地球化学研究所提出“亲人”元素（Anthropophile elements）的概念

河流承载了近90%的从陆地输送到海洋的物质，在元素的地球化学循环中起着重要作用，而河流颗粒物是这些物质的主要载体。因此，河流颗粒物已成为研究陆壳风化强度、重建上地壳组成和历史、计算运输到海洋的物质通量以及判定河流碳循环对全球气候的影响的重要研究对象。目前，国际上流域研究主要集中在背景区大河流如亚马逊河和有限的自然源元素，受人类活动干扰的中小型河流及与人类活动息息相关的元素的研究还非常有限。 

中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室陈玖斌研究员及其合作者对典型污染河流－法国塞纳河颗粒物中元素地球化学特征进行了系统研究。作者收集了流域空间、时间、河流纵剖面、背景岩石、河漫滩淤泥以及人为污染源等六大系列样品，仔细分析了样品的粒径、矿物组成、有机物含量等地化参数以及碱金属、碱土金属、类金属元素、稀土元素、重金属等50多种元素的地球化学行为。取得的主要研究成果有： 

1）除背景岩石外，河流水动力分选效应是颗粒物元素地球化学行为的重要控制因素。受其影响，河岸淤泥与悬浮颗粒物，甚至洪水期和枯水期颗粒物之间都具有不同的地球化学特征，洪水期样品（含河岸淤泥）会明显富集碳酸盐、锆石、长石等大或重矿物及与其相关的元素如Ca、Na、Zr及稀土元素等； 

2）由于人为源贡献，枯水期样品会明显富集Zn、Cu、Cd、Pb、Mo、Sn、Cr、Ag、Sb等与人类活动息息相关的元素。与自然源元素一样，这些元素也受河流水动力分选效应影响； 

3）亚马逊河与塞纳河自然源颗粒物（主要为粘土矿物）地球化学特征相似，因此，同上陆壳一样，可作为污染河流研究的背景参照物； 

4）河漫滩甚至河床沉积物具有与悬浮颗粒物不同的地球化学特征，因此，不能用来代替河流颗粒物。这对以往从单纯研究河床或河漫滩沉积物取得的认知提出了挑战。 

鉴于人为干扰元素如Zn、Cu、Cd、Pb等完全不同的地球化学特征，在前人提出并被普遍接受和应用的亲石（lithophile）、亲铁（siderophile）元素的基础上，作者提出了亲人元素“anthropophile elements”的概念，以强调这些元素在河流甚至其他环境地球化学研究中的重要意义。研究指出，在开展河流或流域相关研究时，必须考虑河流水动力分选效应对不同载体的影响。同时，研究也预示着当前得到的元素输入到海洋的通量可能具有明显误差，需要重新计算。 

以上成果论文“Anthropophile elements in river sediments: Overview from the Seine River, France” 刚刚发表在Geochemistry，Geophysics and Geosystems （2014, 15, 4526-4546）。论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014GC005516/full。 （陈玖斌课题组供稿）