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本文通过分析土壤有机碳、全碳及各类元素(氧化物)等54项指标,研究区表层、深层土壤元素分布特征,查明元素区域地球化学分布主要控制因素及重要化学组分分布分配与迁移演化规律,建立土壤元素地球化学分配机制;研究农业生态系统中重要化学组分在自然状态和人为作用下的表现方式,研究调查区土壤环境质量,进行土壤地球化学及环境质量评价。研究区位于甘肃省河西走廊中东部张掖市(临泽县、民乐县、凉州区、山丹县、肃南县)和金昌市(永昌县),地处东经100°-103°,北纬38°-39°39′,海拔1600-3200m,研究区面积为8600km~2。研究结果如下:1.与全国土壤丰度相比,除了植物有益元素,Au、As、B、Cd、Cr、Cu、F、Mo、Ni、P、Sb、Sr、U、Se、Sc、Cl、Br、S、MgO、CaO等在深层土壤中富集的元素在表层土壤中相对富集,主要是人类活动造成重金属污染。Hg、Ni、Ti、Zr、Ga、SiO2等在表层土壤中贫化的元素在深层土壤中也相对贫化,表明该类元素有相似的富集和贫化趋势。而背景值与基准值来看,Corg、TC、N、P、Cd、Hg等在深层土壤中富集的绝大多数元素在表层土壤中也相对富集,I在表层土壤中贫化的元素在深层土壤中也相对贫化。2.表层土壤和深层土壤中元素的分布均匀性相似,大部分元素分布均匀,反映了两者物源的一致性。在表层和深层土壤中均表现为相对分异性的元素是Ag、Bi、Mo、Sr、Se、I、TC、CaO,显示分异性的元素是Corg、Hg。重金属污染元素在表层土壤中显示强分异性,是因为这些元素的后期作用强烈,可能是表生地球化学作用和人类活动的结果。而植物营养元素富集中表现了元素在表土环境下的活度,另外也显示出农业耕作活动和人为活动的污染作用。3.张掖市表层土壤Cd、Hg、Ni、Se元素含量明显高出全区平均值,Se元素在该异常区最高值达到1.35 ug/g,平均值达到0.31ug/g,高值点主要出现在张掖市火车站附近的工矿企业及农田区,说明该区存在富硒土壤。4.通过对有国标的八种元素按照自然背景阈限上限采用内梅罗指数作图,从总量上反映出重金属对土壤质量的影响。全区一级质量区160.91Km~2,为总面积的1.87%;二级质量区7492.86Km~2,为总面积的87.13%;三级质量区852.91 km~2,占9.92%;四级质量区93.32 km~2,占1.09%。5.研究区内不同景观区域土壤地球化学环境、土壤中营养元素及土壤有效性具有较大差异。研究区土壤大量元素中Mg、Ca、S、K等富足或很富足,Mo、Corg、P出现较大范围贫瘠,N局部地段缺乏。土壤中微量元素仅Mo、Zn较为缺乏外,其余Cu、B、Fe、Mn等均处于正常或富足水平。综上所述,研究区绝大部分地区土壤质量均处于正常水平,但也有部分地区土壤受到污染,约占研究区总面积11.01%,其中污染元素的含量已超过临界值.有的可能已危及动植物生长及人体健康.因此,应引起足够重视,以防环境进一步恶化,危及人类的生存环境。