淺析安康西部地區(qū)土壤硒與地層的關(guān)系

張志敏 晁旭 任蕊 陳繼平 鄭小鋒

摘要：國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者在我國(guó)典型富硒區(qū)開展了大量研究，從土壤、巖石、植物等方面，獲得了許多重要的成果。硒作為分散元素，在全世界范圍內(nèi)都屬稀有資源。安康地區(qū)作為我國(guó)天然富硒區(qū)，硒資源豐富，富硒土壤面積巨大。本文基于安康西部紫陽(yáng)、漢陰兩縣開展的土地質(zhì)量調(diào)查工作，采集土壤樣品，分析測(cè)試了土壤中硒含量，依據(jù)安康富硒土壤標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研究區(qū)土壤開展了富硒評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景，探討了地層對(duì)本地區(qū)土壤中硒空間分布影響。

關(guān)鍵詞：富硒土壤；富硒評(píng)價(jià)；巖石；地層

1.引言

硒是自然界中極其分散的元素，全球40多個(gè)國(guó)家缺硒，我國(guó)72%的縣市屬于低硒或缺硒區(qū)?？松讲∈侨梭w缺硒所致，是一種心臟肌肉壞死的疾病，主要是由于發(fā)病地區(qū)水土、食物缺少硒、銅所致[1]。（硒的地球化學(xué)特征，王瑩）世界土壤硒含量一般在0.1mg/kg～2.0mg/kg，平均0.2mg/kg[2]。中國(guó)土壤中硒背景值為0.29mg/kg[3]，陜西省土壤硒背景值為0.115mg/kg，陜西省北部永壽、彬縣土壤中缺硒，為缺硒地區(qū)。

目前已知硒的來(lái)源主要集中在一些與火山作用有關(guān)的礦床中，而其他類型的礦床研究程度不高[4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從富硒巖石到富硒土壤等方面，在湖北恩施開展了大量研究，取得了大量成果[5-6]。沈驍?shù)妊芯空J(rèn)為青海西寧—樂都土壤中硒來(lái)源為第三紀(jì)西寧群，拉脊山高硒火山巖為硒的富集提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[7]。雒昆利等人研究了陜西紫陽(yáng)富硒區(qū)土壤中硒與巖石中硒的分布規(guī)律[8]。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為土壤中的硒，與所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境關(guān)系密切，其含量高低主要受成土母質(zhì)（地層）的控制。此外，巖石中的硒—土壤中硒的遷移轉(zhuǎn)化，還受其他因素的影響，比如風(fēng)化程度、淋溶程度、氣候條件、人類活動(dòng)等，遷移轉(zhuǎn)化過程是一個(gè)比較復(fù)雜過程。

2.研究區(qū)域及研究方法

本文選取陜西省安康市紫陽(yáng)縣、漢陰縣兩縣作為研究區(qū)，開展了土壤硒調(diào)查工作，查明了土壤中硒的含量水平。研究土壤中硒的地球化學(xué)特征及空間展布，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景探究土壤硒與地層的關(guān)系。

在紫陽(yáng)、漢陰兩縣共采集土壤樣品8242件（圖1），首先對(duì)樣品進(jìn)行風(fēng)干、過篩處理。樣品測(cè)試由陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)研究所承擔(dān)。樣品分析依據(jù)《DD 2005-1多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范》和《DD 2005-3區(qū)域生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求》進(jìn)行，各測(cè)試項(xiàng)目與內(nèi)檢的相對(duì)偏差（RE=（A-B）/（A+B）*100%），全部滿足檢出限要求。土壤中常量元素含量，pH值，重金屬全量、各形態(tài)含量分析結(jié)果全部符合規(guī)范要求，數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)確。

3.研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)位于安康西部，地處揚(yáng)子板塊北大巴山—西傾山早古生代裂谷帶，根據(jù)工作區(qū)地層發(fā)育情況、沉積建造特征、變質(zhì)變形特征、大地構(gòu)造位置、區(qū)域斷裂的分布以及與構(gòu)造相關(guān)的巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用等，以構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃榛A(chǔ)，結(jié)合《中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志》（陜西志），研究區(qū)地層區(qū)劃屬羌塘—揚(yáng)子—華南地層大區(qū)，南秦嶺—大別山地層區(qū)，迭部—旬陽(yáng)地層分區(qū)和北大巴山地層分區(qū)，主體屬于北大巴山地層分區(qū)，區(qū)內(nèi)地層從元古代至新生代都有出露，其間缺失中生代石炭紀(jì)、白堊紀(jì)地層，工作區(qū)主要出露的地層由老到新為：中—新元古界、新元古界、古生界、中生界、新生界。《紫陽(yáng)縣幅、洞河鎮(zhèn)幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》系統(tǒng)分析了9個(gè)地層系統(tǒng)中Se元素的含量，分析發(fā)現(xiàn)Se在黑色巖系中具有強(qiáng)專屬性，9個(gè)地層區(qū)的富硒順序依次為：燈影巖組、魯家坪巖組、斑鳩關(guān)組、高橋組、箭竹壩巖組、耀嶺河巖組、五峽河組、梅子埡巖組、洞河巖組。

4.土壤中硒的地球化學(xué)特征

硒作為人體必需的14種微量元素之一，具有防治癌癥、延緩衰老、預(yù)防克山病、保護(hù)心血管等多方面的生理功能。安康地區(qū)土壤天然富硒，面積較大，本次研究參照按安康市富硒土壤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，將兩縣土壤劃分為四等，過剩（>3mg/kg），富硒（0.4mg/kg～3mg/kg），足硒（0.2mg/kg～0.4mg/kg），缺硒（<0.2mg/kg）。最終圈定兩縣富硒土壤1734km2?？傮w上研究區(qū)土壤中硒含量空間變異較大，富硒土壤的分布呈現(xiàn)南高北低的趨勢(shì)。與陜西省、全國(guó)土壤中硒含量進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)土壤中硒含量水平明顯偏高。

5.不同地質(zhì)單元中硒含量特征

安康地區(qū)土壤中硒呈現(xiàn)明顯的分帶現(xiàn)象，推測(cè)土壤中硒含量水平受其成土母質(zhì)影響較大。研究發(fā)現(xiàn)同一地區(qū)土壤中成圖母巖的硒含量背景值高，相應(yīng)的土壤中硒含量也會(huì)比較高[9]。這可能是由于粘土吸附作用和生物富集等作用，使母巖風(fēng)化放出的硒固定在土壤中而得到相對(duì)富集。土壤中的硒主要來(lái)自于沉積的富硒巖層，一般為煤系和黑色頁(yè)巖[10]。工作區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，本次研究統(tǒng)計(jì)了該地區(qū)主要地層中硒含量，并與工作區(qū)背景值進(jìn)行了比較，見圖2。

從圖2中可以看出土壤中硒含量：魯家坪組>毛壩關(guān)組>黑水河組>八卦廟組>斑鳩關(guān)組>箭竹壩組、魯家坪組并層，這些地層土壤中Se元素含量平均值與工作區(qū)背景值相比，比值均大于1.1，屬相對(duì)富集；而姚坪巖組、楊坪巖組、大楓溝組地層中的Se元素含量平均值與工作區(qū)背景值相比，比值均小于0.7，屬相對(duì)貧化。雒昆利、譚見安等人采集了南秦嶺大巴山區(qū)下寒武統(tǒng)魯家坪組和早志留世大貴坪組的碳質(zhì)板巖，通過分析測(cè)試，研究發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)板巖和石煤分布區(qū)的土壤的含硒量可達(dá)10mg/kg，甚至更高[3]。本次研究發(fā)現(xiàn)工作區(qū)土壤中硒含量最高可達(dá)到84.6mg/kg，這與雒昆利等人的研究結(jié)果一致。

6.結(jié)論與建議

（1）研究區(qū)土壤中硒資源豐富，高于陜西省土壤硒背景值、中國(guó)土壤硒背景值，為我國(guó)典型天然富硒區(qū)。

（2）研究區(qū)土壤中硒空間分布主要受地層影響，是魯家坪組、毛壩關(guān)組、黑水河組等地層土壤中硒的主要來(lái)源。

（3）基于本次研究發(fā)現(xiàn)，本地區(qū)土壤中硒含量存在過剩的現(xiàn)象，建議地方政府采取種植調(diào)整等措施，防止食物中硒含量過剩引起地方病的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑩.硒的土壤地球化學(xué)特征[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技， 2008， 17（7）： 233-236.

[2]肖國(guó)櫻.水稻花藥培養(yǎng)研究綜述[J].雜交水稻， 1992（2）： 44-46.

[3]中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.中國(guó)土壤元素背景值[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社， 1990.

[4]溫漢捷，等.中國(guó)若干下寒武統(tǒng)高硒地層的有機(jī)地球化學(xué)特征及生物標(biāo)志物研究[J].地球化學(xué)， 2000， 1（1）： 28-29.

[5]朱建明，梁小兵，等.湖北恩施魚塘壩自然硒的分布及其環(huán)境意義[J].地質(zhì)評(píng)論， 2005， 51（4）： 428-434.

[6]朱建明，鄭寶山，等.多形態(tài)自然硒的首次發(fā)現(xiàn)及其成因初探[J].礦物學(xué)報(bào)， 2000， 20（4）： 337-340.

[7]沈驍，姬丙艷，許光，張亞峰，馬風(fēng)娟.青海西寧—樂都富硒土壤成因探討[J].中國(guó)礦業(yè)， 2016， 25（S1）： 382-385+389.

[8]雒昆利，譚見安，等.大巴山區(qū)早古生代地層和石煤中硒的化學(xué)活動(dòng)性的初步研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 2002， 1（1）： 86-91.

[9]姜磊.萬(wàn)源富硒區(qū)土壤中硒元素環(huán)境化學(xué)特征研究[D].成都：成都理工大學(xué)， 2010： 25-26.

[10]王銳，余濤，楊忠芳，等.我國(guó)主要農(nóng)耕區(qū)土壤硒含量分布特征、來(lái)源及影響因素[J].生物技術(shù)進(jìn)展， 2017， 5（10）： 359-366.

[11]肖建安.明溪縣富硒土壤資源調(diào)查及影響因素探討[J].西部資源， 2019（01）： 138-140.