貴陽市表層耕地土壤硒的地球化學(xué)特征

王金元，袁 穎，何承真，郭永福，盤福常，王 棟

(貴陽省煤田地質(zhì)局159隊(duì)，貴陽 550081)

1 引言

2 樣品采集、處理與分析

2.1 樣品采集

貴陽市國土面積7 864.62 km2，耕地土壤面積2 625.10 km2，占比為33.38%。

2.2 樣品處理與分析

土壤樣品經(jīng)過自然晾干后用木棍進(jìn)行碾壓，剔除植物殘?bào)w、石塊，將碾壓的土樣全部通過200目篩，采用四分法取300 g左右土樣送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)試。貴陽市表層耕地土壤樣品全部由成都綜合巖礦測(cè)試中心分析檢測(cè)，硒測(cè)定為原子熒光光譜法(AFS)，檢出限為0.01 mg/kg，為確保分析的質(zhì)量，選用國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07401—GBW07408，GBW07425—GBW07428共進(jìn)行了12次重復(fù)試驗(yàn)，其分析方法的準(zhǔn)確度(100%)、精密度(100%)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足檢測(cè)要求，硒元素重復(fù)檢查合格率均為97.3%，硒元素異常樣檢查合格率均大于91.7%，滿足本次評(píng)價(jià)需求。

3 土壤硒的地球化學(xué)特征

3.1 土壤硒的分布

圖1 貴陽市表層耕地土壤硒正態(tài)分布圖

貴陽市各區(qū)縣表層土壤硒背景值均高于0.4 mg/kg(表1)，均高于中國土壤A層(中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，1990)與貴州省土壤硒的背景值(王甘露等，2003)，低于恩施漁塘壩土壤(硒含量大于300 mg/kg)(朱建明等，2008)與紫陽(土壤硒含量均值17.63 mg/kg)(趙成義等，1993)硒中毒區(qū)域的土壤硒含量。其中硒背景值最高為觀山湖區(qū)，含量達(dá)到0.87 mg/kg，硒背景值最低的為息烽縣，含量為0.43 mg/kg，硒的背景值大于0.6 mg/kg的區(qū)縣有觀山湖區(qū)、花溪區(qū)、清鎮(zhèn)市、云巖區(qū)。上述特征表明貴陽市表層土壤硒含量明顯高于除存在硒中毒區(qū)域外的其他地區(qū)。

表1 貴陽市各區(qū)縣表層土壤硒含量特征統(tǒng)計(jì)

3.2 土壤硒等級(jí)的劃分

《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》(DZ/T 0295-2016)按照多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查獲得的表層土壤分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，參照國內(nèi)外相應(yīng)研究成果，給出耕地土壤硒含量標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)第一次出現(xiàn)《中華人民共和國地方病于環(huán)境圖集》(譚見安等，1989)對(duì)我國生態(tài)景觀表土硒含量的分等劃級(jí)，而后全國耕地質(zhì)量調(diào)查的過程中，多地區(qū)也參照此標(biāo)準(zhǔn)劃分土壤硒的等級(jí)。在貴州省表層耕地土壤樣品全部完成分析測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)貴州省表層耕地土壤硒含量背景值相對(duì)較高，為更好的展現(xiàn)貴州省耕地土壤硒含量特征，結(jié)合《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》對(duì)硒的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定了貴州省硒土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(試行)(表2)。

貴陽市表層耕地土壤樣品硒含量以二級(jí)、三級(jí)和含硒為主，共占樣品數(shù)的81.09%，三者所占比例分別為41.19%，20.18%，19.72%；樣品硒含量大于0.4 mg/kg共19128件，占樣品比為79.32%。

表2 貴陽市表層耕地土壤硒等級(jí)劃分 mg/kg

圖2 貴陽市富硒耕地分布圖

表3 貴陽市表層土壤類型硒含量均值統(tǒng)計(jì)

將貴陽市表層土壤采樣數(shù)據(jù)與貴陽市土壤類型相交分析發(fā)現(xiàn)，硒在粗骨土、水稻土、黃壤、黃棕壤、石質(zhì)土中的含量均值大于0.6 mg/kg，在石灰土及紫色土中硒含量相對(duì)較低，均值分別為0.53 mg/kg、0.46 mg/kg(表3)。

3.3 土壤硒的制約因素

土壤專指地層表面的一層疏松物質(zhì)，由各顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水分、空氣及微生物組成，且能生長植物。土壤中的各礦物質(zhì)顆粒主要由巖石風(fēng)化而來，土壤中的元素主要繼承于地層巖石。將貴陽市表層土壤取樣測(cè)試數(shù)據(jù)與貴陽市1∶5萬地質(zhì)圖相交分析發(fā)現(xiàn)，表層土壤硒含量高低與地質(zhì)界線吻合度相對(duì)較高，指示硒元素的可能主要來源為地層巖石。

表4 貴陽市不同地層中發(fā)育的表層土壤硒含量統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論

(2)貴陽市共有393.77萬畝耕地，根據(jù)貴州省硒土壤評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(試行)，耕地硒等級(jí)以二級(jí)和三級(jí)為主，占貴陽市耕地面積的66.62%；耕地土壤硒含量大于0.4 mg/kg的耕地面積為330.44萬畝，占貴陽市耕地面積的83.92%。

(3)貴陽市表層耕地土壤硒元素與所處的地層相關(guān)性強(qiáng)，表層土壤硒含量均值低于0.4 mg/kg的地層背景僅有二橋組、志留系、奧陶系、南沱組、自流井組、沙溪廟組；其他地層發(fā)育的硒含量均值均大于0.4 mg/kg，龍?zhí)督M、吳家坪組、長興組、峨眉山玄武巖、茅口組、陡山沱組巖石發(fā)育的表層耕地土壤硒含量均值大于0.8 mg/kg。