王建华左 玲李志忠穆华一周 萍杨佳佳赵英俊秦 凯

1.中国科学院空天信息创新研究院,北京 100101;2.中国地质大学(北京),北京 100083;3.中国地质调查局西安地质调查中心,陕西 西安 710054;4.中国地质调查局沈阳地质调查中心,辽宁 沈阳 110034;5.国际黑土地协会,辽宁 沈阳 110034;6.核工业北京地质研究院遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室,北京 100029

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重金属污染是影响土壤质量的重要因素,重金属在土壤中迁移缓慢、难以分解,长期积累可导致土壤质量下降、生态环境恶化,甚至会威胁粮食安全和人类健康。因此,准确调查土壤中重金属含量和分布,预防和控制重金属危害,对于保护粮食产区土壤和粮食安全至关重要 (Lu et al.,2019;秦元礼等,2020)。

土壤微量元素是指土壤中低于0.01%的矿物质,例如重金属中的As、Mn、Cu、Cd、Mo等元素。土壤主量元素是土壤中含量大于1% (或0.1%)的组分,在土壤中以阳离子形式与氧结合形成氧化物(或氧的化合物),例如SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgO和P2O5等,是组成土壤粘土矿物的主要来源(陈积权等,2017)。金属氧化物(或氧的化合物)主要通过专性吸附作用聚集土壤中的微量重金属,土壤在矿物组成上的差异也一定程度影响着对重金属的吸附能力 (黄斌,2016)。根据土壤重金属的富集形成过程,倪善芹等(2009)通过碳酸盐岩原岩-风化岩-共生土壤系统发现重金属元素Cr、Zn、Cd和Pb表现出的富集趋势与氧化铁具有一致性。白德奎等(2010)研究了不同环境下氧化铁对As的吸附规律,结果显示不同酸碱度和离子条件下,氧化铁对As的吸附能力不同。……