印度泰米尔纳德邦东海岸河流沉积物的环境磁学特征与粒度分析：以加迪拉姆河和乌帕纳尔河为例

本研究针对印度泰米尔纳德邦加迪拉姆河与乌帕纳尔河沉积物污染缺乏环境磁学评估的问题，通过系统分析沉积物粒度特征、重金属含量（Al、Fe、Ti等）及磁化率参数（χlf、χhf、χfd%），揭示了两条河流沉积物中磁性矿物组成与污染水平的关联性，证实环境磁学可作为城市河流污染快速监测的有效工具，成果发表于《Regional Studies in Marine Science》。

　　

在印度泰米尔纳德邦东海岸，快速城市化和工业化正对河流生态系统造成严峻挑战。加迪拉姆河与乌帕纳尔河作为注入孟加拉湾的重要水系，其沉积物成为重金属污染的"终极汇集体"。然而，传统污染监测方法存在耗时、破坏样本等局限，而环境磁学（Environmental magnetism）这一通过分析沉积物磁性特征来追溯污染源的非破坏性技术，在该区域尚未得到充分应用。

为填补这一空白，印度安纳马莱大学地球科学系（Department of Earth Sciences, Annamalai University）的研究团队开展了开创性工作。他们于2023年8月系统采集了两条河流27个表层沉积物样本（20个来自加迪拉姆河，7个来自乌帕纳尔河），采用低频磁化率（χ_lf）、高频磁化率（χ_hf）和频率依赖性（χ_fd%）等磁学参数测定，结合粒度分析和重金属含量检测，首次揭示了该区域河流沉积物的磁学特征与污染水平的定量关系。

关键技术包括：1）手持GPS精确定位采样点；2）激光衍射法测定砂（sand）、粉砂（silt）、黏土（clay）比例；3）ICP-MS检测10种重金属（Al、Fe、Ti等）；4）Bartington MS2磁化率仪测定磁性参数；5）SPSS 27进行Pearson相关性分析。

文本ural characteristics of sediments
粒度分析显示加迪拉姆河沉积物以砂（48.17-91.22%）和粉砂为主，含少量黏土，而乌帕纳尔河则以砂（87.31-98.12%）占绝对优势。这种差异反映了两条河流水动力条件的显著不同——乌帕纳尔河更强的水流导致细颗粒物质更易被搬运。

Heavy metal concentrations dissemination
重金属浓度排序均为Al>Fe>Ti>Mn>Zn>Cr，但加迪拉姆河的Cu含量高于Ni，而乌帕纳尔河相反。地累积指数（I_geo）显示部分重金属达中度至极度污染水平，暗示沿岸工业排放和农业活动的复合影响。

Magnetic susceptibility and measurements
乌帕纳尔河低频磁化率（χ_lf均值151.5×10^-6 m³/kg）显著高于加迪拉姆河（54.21×10^-6 m³/kg），表明前者含更多铁磁性矿物（ferromagnetic）。频率依赖性（χ_fd%）分析揭示加迪拉姆河存在混合磁性颗粒，而乌帕纳尔河缺乏超顺磁性颗粒（SP）。

Conclusion
该研究证实砂粒含量与χ_lf呈显著正相关（p<0.05），建立了粒度特征-磁性参数-污染水平的定量关系模型。环境磁学技术被证明能高效识别城市河流污染热点，为发展中国家低成本环境监测提供了范例。团队特别指出，乌帕纳尔河异常高的磁化率可能源于沿岸工业区排放的磁性颗粒物，这一发现为后续污染溯源研究指明了方向。

这项发表于《Regional Studies in Marine Science》的成果，不仅填补了印度东海岸河流环境磁学研究的空白，更创新性地将沉积物粒度特征与磁学参数关联，为理解污染物迁移转化机制提供了新视角。其提出的"磁性指纹"识别方法，对全球类似气候区河流的快速环境评估具有重要参考价值。