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青海贵德地区地方病与生态地质环境研究

2020-07-22马风娟

中国锰业 2020年3期
关键词:贵德样品土壤

马风娟,沈 骁,姚 振,田 滔,邱 瑜

(1. 青海省第五地质勘查院,青海 西宁 810028; 2. 吉林大学 地球科学学院,吉林 长春 130012)

青海贵德县位于黄河上游,全境沟壑纵横,山川相间,呈现多级河流阶地和盆地丘陵地貌。地势南北高、中间低,形成四山环抱的河谷盆地。由于特殊的地理位置以及中高温地热地质条件,使该区成为青海省地方病危害最严重的地区之一。现已查明的地方病类型有氟中毒、砷中毒、大骨节病及碘缺乏病。据统计,现有5.9万人不同程度地受到饮水型氟中毒和砷中毒威胁,且集中分布在三河平原[1]。贵德县饮水型氟中毒临床主要表现为氟斑牙和氟骨症[2],饮水性砷中毒临床主要表现为皮肤角化、色素沉着和脱色斑[3]。

为了探讨贵德地区地方病与生态环境的关系,对贵德区土壤、植物、水体及人发样的特征进行调查研究。

1 地质环境特征

1.1 土壤

贵德位于祁连、昆仑河秦岭三大褶皱的交汇地带,属祁连山褶皱系南缘,在地形上属地方病易发区,根据全省平安健康区、病区的划分,分别在健康区和病区选取研究样作为调查点的对比数据[4]。

1)在研究区布设1条长剖面进行控制,从水平土壤剖面图来看(见图1),剖面异常元素Pb、As、Tl、Th、F等含量变化幅度不大,Hg含量变化幅度较大,在贵德县城人口密集处含量明显高于其他地区。从各元素含量来看,Pb、Hg等元素含量均未达到土壤环境质量标准规定的二级土壤限定值,属自然背景范围。As含量总体较高,并有3件样品As含量超出二级土壤限定值。

2)在研究区布设1条垂直土壤剖面,剖面位于贵德县三河平原,从上至下土壤成分较为一致,在60~100 cm深处有厚约40 cm的灰褐色壤土层,其余均为棕黄色壤土。

垂直土壤剖面图显示得出:表层土壤中Pb、As含量相对略高,在1 m深度左右,Pb、As、Hg均出现最大值。其中Pb、Hg含量均未达到土壤环境质量标准规定的二级土壤限定值,属自然背景范围。As有3件样品超出二级土壤限定值,其余样品也接近限定值。

3)此次研究主要基于对贵德地区根系土的微量元素F、Cu、Se、As、Hg、Mo、Cd、U、Tn、T1的含量进行了分析。由实验数据对比可知:平安区根系土硒含量均值为0.56×10-6,研究区Se含量均值为0.127×10-6明显低于平安健康区。平安区As平均值为13.42×10-6,略低于研究区,F含量两个区域大致持平。

1.2 植物

在研究区分别取小麦、大豆、油菜籽等大宗作物进行采样分析,测试结果见表1。研究区小麦、大豆、油菜籽中Pb、As、Hg含量相对较低,未超出食品限量标准;各类作物中仅小麦有两件样品F含量超出食品限量标准,其余样品未发现F超标。

图1 贵德地区水平土壤剖面简况

表1 各区植物样元素含量

另外,异常区作物中U、Th、Tl等元素含量极低,均远低于食品限量标准。对比研究区和平安区发现:研究区的植物Se含量明显低于平安区,As、F元素基本一致。U、Th、Tl含量极低。

1.3 水体

贵德地区山区有多处地下热水,以洗浴、温室种植等地热能综合开发利用为主。高氟、高砷地下水平面分布特征总体上与地下热水的分布一致,表明高氟、高砷地下水明显受控于地热异常,其热动力地质效应对于氟、砷元素的富集、迁移和转化起到重要的控制作用,并产生毒害程度不同的环境效应,地热异常作用无疑促进了这一毒害效应。对研究区取样10件与平安区进行对比[5]。

由实验数据得知As元素含量在0.579~207.32 μg/L之间,水体中呈现高As、F特点。其中平安区12件泉水中As均小于0.1 μg/L,而研究区水体中均值达40 μg/L,平安区F含量均值为1.37 mg/L,最大值2.24 mg/L,最小值 0.23 mg/L,研究区整体高于平安区。

1.4 人发样品

对研究区常驻居民进行调查,并采集人发样以全面评价研究区的生态效应。根据人发样采样分析结果(见表2),与平安地区相比,贵德研究区人发中Pb、As、Hg等元素含量明显高于平安地区,分别为平安地区的151%、135%和212%;但Se含量仅为平安地区的78%。

表2 各区人发元素含量 ×10-6

根据表2对比得出:研究区As、Mo高于平安健康区且高于兴海病区,Cd、Hg、Cu分布特征与兴海病区相似。研究区的病人Se明显低于非病人,As明显高于非病人,U、Th、Tl均含量较低,变化很小。研究区病人与平安健康区对比,同样,As明显较高,Se明显偏低。

2 结 论

贵德地区土壤Pb、As、Hg、F等有毒有害异常面积较大,但强度不高,主要为自然成因。Hg等元素异常在人群聚集区强度明显增高,则主要为人类活动影响。地表水与地质背景关系密切,地表水中各元素的极低含量,也显示了异常的自然成因和较低强度。

贵德地区地下水中As、F等元素的较高含量有可能会对当地居民健康造成影响,虽然作物受影响不大,但人发中有毒有害元素明显高于平安地区。饮水会引起人群受到有毒有害元素的影响,虽然目前大部分地区已经改用自来水,仍不排除其他的影响途径。加之贵德县又整体处于缺硒的环境,人体内Se等有益元素缺乏,这有可能加重有毒有害元素的影响程度。

U、Th、Tl在土壤、植物、人发中含量都很低,可以认为该区地方病的形成于这3种元素没有关系。

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