典型流域土壤水系沉积物碘的空间分布特征研究
发布时间：2022-01-20 17:47
碘是一种对人体来说必不可少的元素,缺乏碘和碘过量都会导致疾病的产生。碘在地球各圈层中广泛分布,且分布不均匀,自然环境中碘含量受环境因素变化影响大,分布与迁移规律复杂。研究碘元素在自然环境中的空间分布特征、在自然介质中的迁移转化规律等环境地球化学特征,对碘地球化学研究具有重要意义。通过对我国六个主要流域（长江流域、珠江流域、黄河流域、辽河流域、黑龙江流域、新疆内流区）的水系沉积物、不同类型的代表性土壤（红壤系列、棕壤系列、栗钙土、盐碱土、沙土、棕漠土、黄土等）及主要覆盖区耕作层（松嫩平原、辽河平原、新疆北部、华北平原、四川盆地、长江平原区、珠江三角洲）的土壤样品中碘含量的分析及对比研究,探讨季风、降水、气候、流域岩性、植被覆盖、土壤性质等环境因素对土壤、沉积物中碘含量的影响,揭示了典型流域土壤、水系沉积物中碘的空间分布及差异原因。并以地质背景复杂的胶东半岛为研究区域,探讨岩-土体系中碘的分布规律、迁移特征及影响因素。主要认识如下:（1）建立了稀氨水提取-高温高压密闭消解-甲烷增敏-ICP-MS准确测定地质样品中碘含量的分析方法。采用纯化的氨水作为土壤、沉积物样品中碘的提取溶液,能抑制挥发...
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
碘在海洋-大气-陆地之间的循环[28]
中国地质大学博士学位论文5图1.2大气碘光化学简图，基于目前的知识，气体和冷凝相过程。虚线表示光解，点线表示气溶胶的相平衡。X、Y为卤素原子，DOMis为可溶性有机物，SOI为可溶性有机碘[49]。1.4岩石中的碘地球内部是岩浆，通过火山喷发冷却凝结成岩石，或者没喷出就冷却成了岩石，这叫火成岩。岩石物质经过风化、流水搬运、沉积、固结成岩作用形成沉积岩，这种岩石是经过年代的层层积累，所以岩石有明显的层纹理。岩石物质在地层内部经过高温高压发生变质反应，岩石矿物重新解析或结晶，岩石构成发生改变，所以叫变质岩。而岩石中的碘含量，会受到岩石的形成环境中的种种因素影响。Fuge（1988）[43]估计的碘在地壳丰度为0.25mgkg-1，Muramatsu和Wedepohl[50]提出的碘在地壳丰度为0.3mgkg-1。碘的I-离子半径是220pm，鉴于其尺寸较大，不太可能进入岩石成矿物质中的晶格。各种成岩矿物的碘含量已经显示出相当一致的低含量。Fuge等人[43]的研究数据表明（表1.2），在各类岩石中，碳酸盐岩的碘含量更丰富相对于普通的火成岩，并且碳酸盐岩(石灰岩)和页岩这类沉积岩所含的碘含量大小变化范围较广，富含粘土或泥质的岩石比富含沙子的砂岩更富集，富含有机物的页岩具有很高的碘浓度，一些沥青页岩中碘浓度高达44mgkg-1。而变质岩的碘含量似乎与火成岩的碘含量更接近。同时研究者表示表中数据只是给出总体水平，而且原始数据有很大的变化。
中国地质大学博士学位论文7土壤中碘含量有大量的研究数据，浓度范围变化很广（0.1~150mgkg-1）。土壤的天然碘含量在某种程度上反映了在其发育过程中所引入的碘，和土壤对碘的保留能力。Whitehead[51]报道了土壤中的碘含量为0.5-20mgkg-1。Bowen[52]报导的世界土壤中碘的中位值为5mgkg-1。Johnson[53]用已发表文献的数据编制了一份关于世界各地土壤碘的数据库，这项工作是基于智利碘教育局的早期汇编。2151个土壤中测得的碘最高浓度为150mgkg-1，但近一半的土壤中碘含量小于2.5mgkg-1，碘的平均含量为5.1mgkg-1，但Johnson认为数据分布直方图的几何平均数3.0mgkg-1更接近土壤碘的平均含量。我国土壤中碘总含量处于中等偏低的水平，土壤碘的中位值为2.20mgkg-1[54]。土壤中碘的含量可以通过观察影响其组成、物理和化学性质的因素来考虑。这些因素将决定土壤类型，并将负责调节土壤中碘的输入和输出。土壤中的碘含量的影响因素可分为四组：第一组可视为地理因素，包括地质和地形情况、气候条件和距离海洋远近；第二组是土壤将通过各种途径得到或失去碘，例如海洋大气为土壤带来外源碘，土壤碘含量增加，植植物将从土壤中吸收碘，以减少土壤中的碘；第三组是土壤对碘的保留能力；第四组是人类活动对土壤中碘的影响。土壤是一个动态系统。如果土壤的物理化学条件保持稳定，土壤中的元素将相对平衡。图1.3决定土壤碘含量的四个因素[53]1.5.1地理因素1.地质土壤中的碘主要有两个来源：成土母质和大气中的干湿沉降。但有研究提出土
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温过氧化钠熔样-ICP-MS法测试土壤和水系沉积物中的碘[J]. 孙霞,谭微. 云南化工. 2018(07)
[2]紫色丘陵区微地形条件下耕作土壤发生特征[J]. 唐嘉鸿,杜静,钟守琴,魏朝富. 土壤通报. 2018(02)
[3]电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的总碘[J]. 赖阳巍. 土壤. 2018(01)
[4]西安地区2008年降雨129I水平与特征分析[J]. 陈宁,周卫健,侯小琳,范煜坤,鲜锋,张路远,刘起,姜旭宏. 地球环境学报. 2017(04)
[5]不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分[J]. 李小妹,严平,钱瑶,吴伟. 中国沙漠. 2017(05)
[6]我国典型地区浅层高碘地下水分布特征及其赋存环境[J]. 吴飞,王曾祺,童秀娟,段磊. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[7]中国主要土壤有效磷演变及其与磷平衡的响应关系[J]. 展晓莹,任意,张淑香,康日峰. 中国农业科学. 2015(23)
[8]黑龙江流域水文地理研究综述[J]. 戴长雷,王思聪,李治军,张一丁,高宇,李冲. 地理学报. 2015(11)
[9]1961～2009年中国季风区范围和季风降水变化[J]. 姜江,姜大膀,林一骅. 大气科学. 2015(04)
[10]冀中南平原土壤碘地球化学特征研究[J]. 宋泽峰,蔡奎,冯星,栾文楼,陈凌云,王志丹. 中国地质. 2014(06)
博士论文
[1]渭河流域地下水中氟和碘的形成机理及其对人体健康的影响[D]. 孙一博.长安大学 2014
[2]东亚夏季高空西风急流变异及其机理[D]. 林中达.中国科学院研究生院（大气物理研究所） 2007
硕士论文
[1]渭南地区浅层高碘地下水水化学特征及其形成机理[D]. 吴飞.长安大学 2018
[2]几种地带性土壤有机质组成与结构稳定性的关系[D]. 王迪.华中农业大学 2017
[3]山东省典型地区氟和碘元素的地球化学特征[D]. 杨冬冬.中国地质大学(北京) 2017
[4]烟台市海水入侵综合评价与生态修复技术研究[D]. 韩刚.烟台大学 2013
[5]大气降水及土壤中碘的含量与形态分布[D]. 贺龙良.南昌大学 2012
[6]珠江流域水环境保护法律问题研究[D]. 伍虹.中南林业科技大学 2012
[7]中国粮食和蔬菜中碘含量及室内敞口燃煤碘排放对其的影响[D]. 刘丽贞.南昌大学 2010
[8]黄河水系沉积物元素特征从“源”到“汇”的初步探讨[D]. 方芳.中国地质大学（北京） 2010
[9]胶东半岛主要河流水环境容量及其应用研究[D]. 刘红玲.山东师范大学 2008
[10]碘在蔬菜中宏观和微观的分布特征[D]. 包律婷.浙江大学 2006
本文编号：3599256
【文章来源】：中国地质大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：177 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
碘在海洋-大气-陆地之间的循环[28]
中国地质大学博士学位论文5图1.2大气碘光化学简图，基于目前的知识，气体和冷凝相过程。虚线表示光解，点线表示气溶胶的相平衡。X、Y为卤素原子，DOMis为可溶性有机物，SOI为可溶性有机碘[49]。1.4岩石中的碘地球内部是岩浆，通过火山喷发冷却凝结成岩石，或者没喷出就冷却成了岩石，这叫火成岩。岩石物质经过风化、流水搬运、沉积、固结成岩作用形成沉积岩，这种岩石是经过年代的层层积累，所以岩石有明显的层纹理。岩石物质在地层内部经过高温高压发生变质反应，岩石矿物重新解析或结晶，岩石构成发生改变，所以叫变质岩。而岩石中的碘含量，会受到岩石的形成环境中的种种因素影响。Fuge（1988）[43]估计的碘在地壳丰度为0.25mgkg-1，Muramatsu和Wedepohl[50]提出的碘在地壳丰度为0.3mgkg-1。碘的I-离子半径是220pm，鉴于其尺寸较大，不太可能进入岩石成矿物质中的晶格。各种成岩矿物的碘含量已经显示出相当一致的低含量。Fuge等人[43]的研究数据表明（表1.2），在各类岩石中，碳酸盐岩的碘含量更丰富相对于普通的火成岩，并且碳酸盐岩(石灰岩)和页岩这类沉积岩所含的碘含量大小变化范围较广，富含粘土或泥质的岩石比富含沙子的砂岩更富集，富含有机物的页岩具有很高的碘浓度，一些沥青页岩中碘浓度高达44mgkg-1。而变质岩的碘含量似乎与火成岩的碘含量更接近。同时研究者表示表中数据只是给出总体水平，而且原始数据有很大的变化。
中国地质大学博士学位论文7土壤中碘含量有大量的研究数据，浓度范围变化很广（0.1~150mgkg-1）。土壤的天然碘含量在某种程度上反映了在其发育过程中所引入的碘，和土壤对碘的保留能力。Whitehead[51]报道了土壤中的碘含量为0.5-20mgkg-1。Bowen[52]报导的世界土壤中碘的中位值为5mgkg-1。Johnson[53]用已发表文献的数据编制了一份关于世界各地土壤碘的数据库，这项工作是基于智利碘教育局的早期汇编。2151个土壤中测得的碘最高浓度为150mgkg-1，但近一半的土壤中碘含量小于2.5mgkg-1，碘的平均含量为5.1mgkg-1，但Johnson认为数据分布直方图的几何平均数3.0mgkg-1更接近土壤碘的平均含量。我国土壤中碘总含量处于中等偏低的水平，土壤碘的中位值为2.20mgkg-1[54]。土壤中碘的含量可以通过观察影响其组成、物理和化学性质的因素来考虑。这些因素将决定土壤类型，并将负责调节土壤中碘的输入和输出。土壤中的碘含量的影响因素可分为四组：第一组可视为地理因素，包括地质和地形情况、气候条件和距离海洋远近；第二组是土壤将通过各种途径得到或失去碘，例如海洋大气为土壤带来外源碘，土壤碘含量增加，植植物将从土壤中吸收碘，以减少土壤中的碘；第三组是土壤对碘的保留能力；第四组是人类活动对土壤中碘的影响。土壤是一个动态系统。如果土壤的物理化学条件保持稳定，土壤中的元素将相对平衡。图1.3决定土壤碘含量的四个因素[53]1.5.1地理因素1.地质土壤中的碘主要有两个来源：成土母质和大气中的干湿沉降。但有研究提出土
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温过氧化钠熔样-ICP-MS法测试土壤和水系沉积物中的碘[J]. 孙霞,谭微. 云南化工. 2018(07)
[2]紫色丘陵区微地形条件下耕作土壤发生特征[J]. 唐嘉鸿,杜静,钟守琴,魏朝富. 土壤通报. 2018(02)
[3]电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的总碘[J]. 赖阳巍. 土壤. 2018(01)
[4]西安地区2008年降雨129I水平与特征分析[J]. 陈宁,周卫健,侯小琳,范煜坤,鲜锋,张路远,刘起,姜旭宏. 地球环境学报. 2017(04)
[5]不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分[J]. 李小妹,严平,钱瑶,吴伟. 中国沙漠. 2017(05)
[6]我国典型地区浅层高碘地下水分布特征及其赋存环境[J]. 吴飞,王曾祺,童秀娟,段磊. 水资源与水工程学报. 2017(02)
[7]中国主要土壤有效磷演变及其与磷平衡的响应关系[J]. 展晓莹,任意,张淑香,康日峰. 中国农业科学. 2015(23)
[8]黑龙江流域水文地理研究综述[J]. 戴长雷,王思聪,李治军,张一丁,高宇,李冲. 地理学报. 2015(11)
[9]1961～2009年中国季风区范围和季风降水变化[J]. 姜江,姜大膀,林一骅. 大气科学. 2015(04)
[10]冀中南平原土壤碘地球化学特征研究[J]. 宋泽峰,蔡奎,冯星,栾文楼,陈凌云,王志丹. 中国地质. 2014(06)
博士论文
[1]渭河流域地下水中氟和碘的形成机理及其对人体健康的影响[D]. 孙一博.长安大学 2014
[2]东亚夏季高空西风急流变异及其机理[D]. 林中达.中国科学院研究生院（大气物理研究所） 2007
硕士论文
[1]渭南地区浅层高碘地下水水化学特征及其形成机理[D]. 吴飞.长安大学 2018
[2]几种地带性土壤有机质组成与结构稳定性的关系[D]. 王迪.华中农业大学 2017
[3]山东省典型地区氟和碘元素的地球化学特征[D]. 杨冬冬.中国地质大学(北京) 2017
[4]烟台市海水入侵综合评价与生态修复技术研究[D]. 韩刚.烟台大学 2013
[5]大气降水及土壤中碘的含量与形态分布[D]. 贺龙良.南昌大学 2012
[6]珠江流域水环境保护法律问题研究[D]. 伍虹.中南林业科技大学 2012
[7]中国粮食和蔬菜中碘含量及室内敞口燃煤碘排放对其的影响[D]. 刘丽贞.南昌大学 2010
[8]黄河水系沉积物元素特征从“源”到“汇”的初步探讨[D]. 方芳.中国地质大学（北京） 2010
[9]胶东半岛主要河流水环境容量及其应用研究[D]. 刘红玲.山东师范大学 2008
[10]碘在蔬菜中宏观和微观的分布特征[D]. 包律婷.浙江大学 2006
本文编号：3599256
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3599256.html
最近更新
教材专著
