淺析安康西部地區(qū)土壤硒與地層的關系

　　摘要：國內(nèi)外大量學者在我國典型富硒區(qū)開展了大量研究，從土壤、巖石、植物等方面，獲得了許多重要的成果。硒作為分散元素，在全世界范圍內(nèi)都屬稀有資源。安康地區(qū)作為我國天然富硒區(qū)，硒資源豐富，富硒土壤面積巨大。本文基于安康西部紫陽、漢陰兩縣開展的土地質(zhì)量調(diào)查工作，采集土壤樣品，分析測試了土壤中硒含量，依據(jù)安康富硒土壤標準對研究區(qū)土壤開展了富硒評價，同時結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景，探討了地層對本地區(qū)土壤中硒空間分布影響。

　　本文源自西部資源,2020(06):40-41+44.《西部資源》是由內(nèi)蒙古國土資源廳主管，內(nèi)蒙古國土資源信息院主辦的一個立足于內(nèi)蒙古，反映西部各省(區(qū))市資源開發(fā)、保護、管理等各方面工作的綜合性彩印雙月刊，內(nèi)容以土地、礦產(chǎn)資源為主，涵蓋測繪、森林、草原、環(huán)境、旅游、地理等各方面。版面生動，內(nèi)容嚴謹，有政令傳真、熱點、藍天綠地、信息博覽、交流互動、理論研討、特別策劃、本刊特邀、基層論壇、資源發(fā)展、新聞報道、記實、城鎮(zhèn)建設、資源市場、依法行政、法律園地、自然風光等欄目，具有權(quán)威性、理論性、知識性、趣味性、可讀性，是了解西部資源，參與西部開發(fā)，答疑解惑不可缺少的指導性刊物。

　　1.引言

　　硒是自然界中極其分散的元素，全球40多個國家缺硒，我國72%的縣市屬于低硒或缺硒區(qū)。克山病是人體缺硒所致，是一種心臟肌肉壞死的疾病，主要是由于發(fā)病地區(qū)水土、食物缺少硒、銅所致[1]。(硒的地球化學特征，王瑩)世界土壤硒含量一般在0.1mg/kg～2.0mg/kg，平均0.2mg/kg[2]。中國土壤中硒背景值為0.29mg/kg[3]，陜西省土壤硒背景值為0.115mg/kg，陜西省北部永壽、彬縣土壤中缺硒，為缺硒地區(qū)。

　　目前已知硒的來源主要集中在一些與火山作用有關的礦床中,而其他類型的礦床研究程度不高[4]。近年來，國內(nèi)外學者從富硒巖石到富硒土壤等方面，在湖北恩施開展了大量研究，取得了大量成果[5,6]。沈驍?shù)妊芯空J為青海西寧—樂都土壤中硒來源為第三紀西寧群，拉脊山高硒火山巖為硒的富集提供了物質(zhì)基礎[7]。雒昆利等人研究了陜西紫陽富硒區(qū)土壤中硒與巖石中硒的分布規(guī)律[8]。

　　綜上所述，國內(nèi)外學者認為土壤中的硒，與所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境關系密切，其含量高低主要受成土母質(zhì)(地層)的控制。此外，巖石中的硒—土壤中硒的遷移轉(zhuǎn)化，還受其他因素的影響，比如風化程度、淋溶程度、氣候條件、人類活動等，遷移轉(zhuǎn)化過程是一個比較復雜過程。

　　2.研究區(qū)域及研究方法

　　本文選取陜西省安康市紫陽縣、漢陰縣兩縣作為研究區(qū)，開展了土壤硒調(diào)查工作，查明了土壤中硒的含量水平。研究土壤中硒的地球化學特征及空間展布，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景探究土壤硒與地層的關系。

　　圖1采樣位置圖

　　在紫陽、漢陰兩縣共采集土壤樣品8242件(圖1)，首先對樣品進行風干、過篩處理。樣品測試由陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實驗研究所承擔。樣品分析依據(jù)《DD2005-1多目標區(qū)域地球化學調(diào)查規(guī)范》和《DD2005-3區(qū)域生態(tài)地球化學評價樣品分析技術(shù)要求》進行，各測試項目與內(nèi)檢的相對偏差(RE=(A-B)/(A+B)*100%)，全部滿足檢出限要求。土壤中常量元素含量，pH值，重金屬全量、各形態(tài)含量分析結(jié)果全部符合規(guī)范要求，數(shù)據(jù)質(zhì)量準確。

　　3.研究區(qū)地質(zhì)概況

　　研究區(qū)位于安康西部，地處揚子板塊北大巴山—西傾山早古生代裂谷帶，根據(jù)工作區(qū)地層發(fā)育情況、沉積建造特征、變質(zhì)變形特征、大地構(gòu)造位置、區(qū)域斷裂的分布以及與構(gòu)造相關的巖漿活動和變質(zhì)作用等，以構(gòu)造單元劃分為基礎，結(jié)合《中國區(qū)域地質(zhì)志》(陜西志)，研究區(qū)地層區(qū)劃屬羌塘—揚子—華南地層大區(qū)，南秦嶺—大別山地層區(qū)，迭部—旬陽地層分區(qū)和北大巴山地層分區(qū)，主體屬于北大巴山地層分區(qū)，區(qū)內(nèi)地層從元古代至新生代都有出露，其間缺失中生代石炭紀、白堊紀地層，工作區(qū)主要出露的地層由老到新為：中—新元古界、新元古界、古生界、中生界、新生界。《紫陽縣幅、洞河鎮(zhèn)幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》系統(tǒng)分析了9個地層系統(tǒng)中Se元素的含量，分析發(fā)現(xiàn)Se在黑色巖系中具有強專屬性，9個地層區(qū)的富硒順序依次為：燈影巖組、魯家坪巖組、斑鳩關組、高橋組、箭竹壩巖組、耀嶺河巖組、五峽河組、梅子埡巖組、洞河巖組。

　　4.土壤中硒的地球化學特征

　　硒作為人體必需的14種微量元素之一，具有防治癌癥、延緩衰老、預防克山病、保護心血管等多方面的生理功能。安康地區(qū)土壤天然富硒，面積較大，本次研究參照按安康市富硒土壤標準進行劃分，將兩縣土壤劃分為四等，過剩(>3mg/kg),富硒(0.4mg/kg～3mg/kg)，足硒(0.2mg/kg～0.4mg/kg)，缺硒(<0.2mg/kg)。最終圈定兩縣富硒土壤1734km2。總體上研究區(qū)土壤中硒含量空間變異較大，富硒土壤的分布呈現(xiàn)南高北低的趨勢。與陜西省、全國土壤中硒含量進行對比發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)土壤中硒含量水平明顯偏高。

　　表4-1土壤硒元素含量地球化學特征參數(shù)統(tǒng)計

　　5.不同地質(zhì)單元中硒含量特征

　　安康地區(qū)土壤中硒呈現(xiàn)明顯的分帶現(xiàn)象，推測土壤中硒含量水平受其成土母質(zhì)影響較大。研究發(fā)現(xiàn)同一地區(qū)土壤中成圖母巖的硒含量背景值高，相應的土壤中硒含量也會比較高[9]。這可能是由于粘土吸附作用和生物富集等作用，使母巖風化放出的硒固定在土壤中而得到相對富集。土壤中的硒主要來自于沉積的富硒巖層，一般為煤系和黑色頁巖[10]。工作區(qū)地質(zhì)條件復雜，本次研究統(tǒng)計了該地區(qū)主要地層中硒含量，并與工作區(qū)背景值進行了比較,見圖2。

　　圖2研究區(qū)土壤硒與陜西省土壤硒背景值對比及同地層的分布關系

　　從圖2中可以看出土壤中硒含量：魯家坪組>毛壩關組>黑水河組>八卦廟組>斑鳩關組>箭竹壩組、魯家坪組并層，這些地層土壤中Se元素含量平均值與工作區(qū)背景值相比，比值均大于1.1，屬相對富集;而姚坪巖組、楊坪巖組、大楓溝組地層中的Se元素含量平均值與工作區(qū)背景值相比，比值均小于0.7，屬相對貧化。雒昆利、譚見安等人采集了南秦嶺大巴山區(qū)下寒武統(tǒng)魯家坪組和早志留世大貴坪組的碳質(zhì)板巖，通過分析測試，研究發(fā)現(xiàn)碳質(zhì)板巖和石煤分布區(qū)的土壤的含硒量可達10mg/kg,甚至更高[3]。本次研究發(fā)現(xiàn)工作區(qū)土壤中硒含量最高可達到84.6mg/kg，這與雒昆利等人的研究結(jié)果一致。

　　6.結(jié)論與建議

　　(1)研究區(qū)土壤中硒資源豐富，高于陜西省土壤硒背景值、中國土壤硒背景值，為我國典型天然富硒區(qū)。

　　(2)研究區(qū)土壤中硒空間分布主要受地層影響，是魯家坪組、毛壩關組、黑水河組等地層土壤中硒的主要來源。

　　(3)基于本次研究發(fā)現(xiàn)，本地區(qū)土壤中硒含量存在過剩的現(xiàn)象，建議地方政府采取種植調(diào)整等措施，防止食物中硒含量過剩引起地方病的發(fā)生。

　　參考文獻：

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　　[2]肖國櫻.水稻花藥培養(yǎng)研究綜述[J].雜交水稻,1992(2):44-46.

　　[3]中國環(huán)境監(jiān)測總站.中國土壤元素背景值[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1990.

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　　[5]朱建明,梁小兵,等.湖北恩施魚塘壩自然硒的分布及其環(huán)境意義[J].地質(zhì)評論,2005,51(4):428-434.

　　[6]朱建明,鄭寶山,等.多形態(tài)自然硒的首次發(fā)現(xiàn)及其成因初探[J].礦物學報,2000,20(4):337-340.

　　[7]沈驍,姬丙艷,許光,張亞峰,馬風娟.青海西寧—樂都富硒土壤成因探討[J].中國礦業(yè),2016,25(S1):382-385+389.

　　[8]雒昆利,譚見安,等.大巴山區(qū)早古生代地層和石煤中硒的化學活動性的初步研究[J].環(huán)境科學學報,2002,1(1):86-91.

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　　[11]肖建安.明溪縣富硒土壤資源調(diào)查及影響因素探討[J].西部資源,2019(01):138-140.