秦孝旭
广西壮族自治区三一〇核地质大队 广西桂林 541213
摘要：本文通过对灵川县所采集的4000多件表层土壤样品中硒元素的含量特征进行初步分析，浅析硒元素在不同地质背景、土壤类型、土地利用类型、pH值及空间分布等环境条件下硒含量的富集特征及其控制因素。
关键词：表层土壤 硒元素 含量特征 控制因素 灵川县
前言
硒是人体和动植物所必需的一种微量元素，通过植物进入食物链循环。具有提高动物机体免疫和人体抗癌抗衰老能力，其被国内外医药界和营业界尊称为“生命的火种”，享有“长寿元素”、“抗癌之王”、“心脏守护神”等美誉，对镉、砷、汞、银等重金属毒性具有明显的拮抗作用。缺硒会引起人体和动物发生白肌病、克山病、大骨节病等多种缺硒病。而过量的硒也是对人体和农作物有害的，人体吸收过量的硒会导致硒中毒。本文通过对灵川县表层土壤中硒元素平均含量的研究，浅析土壤中硒元素的含量特征及其控制因素。
一、研究区概况及土壤中硒含量特征
研究区位于桂林市东北部，地貌较复杂，群山纵列北、东、南部，地势高峻，东北部和东南部为山地或丘陵，中部为小平原，地貌整体呈“v”形结构。主要出露地层有第四系，石炭系（黄金组、英塘组、鹿寨组），泥盆系（五指山组、桂林组、榴江组、唐家湾组）；岩性主要为砂岩、灰岩、硅质岩夹泥岩、页岩及第四系砂土粘土层。主要土壤类型包括水稻土（潜育性、淹育性、盐渍性、潴育性）、红壤、石灰（岩）土、自然土等。
研究区的表层土壤中硒（Se）元素含量特征见表1，硒的半变异分析模型、空间分布特征见图1。
.png)
一般而言，将硒元素含量在0.40-3.0mg/kg之间的土壤称为富硒土壤。研究区土壤硒背景值为0.598mg/kg，是全国表层土壤背景值0.20mg/kg的2.99倍，硒平均含量为0.684mg/kg，表明研究区表层土壤中硒元素含量较丰富。
.png)
硒含量的变异系数为1.15，属于强变异的分布类型。图1显示块金效应为15.4%，表明土壤中硒含量具中等的空间自相关性。高值区土壤硒含量普遍大于1.05mg/kg，低值区土壤硒含量则低于0.46mg/kg。
二、硒的控制因素
1、地质背景因素
硒元素的富集受岩性控制，在空间分布上与岩性正相关。表层土壤中的硒主要来源于成土母质，成土母质是岩石经过风化作用后，就地残积或搬运再积在地壳表层的，可形成未来土壤的疏松堆积物。因此与成土母质对应的岩石中硒含量富集情况对土壤富硒具有重要的影响作用。研究区内主要地层由新到老依次为第四系，石炭系（黄金组、英塘组、鹿寨组），泥盆系（五指山组、桂林组、榴江组、唐家湾组）。通过统计各系地层表层土壤硒元素平均含量得出，泥盆系＞第四系＞石炭系，从岩性上榴江组、鹿寨组中的硅质岩、炭质页岩、灰黑色泥岩地区表土硒平均含量最高，第四系砂土、粘土等次之，灰岩地区表土硒平均含量最低。
2、土壤类型因素
研究区内主要土壤类型包括水稻土（潜育性、淹育性、盐渍性、潴育性）、红壤、石灰（岩）土、自然土等。硒元素在盐渍性水稻土中平均含量最高，达到0.766mg/kg；其次为红壤＞石灰土＞潴育性水稻土＞潜育性水稻土，4类土壤Se含量范围0.663-0.699 mg/kg；自然土及淹育性水稻土相对含量低，分别为0.544、0.513 mg/kg。
3、土地利用类型因素
研究区硒元素在裸地、其他林地、其他草地、有林地这些自然地块及人类活动影响较少的地块内平均含量较高，平均值位于1.06-7.11mg/kg之间；而在水田、果园、旱地、其他园地、建制镇、村庄平均含量位于0.58-0.84mg/kg之间；除灌木林地平均含量0.67mg/kg外，直观的显示了人类耕作（作物吸收转移）会导致硒元素含量降低的特性，且耕作次数越多越缺乏。
4、pH值因素
土壤pH值被认为是影响土壤硒含量的重要因素之一。我们将所采集的土壤按强酸性、酸性、中性、碱性、强碱性分别统计硒含量平均值得出，研究区酸性土壤中硒平均含量最高（＞0.8mg/kg），酸性、碱性与中性土壤硒平均含量次之（约0.6mg/kg），强碱性土壤硒平均含量最低（＜0.4mg/kg）。土壤中的硒主要以元素态（Se）、硒化物（Se2+）、亚硒酸盐（Se4+）、有机态硒和挥发态硒等形态存在，其中元素态及硒化物不溶于水，也不利于植物吸收，亚硒酸盐（Se4+）、有机态硒和挥发态则可溶于水，且容易被植物吸收。当土壤在强酸性条件下，有利于硒的还原，会使亚硒酸盐（Se4+）、有机态硒和挥发态等水溶性的硒含量显著增加，与粘土矿物质及有机质结合而富集，且结合强度随pH的降低而变强。
5、水系及地形因素
从硒的空间分布特征来看，硒在研究区的分布具有一定规律性。区内大面积为富硒区，成片成带集中分布，仅在江河岸附近第四系中硒含量较低，远离江河岸区域的硒含量呈升高趋势。在地形上硒含量较高的土壤多分布于地形较高的坡地，原地残积、坡积而成，且土壤粘粒含量多，对硒有吸附作用；而地形较低的河谷阶地，冲洪积而成，砂粒较多，不利于硒的富集，从而导致硒含量较低。这一特征表明，来源于成土母质中的硒元素在地表风化、土壤形成过程中，受水系的淋溶、迁移及积累作用，导致原地风化而成的土壤较为富硒，而位于江河岸一带的第四系冲洪积层硒平均含量较低。
三、结语
1、灵川县表层土壤硒元素背景值0.598mg/kg，硒元素较为丰富。
2、不同地质背景中，硒平均含量：硅质岩、泥岩、页岩＞第四系砂粘土＞灰岩。
3、不同土壤类型中，硒平均含量：盐渍性水稻土＞红壤＞石灰土＞潴育性水稻土＞潜育性水稻土。
4、不同土地利用类型中，硒平均含量：整体耕作较少的土壤＞耕作较多的土壤。
5、不同pH中，硒平均含量：强酸性＞酸性、中性、碱性＞强碱性。
6、从水系及地形上看，硒平均含量：远水系高、近水系低，坡地高、河谷阶地低。
参考文献
[1]李丽娟.土壤中硒元素丰度及富集因素分析.海洋环境科学.1994.
[2]王莹.硒的土壤地球化学特征.现代农业科技.2008.
[3]黄子龙，林清梅，范汝海.广西全州县富硒土壤地球化学特征.物探与化探.2018,42(2):381-385.