黔東南地區(qū)特色硒元素的空間分布及開發(fā)利用評(píng)價(jià)

羅勇軍，張慶華，宋小軍，楊志忠，但仕生

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴州·貴陽 550005）

硒是人體必需的微量元素，也是至今為止發(fā)現(xiàn)的最重要的抗衰老元素。硒元素含量富集到大于0.4mg/kg的土壤，即為富硒土壤，可廣泛應(yīng)用于富硒農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)。富硒農(nóng)業(yè)就是通過硒的生物轉(zhuǎn)化，利用富硒地區(qū)豐富的硒資源或通過根部施硒肥和葉面噴硒等措施發(fā)展種植業(yè)，生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品；或采用富硒飼料發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，生產(chǎn)富硒動(dòng)物產(chǎn)品。富硒農(nóng)業(yè)是特色農(nóng)業(yè)，富硒農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)高，具有較高的經(jīng)濟(jì)附加值。

美國、芬蘭等國家已立法全民補(bǔ)硒。我國于2005年在北京召開的中國第一屆預(yù)防疾病定量補(bǔ)硒的全國工作會(huì)議上，正式將補(bǔ)硒提上政府工作議程，在2008年把富硒農(nóng)業(yè)列入中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。

2021年8月16日，中國地質(zhì)學(xué)會(huì)發(fā)布“關(guān)于公布首批天然富硒土地的通知”（地會(huì)字[2021]88號(hào)），文件指出：根據(jù)《天然富硒土地劃定與標(biāo)識(shí)（DD 2019-10）》《天然富硒土地認(rèn)定和標(biāo)識(shí)管理辦法（試行）》等有關(guān)規(guī)定，經(jīng)評(píng)審與公示，認(rèn)定我國30個(gè)地塊為首批天然富硒土地，并對(duì)已認(rèn)定的天然富硒土地實(shí)行動(dòng)態(tài)抽查、評(píng)估。首批現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)天然富硒地塊分布在全國20個(gè)省市自治區(qū)，可見天然富硒耕地在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要程度和需求度在日漸提升。

本文基于目前完成的貴州全省1:5萬的耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)工程所發(fā)現(xiàn)的大面積富硒耕地資源[1-2]。本次工作中黔東南地區(qū)調(diào)查耕地面積約4466.88km2，其中富硒耕地面積為2686.18km2，占調(diào)查耕地面積的60.13%，從而為發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)提供了良好的土地資源。為了發(fā)展富硒農(nóng)業(yè)，首先就要了解和掌握硒元素在土壤中的分布和富集情況[3]。本文利用GIS、SPSS等分析技術(shù)，探討硒元素的空間分布特征及其含量水平，評(píng)價(jià)和圈劃富硒耕地資源潛力區(qū)，為今后開發(fā)和發(fā)展區(qū)內(nèi)特色山地高效農(nóng)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)和決策指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 采樣制樣方法

本次采樣工作嚴(yán)格按《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》（DZ/T 0295-2016）執(zhí)行，結(jié)合1:50000地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、輔以衛(wèi)星遙感影像或奧維地圖等作為工作底圖進(jìn)行布樣；同時(shí)根據(jù)耕地圖斑類型、形狀大小及環(huán)境實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整采樣中心點(diǎn)位置并進(jìn)行采樣；然后根據(jù)采樣時(shí)間先后及樣品風(fēng)干情況分批制樣。

1.2 化驗(yàn)技術(shù)方法

土壤樣品測(cè)試指標(biāo)有養(yǎng)分元素、環(huán)境元素及特色元素在內(nèi)的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀、硒等28項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目。土壤樣品分析測(cè)試工作由經(jīng)過自然資源部資格認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室完成。實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試工作均執(zhí)行《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1:25000）》（DZ/T 0258）及《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求（試行）》（DD2005），均使用統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)樣物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控，且分析測(cè)試數(shù)據(jù)均由中國地質(zhì)調(diào)查局地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目分析質(zhì)量監(jiān)控專家?guī)鞂＜因?yàn)收[4]。

1.3 數(shù)據(jù)分析及研究

本文所用數(shù)據(jù)來源于貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局對(duì)貴州省黔東南州16縣市進(jìn)行的縣級(jí)“耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目”資料的收集、綜合整理研究。

本次用到的圖件制作軟件有MapGIS軟件平臺(tái)、中國地質(zhì)調(diào)查局研究中心編制的土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)管理與維護(hù)子系統(tǒng)軟件平臺(tái)、2-GeoChem Studio2.0.05耕調(diào)一體化軟件平臺(tái)；數(shù)據(jù)分析軟件有SPSS分析軟件，Microsoft Excel軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析。

利用耕地土壤中特色硒元素含量及空間分布情況結(jié)合環(huán)境元素進(jìn)行綜合分析，為開發(fā)和發(fā)展山地特色富硒農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

2 特色元素硒元素的地質(zhì)背景

2.1 黔東南州地層分布基本情況

黔東南州境內(nèi)出露的地層從老到新分布情況如圖1，最老地層在州南部從江縣出露有元古生界青白口系河村組（QbXh）地層，最新地層在州西部麻江縣出露有中生界三疊系中統(tǒng)新苑組（T2x）地層。州大部分區(qū)域?yàn)榍喟卓谙担≦bX）、南華系（NhX）、震旦系（Z）、寒武系（∈）等新元古界地層；州西北大片區(qū)域及東邊天柱境內(nèi)見奧陶系（O）、志留系（S）、泥盆系（D）、石炭系（C）、二疊系（P）等古生界地層；北西部微小地區(qū)見三疊系（T）等中生界地層；南部從江縣境內(nèi)見新元古代花崗巖。地層總體呈北東南西向分布。

圖1 黔東南地區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of southeast Guizhou

2.2 黔東南地區(qū)成土母巖分布情況

本地區(qū)耕地土壤成土母巖分布情況如圖2所示，區(qū)內(nèi)有灰?guī)r、含碳質(zhì)灰?guī)r、白云巖、輝綠巖、砂巖（含硅質(zhì)砂巖）、紫色砂巖、花崗巖、黑色頁巖等15種成土母巖?；?guī)r、白云巖等碳酸巖主要分布在區(qū)內(nèi)北西、北大部分地區(qū)，其他天柱縣、錦屏、黎平、從江榕江有零星分布。砂巖（含硅質(zhì)砂巖）呈條帶狀分布在區(qū)內(nèi)西、北西、北等區(qū)域；紫色砂巖零星分布在北西、北等；泥（頁）巖、黑色頁巖等呈條帶狀分布在北西、北及南、南東少部分地區(qū)；變余凝灰?guī)r、變余砂巖、板巖等變質(zhì)巖主要覆蓋區(qū)內(nèi)南東、南、及中部大部分地區(qū)，花崗巖、輝綠巖等火成巖在從江縣南部，及區(qū)內(nèi)中部地區(qū)有零星狀分布。

圖2 黔東南地區(qū)成土母巖圖Fig.2 Mother-rock diagenesis of soil in southeast Guizhou

2.3 硒元素在各成土母巖所在的耕地土壤中基本情況

本區(qū)采集43185件表層土壤中全量硒含量測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表1所示。成土母巖為板巖的樣品件數(shù)最多，為9045件，成土母巖為輝綠巖的樣品個(gè)數(shù)最少，為20件，都具備統(tǒng)計(jì)意義。文章統(tǒng)計(jì)采用置信區(qū)間級(jí)別為95%，對(duì)硒元素全量在區(qū)內(nèi)的成土母巖耕地土壤中平均值進(jìn)行計(jì)算，得出區(qū)內(nèi)硒元素平均值為0.49μg/g；其中成土母巖為黑色頁巖的耕地土壤中硒平均值1.55μg/g＞砂巖(含硅質(zhì)巖)1.22μg/g＞含煤脈灰?guī)r0.66μg/g＞千枚巖0.60μg/g＞泥(頁)巖0.58μg/g＞白云巖0.54μg/g＞輝綠巖0.52μg/g＞花崗巖0.48μg/g＞變余砂(礫)巖0.47μg/g＞灰?guī)r0.43μg/g＞(板巖,變余凝灰?guī)r)0.42μg/g＞紫色砂巖0.32μg/g＞(泥,礫,砂)0.27μg/g。

表1 各成土母巖中表層土壤樣硒含量統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistical table of surface soil samples in parent rock of each soil formation

峰度表征概率密度分布曲線在平均值處峰值高低的特征數(shù)。如果峰度大于3，峰的形狀比較尖，正態(tài)分布峰較陡峭，反之亦然。區(qū)內(nèi)成土母巖耕地土壤硒含量值分布峰度值3以上的有黑色頁巖、 板巖、砂巖（含硅質(zhì)巖）、含碳質(zhì)灰?guī)r、變余凝灰?guī)r、泥頁巖、灰?guī)r、變余砂（礫）巖、白云巖，表示在這些成土母巖的土壤中全量硒元素含量值較為接近土壤平均值。峰度值3以下的成土母巖有花崗巖、（泥、礫、砂）、千枚巖三種成土母巖，說明這三類成土母巖土壤中硒全量值不集中在該成土母巖土壤硒全量平均值處，說明分布離散。

標(biāo)準(zhǔn)差的大小表明了研究數(shù)據(jù)的離散程度，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差越大，說明樣品值越遠(yuǎn)離平均值，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差越小說明說明樣品值越靠近平均值，本次研究區(qū)標(biāo)準(zhǔn)差整體偏小，說明各成土母巖土壤中硒全量含量均靠近各自成土母巖土壤中硒含量的平均值。全量硒平均值出現(xiàn)含煤脈灰?guī)r＞灰?guī)r；黑色頁巖＞泥（頁）巖；砂巖（含硅質(zhì)巖）＞變余砂（礫）巖，區(qū)內(nèi)黑色巖系耕地土壤中硒含量高于同類其他巖系整體情況。

2.4 研究區(qū)硒地球化學(xué)空間分布特征

硒元素地球化學(xué)圖如圖3所示，地球化學(xué)圖按照地調(diào)局19級(jí)色階標(biāo)準(zhǔn)成圖。硒元素在耕地土壤樣中含量的空間分布特征，高值區(qū)分布在鎮(zhèn)遠(yuǎn)、岑鞏、天柱、劍河等部分地區(qū)大致連片分布，較高值區(qū)主要分布在研究區(qū)西部黃平、麻江、丹寨、雷山及州南部從江、東部天柱、黎平等部分地區(qū)大致連片分布，低值區(qū)主要分布在全州大部分地區(qū)多為零散分布。與成土母巖分布圖對(duì)比研究，得出鎮(zhèn)遠(yuǎn)、岑鞏、三穗、天柱、及黃平西北部耕地土壤中含硒含量高值區(qū)區(qū)域成土母巖多為砂巖（含硅質(zhì)砂巖）以及黑色頁巖及泥頁巖。麻江、凱里、丹寨、雷山及錦屏縣東南與黎平縣中北部分地區(qū)硒元素含量較高值異常區(qū)域成土母巖多為含碳質(zhì)灰?guī)r、白云巖、及部分灰?guī)r，而從江縣南部硒元素含量值異常區(qū)域成土母巖多為千枚巖及板巖（為灰黑色板巖及變質(zhì)細(xì)砂巖），而黃平、施秉、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、岑鞏部分地區(qū)西元素含量中等異常值區(qū)域成土母巖多為白云巖、灰?guī)r等，區(qū)域內(nèi)硒元素含量低值異常區(qū)域成土母巖多為紫色砂巖、變余凝灰?guī)r、變余砂巖、板巖等?？梢姵赏聊笌r的類別直接影響土壤中硒元素含量的高低。

圖3 研究區(qū)表層土壤硒元素地球化學(xué)圖Fig.3 Geochemical map of surface soil selenium in the study area

3 富硒耕地的圈劃討論與分析

3.1 綜合研究區(qū)內(nèi)環(huán)境質(zhì)量對(duì)耕地污染風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響

根據(jù)土壤中元素含量（Ci）對(duì)照《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》（GB 15618-2018）中的篩選值（Si）和管制值（Gi），將土壤風(fēng)險(xiǎn)程度分為三類。Ⅰ類：Ci≤Si，一般認(rèn)為無土壤污染風(fēng)險(xiǎn)或風(fēng)險(xiǎn)很低可忽略，應(yīng)優(yōu)先保護(hù)；Ⅱ類：Si＜Ci≤Gi，一般認(rèn)為存在或可能存在土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，但風(fēng)險(xiǎn)較低，通過采取措施可以達(dá)到安全利用；Ⅲ類：Ci＞Gi，一般認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)較高，應(yīng)該劃為嚴(yán)格管控[5]。對(duì)本地區(qū)耕地環(huán)境元素砷、鎘、鉻、鉛、汞、鉈、鎳指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境綜合等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4所示，區(qū)內(nèi)南、南東地區(qū)耕地土壤幾乎全為優(yōu)先保護(hù)類；安全利用類集中在區(qū)內(nèi)北、北西地區(qū)，嚴(yán)格管控類較集中的分布在區(qū)內(nèi)西部丹寨、凱里、黃平縣少數(shù)地區(qū)及鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣東至三穗縣北的交界地區(qū)。如表2所示，全州優(yōu)先保護(hù)及安全利用類耕地合計(jì)4411.97km2，占全區(qū)98.77%，嚴(yán)格管控類僅占全區(qū)的1.23%。得出區(qū)內(nèi)耕地土壤環(huán)境非常良好，大部分地區(qū)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)低或可能存在土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，僅少量地區(qū)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)大，因此為區(qū)內(nèi)開發(fā)和發(fā)展富硒山地特色綠色農(nóng)作物提供了良好的環(huán)境地質(zhì)背景。

表2 研究區(qū)內(nèi)耕地土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 Statistical table of comprehensive evaluation of cultivated land soil environmental quality in the research area

圖4 研究區(qū)內(nèi)耕地土壤環(huán)境綜合地球化學(xué)等級(jí)圖Fig.4 Comprehensive geochemical grading map of cultivated land soil environment in the study area

3.2 各成土母巖耕地土壤硒元素與重金屬元素之間的關(guān)系

由于區(qū)內(nèi)重金屬元素砷、鉻、鎳、鉈、銅、鋅六種重金屬元素結(jié)果對(duì)本研究區(qū)耕地污染風(fēng)險(xiǎn)低，故對(duì)這些元素不作討論，僅對(duì)鎘、汞、鉛對(duì)區(qū)內(nèi)耕地的小部分地區(qū)存在污染風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)這三種環(huán)境重金屬元素進(jìn)行討論分析。用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件及區(qū)內(nèi)所有表層土壤樣品中鎘、汞、鉛三種環(huán)境元素在區(qū)內(nèi)作雙變量相關(guān)分析（結(jié)果見表3），鎘、汞、鉛三元素含量與硒元素含量p＜0.01，相關(guān)性顯著，均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)鎘＞汞＞鉛。硒與鎘呈較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，與汞、鉛呈弱相關(guān)關(guān)系，故只對(duì)鎘元素作進(jìn)一步討論分析，對(duì)汞、鉛不作進(jìn)一步分析。

表3 硒元素與鎘、汞、鉛相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistical table of correlation between selenium and cadmium, mercury and lead

富硒土壤硒在土壤中含量達(dá)到0.40μg/g富硒耕地低品級(jí)最低要求，要圈劃較高品級(jí)富硒耕地，那么對(duì)硒含量平均值要求更高，綜合區(qū)內(nèi)各成土母巖耕地土壤硒平均值、峰度等選出具有能圈劃富硒耕地潛力的黑色頁巖、砂巖（含硅質(zhì)巖）、含碳質(zhì)灰?guī)r、泥（頁）巖、白云巖、輝綠巖六種成土母巖耕地區(qū)作為重點(diǎn)討論研究分析的靶區(qū)。

對(duì)黑色頁巖、砂巖（含硅質(zhì)巖）、含碳質(zhì)灰?guī)r、泥（頁）巖、白云巖、輝綠巖六種成土母巖耕地土壤作硒與鎘作的相關(guān)分析。利用spss軟件作硒、鎘二元素的雙變量相關(guān)分析，得出如表4所示。除輝綠巖外其它成土母巖中耕地土壤中硒、鎘元素p＜0.01具顯著性相關(guān)，且呈顯著性正相關(guān)；而輝綠巖中硒、鎘顯著性為0.157＞0.01故不呈相關(guān)性；硒、鎘元素相關(guān)強(qiáng)弱關(guān)系泥（頁）巖（0.551）＞黑色頁巖（0.463）＞砂巖（含硅質(zhì)巖）（0.362）＞白云巖（0.239）＞含碳質(zhì)灰?guī)r（0.202）；硒、鎘相關(guān)性強(qiáng)弱特征為頁巖＞砂巖＞碳酸巖，三種成土母巖耕地土壤中硒、鎘元素均呈正相關(guān)關(guān)系，其中頁巖耕地土壤中硒、鎘呈較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，砂巖耕地土壤中硒、鎘呈一定正相關(guān)關(guān)系，碳酸巖耕地土壤中硒、鎘呈弱正相關(guān)關(guān)系。

表4 成土母巖中硒、鎘元素相關(guān)性呈現(xiàn)表Table 4 The correlation of selenium and cadmium in parent rock was presented in table

3.3 各成土母巖耕地土壤硒元素與重金屬元素及pH值之間的關(guān)系

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可知鎘元素含量的多少是衡量鎘元素否對(duì)耕地土壤具有污染風(fēng)險(xiǎn)重要的指標(biāo)，但同時(shí)土壤的酸堿度又影響著重金屬鎘元素在耕地土壤中的活性。而鎘元素在耕地中的活性隨pH上升，活性逐步有所降低。因此對(duì)表4中六種成土母巖耕地土壤中硒與鎘、鎘與pH值均作散點(diǎn)分析，用于判斷鎘對(duì)富硒耕地土壤的污染風(fēng)險(xiǎn)。標(biāo)準(zhǔn)中可知耕地土壤中不管酸堿性如何只要鎘含量達(dá)到4μg/g以上，那么耕地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)就大，故如表5所示統(tǒng)計(jì)得出耕地土壤中鎘含量超過4μg/g的值占總數(shù)的百分比。六種成土母巖結(jié)果顯示中位數(shù)、眾數(shù)值均遠(yuǎn)小于高風(fēng)險(xiǎn)值4μg/g。呈現(xiàn)出4μg/g以上值砂巖（含硅質(zhì)巖）5.4%＞黑色頁巖2.90＞含碳質(zhì)灰?guī)r0.60＞白云巖0.5%＞泥（頁）巖0.4%＞輝綠巖0%。而在砂巖（含硅質(zhì)頁巖）及黑色頁巖耕地土壤中鎘的平均值也遠(yuǎn)高于其他四種成土母巖耕地土壤。

表5 鎘元素在各成土母巖耕地土壤中含量相關(guān)統(tǒng)計(jì)Table 5 Table of contents of cadmium in cultivated land of each parent rock

如表5及圖5與圖6所示綜合可知，成土母巖黑色頁巖耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素的線性擬合函數(shù)為Y=0.28+0.39X，鎘平均值0.94μg/g，中位數(shù)0.54，眾數(shù)0.3，4μg/g以上數(shù)值占總數(shù)的百分比值為2.90%。故土壤質(zhì)量基本為優(yōu)先保護(hù)或安全利用類，所以黑色頁巖耕地土壤中整體鎘元素對(duì)土壤的污染風(fēng)險(xiǎn)低，且硒平均含量1.55μg/g，是區(qū)內(nèi)圈劃高品級(jí)富硒耕地潛力區(qū)之一；成土母巖砂巖（含硅質(zhì)巖）耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素的線性擬合函數(shù)為Y=0.54+0.51X，鎘平均值1.28μg/g，中位數(shù)0.63，眾數(shù)0.27，4μg/g以上數(shù)值占總數(shù)的百分比為5.4%，占比較高，對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)高的情況增加。但硒含量平均值為1.22μg/g，是圈畫高品級(jí)富硒耕地的重點(diǎn)潛力區(qū)域，又同時(shí)還需要進(jìn)一步調(diào)查研究評(píng)估鎘對(duì)土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)；成土母巖含煤脈灰?guī)r耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素的線性擬合函數(shù)為Y=0.27+0.38X，鎘平均值0.53μg/g，中位數(shù)0.36，眾數(shù)0.29，4μg/g以上數(shù)值占眾數(shù)的百分比值僅為0.60%，對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)高的情況可能性小，因硒含量平均值0.66μg/g，是圈劃低品級(jí)富硒耕地的重點(diǎn)潛力區(qū)域；成土母巖泥（頁）巖耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素線性擬合函數(shù)為Y=0.14+0.47X，鎘平均值0.41μg/g，中位數(shù)0.29，眾數(shù)0.23，4μg/g以上數(shù)值占總數(shù)的百分比值僅為0.40%。幾乎不存對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)高的情況，且硒含量平均值0.58μg/g，是圈劃低品級(jí)富硒耕地的重點(diǎn)潛力區(qū)域；成土母巖白云巖耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素線性擬合函數(shù)為Y=0.5+0.38X，鎘平均值0.57μg/g，中位數(shù)0.45，眾數(shù)0.36，4μg/g以上數(shù)值占總數(shù)的百分比值僅為0.50%，對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)高的情況可能性小，且硒含量平均值0.57μg/g，是圈劃低品級(jí)富硒耕地的重點(diǎn)潛力區(qū)域；成土母巖為輝綠巖耕地土壤區(qū)，鎘與硒元素線性擬合函數(shù)為Y=0.91+0.61X，鎘平均值0.59μg/g，中位數(shù)0.51，樣品少，無眾數(shù)，無4μg/g以上數(shù)值，對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)高的情況可能性極小，硒含量平均值0.52μg/g，由于硒含量值分布零散，且樣品數(shù)較少，所以成土母巖輝綠巖耕地土壤區(qū)不列入圈劃富硒耕地潛力區(qū)。

圖5 不同母巖耕地土壤中硒與鎘元素散點(diǎn)圖Fig.5 The scatter plot of selenium and cadmium in cultivated soil

圖6 不同母巖耕地土壤中pH與鎘元素散點(diǎn)圖Fig.6 The scatter plot of pH and cadmium in cultivated soil

3.4 富硒土壤含量特征及等級(jí)特征

全州共計(jì)采集表層土壤樣43185件，其中富硒土壤樣23728件，占比54.9%。如表6所示，單件樣品硒含量最大值為15.1μg/g，最小值為0.04μg/g，算術(shù)平均值為0.4944μg/g，中位數(shù)為0.413μg/g，標(biāo)準(zhǔn)差0.38。與全省對(duì)照相比，本地區(qū)單件樣最大值偏小，平均值幾乎相等，中位數(shù)約小，標(biāo)準(zhǔn)差更為穩(wěn)定。

表6 黔東南地區(qū)硒元素與全省含量對(duì)照Table 6 Comparison of selenium content in southeast Guizhou province with that in the whole province

根據(jù)土壤硒含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（DZ/T 0295-2016），對(duì)本區(qū)耕地進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果可知：全區(qū)耕地面積為4466.88km2，其中硒元素含量過剩耕地面積為4.91km2，占比為0.11%；富硒耕地面積為2686.18km2，占比為60.13%；硒含量中等耕地面積為1742.83km2，占比為39.02%；低硒級(jí)面積為33.04km2，占比僅為0.74%。其分布區(qū)域見圖7。

黔東南地區(qū)富硒耕地的開發(fā)應(yīng)用，應(yīng)主要選取富硒耕地集中分布區(qū)，如圖7所示的北部、西部、東部、南部四個(gè)土壤富硒區(qū)域，將其作為進(jìn)一步開發(fā)的靶區(qū)首選地。北部富硒區(qū)主要以寒武紀(jì)地層黑色頁巖、砂巖、白云巖為主的成土母巖組成，黑色頁巖、砂巖、白云巖等成土母巖區(qū)應(yīng)作為該區(qū)富硒耕地開發(fā)首選區(qū)；西部富硒區(qū)主要以奧陶、寒武紀(jì)含煤灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖為主的成土母巖組成，指明該區(qū)富硒耕地開發(fā)首選成土母巖為含煤灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖區(qū)。東部富硒區(qū)主要以清水江組番召組地層變余砂巖及棲霞茅口地層的含煤系灰?guī)r區(qū)內(nèi)有明顯的指示意義。南部富硒區(qū)主要以南華系烏屋組番召組等老地層的變余砂巖及輝綠巖等成土母巖所在區(qū)，指明該區(qū)重點(diǎn)區(qū)域。

圖7 耕地土壤硒元素等級(jí)評(píng)價(jià)Fig.7 Grade evaluation of selenium in cultivated soil

4 結(jié)論

（1）研究區(qū)各成土母巖耕地土壤中平均值為黑色頁巖1.55μg/g＞砂巖（含硅質(zhì)巖）1.22μg/g＞含碳質(zhì)灰?guī)r0.66μg/g＞千枚巖0.60μg/g＞泥（頁）巖0.58μg/g＞白云巖0.54μg/g＞輝綠巖0.52μg/g＞花崗巖0.48μg/g＞變余砂（礫）巖0.47μg/g＞灰?guī)r0.43μg/g＞板巖、變余凝灰?guī)r0.42μg/g＞紫色砂巖0.32μg/g＞泥、礫、砂0.27μg/g。

（2）本研究區(qū)重金屬元素砷、鉻、鎳、鉈、銅、鋅六種重金屬對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)極低，鎘、汞、鉛三元素對(duì)土壤污染存在風(fēng)險(xiǎn)的可能，硒與鎘呈正相關(guān)性、與汞、鉛呈弱正相關(guān)。

（3）本研究區(qū)成土母巖為黑色頁巖耕地區(qū)是圈劃高品級(jí)富硒耕地潛力區(qū)；成土母巖為砂巖（含硅質(zhì)巖）耕地區(qū)可圈劃高品級(jí)富硒耕地，但同時(shí)還需要進(jìn)一步評(píng)估鎘對(duì)土壤污染的風(fēng)險(xiǎn)；成土母巖為含碳質(zhì)灰?guī)r耕地區(qū)可圈劃低品級(jí)富硒耕地較大潛力區(qū)；成土母巖為泥（頁）巖耕地區(qū)是圈劃較低品級(jí)富硒耕地的潛力區(qū)；成土母巖為白云巖耕地區(qū)分布區(qū)域較廣，即在大片區(qū)域內(nèi)圈劃低品級(jí)的富硒耕地潛力相當(dāng)大。

（4）本研究區(qū)內(nèi)富硒耕地面積為2686.18km2，占比為60.13%，分別分布在北部、西部、東部、南部土壤富硒區(qū)四個(gè)為主的區(qū)域。