貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素評價及化學特征

但仕生

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質礦產勘查院，貴州 貴陽 550000）

貴州省冊亨縣位于貴州省西南部，黔西南布依族苗族自治州東南端，地處珠江上游兩大支流南、北盤江交匯的夾角地帶，于東經105°27′～106°12′、北緯24°38′～25°19′之間。東臨北盤江與望謨縣相鄰，南隔南盤江同廣西壯族自治區的田林、樂業、隆林三縣相望，西連安龍縣，北抵貞豐縣。南北最大距離73km，東西最大距離76km，國土面積2598km2。縣城距州府駐地興義市區120km，距省城貴陽330km。冊亨地處右江河谷中部，是大西南出海通道的必經之路，貴州省西部和大西南出海通道的重要交通樞紐。由于以往調查側重于用地類型、土壤類型、理化性狀、農業必需微量元素分布、化肥的效用等方面的工作，對土壤質量評價涉及較少；農業土壤調查采集樣品較少，分析元素僅為少量農作物所需營養有益元素，缺少有害微量元素和系統的生態地球化學資料[1]。沒有完整的耕地的生態質量地球化學數據，難以滿足耕地管護由數量管護向由數量、質量與生態協調管護發展的需要，耕地利用和規劃的可持續發展、現代高效、優質、安全、生態農業發展都受到極大的限制，為此提出貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素評價及化學特征研究，為貴州省冊亨縣農業結構調整，發展優勢、特色、安全的農產品產業提供科學依據。

1 貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素評價

此次以貴州省冊亨縣農用地為主要對象，以生態地球化學理論為指導，開展1:5萬土壤地球化學調查，評價總體的、綜合的生態地球化學狀況和耕地生產質量水平，重點評價鎘、鉻元素的生態地球化學問題，為耕地利用規劃、農業經濟區劃、種植結構調整、發展現代農業及生態環境治理等提供地球化學依據。

1.1 樣本采集

野外工作包括耕地土壤樣、農作物樣、根系樣、灌灌水樣、大氣干濕沉降樣采取與加工。工作中嚴格按《貴州省冊亨縣耕地質量地球化學調查評價設計書》（以下簡稱《設計書》）及《土地質量地球化學調查評價規范》（DZ/T 0295—2016）（以下簡稱《規范》）相關要求開展。按照規范及設計書的采樣要求，耕地土壤采樣密度為9個點/km2，根據設計，利用GPS導航進入設計樣點區域，在設計點20m范圍內合理采樣位置，連續采集0～20cm耕地土壤樣品，并用GPS定位。采用梅花狀法多點采集每個樣品4-6點組合，充分混勻，樣品重量約1.5kg左右，每個點照片6張。針對養分氮元素、環境汞元素高值區、特色硒元素及特色農產品分布區，開展垂向剖面測量[2]。土壤垂向剖面樣品自表土層至底土層的土柱，每條土壤剖面采集剖面柱上腐殖層、淋溶層、淀積層、母質層樣品各1件樣品，樣品重量均大于1000g。

1.2 樣品處理

根據此次耕地土壤全量分析所涉及的分析指標及樣品特點，采用了以X射線熒光光譜法(XRF)及電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)為主，以粉末壓片法為輔的分析方法配套方案，對樣品進行檢測和處理。下表為耕地土壤全量分析方法配套方案。

表1 耕地土壤全量分析方法配套方案

1.3 土壤重金屬鎘、鉻元素評價

土壤中污染物含量對照《土壤環境質量農用土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618—2018）中的篩選值和管制值將土壤風險程度分為三類，其中Ⅰ類：一般認為無土壤污染風險或風險很低可忽略，應優先保護；Ⅱ類：一般認為存在或可能存在土壤污染風險，但風險較低，通過采取措施可以達到安全利用；Ⅲ類：一般認為風險較高，應該劃為嚴格管控。

表2 貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素評價（mg/kg）

根據上表評價標準，全縣鎘元素環境評價為一等（優先保護）：面積為38.31萬畝，占參與評價總面積的67.1%；二等（安全利用）：面積為15.39萬畝，占參與評價總面積的26.7%；三等（嚴格管控）：面積為3.58萬畝，占參與評價總面積的6.2%；

全縣鉻元素評價一等（優先保護）：面積為53.62萬畝，占參與評價總面積的92.9%；二等（安全利用）：面積為4.09萬畝，占參與評價總面積的7.1%；

全區土壤少有鉻元素超標，土壤中鉻元素主要等級為一級，占全區耕地面積的92.9，無三級管控區。

2 貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素化學特征

此次調查獲得了3543件耕地表層土壤樣品的鎘（Cd）、鉻（Cr）2項數據，用于研究耕地土壤養分和環境的地球化學特征與等級，下圖為冊亨縣耕地土壤鎘、鉻元素地球化學特征圖。

圖1 冊亨縣耕地土壤鎘、鉻元素地球化學特征圖

2.1 鎘元素

冊亨縣土壤中鎘元素的平均值為0.74mg/kg，變化范圍為0.04mg/kg～18.2mg/kg，變化幅度大。鎘元素的變異系數為1.96，表明土壤中鎘元素具有很強的變異性，元素含量變化較大，具局部富集及貧化現象，從圖1中看出，冊亨縣全鎘含量較高的地區主要分布在冊亨縣冗渡鎮東部和坡妹鎮西部，冊亨縣全鎘含量低的地區在其余地區大面積分布。從各鄉鎮全鎘平均含量統計數據表明，者樓鎮、冗渡鎮全鎘平均含量較高，分別為1.57mg/kg，1.42mg/kg，八渡鎮、百口鄉全鎘平均含量較低分別為0.13mg/kg、0.11mg/kg。從各成土母巖中全鎘平均含量統計數據表明，成土母巖為灰巖時全鎘平均含量最高，為2.22mg/kg，成土母巖為泥巖時全鎘含量最低，為0.21mg/kg。

2.2 鉻元素

冊亨縣土壤中鉻元素的平均值為95.20mg/kg，變化范圍為31.0mg/kg～900.0mg/kg，變化幅度很大，鉻元素的變異系數為0.70，表明土壤中鎘元素具有較強的變異性，元素含量變化較大，具局部富集及貧化現象。

從圖1中可以看出，冊亨縣全鉻含量較高的地區主要分布在冗渡鎮北邊及坡妹鎮南部，冊亨縣全鉻含量低的地區主要分布在冊亨縣巖架鎮、巧馬鎮。從各鄉鎮全鉻平均含量統計數據表明，冗渡鎮、坡妹鎮全鉻平均含量較高，分別為152.84mg/kg，103.97mg/kg，百口鄉、八渡鎮全鉻平均含量較低分別為60.57mg/kg、59.64mg/kg。從各成土母巖中全鉻平均含量統計數據表明，成土母巖為灰巖時全鉻平均含量最高，為172.38mg/kg，成土母巖為泥巖時全鉻含量最低，為64.22mg/kg。

3 結語

通過此次對貴州省冊亨縣土壤重金屬鎘、鉻元素評價及化學特征研究得出以下成果：一，評價區耕地土壤環境鉻、鎘等級較好，其中鉻無嚴格管控區，風險區為4.09萬畝，占參與評價總面積的7.1%；鎘元素嚴格管控類僅僅占6.2%；二，評價區耕地土壤環境質量較好，其中二級（安全利用）以上耕地51.81萬畝，占評價區耕地面積的89.8%，三級嚴格管控類耕地共計5.90萬畝，占評價區耕地面積的10.2%，主要分布在冗渡鎮東南、丫他鎮南部、及坡妹鎮西南。三，土壤質量地球化學等級評價表明，區內三等（中等）以上耕地共計51.71萬畝，累積占89.6%，四等以下累積面積6.00萬畝，占10.4%，主要分布于冗渡鎮東南、丫他鎮南部、坡妹鎮西南，影響土壤質量地球化學等級評價因子主要鎘、鉻元素的局部超標。