白銀土壤富硒與重金屬污染特征

張嘉冕

（中冶地集團西北巖土工程有限公司，陜西 西安 710000）

甘肅省富硒土地面積較大，張掖、武威、蘭州、白銀一帶都不同程度含硒或富硒，具有良好的開發前景，但目前尚未開發利用，潛在的經濟效益沒有引起重視。因此，依托天然富硒特色資源優勢，結合土地整治，必將對優化農牧業種植結構產生深遠影響。

1 硒的保健作用

硒屬氧-硫族元素，具有金屬和非金屬過渡區的物理特性。硒在自然界以無機硒和植物活性硒存在。作為動物體必需、植物有益的營養元素，現已被廣泛關注。

硒在人體組織內含量雖少，但它與鐵、鋅、碘等微量元素一樣，對人體健康有著不可忽視的作用。硒作為唯一可以直接抗病毒的營養素，主要表現為免疫功能、抗輻射損傷能力、解毒功能、預防心血管疾病作用、抗癌作用以及對農作物的抗逆境作用、抗氧化作用等。1973年世界衛生組織（WHO）確認：硒是人體必需的微量元素，缺硒會導致癌癥、心腦血管病、高血壓綜合癥、肝病、糖尿病、胃腸道病、哮喘等四十余種并發癥。

硒具有預防癌癥的作用，是人體微量元素中的“防癌之王”，補硒能有效抑制人體多種腫瘤的發生，Larry C.Clark研究發現，每日補充200μg硒可使癌癥死亡率下降50%，總發病率下降37%；硒可預防克山病和大骨節病，缺硒是導致克山病發生的一個基本因素；硒具有良好的抗衰老作用，硒還能夠增強機體免疫力，預防高血壓、高血脂、動脈粥樣硬化等心腦血管疾病，防止糖尿病、白內障、肝病等疾病的發生。此外，硒與金屬元素有很強的親和力，在體內帶負電荷的硒離子可與帶正電荷的有害金屬離子結合形成金屬-硒蛋白復合物,從而將有害的金屬離子排出體外，起到解毒排毒雙重功效。研究表明，硒能拮抗鉛、鎘、錸、砷等許多金屬元素的毒性作用。

在我國，除陜西安康及湖北恩施等個別富硒地區外，我國大部分地區食物中的硒含量均在0.02mg/kg以下，遠低于WHO規定的0.10mg/kg的最低限值。而我國人均膳食中硒攝入量僅為14～21μg，與人體正常需求量50～200μg相距甚遠。

2 白銀富硒土地特征

白銀地區富硒土壤分布范圍較大，硒含量高，具備開發天然富硒農牧產品的基礎條件。這些富硒區域多呈帶狀、不規則狀、馬鞍狀分布。硒的分布特征又與地貌類型密切相關，各種地貌類型中國硒平均含量由高到低分別為：干燥剝蝕中山、洪沖擊平原區、侵蝕中山區、干燥剝蝕中山區、沖擊平原區、黃土塬、黃土丘陵區，干燥剝蝕中山區中硒含量較高，在0.26-0.8mg/kg之間，分布較均勻，且其他金屬元素較低，健康養分元素適中，硒的分布特征與土壤成因密切相關。已知三處主要富硒區，其中富集系數最高的一處為重金屬污染所致，另兩處富硒有利區為非污染區（見表1）：

2.1 白銀市區周邊富硒土壤區

主要分布于白銀市區及靖遠縣北灣一帶，富硒有利區總面積為357km2，呈橢圓狀近南北向展布。該富硒區分布面積大，呈不規則圓形分布，但該區域多為 Cd、Hg、Pb、As等重金屬元素污染區。

2.2 北灘鄉-王家山鎮-水泉鎮一帶富硒有利區

主要位于北灘鄉-王家山鎮一帶，富硒有利區總面積為1109km2，呈橢圓狀近南北向展布，可將該富硒帶劃分為富硒土壤區、高富硒土壤區及極高富硒土壤區，富硒土壤區（Se含量0.222-0.30mg/kg）面積為 996km2（149.4萬畝），高富硒土壤區（Se含量0.3-0.4mg/kg）面積為 75km2（11.25 萬畝），極高富硒土壤區 （Se含量＞0.4mg/kg）面積為38km2（5.7萬畝），主要分布富硒帶的中間部位。該富硒帶連續性較好，其中農田面積也較完整，開發潛力較大。

表1 靖遠富硒土壤分布特征

2.3 高灣鄉-共和鎮-黃嶠鄉一帶富硒有利區

主要位于北灘鄉-王家山鎮一帶，富硒區總面積為210.75km2，呈橢圓狀近南北向展布。可將該富硒帶劃分為富硒土壤區、高富硒土壤區及極高富硒土壤區，富硒土壤區（Se含量0.222-0.30mg/kg）面積為290km2（43.5萬畝），高富硒土壤區（Se含量0.3-0.4mg/kg）面積為 24km2（3.6 萬畝），極高富硒土壤區（Se 含量＞0.4mg/kg）面積為 40km2（6 萬畝）。該富硒帶連續性較好，富硒最有利地段位于懸帽井、高家川，但相對應的農田面積較少，開發前景一般。

3 重金屬污染特征

白銀異常區主要污染元素包括，元素Cd、Bi、Hg、Cu、Pb等，高值區多在白銀市冶煉廠附近。而從背景值比較來看，都明顯高出全域背景值。

3.1 大氣掃塵特征

在掃塵17個樣品中Cu的平均含量為4348.53ug/g，最高值為40982ug/g；Ag的平均含量為11649.12ng/g，最高值為124930ng/g；Hg的平均含量為909.05ng/g,最高值為12597ng/g；Pb的平均含量為1410.88ug/g，最高值為9449ug/g；Zn的平均含量為7087.94ug/g，最高值為48653ug/g；Cd的平均含量為31.53ug/g，最高值為118ug/g；Se的平均含量為12.46ug/g，最高值為104ug/g。

（1）Cd、Hg、Pb、Zn、As等元素，表層地球化學元素分布特征與深層地球化學元素分布特征比較變化較大，深層未受到污染，S、Cl則相對變化較小。

（2）S、Cl反映的與重金屬元素不同，S表層污染面積 178.19km2，占23.40%，深層污染面積129.09km2，占16.95%；Cl表層污染面積291.14km2，占38.24%，深層污染面積647.42km2，占85.05%，由表到深具有繼承性、疊加性特點；S元素表層污染已影響到了深層。表層重污染區與深層重污染區位置不同，對深層重污染來說，實質上是深部母質層的反應。

3.2 主要污染重金屬

通過土壤垂向剖面采集分析（見表2），可以發現具有如下的特點：

白銀異常區表層土壤重金屬的均值高出全區1～42倍，尤其是Cd、Hg、Pb、Ag、Bi、Zn、Cu、Se等重金屬元素高于全域平均值42.16、30.85、17.26、18.86、10.46、10.11、8.25倍，是異常區內的主要污染元素，元素高值區多在白銀市冶煉廠附近。而從背景值比較來看，都明顯高出全域背景值，以Cd、Bi、Hg、Cu、Pb等元素最為突出。重金屬污染主要存在于土壤、植物中，局部地段的地下水也出現了重金屬污染現象。

綜上所述，白銀土壤中重金屬污染具有強度較高，規模大，積累較快特點。土壤中以鎘、汞、鉛、鋅、銅、銀為主的重金屬污染主要覆蓋在城區。但在其周邊擁有連續性較好，相對應的農田面積也較完整的富硒土地，合理、高效開發利用，使富硒產業真正成為帶領群眾脫貧致富的支柱產業，對推動地方經濟發展、新農村建設具有極大促進作用。

表2 白銀市土壤垂向分布特征分布表