摘要 利用多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查和池州市富硒土壤資源地球化學(xué)調(diào)查資料，對該地區(qū)富鋅土壤資源分布及來源成因進(jìn)行研究。結(jié)果表明，池州地區(qū)表層土壤鋅含量平均值93.6 mg/kg，達(dá)到富鋅標(biāo)準(zhǔn)的土壤面積為4 251 km2，占該地區(qū)總面積的50.61%。該地區(qū)的富鋅土壤主要分布于石臺(tái)縣、貴池區(qū)、酉華—青陽縣—童埠—丁橋等地，地域分布明顯受成土母質(zhì)、土壤類型、pH、海拔的影響。土壤鋅含量受土壤類型和土壤母質(zhì)共同影響，尤其紅壤、紫色土，碳酸鹽巖(128.8 mg/kg)與紅色碎屑巖(69.1 mg/kg)發(fā)育的紅壤鋅含量相差近2倍;強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿均會(huì)降低土壤鋅的活性;隨著海拔的升高，土壤鋅含量隨之增加。

　　關(guān)鍵詞 富鋅土壤;地球化學(xué)特征;成因分析;池州地區(qū)

　　鋅是人體必需的微量元素之一，在人體中含量僅次于鐵，位列第二，被譽(yù)為“生命的火花”，是構(gòu)成人體多種酶、蛋白、血清和紅細(xì)胞的重要成分[1-3]，具有增強(qiáng)人體免疫力[4]、促進(jìn)人體生長發(fā)育[5-6]、維持人體正常食欲[7-8]、促進(jìn)傷口和創(chuàng)傷愈合、影響腦垂體促性激素釋放、促使腦細(xì)胞中DNA和蛋白合成等生物學(xué)作用[9]。過量的鋅又會(huì)對植物及人體健康產(chǎn)生危害，甚至引起鋅中毒和致癌。人體攝入的鋅主要通過食物鏈獲取，土壤是植物鋅營養(yǎng)的主要來源。

　　自全國土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查開展以來，相繼在貴州省、福建省、江西省、安徽省等地發(fā)現(xiàn)了不同規(guī)模的富鋅土壤[10-12]，為地方增收致富起到了積極作用。相關(guān)學(xué)者對土壤鋅的來源成因進(jìn)行了研究，劉錚等[13-14]認(rèn)為土壤鋅含量因土壤類型而異，并受成土母質(zhì)的影響，尤其紅壤鋅的含量，因成土母質(zhì)的不同，鋅含量差異很大;劉久臣等[12]研究發(fā)現(xiàn)江西贛州市石城縣土壤鋅含量主要受控于南華系萬源巖組、白堊系周田組地層。郄海滿等[15]研究發(fā)現(xiàn)江西贛州梓山地區(qū)的土壤活動(dòng)態(tài)鋅與有機(jī)質(zhì)呈較好的正相關(guān)。王運(yùn)等[16]對江西信豐油山地區(qū)土壤元素研究結(jié)果顯示，土壤鋅含量在地表具有明顯的富集趨勢。李明輝等[17]研究表明安徽省大別山地區(qū)富鋅土壤分布與區(qū)內(nèi)各類侵入巖及超高壓變質(zhì)巖關(guān)系密切，同時(shí)受酸性巖、深變質(zhì)巖及變質(zhì)侵入巖類風(fēng)化物母質(zhì)影響明顯。

　　1∶25萬多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查及2016年開展的“池州市富硒土壤資源地球化學(xué)調(diào)查”，在池州地區(qū)發(fā)現(xiàn)了豐富的可開發(fā)的富鋅土壤資源。筆者就池州地區(qū)土壤中鋅元素分布特征、富鋅土壤資源總量及來源成因進(jìn)行了研究，以期為地方政府促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、合理開發(fā)利用富鋅土壤資源、支持池州市大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興倡議提供科學(xué)依據(jù)。

　　1 資料與方法

　　1.1 研究區(qū)概況

　　池州是泛“長三角”地區(qū)的“后花園”。東接銅陵，南臨黃山，北與安慶市隔江相望，西望廬山，與江西九江、景德鎮(zhèn)、上饒市毗鄰，土地面積8 399 km2。池州東南部以九華山、牯牛降為主體構(gòu)成南部山區(qū)骨架，是皖南山區(qū)的組成部分，中部為崗沖相間的丘陵區(qū)，西北部沿江地帶為洲圩區(qū)，地勢低平，河湖交錯(cuò)。氣候溫暖濕潤，江河水系發(fā)達(dá)，森林覆蓋率極高，是我國第一個(gè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，安徽省旅游資源最集中、品味最高的“兩山一湖”(黃山、九華山、太平湖)區(qū)域的重要組成部分。土地利用以耕地和林地為主，二者占池州總面積的82.37%。盛產(chǎn)水稻、小麥、茶葉、油料、中藥材等農(nóng)產(chǎn)品，是國家重要的商品糧、優(yōu)質(zhì)棉、出口紅茶、繭絲綢和速生豐產(chǎn)林基地。

　　1.1.1 區(qū)域地質(zhì)背景。

　　池州大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子地臺(tái)東北部，根據(jù)地層、構(gòu)造、巖漿活動(dòng)的差異，可分別歸屬于東至縣南部江南臺(tái)隆(圖1)、貴池區(qū)和青陽縣以北下?lián)P子臺(tái)坳及中部皖南浙臺(tái)坳3個(gè)次級構(gòu)造單元。在地殼運(yùn)動(dòng)影響下形成一系列褶皺與斷裂，地層發(fā)育齊全，自太古界至新生界均有出露。新生界地層主要分布于長江及山前溝谷平原內(nèi);中—晚元古界震旦系、青白口系地層集中于東至縣香隅—東至—仙寓山一線以南;早元古界寒武系、奧陶系地層分布于石臺(tái)縣境內(nèi)，并向西延伸至東至縣周邊，志留系地層則較為集中分布于貴池區(qū)境內(nèi)，向西延伸至東至縣香隅鎮(zhèn)一帶，晚古生界二疊系及中生界三疊系地層夾于志留系地層之間;燕山期酸性侵入巖主要分布于九華山、里山、霄坑、牯牛降等地。

　　1.1.2 土壤母質(zhì)與類型。

　　區(qū)內(nèi)土壤母質(zhì)類型復(fù)雜，但與地質(zhì)背景關(guān)系密切。變質(zhì)巖主要與池州市境內(nèi)青白口系溪口群、歷口群有關(guān)，碳酸鹽巖受控于寒武—奧陶系、二疊—三疊系。酸性巖與區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖關(guān)系密切，如青陽巖體、譚山巖體等。河流沖積物母質(zhì)、晚更新世黃土母質(zhì)主要來自第四系地層。

　　區(qū)內(nèi)有在生物氣候等自然條件下形成的水平地帶性和垂直地帶性土壤，又有受人類活動(dòng)影響形成的耕作土壤，既有黃棕壤、紅壤等地帶性土壤，也有水稻土、潮土、巖性土等非地帶性土壤，構(gòu)成了土地資源種類繁多的特點(diǎn)。

　　1.2 樣品采集及處理

　　土壤樣品采集按照1∶25萬多目標(biāo)地球化學(xué)測量和生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查開展。表層樣品采集0～20 cm土壤，采樣密度1點(diǎn)/km2，采樣質(zhì)量1 000 g。采樣過程兼顧土壤類型、成土母質(zhì)、地形地貌等特征。共采集表層土壤樣品9 086件，其中1∶25萬多目標(biāo)調(diào)查數(shù)據(jù)4 416件，1∶10萬富硒土壤資源地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)4 670件(圖1)。多目標(biāo)調(diào)查按1點(diǎn)/4 km2組合樣(1 104件)、富硒土壤調(diào)查單點(diǎn)分析，共送樣分析5 774件。

　　1.3 土壤鋅的測定

　　土壤樣品在自然條件下風(fēng)干并過20目尼龍篩加工處理后，在安徽地質(zhì)試驗(yàn)研究所(國土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心)完成分析測試工作。測試分析過程嚴(yán)格按照《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范》(DZ/T 0258—2014)[18]、《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)樣品分析技術(shù)要求(試行)》(DD 2005—03)[19]進(jìn)行，采用X射線熒光光譜法測定土壤中的鋅，硫酸亞鐵銨容量法(VOL)測定土壤中的有機(jī)質(zhì)，離子選擇性電極法(ISE)測定土壤pH。

　　1.4 數(shù)據(jù)處理

　　利用Excel、SPSS等數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分布檢驗(yàn)和參數(shù)計(jì)算(平均值、最大值、最小值、變異系數(shù)、極值、背景值等)，采用GeoIPAS V4.0、地球化學(xué)勘查一體化系統(tǒng)進(jìn)行圖件繪制。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 土壤鋅含量特征

　　池州市境內(nèi)土壤鋅含量變幅為33.1～3 795.4 mg/kg，平均含量為93.6 mg/kg，剔除異常后的背景值為85.3 mg/kg，低于全國土壤鋅平均含量(100 mg/kg)。其中貴池區(qū)土壤鋅平均含量最高(109.1 mg/kg)，東至縣最低(82.5 mg/kg)，不同地區(qū)土壤鋅平均含量差異明顯。研究區(qū)土壤鋅含量變異系數(shù)0.88，為變異分布。

　　從環(huán)境質(zhì)量評價(jià)看，研究區(qū)耕作層土壤鋅含量普遍低于一級土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 15618—2018)[20]，環(huán)境質(zhì)量較好，以一等優(yōu)先保護(hù)類土壤為主，面積約8 280 km2，占調(diào)查區(qū)總面積的98.58%;二等安全利用類土壤面積119 km2，占調(diào)查區(qū)總面積的1.42%，無三等嚴(yán)格管控類土壤分布。

　　2.2 富鋅土壤資源分布

　　因富鋅土壤無國家標(biāo)準(zhǔn)，此次評價(jià)參照黑龍江地方標(biāo)準(zhǔn)《富鋅土壤評價(jià)技術(shù)要求》(DB23/T 2410—2019)[21]中富鋅劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行池州市富鋅土壤資源評價(jià)。圈定研究區(qū)富鋅土壤面積4 251 km2，占總面積的50.61%(圖2)，其中貴池區(qū)富鋅土壤1 401 km2，分布面積最廣，其次為東至縣和石臺(tái)縣，富鋅面積分別為1 223、1 084 km2，青陽縣富鋅土壤面積相對較少，僅占池州市富鋅土壤面積的12.77%。

　　空間上，池州市富鋅土壤集中連片分布在石臺(tái)縣、貴池區(qū)、青陽縣酉華—青陽縣—童埠—丁橋等地。

　　2.3 富鋅土壤來源成因分析

　　土壤是母質(zhì)層在生物、氣候、地形、時(shí)間等一系列因素共同作用下形成的自然綜合體，因此，土壤母質(zhì)、理化性質(zhì)等對土壤中的元素含量及其分布產(chǎn)生重要的影響。該研究就池州地區(qū)土壤鋅來源成因進(jìn)行了淺析。

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