内蒙古乌梁素海湖泊地球化学特征与初步评价_王喜宽.pdf

2008 年 8 月 August 2008 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol． 27，No． 4 263 ～268 收稿日期 2008- 01- 20; 修订日期 2008- 03- 31 基金项目 国土资源地质大调查项目资助 200414200005 ; 省部合作内蒙古河套农业经济区生态地球化学调查 项目资助 作者简介 王喜宽 1969 － ， 男， 内蒙古呼和浩特市人， 高级工程师， 在读博士， 地球化学专业， 长期从事勘查地球 化学、 环境地球化学、 生态地球化学调查工作。E- mail nmgwxk126． com。 文章编号 0254 －5357 2008 04 －0263 －06 内蒙古乌梁素海湖泊地球化学特征与初步评价 王喜宽1， 2，朱锁3，赵锁志1， 2，张青2，李世宝2，苏美霞2 1． 中国地质大学 北京 ，北京100083; 2． 内蒙古自治区地质调查院，内蒙古 呼和浩特010020; 3． 内蒙古国土资源勘查开发院，内蒙古 呼和浩特010020 摘要 通过内蒙古乌梁素海表层沉积物和深层沉积物的研究分析， 对乌梁素海的湖泊沉积 物特征有着明确的了解。乌梁素海深层沉积物中各元素与河套平原深层土壤中基本一致， 而表 层沉积物中各元素则具有明显的特征。湖泊表层沉积物中主要富集 Cl、 Cd、 S、 F、 Sb、 C、 Bi、 As、 Li、 MgO、 CaO、 Cu、 Ni、 Sn、 W、 Zn、 Co、 Mo、 Au、 Sc、 Tl、 Hg、 I、 Mn、 U、 Ce、 La、 Be、 Se、 Th 等。湖泊表层 沉积物与深层沉积物相比， 在表层富集 S、 orgC、 N、 Se、 I、 Br、 Sr、 C、 U、 Mo、 Cl、 CaO、 Hg、 P。在湖泊 表层富集上述元素说明了黏土极易吸附这些元素， 有些元素的富集主要是由于人类活动造成的 结果。同时在表层土壤中 pH 明显低于深层土壤和河套地区土壤的 pH， 这与工业排放等人类活 动紧密相关。垂直剖面结果也表明， 人类活动对湖泊环境造成了严重影响。乌梁素海已出现富 营养化和 Hg、 F 污染， 需对其进行治理。 关键词 乌梁素海; 生态地球化学; 沉积物; 河套地区 中图分类号 P596; S151． 9文献标识码 A Primary Assessment on the Geochemical Characteristics of Wuliangsuhai Lake in Inner Mongolia WANG Xi- kuan1， 2，ZHU Suo3，ZHAO Suo- zhi1， 2， ZHANG Qing2，LI Shi- bao2，SU Mei- xia2 1． China University of Geosciences，Beijing100083，China; 2． Geological Survey Institute of Inner Mongolia，Huhhot010020，China; 3． Institute of Land and Resources Exploitation and Development of Inner Mongolia，Huhhot010020，China Abstract Through the elemental analysis in sediments from the surface and deep layers of Wuliangsuhai Lake， the better understanding for sediment characteristics of the Wuliangsuhai Lake is gained． The element distribution in sediments from the deep layer of the Lake is basically identical with that from the deep soils in Hetao area and the distinct characteristics of element distribution in the surface sediments of the Lake are observed． It is discovered that elements of Cl， Cd， S， F， Sb， C， Bi， As， Li， MgO， CaO， Cu， Ni， Sn， W， Zn， Co， Mo， Au， Sc， Tl， Hg， I，Mn， U， Ce， La， Be， Se， Th， etc． are enriched in surface layer of the sediments． Compared with deep layer of the sediments， S， orgC， N， Se， I， Br， Sr， C， U， Mo， Cl， CaO， Hg and P are in abundant in surface layer of the sediments． It is explained that clay in surface layer of the sediments has strong trend to adsorb these elements and the enrichment of some elements has correlation with human activities． The value of the pH in the surface layer of 362 ChaoXing the sediments is lower than that in deep layer and in soils in Hetao area，which is assumed to originate from industrial discharge． The vertical section chart also indicates that the human activities have serious influence on environment of Wuliangsuhai Lake． The eutrophication and pollution from Hg and F have appeared and serious attention should be paid to the environment pollution in this area． Key words Wuliangsuhai Lake; ecological geochemistry; sediment; Hetao area 乌梁素海位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特 前旗境内， 是中国十大淡水湖之一， 全球荒漠半荒漠 地区极为少见的具有生物多样性和环保多功能的大 型草原湖泊， 是地球上同一纬度最大的自然湿地。 乌梁素海原是古黄河北河河道， 清道光三十年 公元 1850 年 ， 北河上部淤塞， 下部乌拉山西侧一段留下 两个河迹湖， 后因黄河洪泛、 山洪汇聚而成海。解放 前夕最大面积达 700 余 km2。新中国初期， 经过治 理， 海域缩小， 现在水域总面积仅293 km2 ［ 1 ］。 乌梁素海湖水来源主要是河套灌区各大干渠的 灌溉余水 即黄河水 和山洪补给水。同时， 乌梁素海 还是内蒙古重要的鸟类迁徙地和繁殖地。从20 世纪 80 年代以来， 由于农业施肥以及工业的不断发展， 使 乌梁素海湖泊环境发生了巨大变化。根据巴彦淖尔 市环境监测站的监测记录， 目前乌梁素海主要受到 氮、 磷等营养元素和化学耗氧量 有机物 的污染， 总 氮、 总磷、 氨氮和化学耗氧量常年处于超标状态。近 几年来的监测结果表明， 乌梁素海的水质呈不断恶化 趋势 。“ 十五” 期间， 中、 瑞、 挪三国共同对其进行综合 整治研究， 总体目标是“使湖泊成为一个真正的湖 泊” ［ 2 ］， 但受各方面条件限制， 成效较差。还有不少单 位对乌梁素海进行了研究， 针对乌梁素海富营养化日 趋严重和湿地面积逐渐萎缩， 系统地研究了其生态环 境地球化学效应 ［ 3 ］。在乌梁素海设立试验示范基地， 进行较大规模富营养化适度控制的试验研究 ［ 4 ］。这 些研究与探索主要是对湖泊的富营养化情况进行研 究并提出治理意见; 但对湖泊沉积物与湖泊水中重金 属及其他元素的分布状况很少涉及。湖泊水中重金 属与湖泊沉积物之间也具有紧密相关的关系。湖泊 沉积物一方面是重金属的载体， 另一方面沉积物中的 重金属在一定条件下又会重新释放进入水体而成为 潜在污染源， 因此水体沉积物的重金属含量可以反映 湖泊受重金属的污染状况 ［ 5 ］。本次工作就是对乌梁 素海沉积物与湖泊水中重金属元素进行分析研究， 对 乌梁素海的环境特征进行总体评价。 目前在全国重要经济区带开展的多目标区域地 球化学调查工作， 包括了我国重要的湖泊区， 均进行 了湖泊表层沉积物 0 ～20 cm 、 深层沉积物 150 ～ 200 cm 样品的采集， 测定其中54 种元素指标 ［ 6 ］。这 些指标对研究湖泊环境具有重要的意义。本文就是 通过开展多目标区域地球化学调查工作及生态地球 化学评价工作， 对乌梁素海的环境状况进行评价。 1样品采集与分析 1． 1样品采集 本次工作是按照 1 ∶ 25 万多目标区域地球化 学调查规范 ［7 ］对乌梁素海沉积物进行样品采集 工作。表层湖泊沉积物是采集湖泊底部 0 ～20 cm 以淤泥质为主的湖泊沉积物， 深层沉积物是采集湖 泊底部 － 150 ～ － 200 cm 的沉积柱。表层采样密 度为每 4 km2一个点， 采集样品 62 件; 深层采样密 度为每16 km2一个点， 采集样品21 件， 均直接进行 单点分析。 由于乌梁素海湖底比较平坦， 湖泊比深不大， 一般为 1 ～2 m， 样品采集时选择的湖泊水深基本 一致， 因此样品深度上处于同一层位 表层和深 层 的样品具有各自的可比性。 1． 2样品分析 根据 规范 要求， 对样品测定 54 种元素指 标， 样品由中国地质科学院地球物理地球化学勘查 研究所中心实验室分析。样品分析质量和河套地 区多目标区域土壤地球化学样品一起， 被中国地质 调查局组织的专家评为优秀。 2乌梁素海湖泊沉积物地球化学特征 2． 1湖泊深层沉积物地球化学特征 乌梁素海深层柱状沉积物共采集了 21 件， 样品 深度为湖泊底部 －150 ～ －200 cm 的沉积柱， 样品介 质主要是粉砂质黏土、 细粉砂等， 与湖泊周围河套平 原东部的深层土壤样品性质基本一致。从表 1 可以 看出， 乌梁素海深层沉积物的地球化学特征如下。 1 根据各元素变异系数 CV ， 深层沉积物 变异系数较大的组分是 Cl、 S、 Mo、 Se、 Br、 orgC， 这 些组分分布不均匀; 其他绝大多数组分在深层湖泊 沉积物中分布均匀。 2 与河套地区土壤基准值相比， 具有如下特征。 ① 深层沉积物中富集 即 C1≥1． 2 的组分有 Cl、 Cd、 S、 F、 Sb、 C、 Bi、 As、 Li、 MgO、 CaO、 Cu、 Ni、 Sn、 W、 Zn、 Co、 Mo、 Au、 Sc、 Tl、 Hg、 I、 Mn、 U、 Ce、 La、 Be、 Se、 Th。 ② 相对富集 即1． 2 ＞ C1≥1． 1 的组分有 Sr、 Y、 B、 P、 Fe2O3、 Ag、 Ga、 Br、 Pb、 Rb、 Al2O3。 ③ 基本一致 即 1． 1 ＞ C1≥0． 9 的组分有 Cr、 Ti、 N、 K2O、 Ge、 Nb、 orgC、pH、 Na2O、 Ba。 ④ 明显贫化 即 C1＜0． 9 的组分有 SiO2、 Zr。 462 第4 期 岩矿测试 http ∥ykcs． i3t． com． cn/ 2008 年 ChaoXing 表 1乌梁素海湖泊深层沉积物地球化学特征① Table 1Geochemical characteristics of the deep layer sediments from the Wuliangsuhai Lake 组分 原始数据 n 21 平均 值 离差CV 最小 值 最大 值 剔除后数据 样数 平均 值 离差CV 河套 基准值 C1 Cl1057．7 1714．7 1．62115725820747．65 985．11 1．32 338．48 2．21 Cd151．4344．290．296724321151．43 44．29 0．29 100．751．5 S384．43 417．83 1．09103190720308．3 235．92 0．77 207．01 1．49 F677．86 224．64 0．33350129021677．86 224．64 0．33 478．72 1．42 Sb1．150．370．32 0．531．92211．150．370．320．811．42 C1．920．540．280．73．0211．920．540．281．361．41 Bi0．320．120．36 0．140．56210．320．120．360．231．39 As13．054．260．33 4．6321．32113．054．260．339．611．36 Li39．1911．470．29 18．262．12139．1911．47 0．29 29．131．35 MgO2．721．070．39 1．396．17202．550．740．291．911．34 CaO7．81．650．21 4．21 11．01217．81．650．215．891．32 Cu24．747．370．312．141．12124．747．370．318．881．31 Ni31．349．110．29 17．454．12131．349．110．29 24．211．29 Sn2．840．640．22 1．663．88212．840．640．222．241．27 W1．690．390．23 0．932．31211．690．390．231．331．27 Zn67．2419．380．29 36．5 109．72167．2419．38 0．2952．81．27 Co12．183．240．276．318．532112．183．240．279．681．26 Mo0．810．470．58 0．182．46200．720．290．40．571．26 Au1．780．750．42 0．843．43211．780．750．421．421．25 Sc10．952．720．256．516．72110．952．720．258．791．25 Tl0．650．170．27 0．170．96210．650．170．270．521．25 Hg20．757．250．35 10．333．32120．757．250．35 16．841．23 I2．00．690．35 0．893．37212．00．690．351．631．23 Mn621．24 167．31 0．2736497921621．24 167．31 0．27 506．01 1．23 U2．340．50．22 1．193．15212．340．50．221．921．22 Ce59．819．370．16 39．774．32159．819．370．16 49．371．21 La31．714．860．15 20．938．72131．714．860．15 26．311．21 Be1．990．380．19 1．382．82211．990．380．191．661．2 Se0．120．060．50．040．27210．120．060．50．11．2 Th11．132．450．227．015．92111．132．450．229．291．2 V78．416．920．22 47．4 117．22178．416．92 0．22 65．441．2 Sr323．71 145．95 0．4522287420296．275．41 0．25 248．01 1．19 Y22．73．640．16 15．428．82122．73．640．16 19．221．18 B49．7810．750．22 24．9732149．7810．75 0．22 42．711．17 P567．0374．690．13 352．9 657．821567．03 74．69 0．13 494．65 1．15 Fe2O34．17 0．990．24 2．556．25214．170．990．243．621．15 Ag62．913．370．2136882162．913．37 0．21 55．851．13 Ga15．132．350．16 11．419．92115．132．350．16 13．361．13 Br2．72．110．780．98．5212．72．110．782．441．11 Pb21．674．480．21 15．931．72121．674．480．21 19．671．1 Rb96．52180．19 72．4 137．32196．52180．19 87．581．1 Al2O312．13 1．240．19．95 14．292112．131．240．111．031．1 Cr61．7119．10．31 37．1 128．82058．3611．630．254．131．08 Ti3260．9 464．91 0．14 21783820213260．9 464．91 0．14 3049．9 1．07 N376．57 169．66 0．4512087021376．57 169．66 0．45 354．29 1．06 K2O2．37 0．280．12 2．063．05212．370．280．122．261．05 Ge1．240．090．08 1．061．41211．240．090．081．211．02 Nb11．711．80．158．313．52111．711．80．15 11．541．01 orgC0．240．140．59 0．080．67200．220．10．460．221．0 Na2O1．86 0．350．19 0．982．58211．860．350．191．920．97 Ba480．3337．010．0843056321480．33 37．01 0．08 524．11 0．92 SiO257．68 7．490．13 41．671．22157．687．490．13 65．130．89 Zr180．0539．590．2212328021180．05 39．59 0．22 215．02 0．84 pH8．780．290．03 8．179．41218．780．290．038．90．99 ① 各组分含量单位 Au、 Ag、 Cd、 Hg 为 ng/g; SiO2、 Fe2O3、 Al2O3、 K2O、 Na2O、 CaO、 MgO、 C、 orgC 为; 其他为 μg/g; pH 无量纲。样品分析由 中国地质科学院地球物理地球化学勘查所中心实验室分析， 按多目标 区域地球化学调查规范要求进行。C1为乌梁素海湖泊深层沉积物剔 除离差值后的平均值与河套基准值之比， 即 w平均值/w背景值。 从上述数据可以看出， 乌梁素海绝大多数深层元 素要比河套地区的基准值含量高， 这与乌梁素海深层 土壤中物质成分有很大的关系， 这些深层土壤中以黏 土质物质为主， 黏土矿物容易吸附各种元素， 从而使 绝大多数元素含量增高。其中地球化学性质活泼的 元素如 Cl、 S、 F、 Sb、 C、 MgO、 CaO、 Mo、 I、 U、 Se 等在湖泊 深层沉积物明显聚集， 这些组分容易在黄河水中迁 移， 在进入到乌梁素海一带水流变缓产生沉积富集。 贫化的组分 SiO2在细粒级物质中含量较少， 主要存在于砂粒中; Zr 则由于其化学性质稳定， 迁 移较难， 更集中于在原地存留。 2． 2湖泊表层沉积物地球化学特征 乌梁素海是现代的湖泊沉积物， 其表层沉积物 来源广泛， 不仅有黄河灌溉退水携带的物质， 也有附 近旗县工业排放流入的工业废水。既有自然物质进 入， 也有现代人类活动的明显影响。从表 2 可以看 出， 乌梁素海表层沉积物各元素具有以下特征。 1 根据各元素变异系数， 表层沉积物中变异 系数 CV 较大元素有 I、 Sr、 Mo、 Se、 U、 Cl、 Hg、 orgC， 这些元素分布不均匀。其他绝大多数元素在 表层沉积物中分布均匀。 2 与河套地区土壤背景值相比， 乌梁素海湖 泊表层沉积物具有如下特征。 ① 明显比河套地区土壤背景值高 即 C2≥ 1. 2 的组分有 S、 I、 N、 orgC、 Sr、 C、 Mo、 Se、 Br、 U、 Cl、 CaO、 F、 Cd、 Mg、 Ni、 Mn、 Cu、 Zn。 ② 比河套地区相对高 即 1. 1≤C2＜1. 2 的组 分有 As、 P、 Co、 Sb、 Sc、 Li、 Hg、 Bi、 B、 Tl、 W、 Fe2O3、 V。 ③ 与河套地区背景值基本一致 0. 9≤C2＜ 1. 1 的组分有 Au、 Th、 La、 Y、 Pb、 Ce、 Cr、 Ag、 Ga、 Be、 Rb、 Ti、 Al2O3、 K2O、 pH、 Ba、 Ge。 ④ 比河套地区土壤背景值稍低 0. 8≤C2＜ 0. 9 的组分有 Sn、 Nb、 Na2O。 ⑤ 明显比河套地区表层土壤背景值低 C2＜ 0. 8 的组分有 Zr、 SiO2。 从上述特征可以看出， 乌梁素海表层沉积物中富 含大多数元素， 以比值 C2大于1 来统计， 有43 个组分 在乌梁素海表层沉积物中的含量要高于河套地区的表 层土壤背景值。明显小于河套地区背景值的组分只有 Zr 和 SiO2。比河套地区背景值高的组分中，S、 I、 N、 orgC、 Sr、 C、 Mo、 Se、 Br、 U、 Cl、 CaO 明显高于河套地区背 景值。乌梁素海湖底表层沉积物主要是淤泥， 物质成分 主要是黏土、 粉砂土， 富含有机质， 黏土对上述元素具有 特别明显的吸附作用。其中N 的富集与河套地区农业 用肥有关， 长期使用以氮肥为主的化肥， 经退水携带 N 及其他元素被汇入乌梁素海沉积下来形成富集， 湖水中 的沉积物在长期缺氧情况下逐渐变化， 富含有机物， 而 有机物的增多也进一步加剧了黏土对上述元素的吸附。 562 第4 期王喜宽等 内蒙古乌梁素海湖泊地球化学特征与初步评价第27 卷 ChaoXing 表 2乌梁素海表层沉积物地球化学特征① Table 2Gochemical characteristics of the surface layer sediment from the Wuliangsuhai Lake 组分 原始数据 n 62 平均值离差CV 最小值最大值 剔除后数据 样数 平均值离差CV 河套 基准值 C2 S5072. 6 1906. 4 0. 384608009625072. 6 1906. 4 0. 38 353. 07 14. 37 I6. 884. 520. 66 1. 3128. 3616. 533. 60. 551. 364. 80 N2243881. 34 0. 395254710622243881. 34 0. 39 510. 094. 40 orgC2. 10. 930. 45 0. 344. 67622. 10. 930. 450. 533. 96 Sr778. 81 452. 72 0. 58226261261748. 75 389. 15 0. 52 244. 073. 07 C4. 741. 690. 361. 510. 1614. 651. 550. 331. 592. 92 Mo1. 610. 980. 61 0. 275. 16611. 550. 870. 560. 562. 77 Se0. 450. 360. 79 0. 072. 1610. 430. 290. 680. 162. 69 Br9. 064. 020. 442．028. 4618. 743. 180. 363. 452. 53 U5. 182. 560. 49 1. 4212. 8625. 182. 560. 492. 062. 51 Cl1232. 4 724. 58 0. 592205214611167. 1 514. 99 0. 44 499. 622. 34 CaO11. 484. 090. 36 4. 3324. 56111. 273. 760. 335. 512. 05 F702. 58 127. 24 0. 18384113761695. 46 115. 16 0. 17 483. 371. 44 Cd174. 53 71. 08 0. 418254360163. 52 36. 74 0. 22 120. 31. 36 MgO2. 690. 470. 17 1. 624. 37612. 660. 420. 161. 961. 36 Ni32. 196. 150. 19 16. 449. 36232. 196. 150. 1924. 51. 31 Mn638. 61 112. 69 0. 1834792862638. 61 112. 69 0. 18 507. 931. 26 Cu23. 665. 330. 23 13. 436. 36223. 665. 330. 23 19. 171. 23 Zn67. 7914. 10. 21 39. 5 111. 96167. 0713. 01 0. 19 55. 671. 20 As11. 492. 90. 25 6. 0918. 66211. 492. 90. 259. 681. 19 P694. 34 85. 47 0. 12 469. 2 861. 562694. 34 85. 47 0. 12 585. 631. 19 Co11. 722. 220. 19 6. 5916. 66211. 722. 220. 199. 931. 18 Sb0. 970. 250. 26 0. 571. 61620. 970. 250. 260. 831. 17 Sc10. 641. 750. 16 6. 11 14. 876210. 641. 750. 169. 111. 17 Li34. 216. 480. 19 18. 850. 86234. 216. 480. 19 29. 321. 17 Hg31. 1721. 05 0. 68 14. 5 141. 66027. 9611. 20. 424. 281. 15 Bi0. 30. 090. 29 0. 170. 64600. 290. 060. 220. 261. 12 B51. 7111. 56 0. 22 28. 6 100. 56150. 919. 780. 1944. 91. 13 Tl0. 60. 110. 18 0. 340. 85620. 60. 110. 180. 531. 13 W1. 460. 250. 17 0. 832. 07621. 460. 250. 171. 321. 11 Fe2O34. 05 0. 720. 18 2. 365. 97624. 050. 720. 183. 681. 10 V71. 9312. 63 0. 18 45. 9 100. 96271. 9312. 63 0. 18 65. 531. 10 Au1. 720. 720. 42 0. 515. 13611. 670. 570. 341. 581. 06 Th10. 391. 840. 185. 315. 36210. 391. 840. 189. 551. 09 La30. 464. 720. 16 16. 942. 56230. 464. 720. 1628．01. 09 Y21. 563. 050. 14 12．027. 66121. 722. 820. 13 19. 871. 09 Pb20. 264. 090. 26. 133. 15920. 072. 920. 15 18. 761. 07 Ce57. 298. 810. 15 31. 377. 16257. 298. 810. 15 54. 311. 05 Cr58. 911. 18 0. 19 33. 383. 16258. 911. 18 0. 19 56. 371. 04 Ag60. 4212. 92 0. 21351076159. 6611. 53 0. 19 57. 991. 03 Ga13. 861. 850. 138. 519. 16213. 861. 850. 13 13. 421. 03 Be1. 760. 280. 16 0. 932. 37621. 760. 280. 161. 721. 02 Rb89. 2913. 34 0. 15 48. 9 127. 66189. 9612. 38 0. 14 87. 321. 03 Ti3025. 7 396. 08 0. 13 18843761623025. 7 396. 08 0. 13 3079. 80. 98 Al2O310. 65 1. 440. 13 5. 6913. 46110. 731. 30. 12 11. 170. 96 K2O2. 18 0. 260. 12 1. 282. 88612. 190. 240. 112. 290. 96 pH8. 010. 210. 03 7. 649. 1617. 990. 160. 028. 690. 92 Ba481. 26 29. 04 0. 0642458061479. 64 26. 31 0. 05 522. 350. 92 Ge1. 110. 130. 12 0. 841. 49621. 110. 130. 121. 220. 91 Sn2. 070. 560. 27 0. 613. 65622. 070. 560. 272. 320. 89 Nb9. 822. 270. 232. 312. 9619. 952. 070. 2111. 60. 86 Na2O1. 57 0. 270. 17 0. 962. 19621. 570. 270. 171. 930. 81 Zr161. 44 41. 89 0. 265925262161. 44 41. 89 0. 26 216. 870. 74 SiO247. 51 7. 310. 15 28. 768. 36247. 517. 310. 15 65. 380. 73 ① 表注同表 1。其中 C2为乌梁素海湖泊表层沉积物剔除离差 值后的平均值与河套基准值之比。 比河套背景值低的组分是 Zr、 SiO2， 主要是与 其化学性质稳定有关。 2． 3乌梁素海湖底表层沉积物与深层沉积物对比 对乌梁素海表层与深层沉积物含量进行比较。 从表 3 看出， 表层沉积物比深层沉积物富集多的有 S、 orgC、 N 三种组分， S 在乌梁素海湖底表层中富 集最多， 这有多方面的原因 一是 S 在自然界中本 身含量比较高， 在表生作用中很容易迁移， 被河水 带入湖泊而沉积下来; 二是河套地区西部狼山山脉 中富含许多硫化物矿床， 近 50 年来正在大规模开 采， 这些硫化物经山洪冲涮带入河套平原， 形成极 易迁移的硫酸盐， 被河水带入乌梁素海。资料显 示， 在沉积岩的黏土中 S 的含量可达到 0. 3［8 ］。 orgC 在湖泊表层沉积物中含量较高， 是湖泊沉积 物经生物作用由无机变化为有机的结果， 而且其与 S 也具有很高的相关性。N 主要是与农业施肥有 关， 大量施入农田的化肥没有全部被土壤吸收， 有 相当一部分被带走， 其中绝大部分被带入乌梁素 海。根据乌梁素海当地居民介绍， 自从有了化肥以 后， 乌梁素海中的芦苇生长十分旺盛， 水草也十分 发育， 这些均是湖泊的富营养化造成的结果。 Se、 I、 Br、 Sr、 C、 U、 Mo、 Cl、 CaO、 Hg、 P 在湖泊表 层富集， 说明了黏土、 粉砂质黏土极易吸附这些组 分， 同时也是由于人类活动造成的结果。Se、 Hg、 P 等元素在表层富集， 与人类活动有着密切的关系; I、 Br、 C、 U、 Mo、 CaO 在表层富集， 主要与土壤黏土 的吸附作用分不开， 土壤中的黏土矿物对这些元素 具有亲和性; Cl 主要是由于河套地区盐碱化十分 强烈， 且盐类又极易溶于水， 在水流的携带下被带 到乌梁素海沉积下来。 在表层较深层中相对贫化的组分有 Ge、 Bi、 Al2O3、 Be、 As、 Li、 W、 Nb、 Na2O、 Sb、 SiO2; 明显贫化 的组分是 Sn; 其他大多数元素在表层和深层中含 量基本接近。 3乌梁素海湖泊水地球化学特征及湖泊水 质量初步评价 根据乌梁素海湖泊沉积物特征， 对乌梁素海湖 泊水和进出乌梁素海的水样进行了采样分析。根 据已有的渔业水质标准 ［9 ］中的重金属元素标准， 对主要的重金属和有毒有害元素 Cd、 Ni、 Co、 Pb、 Cu、 Zn、 As、 Hg、 Cr、 F 等进行了分析。 3． 1乌梁素海湖泊水地球化学特征 根据在乌梁素海湖泊中心处采集的 3 处水样 分析结果 见表 4 表明， Cd、 Ni、 Co、 Pb、 Cu、 Zn、 As、 Cr Ⅵ 在湖水中含量均较低， 与渔业水质标准相 比， 均低于标准上限值; 但 Hg 和 F 较高， Hg 高出 662 第4 期 岩矿测试 http ∥ykcs． i3t． com． cn/ 2008 年 ChaoXing 渔业用水标准近 10 倍， F 高出 2 ～ 3 倍， 说明乌梁 素海湖水已出现 Hg、 F 的污染。湖泊水的 pH 在 W2 点处达到 9. 13， 呈强碱性特征， 与湖泊水的酸 碱性分布不均有关。湖泊水样品反映出在局部地 区湖泊水的 pH 呈碱性。 表 3乌梁素海湖底表层沉积物与深层沉积物中 组分平均含量对比① Table 3Comparison of analytical results of components in surface layer and deep layer of the sediment samples from the Wuliangsuhai Lake 组分 均值 表层深层 C3 组分 均值 表层深层 C3 S5072． 6308． 316． 45Ce57． 2959． 810． 96 orgC2． 10． 229． 66Y21． 7222． 700． 96 N2243． 07 376． 575． 96Cu23． 6624． 740． 96 Se0． 430． 123． 67Ag59． 6662． 900． 95 I6． 532． 003． 27Au1． 671． 780． 93 Br8． 742． 703． 24Th10． 3911． 130． 93 Sr748． 75296． 202． 53Tl0． 600． 650． 93 C4． 651． 922． 42Rb89． 9696． 520． 93 U5． 182． 342． 22Ti3025． 71 3260． 910． 93 Mo1． 550． 722． 14 K2O 2． 192． 370． 93 Cl1167． 12747． 651． 56Pb20． 0721． 670． 93 CaO11． 277． 801． 44V71． 9378． 400． 92 Hg27． 9