廣東省陽江-茂名地區(qū)1︰25萬土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估

賈黎黎,李婷婷,朱 鑫,趙 藝

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州510080）

（Guangdong Geological Survey,Guangzhou 510080,Guangdong）

廣東省陽江-茂名地區(qū)1︰25萬土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估

賈黎黎,李婷婷,朱 鑫,趙 藝

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州510080）

（Guangdong Geological Survey,Guangzhou 510080,Guangdong）

陽江－茂名調(diào)查區(qū)地處廣東省西南部，東毗珠江三角洲，西臨湛江，北連廣西壯族自治區(qū)，南臨中國南海，區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)等發(fā)展勢(shì)頭良好。本文基于陽江-茂名地區(qū)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查成果數(shù)據(jù)，參照土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范，對(duì)陽江-茂名地區(qū)進(jìn)行了土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估研究，取得了以下初步成果：評(píng)估區(qū)內(nèi)土地質(zhì)量整體良好，其中以優(yōu)質(zhì)土壤為主，占評(píng)估區(qū)總面積的比例為52.35%，在全區(qū)廣泛分布；其次為良好級(jí)土壤，占評(píng)估區(qū)總面積的比例為45.06%，主要分布在評(píng)估區(qū)東部陽西縣的程村鎮(zhèn)、溪頭鎮(zhèn)、上洋鎮(zhèn)以及茂名市電城鎮(zhèn)和西北部化州市的合江鎮(zhèn)、文樓鎮(zhèn)等地區(qū)；中等土壤占總面積的比例1.9%，主要在高州市石板鎮(zhèn)、茂名市市區(qū)等地區(qū)分布；差等級(jí)以及劣等土壤在評(píng)估區(qū)內(nèi)分布極少，面積僅62.79 km2，占評(píng)估區(qū)總面積的0.69%，在評(píng)估區(qū)內(nèi)零星分布。土壤質(zhì)量地球化學(xué)綜合評(píng)估結(jié)果表明，廣東省陽江-茂名地區(qū)具有良好的土地質(zhì)量，這一評(píng)估結(jié)果與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、旅游業(yè)為主的實(shí)際情況吻合，評(píng)估方法實(shí)用可靠。

陽江-茂名；多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查；土地質(zhì)量評(píng)估

土地是人類生存最基本的自然資源，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和工業(yè)化、城市化進(jìn)程的不斷加快，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量問題日趨突出，可利用土地資源的減少和退化，人與地之間的供需矛盾日益突出，土地質(zhì)量問題已成為各國政府和民眾所關(guān)注的焦點(diǎn)。合理開發(fā)利用土地資源，發(fā)揮有限土地的最大生產(chǎn)潛力，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義[1-4]。本次工作以廣東省陽江-茂名地區(qū)作為研究對(duì)象，在多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查的基礎(chǔ)上開展1︰25萬土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估，可為研究和制定區(qū)域內(nèi)土地資源規(guī)劃、整理和開發(fā)利用，進(jìn)行農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)區(qū)劃和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，制定經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

陽江－茂名調(diào)查區(qū)地處廣東省西南部，東毗珠江三角洲，西臨湛江，北連廣西壯族自治區(qū)，南臨中國南海。行政區(qū)包括茂名市和陽江市2個(gè)地級(jí)市（江城區(qū)、陽東縣、陽西縣、陽春市、茂南區(qū)、茂港區(qū)、電白縣、高州市、化州市等9個(gè)市、縣、區(qū)，不包括信宜市）。境內(nèi)海岸線曲折，港灣多，海岸線總長達(dá)589.9 km。本次調(diào)查工作范圍總面積9100 km2，研究區(qū)處于北回歸線以南，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤，雨量充沛。全年平均氣溫22℃以上，年平均降雨量在1530～2346 mm之間。

研究區(qū)內(nèi)主要有8種土壤類型，分別為水稻土、黃壤、紅壤、赤紅壤、磚紅壤、沼澤土、濱海鹽土、酸性硫酸鹽。這些土壤發(fā)育于多種地貌類型，在南亞熱帶生物、氣候條件作用下，土壤形成具有強(qiáng)烈的地質(zhì)風(fēng)化、淋浴作用和旺盛的生物循環(huán)等特點(diǎn)，受氣候生物帶影響，山地土壤又呈垂直分布。一般海拔400 m以下為赤紅壤，400～600 m之間為紅壤，600米以上的黃壤。還受不同的中小地形、水文地質(zhì)條件、成土母質(zhì)及人為的影響，形成區(qū)域性或土壤類型組合形分布。區(qū)內(nèi)土壤成土母質(zhì)主要以花崗巖、片麻巖、砂頁巖為主。

1.2 采樣及分析方法

陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估研究數(shù)據(jù)是采用廣東陽江-茂名地區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查成果數(shù)據(jù)，選擇研究區(qū)表層土壤的有益、有害元素和pH等理化性質(zhì)進(jìn)行土壤質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估。土壤按采樣密度為1個(gè)點(diǎn)/km2采樣，野外采樣點(diǎn)按照公里網(wǎng)格均勻采集，同時(shí)考慮到樣品土壤類型的統(tǒng)一性，部分樣品采樣時(shí)做了適當(dāng)調(diào)整，總體上，樣品在網(wǎng)格的中央采集，采集的樣品具有較好的代表性和充分的合理性。采樣時(shí)避開明顯點(diǎn)狀污染地段、垃圾土及新近堆積土、田坎，采集地表至20 cm深的土柱，并去除樣品中的雜草、草根、礫石、磚塊、肥料團(tuán)塊等雜物。為增加土壤樣品的代表性，采樣過程中采用多點(diǎn)采樣法采集4-5個(gè)樣品組合成一個(gè)土壤樣品。

本次樣品分析工作由廣東省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)。樣品分析采用以等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）、等離子體光學(xué)發(fā)射光譜儀（ICP-OES）和X射線熒光光譜儀（XRF）為主體，結(jié)合其他先進(jìn)靈敏的專項(xiàng)分析儀器為基礎(chǔ)的分析配套方案，該方案經(jīng)過大規(guī)模樣品的實(shí)際分析驗(yàn)證成為最成熟的方法組合。

2 評(píng)估方法

根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局編制的《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》[5]，以1︰25萬多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查及異常查證取得的表層土壤重金屬元素（砷、鎘、銅、鉻、汞、鎳、鉛、鋅）及肥力指標(biāo)（全氮、全磷、全鉀）、pH值等為依據(jù)，參照土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)廣東省陽江-茂名地區(qū)土地地球化學(xué)質(zhì)量相對(duì)優(yōu)劣進(jìn)行綜合評(píng)估。

2.1 土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分方法

主要對(duì)土壤中砷、鎘、鉻、鉛、汞、鎳、銅、鋅等重金屬元素進(jìn)行分析，計(jì)算出土壤污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)Pi，公式如下：

式中，Ci為土壤中i指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度，Si為污染物i在土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中給出的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。

按照表1所示的土壤單項(xiàng)污染指數(shù)環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分界限值，進(jìn)行單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分。

在單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上，每個(gè)評(píng)價(jià)單位的土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等同于單指標(biāo)劃分出的環(huán)境等級(jí)最差的等級(jí)。

2.2 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)劃分方法

在氮、磷、鉀土壤單指標(biāo)養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上，計(jì)算土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合得分f養(yǎng)綜，公式如下：

表1 土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分界限Table 1 Geochem ical grade subdivision of soil environment

式中，f養(yǎng)綜為土壤N、P、K評(píng)價(jià)總得分，1≤f養(yǎng)綜≤5；Ki為N、P、K權(quán)重系數(shù)，分別為0.4、0.4和0.2；fi分別為土壤N、P、K的單元素等級(jí)得分。土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分見表2。

2.3 土地質(zhì)量地球化學(xué)等級(jí)劃分方法

依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級(jí)和土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)的劃分結(jié)果，按表3所示的分等方案，進(jìn)行疊加產(chǎn)生土地質(zhì)量地球化學(xué)5個(gè)等別。

3 土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估

3.1 土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)

土壤環(huán)境指標(biāo)主要是指對(duì)植物的生長發(fā)育和人體健康直接或間接有害的元素，主要篩選范圍包括：As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn等有害元素，這些重金屬元素在土壤中一般不易隨水淋失，不能被微生物分解，而常常在土壤中累積，甚至有的可以轉(zhuǎn)化成毒性更強(qiáng)的化合物，通過食物鏈在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康。

表2 土樣養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分表Table 2 Geochem ical comprehensive classification of nutrient in soil samples

評(píng)估區(qū)表層土壤As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn各元素平均含量分別為4.68 mg/kg、0.08 mg/kg、34.3 mg/kg、29.5 mg/kg、0.09 mg/kg、10.0 mg/kg、14.0 mg/kg和39.7 mg/kg。與中國土壤平均含量相比，評(píng)估區(qū)土壤Pb和Hg表現(xiàn)出明顯富集，富集系數(shù)（評(píng)估區(qū)平均含量與中國土壤平均含量的比值）分別為1.28和2.25，而As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn則相對(duì)貧乏，富集系數(shù)分別為0.47、0.89、0.53、0.39、0.58、0.58。

陽江-茂名地區(qū)土壤重金屬元素超標(biāo)率及超標(biāo)程度較輕，其中砷是評(píng)估區(qū)內(nèi)超標(biāo)范圍最大的重金屬元素，其污染土壤（三、四、五級(jí)）面積占評(píng)估區(qū)面積的0.82%，主要分布在化州市新安鎮(zhèn)附近。銅污染土壤（三、四、五級(jí)）面積達(dá)占評(píng)估區(qū)面積的0.51%，主要分布于化州市平定鎮(zhèn)附近。鎘、鉻、汞、鎳、鉛和鋅超標(biāo)率及超標(biāo)程度輕。

在單指標(biāo)土壤環(huán)境地球化學(xué)等級(jí)劃分基礎(chǔ)上進(jìn)行土壤環(huán)境地球化學(xué)綜合等級(jí)劃分，評(píng)估結(jié)果表明，陽江-茂名地區(qū)土壤健康環(huán)境質(zhì)量總體很好（圖1），基本上以一等土壤為主，占評(píng)估區(qū)總面積的93.88%，其次是二等土壤，占評(píng)估區(qū)總面積的3.58%，主要分布在評(píng)估區(qū)化州市合江鎮(zhèn)和新安鎮(zhèn)以及高州市石鼓鎮(zhèn)等地區(qū)；三等土壤分布面積相對(duì)較小只占評(píng)估區(qū)總面積的1.85%，分布較為集中，主要分布在化州新安鎮(zhèn)和高州石板鎮(zhèn)等地，四等和五等土壤分布較分散，僅占評(píng)估區(qū)總面積的0.56% 和0.13%。

3.2 土壤養(yǎng)分地球化學(xué)等級(jí)

土壤養(yǎng)分的豐缺程度及其供應(yīng)能力直接影響作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量。因此，了解土壤養(yǎng)分元素的地球化學(xué)特征，客觀分析土壤的養(yǎng)分水平、養(yǎng)分的空間分布規(guī)律，正確定位土壤的肥力水平，對(duì)于提出合理的施肥建議，充分發(fā)揮土壤的潛力無疑是最重要的。植物生長需要的營養(yǎng)元素以氮（N）、磷（P）、鉀（K）最為重要，是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分，對(duì)植物生命活動(dòng)以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用，也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。

圖1 廣東陽江-茂名地區(qū)土地環(huán)境健康地球化學(xué)分等圖Fig.1 Geochemical classification of land environmental health in Yangjiang-Maoming area,Guangdong province

圖2 廣東陽江-茂名地區(qū)土地養(yǎng)分地球化學(xué)分等圖Fig.2 Land nutrient geochemical map ofYangjiang-Maomingarea,Guangdong province

圖3 廣東省陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級(jí)圖Fig.3 Geochemical comprehensive grade division map of land quality in Yangjiang-Maomingarea,Guangdong province

在評(píng)估區(qū)內(nèi)，P含量相對(duì)較高，其一、二級(jí)（豐富）土壤面積占全區(qū)總面積38.74%，主要分布在西部茂名高州市的泗水鎮(zhèn)和曹江鎮(zhèn)以及化州市笪橋鎮(zhèn)和平定鎮(zhèn)等地區(qū)。四、五級(jí)土壤（缺乏）占評(píng)估區(qū)總面積的41.61%，主要分布在評(píng)估區(qū)東部陽江市陽西縣的程村鎮(zhèn)、新圩鎮(zhèn)以及陽江市江城區(qū)雙捷鎮(zhèn)和茂名市電白區(qū)龍山鎮(zhèn)等地區(qū)。而N、K元素則明顯缺乏，其缺乏土壤（四級(jí)、五級(jí)）面積比例分別為全區(qū)總面積的52%和55.84%。

評(píng)估結(jié)果表明（圖2），評(píng)估區(qū)以三等土壤為主，在區(qū)域內(nèi)廣泛分布，占評(píng)估區(qū)總面積的40.67%，土地養(yǎng)分屬于一等的土壤分布面積較小，僅零星分布于茂名化州市合江鎮(zhèn)和官橋鎮(zhèn)、高州市潭頭鎮(zhèn)等局部地區(qū)，占區(qū)域總面積的0.18%。另外，也有較大范圍土壤屬于四級(jí)土壤，在高州市曹江鎮(zhèn)、化州市平定鎮(zhèn)等地區(qū)廣泛分布，占總面積31.32%。評(píng)估區(qū)中五級(jí)土壤主要分布在茂名電白區(qū)龍山鎮(zhèn)、坡心鎮(zhèn)以及陽江市陽西縣溪頭鎮(zhèn)等地區(qū)，占總面積11.37%。

3.3 土地質(zhì)量地球化學(xué)等級(jí)

依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量地球化學(xué)綜合等級(jí)和土壤養(yǎng)分地球化學(xué)綜合等級(jí)的劃分結(jié)果，按表3所示的分等方案，進(jìn)行疊加產(chǎn)生土地質(zhì)量地球化學(xué)5個(gè)等別。

廣東省陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估結(jié)果表明（圖3），評(píng)估區(qū)土地質(zhì)量整體良好，其中以優(yōu)質(zhì)土壤為主，占評(píng)估區(qū)總面積的比例為52.35%，在全區(qū)廣泛分布。其次為良好級(jí)土壤，占評(píng)估區(qū)總面積的比例為45.06%，主要分布在評(píng)估區(qū)東部陽西縣的程村鎮(zhèn)、溪頭鎮(zhèn)、上洋鎮(zhèn)以及茂名市電城鎮(zhèn)和西北部化州市的合江鎮(zhèn)、文樓鎮(zhèn)等地區(qū)，中等級(jí)別的土壤占總面積的比例為1.9%，主要在高州市石板鎮(zhèn)、茂名市市區(qū)等地區(qū)分布。差等級(jí)以及劣等土壤在評(píng)估區(qū)內(nèi)分布極少，面積僅62.79 km2，占評(píng)估區(qū)總面積的0.69%，在評(píng)估區(qū)內(nèi)零星分布。

4 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估是以陽江-茂名地區(qū)1∶25萬多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查為基礎(chǔ)，以生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查理論為指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)土地資源質(zhì)量與生態(tài)管護(hù)的一項(xiàng)重要工作。本次陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估工作主要基于土地環(huán)境和土壤養(yǎng)分質(zhì)量狀況兩方面，在今后的評(píng)估中還需結(jié)合地質(zhì)背景、大氣質(zhì)量、水體質(zhì)量和生物效應(yīng),從立體上綜合考慮與土地利用有關(guān)的各種因素。

研究結(jié)果表明，陽江-茂名地區(qū)土地質(zhì)量狀況良好，地球化學(xué)質(zhì)量等級(jí)以優(yōu)質(zhì)和良好為主，差等級(jí)以及劣等土壤在評(píng)估區(qū)內(nèi)分布極少，這一評(píng)估結(jié)果與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)、旅游業(yè)為主的實(shí)際情況吻合，評(píng)估方法實(shí)用可靠。

陽江-茂名地區(qū)局部有毒有害元素相對(duì)富集的特殊景觀地球化學(xué)區(qū)，需加大污染防治力度，或調(diào)整土地用途，加強(qiáng)固體廢物處理處置，有效控制并加強(qiáng)治理重金屬等對(duì)土壤的污染，改善耕地質(zhì)量，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。

[1]楊忠芳.現(xiàn)代環(huán)境地球化學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,1999.

[2]姚振,田興元,姬丙艷,張亞峰,鄭朝亮.西寧-樂都地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估[J].西北地質(zhì)，2012，45(1):317-323.

[3]王立勝，汪媛媛，余濤，楊忠芳，白榮杰.土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估與綠色產(chǎn)能評(píng)價(jià)研究:以吉林大安市為例[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2012，26（5）：879-885.

[4]孫淑梅，張連志，閆冬.吉林省德惠-農(nóng)安地區(qū)土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)估[J].現(xiàn)代地質(zhì)，2008，22（6）：998-1002.

[5]中國地質(zhì)調(diào)查局，DZ/T0295-2016《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》[S].2014.

JIA Li-Li,LI Ting-Ting,ZHUXin,ZHAOYi

Yangjiang-Maoming survey area is located in the southwest of Guangdong Province,the Pearl River Delta to the east,Zhanjiang to the west,Guangxi Zhuang Autonomous Region to the north and south China Sea to the south.The agriculture and tourism in this area has a good development momentum.This paper is based on the date of the multipurpose regional geochemical survey in Yangjiang-Maoming area.Referring Land Quality Geochemical Assessment Protocol,study on the geochemical assessment of land quality in Yangjiang-Maoming region achieved the following preliminary results:Overall good quality assessment of land area,of which the main soil quality,toassess the proportion of the total area of52.35 percent,is widely distributed in the region.Followed by good soil and accounting assessment of the total area ratio of 45.06%,mainly in the Chencun town,Xitou town, Shangyang town,Diancheng town and Hejiang town,Wenlou town.The proportion of the moderate soil is 1.9%, mainly distributed in Shiban town and Maoming urban areas.Inferior soil distribution rarely in the whole area, only 62.79 km2,accounting for 0.69%of the total area.The assessment of geochemical soil quality indicated that Yangjiang-Maoming area with a good quality of land,the results of this assessment is consistent with the local agriculture and tourism practical condition.It proved that this is a reliable assessment method.

Yangjiang-Maoming;multi-purpose geochemical survey;land quality evaluation

P69；S153.6

A

1007-3701（2017）01-088-06

10.3969/j.issn.1007-3701.2017.01.009

Jia L L,Li T T,Zhu X and Zhao Y.Progress in 1:250 000 land quality geochem ical assessment in Yangjiang-M aom ing area,Guangdong province.Geology and M ineral Resources of South China, 2017,33(1):88-93.

2017-1-5；

2017-3-26.

中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目"廣東陽江-茂名地區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查"（編碼：12120113000500）資助.

賈黎黎（1989—），女，碩士，助理工程師，主要從事地球化學(xué)勘查、農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查與研究工作，E-mail:lichia@126.com.