业（金属冶炼、燃煤等）生产过程中产生的"磁性小球"往往与重金属富集共生，磁性矿物和重金属之间的密切联系，使得重金属磁污染监测成为可能。项目以有色金属冶炼区周围土壤及植物叶片为主要研究对象，采用环境地球化学、环境磁学及扫描电镜等综合手段，开展有色金属冶炼区土壤（表层、剖面）及植物叶片中重金属的分布、富集特征及污染来源的磁学解析及污染强度的磁学指示研究。获取有色金属冶炼区周围土壤、植物叶片的重金属分布、富集及迁移规律；识别有色金属冶炼区表层土壤及植物叶面降尘中磁性矿物的主要污染来源；对比有色金属冶炼区周围土壤、植物叶片重金属污染与磁学指标之间的联系，筛选反映矿区重金属污染的磁学诊断指标，建立有色金属冶炼区大气沉降重金属磁学监测的经验模型，为我国重金属污染防治提供快速、有效的新手段，使大范围、动态监测成为可能。

选取某金属冶炼区周围土壤为主要研究对象，借助环境地球化学、环境磁学测试及数理统计等综合分析，通过提取污染土壤中“冶炼源输入”导致重金属与磁学特性在发生、迁移等过程中发生的变化，进一步揭示两者之间联系的环境意义，证明“冶炼污染源输入”的磁学手段可为我国冶炼区重金属污染防治提供快速、有效的新手段的可行性。.分析了污染剖面的磁化率与重金属的变化特征，结果表明:剖面元素铜、铅、锌、镍、铁及砷与磁化率呈现同样的变化特征，随着离开主要污染源距离增加，元素含量及磁化率先是升高，然后又逐步下降。污染物落地最大浓度不是出现在污染源附近，而是离污染900米左右的地方。磁化率与铜、铅、锌、镍、铁及砷等元素均呈现较好的相关性，相关系数一般在0.57＞R＞0.82，表明利用磁化率可以作为上述重金属污染一个替代指标。.15#柱样中元素铜、铅、锌、铁与磁学指标呈现出类似的变化特征，均呈现表层3cm处富集现象；随之逐步下降，在12cm处下降到最低并维持稳定。磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁与锌、铅、铜和铁在第一主成分上有明显较高的载荷，相关系数0.53＞R＞0.91，推测冶炼源输入是导致磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁与锌、铅、铜和铁在同一主成分上较高的主要原因；进一步例证了利用磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁指示该污染区锌、铅、铜和铁等重金属污染的可行性。