《Pedosphere》:Biogeochemical controls on metal distribution and pedogenesis in tropical island soils
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本研究以马来西亚沙巴州Manukan岛为对象,分析As、Co、Cr等金属在沙滩、植被区和高海拔区的分布规律,发现沿海土壤因石英砂吸附能力弱而金属浓度低,内陆区因黏土和有机质吸附金属富集,海洋碳酸盐输入使沿海区Ca、Mg含量升高,为热带岛屿地下水保护提供依据。
林振益(Chin Yik LIN)|邓佩莉(Peili DENG)|莫哈德·塔尔哈·阿尼斯(Mohd Talha ANEES)|岳富俊(Fu-Jun YUE)|林素雄(Su Shiung LAM)|丁虎(Hu DING)|埃拉尼·阿凡迪(Elanni AFFANDI)|巴巴·穆斯塔(Baba MUSTA)
马来西亚玛拉亚大学理学院地质系,邮编50603,吉隆坡(马来西亚)
摘要
了解土壤中金属的分布对于保护地下水资源至关重要,尤其是在小岛屿上,因为地下水是重要的饮用水来源。尽管已有大量研究集中在大型沿海地区,但小热带岛屿上金属分布和风化过程的机制仍需进一步探索。本研究在马来西亚沙巴州的马努坎岛(Manukan Island)进行,该岛是一个具有三种景观类型的热带沉积岛:沙滩(SB#)、植被区(VD#)和高海拔区(HE#)。我们研究了土壤形成过程、有机质(OM)、细粒物质和海洋碳酸盐在塑造这些不同景观中金属分布中的作用。从0至50厘米和50至300厘米深度采集了土壤样本,并分析了主要元素和微量元素,包括砷(As)、钴(Co)、铬(Cr)、镉(Cd)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)。采用王水消化法后,通过电感耦合等离子体-光学发射光谱法(ICP-OES)测定金属浓度。研究结果表明,Cr、Co、Ni、Zn和Al的浓度从沿海地区向内陆地区显著增加,这主要是由于它们与粘土、金属氧化物和有机质的相互作用。由于石英颗粒的吸附能力有限,沿海沙滩土壤中的微量元素浓度比高海拔地区低70.86%。有机质能够强烈保留Zn、Ni和Cr,而Al?O?、Co和Zn的清除率(正αm值)在沿海地区有所下降,反映出沙滩环境中的吸附能力减弱。相反,由于海洋碳酸盐的输入,沿海土壤中的钙(Ca)和镁(Mg)含量较高。本研究首次详细评估了封闭热带岛屿环境中的微量元素迁移情况,为全球类似沿海生态系统的环境保护和可持续地下水管理提供了新的见解。