赣南地区土壤硒元素地球化学特征及其影响因素研究:以青塘—梅窖地区为例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.06.17

摘要/Abstract

摘要：

以赣南青塘—梅窖地区为典型区开展详细的调查研究工作,共采集了表层(0~20 cm)土壤样品889件,农作物样品72件。系统地分析了土壤及农作物中硒元素含量的空间分布特征及其与成土母质、土地利用类型和土壤理化性质的关系。结果表明:研究区土壤硒平均含量为0.44 mg·kg^-1,其中面积比例为48.59%的土壤硒含量处于足硒状态,面积比例为42.86%的土壤硒含量处于富硒状态。在空间分布上,缺硒和潜在硒不足土壤仅呈零星分布。表层土壤硒含量在一定程度上继承了成土母质硒的含量,不同的土地利用类型土壤中硒含量也存在一定的差异。土壤有机质含量与硒含量呈显著正相关关系,与土壤pH值没有相关性。花生和水稻富硒率较高,其中花生和早稻含量均符合国家食品安全标准,仅晚稻存在一定的重金属超标现象。通过对比富硒土壤和不富硒土壤中晚稻重金属含量的超标率、硒的富集系数和含量,发现在富硒区晚稻中重金属的超标率远远低于非富硒区,说明土壤硒元素会在一定程度上降低晚稻中重金属元素的富集效应。

关键词: 赣南, 土壤, 硒含量, 地球化学分布特征, 影响因素

Abstract:

A detailed investigation of selenium concentration and distribution in the soil was carried out in Qingtang-Meijiao area, South Jiangxi Province. 889 topsoil (0-20 cm) samples and 72 crop samples were collected. We systematically analyzed the distribution of selenium in the soils and crops, the relation between the distribution characteristics and soil parent materials, land-use type, physical and chemical properties of soils. Results of the analysis show that the average contents of soil selenium in the study area was 0.44 mg·kg^-1, including 48.59% in sufficient selenium state, and 42.86% in rich selenium state. In spatial distribution, the area which showed deficiency or potentially insufficient of selenium is only sporadically distributed. The contents of selenium in topsoil inherited the soil parent material partly. Furthermore, the concentrations varied in diffe-rent land use types. Correlation analysis showed that selenium contents in soils had a significant positive correlation with organic material and a faint correlation with pH value. Peanut and rice have higher selenium enrichment rates. The rich selenium rates of the peanut and the early season rice both meet the national food safety standards. Only late season rice expressed excessive heavy metals. By comparing data, we found that the over-standard rate of heavy metals in late season rice collecting from selenium-rich areas was far lower than those from non-selenium-rich areas. It is indicated that the selenium in soils can partly reduce the enrichment effect of heavy metal elements in late season rice.

Key words: South Jiangxi Province, soil, selenium concentration, geochemical distribution characteristics, influence factor

中图分类号:

P595
X142

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图/表 12

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样品类型	元素	分析方法	检出限	样品类型	元素	分析方法	检出限
土壤	Se	AFS	0.01	农作物	Se	AFS	0.01
	Cd	ICP-MS	0.03		Cd	ICP-MS	0.03
	Hg	AFS	0.000 5		Hg	AFS	0.005
	As	AFS	1		As	AFS	0.3
	Pb	XRF	2		Pb	XRF	0.1
	pH	ISE	0.1^**
	有机质	VOL	0.1^*

样品类型	元素	分析方法	检出限	样品类型	元素	分析方法	检出限
土壤	Se	AFS	0.01	农作物	Se	AFS	0.01
	Cd	ICP-MS	0.03		Cd	ICP-MS	0.03
	Hg	AFS	0.000 5		Hg	AFS	0.005
	As	AFS	1		As	AFS	0.3
	Pb	XRF	2		Pb	XRF	0.1
	pH	ISE	0.1^**
	有机质	VOL	0.1^*

含量分级	硒含量/(mg·kg^-1)
缺乏	< 0.125	硒不足	2.4
边缘	0.125~0.175	潜在硒不足	6.0
中等	0.175~0.4	足硒	48.6
高	0.4~3.0	富硒	42.9
过剩	> 3.0	硒中毒	0.1

含量分级	硒含量/(mg·kg^-1)
缺乏	< 0.125	硒不足	2.4
边缘	0.125~0.175	潜在硒不足	6.0
中等	0.175~0.4	足硒	48.6
高	0.4~3.0	富硒	42.9
过剩	> 3.0	硒中毒	0.1

时代	地层名称	岩性	样本/ 件	平均值/ (mg·kg^-1)	变化范围/ (mg·kg^-1)	标准偏差/ (mg·kg^-1)	变异系数/ %
第四系	联圩组Qhl	亚黏土、亚砂土、砂砾石层	224	0.32	0.09~0.87	0.14	42.5
	莲塘组Qpl	亚黏土、砂砾卵石层	103	0.42	0.12~1.24	0.21	49.9
	进贤组Qpj	黏土层、网纹红土层、含碎屑黏土层砂砾卵石层	191	0.45	0.15~3.64	0.30	66.7
	赣县组Qpg	黏土层、砂砾卵石层及其混杂堆积层	96	0.51	0.16~1.48	0.23	44.6
白垩系	白埠组K₁b	红色砂砾岩、含砂砾岩、粉砂岩、含钙质结核粉砂岩	17	0.30	0.07~1.05	0.29	96.7
石炭系	黄龙组C₂h	灰白色、浅灰色带肉红色厚层状结晶灰岩、白云质灰岩、白云岩含燧石结核或条带的灰岩	15	0.70	0.29~1.73	0.34	48.3
	青塘组C₁q	灰白色钙质砂岩、钙质粉砂岩、粉砂岩,夹页岩、夹灰岩透镜体,底部为粗粒石英砂岩或含砾砂岩	11	0.65	0.20~1.29	0.31	48.0
	黄贯组C₁h	灰黑色石英砂岩、含炭粉砂岩、页岩及炭质页岩夹煤层	54	0.79	0.15~3.69	0.54	68.8
	水心组C₁s	灰色石英砂岩、粉砂岩、页岩	20	0.59	0.14~1.72	0.35	64.1
震旦系	下坊组Z₁x	灰绿、深灰、黑灰色绢云千枚岩、粉砂质千枚岩及炭质绢云千枚岩	76	0.48	0.05~1.67	0.28	58.6
震旦系	上施组Z₁sh	变质(含砾)石英杂砂岩、变质粉砂岩、绢云千枚岩夹变余沉凝灰岩	33	0.39	0.12~0.98	0.22	57.4
燕山早期	茶山迳岩体Cηγ	灰色中-细粒斑状黑云母二长花岗岩	36	0.32	0.06~1.15	0.28	85.5