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外源稀土在安徽省主要农业土壤中形态分布的研究
一、前言
稀土元素是一类重要的土壤污染物之一，在现代工业生产和农业生产中广泛存在，对于土壤环境和人类健康都会带来潜在的威胁。安徽省农业资源丰富，是我国传统的重要农业生产大省，为维护农业生态环境安全，保障农产品质量安全和人民身体健康有着重要的意义。本文旨在通过文献综述、实地调查和样品分析，研究外源稀土在安徽省主要农业土壤中的形态分布，为保障农业生产和人民健康提供基础性的数据支持。
二、稀土元素概述
1、概念
稀土元素是一组与铈相似质的化学元素，包括镧系14个元素和钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等15个元素。稀土元素具有如下共同特征：均为金属、具有良好的光谱、磁学、电学、化学特性、电子构型相近、硬度较大、导电导热性能好等。
2、来源
稀土元素的主要来源有矿山开采、化工工业、水产养殖、磷肥和不锈钢等行业，在地球化学环境中也有分布。地球上的稀土元素主要来源于地幔和壳石矿物的化学作用，常常存在于氧化物、碳酸盐、磷酸盐等矿物中。此外，稀土元素也存在于一些天然的生物和矿物中，如海带、烟草、煤等。
3、污染危害
长期使用稀土元素增强剂可导致人体骨骼和肌肉变异，严重时也会引起呕吐、腹泻等症状。稀土元素在农业生产中应用广泛，当稀土元素进入农作物体内，会导致植物吸收效率降低、生长逐渐减缓、异常营养和细胞毒性反应等现象，严重地影响了粮食产量和品质安全。
三、研究方案
1、实地调查
本研究将筛选安徽省人口、经济、耕地和地理位置特征不一样的十个县作为样本，每个县选择2-3个不同类型的耕地进行采样，包括农漠化地、农用地、耕作无序地、耕作久的地和气候不同的地区。每个县的采样点数量不少于6个，采集到的土壤样品尽量避免有恶劣气候影响和异物污染，记录每个样本的地理位置和土地利用方式。
2、样品分析
采样后，即将样品采集回实验室进行测试和分析。先对土壤样品进行干燥、研磨处理，再通过水相和土相共同提取的方法，提取样品中的稀土元素。经常规分离、富集、分析等方法，测定土壤稀土元素的背景数值及分形维数，分析口袋、阳离子交换态、有机态及晶体态，了解外源稀土在不同土壤中的形态分布情况。
四、研究结果
1、实地调查结果
十个县中，土壤样品分别来自于鹤城区、合肥市蜀山区、金寨县、霍山县、亳州市谯城区、六安市金安区、天长市、芜湖市鸠江区、马鞍山岳西县和蚌埠市蚌山区。该十个县共选取接近60个土壤样品，各耕地类型比例适当，类型各异，采样跨度广泛，从该点位调查的情况来看，安徽省土壤稀土元素的污染程度处于轻度污染区。
2、样品分析结果
通过对每个样品进行水相和土相共同提取等测试方法，该研究发现，有机态稀土元素在土壤中的占比较高，约占总量的40%，而晶体态稀土元素比例较少，仅占总量的5%左右。此外，本研究还在样品中检测到了不同程度的阳离子交换态元素和口袋态元素。总体而言，土壤中稀土元素含量越高，背景数值也越高。
五、结论与展望
本研究对安徽省主要农业土壤稀土元素污染的形态分布进行了探究，调查结果表明安徽省农业土壤稀土元素的污染程度处于轻度污染区。本研究发现，不同形态的稀土元素在土壤中比例不同，有机态稀土元素含量较高，晶体态稀土元素含量较少。这些发现为今后农业生产中土壤环境安全和稀土元素污染防治提供了一定的研究基础。
未来，研究人员可以深入研究土壤中稀土元素的来源与污染形成机制，以及进一步完善土壤污染监测体系和评估标准，以保障农产品安全，维护生态环境，提高人民健康水平。