湖北省土壤硒元素背景值研究

闫加力　杨军　丁晓英　徐春燕　赵敏　张阳阳　王卉　杨良哲

摘要 通过对湖北省地球化学调查和土地质量评价数据的收集，分析全省及不同成土母质土壤硒含量背景值和背景值区间。数据显示，湖北省全省土壤硒含量背景值为0.304 mg/kg，背景值范围为0.152～0.609 mg/kg。成土母质地层单元中二叠系、石炭系、泥盆系和三叠系是富硒地层，土壤硒含量背景值在0.4 mg/kg以上；第四系地层土壤硒含量背景值为0.306 mg/kg，存在较广泛的富硒区；而志留系、奥陶系、寒武系、震旦系地层的富硒区域分布较少。

关键词 土壤硒；背景值；成土母质；湖北省

中图分类号 S153.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0157-01

我国在20世纪80年代开展了全国范围内的土壤重金属背景值研究，并出版了《中国土壤元素背景值》[1]。土壤元素背景值是土壤在其自然成土过程中形成的物理化学特征值，是土壤所固有的元素含量水平，受时空条件制约，是历史发展的产物[2]。研究土壤元素背景值可以确定土壤中元素的自然含量水平及分布特征，利用基准值可确定研究元素在区域内的迁移转化[3]。

本文关于湖北省硒元素背景值的研究主要是为划分湖北省土壤富硒等级而进行，根据收集到的湖北省1∶25万多目标地球化学调查数据和 “金土地”工程——高标准基本农田地球化学调查数据，计算得出全省及不同成土母质地层中的土壤硒元素背景值及背景值范围。

1 数据与方法

1.1 数据处理

本研究所有数据收集于湖北省1∶25万多目标地球化学调查和“金土地”工程——高标准基本农田地球化学调查土地质量评价数据，数据量余4万个。以全省土壤硒含量作为第一级统计单元，成土母质作为第二级统计单元，第四系、新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系、震旦系、青白口系、太古界、新元古、中元古、古元古地层作为第三级统计单元。分别对各统计单元进行数据整理、建表。

1.2 正态性检验及计算

对各统计单元数据进行正态分布检验，根据输出的P-P图判定数据是否服从正态分布或者对数正态分布，若不服从则按照平均值±3倍标准差进行剔除，剔除后继续进行检验直至得到计算数据。同时，计算出一系列统计量参数：样本数、中位值、算术平均值、算术标准偏差、几何平均值、几何标准偏差等。

1.3 背景值计算

根据中国地质调查局关于《土壤地球化学基准值与背景值研究若干要求》文件要求的背景值求取方法，对于呈正态分布的数据组，用算术平均值代表背景值，算术平均值±2倍算术标准差代表背景值变化范围；对于呈对数正态分布的数据组，用几何平均值代表背景值，几何平均值乘除2倍几何标准偏差代表背景值变化范围；对于非正态分布的偏态分布数据组，以中位值和算术平均值代表土壤背景值，中位值±2倍算术标准差代表背景值变化范围。

1.4 统计软件

各参数统计计算主要采用SPSS和Excel软件进行，并采用国际通用的SPSS for Windows和Statistica for Windows等软件进行参数统计和做图。

2 结果与分析

2.1 全省土壤硒元素背景值结果

根据SPSS的P-P图正态检验可知湖北省土壤硒含量样本数据呈对数正态分布（图1）。

因此，针对全省41 251份土壤样本，湖北省土壤硒含量基准值用几何平均值表示，为0.304 mg/kg，标准差为1.598，背景值范围用几何平均值乘除2倍几何标准差表示，为0.152～0.609 mg/kg。

2.2 不同成土母质的土壤硒元素背景值结果

通过计算得出各母质地层土壤硒含量背景值及其基本统计量。由表1可知，在所有的地层单元中，二叠系、泥盆系、石炭系和三叠系的土壤硒含量最高，最高值达到了23 mg/kg，土壤硒含量背景值平均在0.4 mg/kg左右及以上，说明它们是土壤富硒地层。第四系地层土壤硒含量背景值范围为0.110～0.849 mg/kg，说明在第四系地层中高硒和低硒土壤均有分布。综合得出，成土母质地层单元的土壤硒含量背景值大小顺序为二叠系、泥盆系、石炭系、三叠系>第四系>寒武系、震旦系、奥陶系、侏罗系>新近系、古近系、白垩系等。

3 结论

母质是岩石风化过程的产物，是形成土壤的物质基础[4-6]。本文从成土母质地层的土壤硒含量背景值來看，发现二叠系、石炭系、泥盆系、三叠系地层是湖北省区域内的高硒或富硒地层。第四系地层土壤硒含量高低值分布范围广。而志留系、奥陶系、寒武系、震旦系及其他地层的土壤硒含量背景值均较低。

4 参考文献

[1] 中国环境监测总站.中国土壤元素背景值[M].北京：中国环境科学出版社，1990：330-382.

[2] 郑国璋.农业土壤重金属污染研究的理论与实践[M].北京：中国环境科学出版社，2007：25.

[3] 张晓平.西藏土壤环境背景值的研究[J].地理科学，1994，14（1）：49-55.

[4] 李杰，杨志强，刘枝刚，等.南宁市土壤硒分布特征及其影响因素探讨[J].土壤学报，2012（5）：1012-1020.

[5] 赵妍，宗良纲，曹丹，等.江苏省典型茶园土壤硒分布特性及其有效性研究[J].农业环境科学学报，2011（12）：2467-2474.

[6] 胡艳华，王加恩，蔡子华，等.浙北嘉善地区土壤硒的含量、分布及其影响因素初探[J].地质科技情报，2010（6）：84-88.