北京市区表层土壤稀土元素空间分布特征研究

土壤稀土元素作为反映土壤污染的指标之一,识别其空间分布特征及来源对于客观评价城市表层土壤污染水平、制定治理方案具有重要意义.为研究北京市区表层土壤稀土元素的空间分布特征,于2014年3月15日系统采集46个表层土样,并用电感耦合等离子体质谱仪测定10种稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy和Sc)的含量.采用统计分析和地统计方法对北京市区表层土壤稀土元素的变化趋势及空间分布进行研究,并对表层土壤和大气降尘中稀土元素进行Pearson相关性分析,结果表明,(1)北京市区表层土壤呈轻稀土富集型,稀土元素主要污染点位于海淀区周家巷桥和西直门外大街采样点,表层土壤与大气降尘中的稀土元素相关系数介于0.873~0.946之间,相关性显著.总体上,北京市区表层土壤稀土元素污染较轻.(2)各采样点δCe和δEu的变化范围分别为0.85~0.98和0.63~0.82,说明稀土元素Ce无显著异常,稀土元素Eu负异常,亏损较大.(3)大部分稀土元素(La、Ce、Nd、Sm、Gd、Eu和Dy)在东西方向和南北方向均呈现先减少后增加的趋势,最低值出现在东西方向和南北方向的中心位置.(4)富集因子表明北京市区表层土壤中各稀土元素受人为因素影响较小,为弱污染.主成分分析结果表明,煤炭燃烧和汽车尾气的排放,煤炭燃烧、工业生产和农业化肥的使用可能分别是四环线内、外各稀土元素的主要人为来源.