2.4 白洋淀沉积物中稀土元素的赋存特征及风险评价

稀土元素是指原子序数从57～71的15个镧系元素及与镧系元素密切相关的元素Y和Sc。稀土元素具有相同的外层价电子，其物理化学性质很相似。其中，从La到Eu称为轻稀土（又称铈组），Gd到Lu称为重稀土（又称钇组）。白洋淀沉积物中稀土元素的浓度见表2.17。从表2.17中可以看出，除La和Ce外，其他稀土元素的浓度的标准差很小，说明这些稀土元素受点位变化影响很小。与河北省土壤背景值相比，La、Er和Yb的浓度小于河北省土壤背景值，其他稀土元素的浓度是河北省土壤背景值的1.02～1.76倍。与中国土壤背景值相比，稀土元素的平均浓度是中国土壤背景值的0.88～1.58倍，说明这些稀土元素受人为影响的程度不大。

稀土元素的分布模式在研究其地球化学过程中很重要。其中，轻重稀土元素的比值能表示其富集程度： LREE / HREE = ∑（La-Eu）/∑（Gd-Lu+Y），若轻重稀土比值高，说明在该样品中轻稀土元素的相对富集，反之则表明该样品中重稀土元素相对富集。白洋淀沉积物中轻重稀土元素比值为5.36，明显高于中国土壤背景值3.86，说明白洋淀沉积物中轻重稀土元素发生了分馏，轻稀土元素相对富集。

利用地累积指数法对白洋淀沉积物中稀土元素的风险进行评价。由于缺乏Sc和Y两种元素的环境背景值，因此，仅采用河北省土壤背景值对狭义的稀土元素展开评价。白洋淀沉积物每个采样点稀土元素的地累积指数见图2.11。La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu的平均 I _geo 值为-0.70、0.21、-0.35、-0.28、-0.45、-0.33、-0.46、-0.54、-0.48、1.37、-0.62、-0.50、-0.61和-0.45，说明Ce处于无污染到中度污染水平；Ho处于中度污染水平；其他金属处于无污染水平。具体来说，从图2.11中可以看出，Ce在S6、S7、S9～S11、S14、S15和S35采样点属于无污染，其他采样点均处于无污染到中度污染水平；Pr在S32采样点，Nd在S20和S32采样点属于无污染到中度污染水平，其余采样点都处于无污染水平；Ho在S6和S9采样点处于无污染到中度污染水平，其余采样点处于中度污染水平；其余元素在所有采样点均处于无污染水平。以Ce为例，样品中Ce的含量高于河北省土壤背景值，然而地累积指数法评价结果显示，总体上白洋淀沉积物未受到Ce污染，但对某些局部地区而言，可能受到了人类活动的影响。