贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素评价及化学特征

但仕生

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州 贵阳 550000）

贵州省册亨县位于贵州省西南部，黔西南布依族苗族自治州东南端，地处珠江上游两大支流南、北盘江交汇的夹角地带，于东经105°27′～106°12′、北纬24°38′～25°19′之间。东临北盘江与望谟县相邻，南隔南盘江同广西壮族自治区的田林、乐业、隆林三县相望，西连安龙县，北抵贞丰县。南北最大距离73km，东西最大距离76km，国土面积2598km2。县城距州府驻地兴义市区120km，距省城贵阳330km。册亨地处右江河谷中部，是大西南出海通道的必经之路，贵州省西部和大西南出海通道的重要交通枢纽。由于以往调查侧重于用地类型、土壤类型、理化性状、农业必需微量元素分布、化肥的效用等方面的工作，对土壤质量评价涉及较少；农业土壤调查采集样品较少，分析元素仅为少量农作物所需营养有益元素，缺少有害微量元素和系统的生态地球化学资料[1]。没有完整的耕地的生态质量地球化学数据，难以满足耕地管护由数量管护向由数量、质量与生态协调管护发展的需要，耕地利用和规划的可持续发展、现代高效、优质、安全、生态农业发展都受到极大的限制，为此提出贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素评价及化学特征研究，为贵州省册亨县农业结构调整，发展优势、特色、安全的农产品产业提供科学依据。

1 贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素评价

此次以贵州省册亨县农用地为主要对象，以生态地球化学理论为指导，开展1:5万土壤地球化学调查，评价总体的、综合的生态地球化学状况和耕地生产质量水平，重点评价镉、铬元素的生态地球化学问题，为耕地利用规划、农业经济区划、种植结构调整、发展现代农业及生态环境治理等提供地球化学依据。

1.1 样本采集

野外工作包括耕地土壤样、农作物样、根系样、灌灌水样、大气干湿沉降样采取与加工。工作中严格按《贵州省册亨县耕地质量地球化学调查评价设计书》（以下简称《设计书》）及《土地质量地球化学调查评价规范》（DZ/T 0295—2016）（以下简称《规范》）相关要求开展。按照规范及设计书的采样要求，耕地土壤采样密度为9个点/km2，根据设计，利用GPS导航进入设计样点区域，在设计点20m范围内合理采样位置，连续采集0～20cm耕地土壤样品，并用GPS定位。采用梅花状法多点采集每个样品4-6点组合，充分混匀，样品重量约1.5kg左右，每个点照片6张。针对养分氮元素、环境汞元素高值区、特色硒元素及特色农产品分布区，开展垂向剖面测量[2]。土壤垂向剖面样品自表土层至底土层的土柱，每条土壤剖面采集剖面柱上腐殖层、淋溶层、淀积层、母质层样品各1件样品，样品重量均大于1000g。

1.2 样品处理

根据此次耕地土壤全量分析所涉及的分析指标及样品特点，采用了以X射线荧光光谱法(XRF)及电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)为主，以粉末压片法为辅的分析方法配套方案，对样品进行检测和处理。下表为耕地土壤全量分析方法配套方案。

表1 耕地土壤全量分析方法配套方案

1.3 土壤重金属镉、铬元素评价

土壤中污染物含量对照《土壤环境质量农用土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618—2018）中的筛选值和管制值将土壤风险程度分为三类，其中Ⅰ类：一般认为无土壤污染风险或风险很低可忽略，应优先保护；Ⅱ类：一般认为存在或可能存在土壤污染风险，但风险较低，通过采取措施可以达到安全利用；Ⅲ类：一般认为风险较高，应该划为严格管控。

表2 贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素评价（mg/kg）

根据上表评价标准，全县镉元素环境评价为一等（优先保护）：面积为38.31万亩，占参与评价总面积的67.1%；二等（安全利用）：面积为15.39万亩，占参与评价总面积的26.7%；三等（严格管控）：面积为3.58万亩，占参与评价总面积的6.2%；

全县铬元素评价一等（优先保护）：面积为53.62万亩，占参与评价总面积的92.9%；二等（安全利用）：面积为4.09万亩，占参与评价总面积的7.1%；

全区土壤少有铬元素超标，土壤中铬元素主要等级为一级，占全区耕地面积的92.9，无三级管控区。

2 贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素化学特征

此次调查获得了3543件耕地表层土壤样品的镉（Cd）、铬（Cr）2项数据，用于研究耕地土壤养分和环境的地球化学特征与等级，下图为册亨县耕地土壤镉、铬元素地球化学特征图。

图1 册亨县耕地土壤镉、铬元素地球化学特征图

2.1 镉元素

册亨县土壤中镉元素的平均值为0.74mg/kg，变化范围为0.04mg/kg～18.2mg/kg，变化幅度大。镉元素的变异系数为1.96，表明土壤中镉元素具有很强的变异性，元素含量变化较大，具局部富集及贫化现象，从图1中看出，册亨县全镉含量较高的地区主要分布在册亨县冗渡镇东部和坡妹镇西部，册亨县全镉含量低的地区在其余地区大面积分布。从各乡镇全镉平均含量统计数据表明，者楼镇、冗渡镇全镉平均含量较高，分别为1.57mg/kg，1.42mg/kg，八渡镇、百口乡全镉平均含量较低分别为0.13mg/kg、0.11mg/kg。从各成土母岩中全镉平均含量统计数据表明，成土母岩为灰岩时全镉平均含量最高，为2.22mg/kg，成土母岩为泥岩时全镉含量最低，为0.21mg/kg。

2.2 铬元素

册亨县土壤中铬元素的平均值为95.20mg/kg，变化范围为31.0mg/kg～900.0mg/kg，变化幅度很大，铬元素的变异系数为0.70，表明土壤中镉元素具有较强的变异性，元素含量变化较大，具局部富集及贫化现象。

从图1中可以看出，册亨县全铬含量较高的地区主要分布在冗渡镇北边及坡妹镇南部，册亨县全铬含量低的地区主要分布在册亨县岩架镇、巧马镇。从各乡镇全铬平均含量统计数据表明，冗渡镇、坡妹镇全铬平均含量较高，分别为152.84mg/kg，103.97mg/kg，百口乡、八渡镇全铬平均含量较低分别为60.57mg/kg、59.64mg/kg。从各成土母岩中全铬平均含量统计数据表明，成土母岩为灰岩时全铬平均含量最高，为172.38mg/kg，成土母岩为泥岩时全铬含量最低，为64.22mg/kg。

3 结语

通过此次对贵州省册亨县土壤重金属镉、铬元素评价及化学特征研究得出以下成果：一，评价区耕地土壤环境铬、镉等级较好，其中铬无严格管控区，风险区为4.09万亩，占参与评价总面积的7.1%；镉元素严格管控类仅仅占6.2%；二，评价区耕地土壤环境质量较好，其中二级（安全利用）以上耕地51.81万亩，占评价区耕地面积的89.8%，三级严格管控类耕地共计5.90万亩，占评价区耕地面积的10.2%，主要分布在冗渡镇东南、丫他镇南部、及坡妹镇西南。三，土壤质量地球化学等级评价表明，区内三等（中等）以上耕地共计51.71万亩，累积占89.6%，四等以下累积面积6.00万亩，占10.4%，主要分布于冗渡镇东南、丫他镇南部、坡妹镇西南，影响土壤质量地球化学等级评价因子主要镉、铬元素的局部超标。