贵州省六枝特区土壤硒分布特征及评价研究

2020-11-06潘启权王大福万大学

贵州地质 2020年3期

姚玲，潘启权，王大福，万大学

(贵州省地矿局105地质大队，贵州贵阳 550018)

1 引言

硒是具有多功能的生命必需微量元素，国内外大量医学临床试验证明，人体缺硒会造成重要器官机能失调，适量补充硒对癌症、心脏病、肝脏等几十种疾病有较好的预防和辅助治疗作用，而过量硒则会对人体产生明显的毒害(齐玉薇等，2005)。随着社会经济的发展、生活质量的提高，人类健康逐渐成为社会关注的热点，富硒土壤作为一种特殊的地质资源，必将得到有效地开发利用和保护(李家熙等，2000)。

本次研究在全省耕地质量地球化学调查评价的大背景下，选取区域上重点富硒区域之一的六枝特区开展研究。六枝特区矿产资源丰富，采矿业发展迅速，由此造成的土壤和水资源

污染现状堪忧，前人曾开展部分研究工作(高安勤等，2016；刘松等，2019；蒋永恒等，2019)，但主要是针对土壤重金属和水资源污染，有关土壤和基岩中有益元素硒的研究工作较为薄弱。基于以上，本次研究主要针对六枝特区耕地土壤硒元素含量和分布特征进行评价，圈定不同级别富硒耕地，为当地合理有效的开发利用富硒土地资源、科学选择富硒作物种植提供地球化学依据，助力区域增加就业和脱贫攻坚战略目标具有重大意义。

2 研究区概况

3 样品采集与分析

3.1 样品采集

3.2 样品分析

样品分析测试由湖北省地质实验测试中心、贵州省地质矿产中心实验室承担。以《土地质量地球化学评价规范》和《多目标区域地球化学调查规范(1∶250000)》为依据，结合《生态地球化学评价样品分析技术要求》等相关技术标准，采用原子荧光光谱法(AFS)测定硒元素。

4 结果与讨论

4.1 硒元素含量及分布特征

4.1.1 硒元素含量特征

不同土壤类型中硒含量也有所不同(表2)，各类土壤中硒含量平均值由高到低依次为：水稻土(0.73 mg/kg)>粗骨土(0.64 mg/kg)>石灰土(0.59 mg/kg)>黄壤(0.58 mg/kg)>潮土(0.49 mg/kg)>紫色土(0.38 mg/kg)。

表1 不同土壤类型土壤硒元素地球化学参数统计单位：(mg/kg)

按地质背景和成土母岩进行统计，各地层单元硒含量平均值差异明显，二叠系上统含煤岩系中最高，平均值0.98 mg/kg，侏罗系粘土岩分布区中最低，平均值0.20 mg/kg，全区平均含量0.54 mg/kg。反映出二叠系上统含煤岩系硒背景值和表层土壤硒含量相对较高；硒空间变异较大的是二叠系上统灰岩和峨眉山玄武岩，变异系数分别为0.67、0.66；各地层时代不同成土母岩富硒土壤比例较高的是二叠系中统粉砂质粘土岩，为95.5%，石炭系灰岩、二叠系中统灰岩、二叠系上统含煤岩系次之，分别为92.75 %、91.84 %、91.16 %(表2)。

表2 不同成土母岩分布区耕地土壤中硒含量和地球化学参数表单位：(mg/kg)

按不同不同土地利用方式统计，土壤硒含量最大值和最小值均出现在旱地，茶园平均值最大。

表3 不同土地利用方式土壤硒元素地球化学参数统计单位：(mg/kg)

综上所述，硒元素含量一定程度上与土壤类型、地质背景及成土母岩和地类有关。水稻土、粗骨土两种类型土壤中硒平均含量较高，变异系数相对较小，富硒土壤比例较高，说明富硒段可能分布于这两种土壤类型中，分析认为，两种土壤类型中含有较高的有机质，而有机质能吸附较多的含硒化合物，形成高值点(杨光圻，1992)。

4.1.2 硒元素分布特征

研究区土壤硒总体呈背景分布(吴正，等.2019)，土壤硒元素高值区主要分布于二叠系地层，面积约72.36万亩，主要分布在落别—塔山街道一线、中寨镇、龙河镇南面、新华镇东面、木岗镇西面和牂牁镇北西部等(图1)。

图1 富硒耕地资源分布及开发利用图

根据区内土壤垂向剖面调查结果(图2)，各层硒分布具有逐层富集特征，成土母岩中土壤硒含量整体偏低。造成以上现象的原因认为可能与硒的赋存状态有关，研究区部分成土母岩中硒含量较高，硒从母岩中解析出来之后随水溶液向土壤上层迁移，导致土壤中硒含量逐渐升高。部分硒在向上迁移的过程中在相对还原缺氧的条件下被还原为元素态硒[Se(0)]，硒在该状态下不溶于水造成深部至中部土壤中硒相对富集。当部分被氧化的元素态硒和硒离子迁移至近地表弱酸性环境中时被土壤微生物还原成亚硒酸盐活性增加，部分被植物吸收并在植物与表层土壤中循环往复，部分硒离子被粘土矿物吸附，导致表层土壤中硒含量相对增加(图2)。