安徽庐江矾山地区土地质量地球化学评估及富硒特征研究

侯照方，王延明，李道志，陈皓龙，谢杰，许强平

（安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽合肥 230011）

0 引言

土地是农业最基本的生产资料，随着社会经济的快速发展，土地质量问题越来越受到学者们的关注。

在矾山地区富硒土壤资源调查项目的基础上，前人对研究区土壤富硒资源特征、土壤硒生物有效性和土壤重金属特征及来源等进行了研究。本文以庐江县矾山地区土壤作为研究对象，在富硒土壤资源调查基础上，评价土壤养分丰缺与环境污染状况，划分土地质量等级并圈定富硒土地资源，为庐江矾山土地资源规划、开发利用提供参考。

1 研究区概况

研究区位于安徽省庐江县东南部矾山地区，总面积160.90km。本次土地质量地球化学评估仅评价农用地，其中耕地主要分布于矾山镇西北-瓦洋河一带、部分村镇周边及山间沟谷内。研究区地貌区划为沿江丘陵平原，以丘陵景观为主。区内地表水系发育，均为近南北流向。土地利用现状主要为水田、旱地和有林地，主要农作物为水稻等。研究区出露地层以白垩纪陆相火山岩系地层为主。

2 样品采集及分析测试

2.1 样品采集

采样点布设注重样品的代表性，采用网格化加第二次土地调查土地利用图斑方法布点。研究区共采集土壤样品3635 件，林地采样密度约8 点/km，农田采样密度约32点/km，样品为多点采集的地表向下0～20cm 连续土壤柱子样组成的混合样。土壤样品主要采集于农田和林地，少量采集于园地。

2.2 分析测试

土壤样品分析测试工作由安徽省地质实验研究所承担。主要采用的分析仪器和方法包括：容量法分析N；X 荧光光谱法分析P、Cr、Cu、Pb、Zn、KO；原子荧光光谱法测定Se、As、Hg；等离子体质谱仪分析Ni、Cd；选择性离子电极法分析pH。质检结果显示，样品分析质量符合规范，满足项目要求。

3 评价标准与方法

3.1 土壤养分分级标准

土壤养分等级划分标准参照《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295—2016），选择N、P、K 3 个指标进行单指标土壤养分地球化学等级划分。在此基础上，为单指标评价结果赋得分和权重系数，计算综合得分，划分土壤养分地球化学综合等级。

3.2 土壤环境地球化学等级划分标准

选取土壤pH、Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn 等指标，评价土壤单指标环境质量等级。土壤环境划分标准采用《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018），其中Cu、Ni、Zn 没有风险管制值标准，不划分严格管控类。《天然富硒土地划定与标识（试行）》（DD 2019—10）亦不要求Cu、Ni、Zn作为强制指标，因此土壤环境综合等级评价不考虑Cu、Ni、Zn 3个指标。

在单因子指标评价的基础上，以“一票否决法”为原则，即以图斑内Cd、Hg、As、Pb、Cr 5 种指标的最差环境等级为该图斑的土壤环境地球化学综合等级。

3.3 土地质量地球化学综合等级划分方法

土地质量地球化学综合等级由评价图斑的土壤养分地球化学综合等级与土壤环境地球化学综合等级叠加产生，土地质量分为5个等级（表1）。

表1 土地质量地球化学综合等级划分Table 1.Geochemical comprehensive classification of the land quality

4 土地质量地球化学评价

4.1 元素地球化学参数特征

统计研究区土壤各元素地球化学参数，对比各元素平均值与中国土壤（A 层）均值及江淮流域土壤地球化学背景值，计算相对富集系数。

K

、

K

大于1的明显富集元素有K、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Se，

K

、

K

小于1的元素有Cr、Ni，与庐枞火山岩盆地富Cu、Fe、Pb、Zn等而贫Cr、Ni 元素的特征一致，主要与地质背景有关。Hg、As、Pb、Cu、Se 等元素的变异系数大于1，属强分异元素，Cd、Zn 元素的变异系数大于0.5，属明显分异，这些元素分布不均匀主要与研究区强烈的成矿地质作用有关。N、K 等元素的变异系数小于0.5，主要受人类活动，特别是农业生产活动的影响。

4.2 土壤养分地球化学等级评价

土壤养分地球化学等级划分结果：研究区土壤N、P、K 养分等级均以丰富、较丰富—中等为主；N、P、K 养分等级较缺乏—缺乏区分布基本一致，主要为西北农田区，长期的耕作及其他人类活动对土壤养分的流失具有重要影响。

表2 土壤地球化学参数统计结果Table 2.Statistics of soil geochemical parameters

表3 土壤养分地球化学等级Table 3.Geochemical grades of soil nutrients

研究区土壤养分地球化学综合等级（图1）总体上较丰富—中等水平，其中丰富土壤面积较小；较丰富土壤主要分布于瓦洋河流域以及研究区中—中南部等地区；中等土壤主要分布于西部农田区，刘屯、黄屯周边；较缺乏—缺乏土壤分布于西部农田区。

图1 土壤养分地球化学综合等级图Figure1 .Geochemical comprehensive grade map of soil nutri⁃ents

4.3 土壤环境地球化学等级评价

Cd、Hg、As、Pb、Cr各指标严格管控类土壤面积均小于0.3%，且分布范围一致，主要为黄屯地区；除Cu外，各单指标优先保护类土壤均大于90%，其中Cr、Ni指标均为优先保护类土壤。虽然研究区部分土壤Cu含量超过了规范风险筛选值，但农产品中Cu 含量较低，未影响到农作物的食用安全性。

土壤环境地球化学综合等级（图2）由Cd、Hg、As、Pb、Cr 5 种指标的最差环境等级确定：优先保护类土壤在研究区分布广泛；安全利用类土壤主要分布于矾山镇南部、黄屯周边地区；严格管控类土壤主要分布于黄屯地区，主要受Pb、As 影响，与铅锌矿矿产开发有关。

图2 土壤环境地球化学综合等级图Figure 2.Geochemical comprehensive grade map of soil envi⁃ronment

表4 土壤环境地球化学等级Table 4.Geochemical grade of soil environment

4.4 土地质量地球化学评价

研究区土地质量整体优良（表5）。优质土壤主要分布于瓦洋河、失曹河流域以及研究区中部、南部山地丘陵地区，占比44.61%；良好和中等土壤交错分布，主要分布于研究区西北部及刘屯村周边等农田区，占比分别为35.30%、19.15%；差等和劣等土壤在研究区零星分布，占比分别为0.57%、0.38%。

表5 土地质量地球化学等级Table 5.Geochemical grade of land quality

4.5 土壤硒丰缺评价

土壤硒丰缺等级分为：土壤硒含量缺乏、边缘、适量、高和过剩（图3）。研究区硒含量高（富硒）的土壤面积为117.30km，占比72.90%；硒含量适量（足硒）的土壤面积为40.50km，占比25.17%；过剩、边缘及缺乏3个等级土壤仅占约2%。

图3 土壤硒元素等级图[5]Figure 3.Grading of selenium in the soil[5]

研究区内足硒、富硒土壤分布广泛，土壤硒来源稳定且农作物富硒程度高，为在该区富硒产业开发提供了良好的基础条件。

5 结论及建议

（1）矾山地区土壤硒属于明显富集强分异型，主要与地质背景有关，受区内成矿地质作用影响。

（2）矾山地区以富硒、足硒土壤为主，其他硒等级土壤零星分布，二者面积为157.80km，占比98.07%。

（3）矾山地区土壤质量整体优良，优质、良好土壤面积为128.57km，占比79.91%；中等土壤面积为30.81km，占比19.15%。

（4）本次评估结果为在该区富硒产业开发提供了良好的基础条件，建议地方政府做好土地资源规划，合理开发利用富硒土地资源。