广东省阳江-茂名地区1︰25万土地质量地球化学评估

贾黎黎,李婷婷,朱 鑫,赵 艺

(广东省地质调查院，广州510080）

（Guangdong Geological Survey,Guangzhou 510080,Guangdong）

广东省阳江-茂名地区1︰25万土地质量地球化学评估

贾黎黎,李婷婷,朱 鑫,赵 艺

(广东省地质调查院，广州510080）

（Guangdong Geological Survey,Guangzhou 510080,Guangdong）

阳江－茂名调查区地处广东省西南部，东毗珠江三角洲，西临湛江，北连广西壮族自治区，南临中国南海，区内农业、旅游业等发展势头良好。本文基于阳江-茂名地区多目标区域地球化学调查成果数据，参照土地质量地球化学评价规范，对阳江-茂名地区进行了土地质量地球化学评估研究，取得了以下初步成果：评估区内土地质量整体良好，其中以优质土壤为主，占评估区总面积的比例为52.35%，在全区广泛分布；其次为良好级土壤，占评估区总面积的比例为45.06%，主要分布在评估区东部阳西县的程村镇、溪头镇、上洋镇以及茂名市电城镇和西北部化州市的合江镇、文楼镇等地区；中等土壤占总面积的比例1.9%，主要在高州市石板镇、茂名市市区等地区分布；差等级以及劣等土壤在评估区内分布极少，面积仅62.79 km2，占评估区总面积的0.69%，在评估区内零星分布。土壤质量地球化学综合评估结果表明，广东省阳江-茂名地区具有良好的土地质量，这一评估结果与当地农业、旅游业为主的实际情况吻合，评估方法实用可靠。

阳江-茂名；多目标地球化学调查；土地质量评估

土地是人类生存最基本的自然资源，随着经济社会的快速发展和工业化、城市化进程的不断加快，生态环境质量问题日趋突出，可利用土地资源的减少和退化，人与地之间的供需矛盾日益突出，土地质量问题已成为各国政府和民众所关注的焦点。合理开发利用土地资源，发挥有限土地的最大生产潜力，对社会经济持续发展具有重要现实意义[1-4]。本次工作以广东省阳江-茂名地区作为研究对象，在多目标区域地球化学调查的基础上开展1︰25万土地质量地球化学评估，可为研究和制定区域内土地资源规划、整理和开发利用，进行农业经济区划和种植结构调整，制定经济社会可持续发展等提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

阳江－茂名调查区地处广东省西南部，东毗珠江三角洲，西临湛江，北连广西壮族自治区，南临中国南海。行政区包括茂名市和阳江市2个地级市（江城区、阳东县、阳西县、阳春市、茂南区、茂港区、电白县、高州市、化州市等9个市、县、区，不包括信宜市）。境内海岸线曲折，港湾多，海岸线总长达589.9 km。本次调查工作范围总面积9100 km2，研究区处于北回归线以南，属亚热带季风气候，温和湿润，雨量充沛。全年平均气温22℃以上，年平均降雨量在1530～2346 mm之间。

研究区内主要有8种土壤类型，分别为水稻土、黄壤、红壤、赤红壤、砖红壤、沼泽土、滨海盐土、酸性硫酸盐。这些土壤发育于多种地貌类型，在南亚热带生物、气候条件作用下，土壤形成具有强烈的地质风化、淋浴作用和旺盛的生物循环等特点，受气候生物带影响，山地土壤又呈垂直分布。一般海拔400 m以下为赤红壤，400～600 m之间为红壤，600米以上的黄壤。还受不同的中小地形、水文地质条件、成土母质及人为的影响，形成区域性或土壤类型组合形分布。区内土壤成土母质主要以花岗岩、片麻岩、砂页岩为主。

1.2 采样及分析方法

阳江-茂名地区土地质量地球化学评估研究数据是采用广东阳江-茂名地区多目标地球化学调查成果数据，选择研究区表层土壤的有益、有害元素和pH等理化性质进行土壤质量地球化学评估。土壤按采样密度为1个点/km2采样，野外采样点按照公里网格均匀采集，同时考虑到样品土壤类型的统一性，部分样品采样时做了适当调整，总体上，样品在网格的中央采集，采集的样品具有较好的代表性和充分的合理性。采样时避开明显点状污染地段、垃圾土及新近堆积土、田坎，采集地表至20 cm深的土柱，并去除样品中的杂草、草根、砾石、砖块、肥料团块等杂物。为增加土壤样品的代表性，采样过程中采用多点采样法采集4-5个样品组合成一个土壤样品。

本次样品分析工作由广东省地质实验中心承担。样品分析采用以等离子体质谱仪（ICP-MS）、等离子体光学发射光谱仪（ICP-OES）和X射线荧光光谱仪（XRF）为主体，结合其他先进灵敏的专项分析仪器为基础的分析配套方案，该方案经过大规模样品的实际分析验证成为最成熟的方法组合。

2 评估方法

根据中国地质调查局编制的《土地质量地球化学评价规范》[5]，以1︰25万多目标区域地球化学调查及异常查证取得的表层土壤重金属元素（砷、镉、铜、铬、汞、镍、铅、锌）及肥力指标（全氮、全磷、全钾）、pH值等为依据，参照土壤环境质量标准、土壤养分分级标准，对广东省阳江-茂名地区土地地球化学质量相对优劣进行综合评估。

2.1 土壤环境地球化学等级划分方法

主要对土壤中砷、镉、铬、铅、汞、镍、铜、锌等重金属元素进行分析，计算出土壤污染物i的单项污染指数Pi，公式如下：

式中，Ci为土壤中i指标的实测浓度，Si为污染物i在土壤环境质量标准中给出的二级标准值。

按照表1所示的土壤单项污染指数环境地球化学等级划分界限值，进行单指标土壤环境地球化学等级划分。

在单指标土壤环境地球化学等级划分基础上，每个评价单位的土壤环境地球化学综合等同于单指标划分出的环境等级最差的等级。

2.2 土壤养分地球化学等级划分方法

在氮、磷、钾土壤单指标养分地球化学等级划分基础上，计算土壤养分地球化学综合得分f养综，公式如下：

表1 土壤环境地球化学等级划分界限Table 1 Geochem ical grade subdivision of soil environment

式中，f养综为土壤N、P、K评价总得分，1≤f养综≤5；Ki为N、P、K权重系数，分别为0.4、0.4和0.2；fi分别为土壤N、P、K的单元素等级得分。土壤养分地球化学综合等级划分见表2。

2.3 土地质量地球化学等级划分方法

依据土壤环境质量地球化学综合等级和土壤养分地球化学综合等级的划分结果，按表3所示的分等方案，进行叠加产生土地质量地球化学5个等别。

3 土地质量地球化学评估

3.1 土壤环境地球化学等级

土壤环境指标主要是指对植物的生长发育和人体健康直接或间接有害的元素，主要筛选范围包括：As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn等有害元素，这些重金属元素在土壤中一般不易随水淋失，不能被微生物分解，而常常在土壤中累积，甚至有的可以转化成毒性更强的化合物，通过食物链在人体内蓄积，严重危害人体健康。

表2 土样养分地球化学综合等级划分表Table 2 Geochem ical comprehensive classification of nutrient in soil samples

评估区表层土壤As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn各元素平均含量分别为4.68 mg/kg、0.08 mg/kg、34.3 mg/kg、29.5 mg/kg、0.09 mg/kg、10.0 mg/kg、14.0 mg/kg和39.7 mg/kg。与中国土壤平均含量相比，评估区土壤Pb和Hg表现出明显富集，富集系数（评估区平均含量与中国土壤平均含量的比值）分别为1.28和2.25，而As、Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu、Zn则相对贫乏，富集系数分别为0.47、0.89、0.53、0.39、0.58、0.58。

阳江-茂名地区土壤重金属元素超标率及超标程度较轻，其中砷是评估区内超标范围最大的重金属元素，其污染土壤（三、四、五级）面积占评估区面积的0.82%，主要分布在化州市新安镇附近。铜污染土壤（三、四、五级）面积达占评估区面积的0.51%，主要分布于化州市平定镇附近。镉、铬、汞、镍、铅和锌超标率及超标程度轻。

在单指标土壤环境地球化学等级划分基础上进行土壤环境地球化学综合等级划分，评估结果表明，阳江-茂名地区土壤健康环境质量总体很好（图1），基本上以一等土壤为主，占评估区总面积的93.88%，其次是二等土壤，占评估区总面积的3.58%，主要分布在评估区化州市合江镇和新安镇以及高州市石鼓镇等地区；三等土壤分布面积相对较小只占评估区总面积的1.85%，分布较为集中，主要分布在化州新安镇和高州石板镇等地，四等和五等土壤分布较分散，仅占评估区总面积的0.56% 和0.13%。

3.2 土壤养分地球化学等级

土壤养分的丰缺程度及其供应能力直接影响作物的生长发育和产量。因此，了解土壤养分元素的地球化学特征，客观分析土壤的养分水平、养分的空间分布规律，正确定位土壤的肥力水平，对于提出合理的施肥建议，充分发挥土壤的潜力无疑是最重要的。植物生长需要的营养元素以氮（N）、磷（P）、钾（K）最为重要，是植物体内许多重要有机化合物的组分，对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用，也是遗传物质的基础。

图1 广东阳江-茂名地区土地环境健康地球化学分等图Fig.1 Geochemical classification of land environmental health in Yangjiang-Maoming area,Guangdong province

图2 广东阳江-茂名地区土地养分地球化学分等图Fig.2 Land nutrient geochemical map ofYangjiang-Maomingarea,Guangdong province

图3 广东省阳江-茂名地区土地质量地球化学综合等级图Fig.3 Geochemical comprehensive grade division map of land quality in Yangjiang-Maomingarea,Guangdong province

在评估区内，P含量相对较高，其一、二级（丰富）土壤面积占全区总面积38.74%，主要分布在西部茂名高州市的泗水镇和曹江镇以及化州市笪桥镇和平定镇等地区。四、五级土壤（缺乏）占评估区总面积的41.61%，主要分布在评估区东部阳江市阳西县的程村镇、新圩镇以及阳江市江城区双捷镇和茂名市电白区龙山镇等地区。而N、K元素则明显缺乏，其缺乏土壤（四级、五级）面积比例分别为全区总面积的52%和55.84%。

评估结果表明（图2），评估区以三等土壤为主，在区域内广泛分布，占评估区总面积的40.67%，土地养分属于一等的土壤分布面积较小，仅零星分布于茂名化州市合江镇和官桥镇、高州市潭头镇等局部地区，占区域总面积的0.18%。另外，也有较大范围土壤属于四级土壤，在高州市曹江镇、化州市平定镇等地区广泛分布，占总面积31.32%。评估区中五级土壤主要分布在茂名电白区龙山镇、坡心镇以及阳江市阳西县溪头镇等地区，占总面积11.37%。

3.3 土地质量地球化学等级

依据土壤环境质量地球化学综合等级和土壤养分地球化学综合等级的划分结果，按表3所示的分等方案，进行叠加产生土地质量地球化学5个等别。

广东省阳江-茂名地区土地质量地球化学评估结果表明（图3），评估区土地质量整体良好，其中以优质土壤为主，占评估区总面积的比例为52.35%，在全区广泛分布。其次为良好级土壤，占评估区总面积的比例为45.06%，主要分布在评估区东部阳西县的程村镇、溪头镇、上洋镇以及茂名市电城镇和西北部化州市的合江镇、文楼镇等地区，中等级别的土壤占总面积的比例为1.9%，主要在高州市石板镇、茂名市市区等地区分布。差等级以及劣等土壤在评估区内分布极少，面积仅62.79 km2，占评估区总面积的0.69%，在评估区内零星分布。

4 评价结果与分析

阳江-茂名地区土地质量地球化学评估是以阳江-茂名地区1∶25万多目标区域地球化学调查为基础，以生态地球化学调查理论为指导，实现土地资源质量与生态管护的一项重要工作。本次阳江-茂名地区土地质量地球化学评估工作主要基于土地环境和土壤养分质量状况两方面，在今后的评估中还需结合地质背景、大气质量、水体质量和生物效应,从立体上综合考虑与土地利用有关的各种因素。

研究结果表明，阳江-茂名地区土地质量状况良好，地球化学质量等级以优质和良好为主，差等级以及劣等土壤在评估区内分布极少，这一评估结果与当地农业、旅游业为主的实际情况吻合，评估方法实用可靠。

阳江-茂名地区局部有毒有害元素相对富集的特殊景观地球化学区，需加大污染防治力度，或调整土地用途，加强固体废物处理处置，有效控制并加强治理重金属等对土壤的污染，改善耕地质量，确保农业生产安全。

[1]杨忠芳.现代环境地球化学[M].北京:地质出版社,1999.

[2]姚振,田兴元,姬丙艳,张亚峰,郑朝亮.西宁-乐都地区土地质量地球化学评估[J].西北地质，2012，45(1):317-323.

[3]王立胜，汪媛媛，余涛，杨忠芳，白荣杰.土地质量地球化学评估与绿色产能评价研究:以吉林大安市为例[J].现代地质，2012，26（5）：879-885.

[4]孙淑梅，张连志，闫冬.吉林省德惠-农安地区土地质量地球化学评估[J].现代地质，2008，22（6）：998-1002.

[5]中国地质调查局，DZ/T0295-2016《土地质量地球化学评价规范》[S].2014.

JIA Li-Li,LI Ting-Ting,ZHUXin,ZHAOYi

Yangjiang-Maoming survey area is located in the southwest of Guangdong Province,the Pearl River Delta to the east,Zhanjiang to the west,Guangxi Zhuang Autonomous Region to the north and south China Sea to the south.The agriculture and tourism in this area has a good development momentum.This paper is based on the date of the multipurpose regional geochemical survey in Yangjiang-Maoming area.Referring Land Quality Geochemical Assessment Protocol,study on the geochemical assessment of land quality in Yangjiang-Maoming region achieved the following preliminary results:Overall good quality assessment of land area,of which the main soil quality,toassess the proportion of the total area of52.35 percent,is widely distributed in the region.Followed by good soil and accounting assessment of the total area ratio of 45.06%,mainly in the Chencun town,Xitou town, Shangyang town,Diancheng town and Hejiang town,Wenlou town.The proportion of the moderate soil is 1.9%, mainly distributed in Shiban town and Maoming urban areas.Inferior soil distribution rarely in the whole area, only 62.79 km2,accounting for 0.69%of the total area.The assessment of geochemical soil quality indicated that Yangjiang-Maoming area with a good quality of land,the results of this assessment is consistent with the local agriculture and tourism practical condition.It proved that this is a reliable assessment method.

Yangjiang-Maoming;multi-purpose geochemical survey;land quality evaluation

P69；S153.6

A

1007-3701（2017）01-088-06

10.3969/j.issn.1007-3701.2017.01.009

Jia L L,Li T T,Zhu X and Zhao Y.Progress in 1:250 000 land quality geochem ical assessment in Yangjiang-M aom ing area,Guangdong province.Geology and M ineral Resources of South China, 2017,33(1):88-93.

2017-1-5；

2017-3-26.

中国地质调查局项目"广东阳江-茂名地区多目标地球化学调查"（编码：12120113000500）资助.

贾黎黎（1989—），女，硕士，助理工程师，主要从事地球化学勘查、农业地质调查与研究工作，E-mail:lichia@126.com.