巴中农业土壤地球化学特征
评价表明，各县域土壤污染指数均小于0.7，巴中市土壤清洁。
Abstract： Through the study on geochemical features of soil in Bazhong， we get the content of the typical elements Cd， I， Pb， S， Se， Zn in Bazhong， Tongjiang， Nanjiang， and Pingchang. The results show that the soil quality in Bazhong is similar with the national soil background value. The content of Cd in Bazhong is over the first class standard of national environmental quality， but the all met the second class standard. The Nemerow formula points that the soil pollution index is less than 0.7 and the agriculture soil in Bazhong is clean.
关键词： 地球化学特征；环境质量评价；巴中
Key words： geochemical feature；environmental quality assessmen；Bazhong
中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）12-0212-02
0 引言
硒、碘、硫、锌是人和动物所必需的营养元素，以硒元素为代表，环境中硒过量会导致人和动物中毒，缺乏会导致白肌病、克山病、大骨节病等地方病，这四种元素与人体健康关系密切[1]。据统计中国72%的县市发现有不同程度的缺硒情况存在，有研究指出湖北的恩施、贵州开阳与四川、重庆东部这几省交界处是中国硒的富硒地带[2-4]。巴中市处于这一区域的边缘，因此，勘察该区硒元素丰富程度具有重要现实意义。碘元素是人体必需的微量元素之一，约有1/2分布在甲状腺内；硫元素是很多蛋白质的重要成分；锌是维持动植物和人体正常生长发育必需的微量营养元素；铅和镉为重金属元素。本文对巴中县域（巴州、通江、平昌、南江）开展土壤环境地球化学调查，以摸清其土壤元素家底，合理实施农业特色种植，提高土地产出率。
1 研究区概况
巴中为四川东北部门户，辖巴州区、通江县、南江县、平昌县，幅员12325km2，地形地貌多样，以中低山地貌为主，属亚热带季风气候，年平均气温16.9℃，年平均降雨量1150mm[5]。森林覆盖率达35.91%，堪称“绿色宝库”。南江北部山区3000公顷“巴山水青”被称为“四川盆地北缘山地重要的生物基因库”。
2 研究方法
2.1 野外调查与样品采集
结合各县区特色产业带、地形、水文、土壤、交通等因素对样点进行设计。表层土壤采样：在采样中心点20m半径范围内，避开施肥点，采集相同土壤类型和用地类型的0-20cm土柱4-5个，去除杂物装袋1.5kg以上。晾干后用木槌敲打土壤至自然粒级后筛分，将筛分后重量大于600g样品装入容器。采样工作共获得表层土样344件，南江县83件，通江县122件，平昌县91件，巴州区48件。
2.2 样品测试分析
本文选取比较典型的六种元素进行测试分析，其中Se、I、S、Zn元素为生命元素代表，Cd、Pb为重金属元素的代表。Se元素根据国家标准用原子荧光分析方法进行分析；Zn元素根据原子吸收光谱分析方法进行分析；I元素根据碘量法进行分析。
2.3 数据整理
将样地野外调查以及室内测试分析资料回笼、整理，建立基础数据库，利用数据处理工具对收集的数据汇总，对比分析巴中市土壤环境地球化学特征。
3 结果与分析
3.1 土壤典型元素的背景特征
共获得的344件土壤样品，进行土壤进元素测定，得到平均值见表1。
式中，Z为比较指数，n为元素个数，A为对作物生长及发育起积极作用的元素比较值，高者为2，低者为-2，相等为0；B为对作物生长及发育起消极作用的元素比较值，高者为-2，低者为2，相等为0[7]。通过上式的计算得到，研究区的元素含量与全国平均含量的比较指数为0，说明研究区的土壤质量与全国水平相当。有益元素中I较缺乏，重金属Cd高于全国水平，在农业生产活动中要注意有益元素的补充及有害元素的避免及消除。
3.2 土壤典型元素的环境评价
3.2.1 单因子指数评价法
单因子指数评价法[9]计算公式为：Pi=Ai/Bi
式中，Pi为土壤的单项污染指数，Ai为土壤元素实测值，Bi为土壤元素评价标准值。若Pi≤1，则土壤环境质量在标准内，相反，则土壤环境质量在标准之外，Pi值越大，污染越严重。本文采用《中国土壤环境质量标准》，根据土壤应用功能和保护目标，划分为三类：Ⅰ类主要适用于国家规定的自然保护区、集中式生活饮用水源地、茶园、牧场和其他保护地区的土壤，土壤质量基本保持自然背景水平；Ⅱ类主要适用于一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染；Ⅲ类主要适用于林地土壤及污染物容量较大的高背景值土壤和矿产附近等地的农田土壤，土壤质量基本上对植物和环境不造成危害和污染。本文采用土壤二级标准，即适用于一般农田、蔬菜地等。
通过表2可知，3个典型元素除Cd元素以外，其他元素均未超出中国土壤环境质量一级标准，所有元素均符合中国土壤环境质量二级标准，证明巴中市土壤环境质量较好，但仍需加强重金属元素监管。
3.2.2 尼梅罗综合评价法
尼梅罗综合评价法需要根据单项污染指数进行综合计算，不仅考虑了各种污染物的平均污染状况，而且突出了某种超标特别严重的污染物的作用，使用在污染项比较集中的环境中有很大的优势。尼梅罗指数特别考虑了污染最严重的因子，尼梅罗环境质量指数在加权过程中避免了权系数中主观因素的影响，是目前仍然应用较多的一种环境质量指数。计算公式为：P=[（Pijmax2+pijave2）/2]1/2
式中，P为样点综合指数，Pijmax为样点中所有评价污染物单项指数的最大值；Pijave为样点中所有评价污染物单项指数的平均值。P≤0.7为清洁，0.7
由表4计算结果可知，各县域土壤污染指数均小于0.7，证明巴中市土壤清洁。
4 结论与讨论
尼梅罗综合指数评价表明，各县域土壤污染指数均小于0.7，巴中市土壤清洁。研究区六个典型元素比较指数为0，研究区土壤质量与全国水平相当，有益元素中I较缺乏，重金属Cd高于全国水平。土壤环境质量评价中的单因子评价表明，六个典型元素除Cd元素以外，其他元素均符合中国土壤环境质量一级标准，所有元素均符合中国土壤环境质量二级标准。Cd元素为重金属元素，在水体中不能被微生物降解，只能发生各种形态相互转化和分散、富集过程。通过植物的吸收、挥发、根际过滤、降解等作用，降低土壤中Cd元素的含量，即提高了土壤的价值功能。
参考文献：
[1]http：//baike.baidu.com/view/38906.htm.
[2]彭祚全.生命元素硒：兼谈恩施硒资源[M].北京：大中华文化出版社，2005.
[3]任海利，高军波，龙杰，等.贵州开阳地区富硒地层及风化土壤地球化学特征[J].地球与环境，2012，40（2）：161-169.
[4]徐争启，倪师军，张成江，等.四川省万源市土壤硒形态特征及影响因素分析[J].安徽农业科学，2011，39（3）：1455-1458.
[5]http：//baike.baidu.com/view/85506.htm.
[6]韩雪梅.地上植物、地球化学元素及电池污染对土壤微生物群落特征的影响[D].济南：山东大学，2007：70.
[7]陈文德，汪子昆，刘应平，等.四川东部沱江乡茎瘤芥产地的地球化学特征[J].资源开发与市场，2012，28（1）：6-8.
[8]李慧，魏昌华，鲍征宇，等.恩施富硒茶叶中Se含量与对应土壤中Se及重金属元素As、Cd、U的关系[J].地质科技情报，2011，30（3）：103-106.
[9]张博，张彬，邹山进洪.某冶炼厂周边环境Cd元素现状调查、污染预警及综合治理[J].安全与环境工程，2004，11（3）：14-17.
上一篇：5类硒制品，那种更适合你？
下一篇：维生素C，到底如何补