冊亨縣土壤地球化學綜合質量及其影響因素分析

婁經雙，但仕生，令狐東

（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550005）

土壤是指自然土壤通過長期人為活動和自然因素綜合作用，形成適合于農作物生長的土壤，研究表明：土壤質量為林地＞天然草地＞人工草地＞棄耕地＞農田[2]，人為活動是影響土壤質量的關鍵。查清冊亨縣人為活動對土壤的影響大小、土壤質量地球化學分布特征、評價元素及污染物的生物有效性，劃分土壤質量地球化學等級；調整農業種植結構、發展現代山地特色優質農產品、促進科學合理施肥及土壤污染治理服務。

1 冊亨縣農業地質背景

1.1 地質概況

1.1.1 地層

縣域內主要發育石炭系、二疊系、三疊系[1]，其中石炭系地層地表面積約33km2，占縣域面積的1.3%；二疊系地層地表面積約104km2，占縣域面積的4.0%；其它主要為三疊系地層（圖1）。石炭系發育面積較少，于縣城北面賴子山地區的南北走向背斜中心部位，主要為威寧組（CP1w）；二疊系主要在賴子山地區由南向北圍繞石炭系呈條帶狀半圈閉發育，其它呈東西向橢圓狀發育于南盤江北面的板其至納板附近，地表型似穹隆構造產出[3]，包括猴子山組（P2h）、吳家坪組（P3w）及合山組（P3h）；其它區域主要發育三疊系，包括羅樓組（T1l）、安順組（T1a）、新苑組（T2x）。

主要巖性：

黑苗灣組（T3hm）：砂泥巖夾灰巖、礫屑灰巖。

邊陽組（T2b）：砂巖、鈣質砂巖、粉砂巖，夾粘土巖。

壟頭組（T2l）：淺灰色中厚層至塊狀淀晶石灰巖、凝結藻灰巖。

坡段組（T2p）：灰、深灰色中厚層狀至厚層狀內碎屑灰巖。

許滿組（T2xm）：粉砂質粘土巖夾砂巖、鈣質砂巖及灰黑色灰巖、上部為灰色泥灰巖。

新苑組（T2x）：粘土巖、砂巖夾泥巖、局部夾泥灰巖。

安順組（T1a）：灰、淺灰色中—厚層狀細至粗粒白云巖。

羅樓組（T1l）：灰、深灰、灰綠、紫紅色粘土巖夾泥灰巖。

吳家坪組（P3w）：灰、淺灰色厚層灰巖為主，夾燧石灰巖及鮞粒灰巖。

合川組（P3h）：灰、深灰色厚層狀塊狀灰巖，夾少量燧石灰巖及粘土巖、粉砂巖。

猴子關組（P2h）：以灰、淺灰色厚層塊狀泥晶灰巖、生物屑灰巖為主。

威寧組（CP1w）：灰、淺灰色中厚層狀—塊狀泥晶灰巖。

1.1.2 構造

冊亨縣地處右江盆地西北部，位于揚子準地臺西南緣與右江造山帶的銜接部位[1]，晚古生代以來為陸內斷陷盆地沉積，早三疊世主要是被動大陸邊緣沉積，中三疊世淪為陸源碎屑復理石盆地。二疊紀有偏堿性基性巖漿活動，印支—燕山期是主要構造變形期并伴有淺層區域變質作用，造山期有偏堿性超基性巖侵位。主要構造線呈北東、北西、近東西及南北向展布，構造變形期屬印支—燕山期[11]。

（1）斷層：冊亨縣境內斷層主要從南西向北東向延伸的逆斷層，斷層傾角大約60°～70°，此外境內同時發育北西—南東方向的逆斷層及性質不明斷層。

(2)褶皺：冊亨縣境內主要發育賴子山背斜及板其背斜，背斜核部形成高山，核部最老地層為石炭系—二疊系系統威寧組（CP1w），在背斜核部節理裂隙較為發育。

1.1.3 礦產資源概況

冊亨縣主要礦產有金、銻、砷、汞、褐鐵、水晶石等礦產資源。冊亨縣位于桂西北樂業金礦，高龍—馬雄金礦田，滇東南富源、羅平金礦區和貴州省西南部諸金礦田所組成的金三角成礦區，也稱滇、黔、桂金三角地區，境內蘊藏著豐富的黃金礦產資源，境內金礦體主要為卡林型金礦[3]，全縣十二個鄉（鎮）中現已探明有六個鄉（鎮）蘊藏著黃金礦產，這六個鄉鎮分別是∶巧馬鎮、丫他鎮、者樓街道、冗渡鎮、巖架鎮、百口鄉[9-10]。

1.2 地形地貌

冊亨縣主要地貌由砂頁巖低土山、中山地貌和石灰巖地區的喀斯特地貌組成。在冊亨縣城南部，成土母巖主要為砂泥巖、薄層狀泥灰巖，易風化成土，因此形成砂頁巖低土山、中山地貌，而冊亨縣城北部及丫他鎮南部板其村附近，成土母巖主要為石灰巖，抗風化能力較強，溶蝕侵蝕作用大，巖溶洼地多，因此形成山體較大的石灰巖地區的喀斯特地貌[4]。

1.3 土壤類型

冊亨縣地處低緯度，屬南亞熱帶季風性氣候，土壤受生物、氣候、地貌條件的影響呈較明顯的地帶性分布，在南盤生物氣候條件下形成的紅壤其主要特點為色紅、酸性，較富含鐵鋁，質粘，分布在海拔較低的地勢；在海拔較高的地段有黃壤分布及石灰土。

從分布區域來看，紅壤主要大面積分布在冊亨縣南部，海拔低于900m 的砂巖、泥巖地層中，黃壤分布面積不大，主要集中分布在冊亨縣中部，海拔高度大于900m 區域[5]，石灰土主要分布在冊亨縣北部及丫他鎮南部碳酸鹽巖地區，水稻土分散分布在全區范圍內。

1.4 土地利用現狀

冊亨縣國土總面積2528.14km2，其中陸地面積占97.42%，水域面積占2.58%。陸地中石山面積占45%，土山面積占54.8%，半土半石山面積占0.2%。基本是“八分六厘土石山，三厘水面一分一厘田”的格局。土地資源按利用類型可分為耕地、園地、林地、草地、城鄉居民住宅及工礦用地、交通用地、特殊用地、果園用地、宜林荒地、宜農荒地、宜牧荒地、水域面積和其他用地等12大類。其中農用地面積406.93km2，占比16.10%，非農用地面積2121.21km2，占比83.90%,形成了非耕地多且集中，耕地少而零散的總體格局（注：來自于貴州省第二次土地利用現狀調查，農用地為1～7項總和，非農用地8～25總和）。

“愛丁堡蝕刻劑”①則是一種更為環保的方法，它通過在硫酸銅溶液中加入檸檬酸來調節PH值，酸化溶液，釋放三價鐵離子，強化腐蝕力度。檸檬酸是人工合成的食品添加劑，對人體無害，家居常作除水垢等用途。加入檸檬酸后，還可抑制副反應，減少氧化鐵等沉淀物的生成，更可讓版子面朝上放入扁平的盆中腐蝕。加入檸檬酸使溶液腐蝕速度非常快，接近稀硝酸的效率，因此，愛丁堡蝕刻劑可成為銅版畫腐蝕制版的主要方法。腐蝕銅與鋅的差異主要是溶液濃度比例不同，如銅版蝕刻的配比約為：氯化鐵30%、檸檬酸10%、水60%，鋅版則按此比例減半。

2 土壤評價等級劃分

2.1 土壤養分質量綜合等級劃分

氮、磷、鉀按照單指標分級標準，進行土壤單指標養分地球化學等級劃分，得到1、2、3、4、5五個等級，在土壤中氮、磷、鉀單指標養分地球化學等級劃分基礎上，按照如下公式計算土壤養分地球化學綜合得分f養綜。

式中：f養綜——土壤氮、磷、鉀評價總得分，1≤f養綜≤5；

Ki——氮、磷、鉀權重系數，分別為0.4、0.3和0.3；

fi——土壤氮、磷、鉀的單元素等級得分，5等、4等、3等、2等、1等所對應的fi得分分別為1、2、3、4、5分。

土壤養分地球化學綜合等級劃分見表1。

表1 土壤養分地球化學綜合等級劃分表

2.2 土壤環境地球化學等級劃分

土壤中污染物含量（Ci）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（Si）（表3-12）和管制值（Gi）（表3-13）將土壤風險程度分為三類：

Ⅰ類：Ci≤Si，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：Si＜Ci≤Gi，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：Ci＞Gi，一般認為風險較高，劃為嚴格管控。

2.3 土壤質量綜合等級劃分

利用依據《土壤環境質量 農用土壤污染風險管控標準（試行）》（GB15618-2018）評價確定的土壤環境質量結果，結合按《按土地質量地球化學評價規范》（DZ/T 0295-2016）評價確定的土養分綜合質量結果，以及規范要求的土壤質量地球化學綜合等級含義，對土壤質量地球化學綜合等級進行劃分，結果見表2。

表2 土壤質量地球化學綜合等級劃分表

3 土壤調查評價結果

（1）冊亨縣土壤養分綜合等級較好，其中三級（中等）以上耕地330.40km2，占評價區耕地面積的85.88%（見圖2），在全區大面積分布。四級（較缺乏）以下耕地共54.33km2，占評價區耕地面積的14.12%。主要分布在弼佑鎮、八渡鎮較為集中。

（2）冊亨縣土壤環境質量較好，其中二級（安全利用）以上耕地354.40km2，占評價區耕地面積的89.70%，三級嚴格管控類耕地共計39.33km2，占評價區耕地面積的10.20%，主要分布在冗渡鎮東南、丫他鎮南部及坡妹鎮西南。

（3）冊亨縣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344.87km2，累積占89.64%，四等以下累積面積39.87km2，占10.36%，主要分布于冊亨縣城北部、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Cd、As、Hg的局部超標。

4 影響土壤質量綜合等級因素分析

冊亨縣土壤質量地球化學綜合等級較好，但四等（差等）以下耕地面積39.87km2，占10.36%，其中五等（劣等）面積39.33km2，占10.22%，根據耕地質量綜合等級劃分（表3），環境綜合質量等級為風險較大（嚴格管控類）的耕地，劃為五等（劣等）耕地。通過對比分析，影響土壤環境綜合質量等級的因素為環境單元素As、Hg、Cd，因此影響從冊亨縣土壤質量綜合等級的主要因素是環境元素局部超標。

環境單元素As、Hg、Cd的三等（嚴格管控類）耕地分別為23.87km2，16.87km2、12.07km2，分別占參與評價總面積的6.20%、4.40%、3.10%；嚴格管控類耕地分布在兩個區域，其一主要呈北東—南西向展布，起于冊亨縣城北部的賴子山背斜核部，向南西向延伸至丫他鎮北部慢納村附近，其走向大致平行于區域斷層構造，大致平行于已發現的金礦成礦帶。其二主要分布在板其村附近，呈圈狀、封閉式分布在板其村附近。該區發育二疊系地層，主要巖性為灰巖，呈圈狀分布，地表型似穹隆構造，該區發現較大金礦體，目前正在開發利用。

冊亨縣環境元素局部超標主要是由于區域金礦成礦帶有關，自板其—丫他鎮—賴子山沿線是主要金礦成礦帶，也是環境元素As、Hg、Cd富集區域，土壤質量綜合等級五等（劣等）均分布在該區域，因此受區域金礦成礦帶影響，形成As、Hg、Cd 等環境元素的高背景值，是影響冊亨縣土壤質量地球化學綜合等級最重要的因素。

表3 冊亨縣耕地調查質量綜合等級表

5 結論

冊亨縣土壤質量綜合等級較好，但亦有五等（劣等）自板其—丫他鎮—賴子山小面積分布，其與金礦成礦帶有關，與區域“斷裂型”金礦[1]有關，儲存在圍巖里的Au、As、Hg、Cd 等重金屬元素，經后期開發利用、風化成土，導致土壤里環境元素局部偏高，導致相應區域內土壤質量等級較差。