典型稀土礦區(qū)周邊土壤中稀土元素含量及賦存形態(tài)研究

王學(xué)鋒， 許春雪， 顧雪， 王亞平， 李開， 鮑征宇

(1.國家地質(zhì)實驗測試中心， 北京 100037；2.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所， 北京 100029；3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430074；4.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所， 河北 廊坊 065000；5.廣東核力工程勘察院， 廣東 廣州 510800)

稀土元素(REE)指鑭系(La-Lu)元素及化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y)在內(nèi)的共17個元素。由于其物理化學(xué)性質(zhì)的獨特性，常作為一種地球化學(xué)指示劑被國內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用[1-4]。我國稀土資源豐富，大部分的稀土礦分布在內(nèi)蒙古、江西、四川等地，北方地區(qū)富集以鈰為主的礦物晶格型輕稀土礦，南方地區(qū)富集離子吸附型中重稀土礦，具有“北輕南重”的分布特征[5]。隨著稀土的大量開采與應(yīng)用，稀土元素進(jìn)入土壤的量也逐年上升，導(dǎo)致了多種生態(tài)環(huán)境污染問題。

土壤中元素的遷移能力、生物有效性等行為并不簡單地取決于它們的總濃度，更多地依賴于元素在土壤中的賦存形態(tài)[6-7]。目前稀土元素形態(tài)分析通常采用Tessier順序提取法和BCR順序提取法[8-11]，將單一的分析元素全量轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鲈馗餍螒B(tài)含量。王立軍等[12]利用Tessier法對中國不同地帶土壤中的稀土元素賦存形態(tài)進(jìn)行了研究，各形態(tài)稀土含量為：殘渣態(tài)>交換態(tài)>鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)>有機(jī)態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)，即稀土元素主要以穩(wěn)定的殘渣態(tài)存在，環(huán)境活性較低。Rao等[9]通過BCR法對印度Ingaldhal銅礦周邊污染土壤進(jìn)行稀土元素形態(tài)分析，各形態(tài)高低分布為：殘渣態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>弱酸提取態(tài)，該土壤中稀土元素主要以殘渣態(tài)和可還原態(tài)形式存在。muc等[13]對Kocˇani稻田土壤的稀土形態(tài)分析表明，稀土元素主要以殘渣態(tài)和可氧化態(tài)形式存在，殘渣態(tài)中輕稀土元素的比例高于中重稀土元素。不同的土壤母質(zhì)、稀土來源以及環(huán)境條件都會影響土壤中稀土元素的賦存形態(tài)，礦區(qū)周邊土壤與自然景觀區(qū)土壤中稀土的賦存形態(tài)存在一定的差異[12-15]。郭偉等[16]研究表明內(nèi)蒙古白云鄂博尾礦庫邊緣50m以內(nèi)的區(qū)域中土壤稀土含量最高可達(dá)全國土壤背景值的上百倍，受西北風(fēng)影響，下風(fēng)向東南方位污染最為嚴(yán)重。金姝蘭等[17]調(diào)查發(fā)現(xiàn)江西省龍南縣重稀土礦區(qū)周邊土壤中的稀土元素含量(976.94μg/g)是全國土壤背景值的5.09倍，各形態(tài)高低分布為：可還原態(tài)稀土>可氧化態(tài)稀土>酸提取態(tài)稀土>殘渣態(tài)稀土。

目前國內(nèi)外學(xué)者對于土壤中的稀土元素研究，主要集中在稀土元素的含量及空間分布特征，形態(tài)分析相對較弱，且各個學(xué)者在形態(tài)提取中采用的順序提取法不盡相同，其結(jié)果缺乏可對比性。我國土壤稀土形態(tài)的研究大多針對南方地區(qū)離子型中重稀土礦區(qū)周邊土壤，北方地區(qū)礦物晶格型輕稀土礦周邊土壤中的稀土形態(tài)研究鮮有報道。本文擬利用歐盟BCR順序提取法、電感耦合等離子體質(zhì)譜測定的方法對內(nèi)蒙古和江西兩種不同類型的稀土礦區(qū)周邊土壤進(jìn)行稀土元素含量和形態(tài)的分析調(diào)查，采用同一標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行實驗與對比分析，探討其分布特征、影響因素及治理方法，旨在了解不同類型礦區(qū)土壤稀土污染特征，為稀土礦的開采利用、礦區(qū)污染治理提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 研究區(qū)概況

本文選取我國內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦區(qū)和江西贛南稀土礦區(qū)作為研究區(qū)域，采樣點分布情況如表1所示。

(1)內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦區(qū)：白云鄂博礦區(qū)隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，礦區(qū)內(nèi)90%以上的稀土元素以獨立礦物存在，以獨居石和氟碳鈰礦等輕稀土礦為主，開采方式主要是露天開采[16]。白云鄂博尾礦區(qū)屬溫帶大陸性氣候，常年低溫少雨、干旱多風(fēng)，土壤類型以栗鈣土為主。尾礦庫外露的礦砂和粉塵隨風(fēng)飄散后沉積于礦區(qū)周邊土壤中。

(2)江西贛南稀土礦區(qū)：江西省龍南、定南、全南三縣是江西贛州三大稀土產(chǎn)區(qū)，礦區(qū)主要為大規(guī)模的表生離子吸附型中重稀土礦床，多采用露天開采工藝[18]。江西贛南地區(qū)位于中亞熱帶常綠闊葉林帶，氣候溫暖潮濕，土壤類型以磚紅壤為主。在稀土開采的過程中會剝離大量的礦石，產(chǎn)生大量的尾砂以及剝離物，導(dǎo)致附近土壤中稀土元素存在一定程度的富集。

表1采樣點分布情況

Table 1 Information of soil sampling points in collecting areas

樣品編號采樣地點采樣點概況土壤類型BTS-1內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦壩70m處荒地栗鈣土BTS-2內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦壩8km處農(nóng)田區(qū)栗鈣土BTS-3內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦壩16km處農(nóng)田區(qū)栗鈣土JXS-1江西贛南龍南黃沙窯礦區(qū)邊磚紅壤JXS-2江西贛南龍南黃沙礦區(qū)農(nóng)田區(qū)磚紅壤JXS-3江西贛南定南嶺北蔡陽農(nóng)田區(qū)磚紅壤

1.2 樣品采集處理

本研究選擇6個典型采樣地點，采集表層或耕作層(0～20cm內(nèi))土壤，用多點采樣法混勻，將碎石、植物根系、生物殘骸等雜質(zhì)去除，自然風(fēng)干，進(jìn)一步混合均勻，用四分法取25g樣品在瑪瑙研缽中充分研磨，過200目篩，儲存在樣品袋中，供分析測試使用。

1.3 實驗方法

稀土元素含量分析采用封閉酸溶法[19-22]。稱取25mg樣品于封閉溶樣器的內(nèi)罐中，加入1mL氫氟酸、0.5mL硝酸，密封。將溶樣器放入烘箱中，加熱24h，溫度控制在185±5℃左右。冷卻后取出內(nèi)罐，置于電熱板上加熱120℃蒸干，再加入0.5mL硝酸蒸干，重復(fù)操作此步驟一次。加入5mL 50%硝酸，再次密封，放入烘箱中，130℃加熱3h。冷卻后取出內(nèi)罐，將溶液轉(zhuǎn)移至塑料瓶中。用水稀釋，定容至50mL，搖勻，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定鑭系(Pm除外)和釔(Y)15個元素的濃度。通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW07402、GBW07430、GBW07158、GBW07161)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控[23]，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稀土元素測定值均在(認(rèn)定值±不確定度)范圍內(nèi)，滿足研究需求。

稀土元素形態(tài)提取采用歐盟BCR順序提取法[6,10，24]，其操作簡單，重現(xiàn)性好，將稀土元素分為弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘渣態(tài)，具體步驟見表2。采用ICP-MS對6個土壤樣品中稀土元素各形態(tài)含量進(jìn)行測定。在BCR順序提取過程中，使用國際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)BCR-701進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控[25]，Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的分析誤差均小于20%，從而驗證了方法的可靠性。6個樣品中稀土元素四個相態(tài)的加和值與總含量值在誤差范圍內(nèi)相一致，稀土元素的回收率在82.8%～115.8%之間，滿足了研究工作的需求。

表2 BCR順序提取法

Table 2 BCR sequential extraction procedure

步驟形態(tài)提取方法1弱酸提取態(tài)40mL 0.11mol/L 乙酸提取,22±5℃,振蕩提取16h,離心分離2可還原態(tài)40mL 0.5mol/L 鹽酸羥胺提取,22±5℃,振蕩提取16h,離心分離3可氧化態(tài)10mL過氧化氫,室溫消化1h;82±5℃消化,體積減至約3mL;再加入10mL過氧化氫,82±5℃消化,體積減至約1mL;加入50mL 1.0mol/L乙酸銨,22±5℃,振蕩提取16h,離心分離4殘渣態(tài)封閉酸溶

ICP-MS在稀土元素測試過程中的工作參數(shù)見表3，上機(jī)分析使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液為各元素的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，由各單元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)逐級稀釋配制而成。質(zhì)譜最佳調(diào)諧液為2μg/L的Li、Be、Co、In、Bi、U標(biāo)準(zhǔn)溶液，內(nèi)標(biāo)溶液為10μg/L的Rh和Re混合溶液。稀土元素測試時均選擇靈敏度較高、不受干擾的同位素，依次為：139La、140Ce、141Pr、146Nd、147Sm、153Eu、157Gd、159Tb、163Dy、165Ho、166Er、169Tm、172Yb、175Lu、89Y。土壤樣品的化學(xué)處理和上機(jī)測試均在國家地質(zhì)實驗測試中心完成。

表3 ICP-MS工作參數(shù)

Table 3 Working parameters of ICP-MS

工作參數(shù)設(shè)定條件工作參數(shù)設(shè)定條件ICP功率1300W測量方式跳峰冷卻氣流量13.0L/min掃描次數(shù)50輔助氣流量0.75L/min停留時間/通道10ms霧化氣流量1.0L/min每個質(zhì)量通道數(shù)3采樣錐孔徑1.0mm總采集時間48s截取錐孔徑0.7mm

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤中稀土元素含量及分布特征

6個土壤樣品中15個稀土元素測定結(jié)果見表4。各采樣點稀土元素在含量上存在較大差異，總含量約為264～15955μg/g，均高于全國土壤背景值；在分布上表現(xiàn)為原子序數(shù)為偶數(shù)的稀土元素含量大于原子序數(shù)為奇數(shù)的稀土元素含量，遵循Odd-Harkins規(guī)則。輕稀土元素含量顯著大于重稀土元素，La、Ce、Pr、Nd、Sm占主導(dǎo)位置，La占REE總量(∑REE)的9.18%～24.6%，Ce占REE總量的13.8%～48.2%。

表4土壤中稀土元素含量及特征參數(shù)

Table 4 Concentrations and characteristic parameters of REE in soils

元素含量(μg/g)BTS-1BTS-2BTS-3JXS-1JXS-2JXS-3全國土壤背景值(μg/g)Y89.126.227.941331416722.9La393144749.794.693.726239.7Ce769688410514214331568.4Pr83696.811.425.927.457.87.17Nd296833942.210611221726.4Sm24029.67.3336.640.940.65.22Eu42.55.321.322.532.613.121.03Gd69.49.055.5548.347.632.04.60Tb7.421.190.879.438.834.900.63Dy44.27.835.3161.353.829.34.13Ho3.951.051.0412.110.35.270.87Er22.24.233.0735.328.515.12.54Tm0.720.350.415.143.851.940.37Yb4.212.272.7633.623.712.22.44Lu0.550.350.435.023.411.780.36∑REE159551854264 1030 9141165 186LREE157131801 216 407 420 895 147HREE241 52.547.3 623 494 269 38.8LREEHREE65.0 34.3 4.58 0.65 0.85 3.323.81δEu0.770.770.610.180.180.260.63δCe0.980.981.020.680.670.590.91

注：REE為不含Pm、Sc的15個稀土元素的總含量, LREE為輕稀土元素La～Eu，HREE為重稀土元素Gd～Lu+Y。全國土壤背景值參考《中國土壤元素背景值》[26]。

白云鄂博土壤樣品中明顯富集輕稀土元素，主要為Ce、La、Nd、Pr、Sm；贛南三個土壤樣品中富集重稀土元素和Y元素，Y含量依次為：413μg/g、314μg/g、167μg/g，遠(yuǎn)高于全國背景值(22.9μg/g)，說明了稀土元素在地理空間分布上具有差異性，同時驗證了我國稀土分布“南重北輕”的特點。各采樣點的稀土元素含量高于全國背景值，說明在稀土礦的礦化蝕變和開采利用過程中，稀土元素發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致周邊土壤出現(xiàn)了富集。距離礦區(qū)越近，土壤中的稀土含量越高，污染問題越嚴(yán)重，說明了土壤稀土含量與礦區(qū)距離呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與前人研究結(jié)果一致[16,27]。

對6個土壤樣品的稀土元素進(jìn)行球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化，如圖1所示，各樣品值與中國土壤背景值的球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布曲線趨勢相似，均表現(xiàn)向右傾斜型，輕稀土相對富集，輕重稀土發(fā)生分異。LREE/HREE分布位于0.65～65.0，說明了輕、重稀土元素分餾程度明顯。白云鄂博樣品δEu在0.61～0.77之間，δCe為0.98～1.02，異常程度與中國土壤背景值(δEu為0.63，δCe為0.91)相近，說明了白云鄂博尾礦區(qū)周邊土壤中稀土元素的分配模式幾乎沒有發(fā)生變化；贛南礦區(qū)周邊土壤中δEu為0.18～0.26，δCe為0.59～0.68，顯著低于全國土壤背景值，呈現(xiàn)明顯的Eu、Ce負(fù)異常，說明了江西贛南礦區(qū)周邊土壤中稀土元素分異明顯，與弱酸性的土壤環(huán)境中稀土元素容易發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化有關(guān)。

圖1 土壤樣品稀土元素分配曲線Fig.1 Chondrite-normallized REE distribution patterns in soils

2.2 土壤中稀土元素的形態(tài)特征

BCR順序提取法中，弱酸提取態(tài)是指交換吸附在土壤中黏土礦物和其他成分(腐植質(zhì)等)上的元素以及與碳酸鹽結(jié)合的元素，是自然環(huán)境中最容易被植物吸收利用的形態(tài)，具有較高的活性；可還原態(tài)是指與鐵錳水合氧化物結(jié)合的元素，pH<7時，稀土元素容易水解，具有一定的生物有效性；可氧化態(tài)是指與有機(jī)物和硫化物結(jié)合的元素，在強(qiáng)氧化劑的條件下才可以釋放；殘渣態(tài)是指硅酸鹽、原生、次生礦物等晶格里的元素，最為穩(wěn)定，很難進(jìn)入環(huán)境中。

6個土壤樣品的形態(tài)分析結(jié)果如圖2所示。內(nèi)蒙古白云鄂博和江西贛南礦區(qū)周邊土壤樣品中稀土元素具有不同的形態(tài)特征。①白云鄂博土壤樣品中稀土元素的分布為：殘渣態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>弱酸提取態(tài)，其中殘渣態(tài)的比例最高，為64.0%～89.4%，弱酸提取態(tài)的比例僅為0.63%～1.11%；贛南土壤樣品中稀土元素的分布為：可還原態(tài)>弱酸提取態(tài)>殘渣態(tài)>可氧化態(tài)，其中可還原態(tài)的比例為62.4%～70.1%，弱酸提取態(tài)的比例為9.12%～21.0%。贛南土壤樣品中稀土元素的弱酸提取態(tài)顯著高于白云鄂博土壤樣品，其具有更高的遷移性和生物活性。②白云鄂博土壤樣品的稀土殘渣態(tài)分布曲線類似于“V”字形，輕稀土La、Ce和重稀土Yb、Sc、Lu的含量都高于中間的稀土Gd、Tb、Dy等元素含量；而贛南土壤樣品稀土殘渣態(tài)中同樣是輕稀土和重稀土的含量高于中稀土含量，由于Eu的獨特性質(zhì)，不容易遷移轉(zhuǎn)化，在殘渣態(tài)中相對其他元素含量較高，故稀土殘渣態(tài)的分布曲線類似于“W”字形。

圖2 土壤樣品稀土形態(tài)分布圖Fig.2 REE fractions in soils

綜上所述，內(nèi)蒙古白云鄂博尾礦區(qū)周邊土壤中稀土元素主要以殘渣態(tài)形式存在，弱酸提取態(tài)含量較低，表明了礦區(qū)周邊土壤雖然受稀土尾礦的侵染，稀土元素含量較高，但是其生物活性較低，對周邊環(huán)境的污染較小，與前人研究結(jié)果一致[16,27]。由于白云鄂博稀土礦主要以獨居石、氟碳鈰礦等晶格型礦物存在，礦區(qū)屬于大陸性氣候，常年干燥少雨，礦石以物理風(fēng)化作用為主，稀土元素很難被解離出來，因此稀土原礦的污染并沒有改變周邊土壤中稀土元素的賦存形式。江西贛南礦區(qū)周邊土壤中弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)所占比例遠(yuǎn)大于殘渣態(tài)，說明了該土壤中稀土元素具有較高的活動性，容易被動植物吸收利用，存在一定的環(huán)境污染。這一現(xiàn)象與贛南地區(qū)土壤為典型南方酸性磚紅壤有關(guān)，酸性環(huán)境有利于稀土元素的遷移轉(zhuǎn)化[15,28]。前人研究也有相似結(jié)論，認(rèn)為當(dāng)稀土元素所處環(huán)境pH值為酸性時，其容易發(fā)生水解并與鐵錳氧化物相結(jié)合，使得可還原態(tài)含量升高，在土壤全風(fēng)化層呈吸附狀態(tài)，在黏土中大量富集[29-30]。

2.3 稀土元素形態(tài)的影響因素

土壤中稀土元素的各形態(tài)含量主要受pH值、有機(jī)質(zhì)含量和礦物組成等多種因素影響[27,30-31]。本文采用pH計測定了6個土壤樣品的pH值(土水比為1∶1)，X射線衍射儀測定了樣品的礦物組成。各土壤樣品的pH值、黏土礦物含量等以及稀土各形態(tài)百分比見表5。

表5土壤理化性質(zhì)和形態(tài)測定結(jié)果

Table 5 Results of soil physicochemical properties and REE fractions

樣品編號pH黏土礦物含量(%)弱酸提取態(tài)稀土含量百分比(%)可還原態(tài)稀土含量百分比(%)可氧化態(tài)稀土含量百分比(%)殘渣態(tài)稀土含量百分比(%)稀土總量(μg/g)BTS-18.3218.71.117.202.3489.415437BTS-28.287.50.9511.816.071.31580BTS-38.2515.20.6323.511.964.0267JXS-15.1832.816.662.48.9312.0988JXS-25.7239.69.1270.112.08.78842JXS-34.5124.221.062.49.676.901087

注：稀土元素各相態(tài)百分比為該相態(tài)稀土含量/稀土總量×100%。

白云鄂博土壤樣品的pH值為8.25～8.32，呈弱堿性；贛南土壤樣品的pH值為4.51～5.72，呈酸性。白云鄂博礦區(qū)堿性土壤中，殘渣態(tài)稀土元素占稀土元素總量的比例為64.0%～89.4%。贛南酸性土壤中，殘渣態(tài)稀土元素僅占稀土元素總量的比例為6.90%～12.0%，非殘渣態(tài)含量可高達(dá)90%以上。堿性土壤中稀土元素的殘渣態(tài)占比明顯高于酸性土壤，隨著pH值的降低，稀土元素的弱酸提取態(tài)含量不斷升高，殘渣態(tài)含量呈下降趨勢。與前人研究[17,31]一致，即pH 值與弱酸提取態(tài)稀土含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

白云鄂博地區(qū)土壤來源于基底花崗巖、白云巖、板巖、大理巖等復(fù)雜巖體風(fēng)化，成分較為復(fù)雜，土壤中黏土礦物含量約為7.5%～18.7%；贛南地區(qū)土壤主要來源于該地區(qū)花崗巖基底的風(fēng)化剝蝕，土壤中黏土礦物含量平均為24.2%～39.6%，明顯高于白云鄂博地區(qū)。贛南地區(qū)土壤樣品中的弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)稀土元素含量相比白云鄂博地區(qū)土壤較高，是由于稀土元素容易吸附到黏土礦物中，當(dāng)土壤中黏土礦物、游離鐵氧化物的含量較為豐富時，與弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)稀土元素結(jié)合程度增加，導(dǎo)致了對應(yīng)的相態(tài)稀土含量升高，前人研究[29-31]也證實了這一觀點。

2.4 土壤稀土污染現(xiàn)狀和治理探討

內(nèi)蒙古和江西土壤樣品中稀土元素含量和形態(tài)分析研究表明，稀土礦的開采會導(dǎo)致大量稀土元素發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化，進(jìn)入礦區(qū)周邊土壤中，造成環(huán)境污染。稀土元素生物有效態(tài)主要指弱酸提取態(tài)，在土壤環(huán)境中長期積累勢必破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而危及動植物健康，因此需要高度重視稀土資源開發(fā)導(dǎo)致的土壤環(huán)境污染，并對其進(jìn)行有效防治。

白云鄂博礦區(qū)周邊污染土壤中，稀土元素的主要來源是尾礦渣隨著降水和強(qiáng)風(fēng)的擴(kuò)散，在土壤中以獨立礦物形式存在，在各形態(tài)中以殘渣態(tài)為主，占稀土總量比值約為64.0%～89.4%(表5)，生物有效性較低。目前針對白云鄂博礦區(qū)周邊土壤污染治理的研究相對較少，其治理措施以預(yù)防為主[16]，如建立渣場或渣庫存放采礦廢渣等，通過抑制塵粉飛揚來降低環(huán)境污染。

贛南礦區(qū)周邊污染土壤富集重稀土元素，其在土壤中的主要存在形式是弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)，如JXS-1、JXS-2、JXS-3弱酸提取態(tài)稀土元素含量占稀土總量比值約為16.6%、9.12%、21.0%(表5)，具有較高的遷移性和生物活性。結(jié)合南方地區(qū)紅土酸性、黏性較強(qiáng)等特點，對污染土壤的治理建議主要采用化學(xué)改良和生物改良結(jié)合法[18,32]。首先，對污染土壤進(jìn)行化學(xué)改良，加入天然礦物改良劑蒙脫石、凹凸棒土等，調(diào)節(jié)土壤pH值，使稀土元素發(fā)生吸附、氧化還原、沉淀反應(yīng)，由弱酸提取態(tài)向可氧化態(tài)轉(zhuǎn)移，降低其生物可利用性。其次，對污染土壤進(jìn)行生物改良，通過選擇稀土元素提取能力強(qiáng)和積累量較高的微生物或植物，將稀土元素向生物轉(zhuǎn)移，從而改善土壤環(huán)境，使稀土元素含量恢復(fù)至“安全”水平。

3 結(jié)論

本文對內(nèi)蒙古白云鄂博稀土尾礦區(qū)和江西贛南稀土礦區(qū)周邊土壤樣品中稀土元素的研究結(jié)果表明，兩地稀土含量均高于全國土壤背景值，稀土含量特征與形態(tài)分布規(guī)律不同。白云鄂博土壤樣品明顯富集輕稀土元素，稀土元素主要以殘渣態(tài)存在，說明其生物有效性較低，環(huán)境污染較??；贛南土壤樣品富集重稀土元素，稀土元素主要以弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)存在，其生物有效性較高，存在一定的環(huán)境污染。pH 和黏土礦物含量是影響土壤中稀土元素形態(tài)分布的重要因素。在稀土污染治理方面，白云鄂博尾礦區(qū)周邊土壤應(yīng)以預(yù)防為主，通過降低塵粉擴(kuò)散來減少污染；贛南礦區(qū)周邊土壤可采用化學(xué)法和生物法來綜合治理，通過降低土壤中稀土生物有效態(tài)，使土壤中稀土元素含量降到“安全”水平。本研究為今后的稀土開采和土壤污染治理提供了可靠的實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)，具有較好的科學(xué)意義。

致謝： 感謝國家地質(zhì)實驗測試中心王蘇明教授級高級工程師、孫德忠教授級高級工程師、安子怡高級工程師在實驗測試過程中提供的技術(shù)支持，以及中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所吳石頭博士、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)田歡博士在數(shù)據(jù)處理討論中提供的建議。