海南島瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb含量與分布特征研究

肖 智，劉志偉，畢 華

（1.凱里學(xué)院 環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院，貴州 凱里 556011；2.海南省地質(zhì)局 資源環(huán)境調(diào)查院，海南 ?？?570206；3.海南師范大學(xué) 地理與旅游學(xué)院，海南 ?？?571158）

土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源.我國部分城鎮(zhèn)的農(nóng)田菜地已出現(xiàn)土壤重金屬污染超標(biāo)的現(xiàn)象，超標(biāo)元素有Cd、Hg、As、Pb等[1].據(jù)2004年1月9日的《海南日報》報道，在2002—2003年間對?？谑?0126名12周歲以下兒童的血鉛調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)血鉛超標(biāo)比例達(dá)到49.28%[2].選擇海南島瓊北地區(qū)發(fā)育典型、分布廣泛的磚紅壤作為研究對象，調(diào)查區(qū)內(nèi)磚紅壤中重金屬Pb含量，探討不同剖面重金屬元素Pb含量的縱向變化規(guī)律、遷移富集規(guī)律[3]，具有一定的理論和實踐意義.

1 研究區(qū)概況

瓊北地區(qū)位于海南島北部，包括?？谑?、瓊山市、文昌縣、澄邁縣、臨高縣、屯昌縣、定安縣7個縣市，總面積10394 km2，是海南省最主要的經(jīng)濟(jì)聚集地區(qū).屬熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫在23～25℃之間，年均降雨量1500～2000 mm，有明顯多雨季和少雨季[2].從地貌來看，研究區(qū)除臨高、定安、澄邁南部及屯昌大部分地區(qū)屬低山丘陵外，其余屬臺地平原.區(qū)內(nèi)東北部地區(qū)主要以淺海沉積物磚紅壤為主，北部為臺地玄武巖磚紅壤，西北部和南部內(nèi)陸丘陵為花崗巖磚紅壤、淺海沉積物磚紅壤以及砂頁巖磚紅壤[4-5].

2 樣品采集與處理

采樣地點分布于海口市、瓊山市、文昌縣、澄邁縣、臨高縣、屯昌縣、定安縣等地，分別采集了樣地的表土層（A層）、心土層（B層）、底土層（C層）作為各土壤剖面樣品.測試的土壤樣品中重金屬Pb元素含量用ICP-MS測定[6-7]，由中國科學(xué)院貴陽地化學(xué)所測試分析中心完成.

3 結(jié)果與分析

對海南島瓊北地區(qū)43個磚紅壤樣品中的Pb含量及有關(guān)參數(shù)的統(tǒng)計見表1，其中A、B、C土層分別是表土層、心土層、底土層.

表1 海南島瓊北地區(qū)磚紅壤剖面重金屬元素Pb的組成Tab.1 The composition of heavy metal element Pb in latosol of the northern area of Hainan Island

續(xù)表

3.1 瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb含量特征

據(jù)研究區(qū)樣品重金屬Pb的測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，結(jié)合海南磚土壤背景值，可發(fā)現(xiàn)研究區(qū)重金屬元素Pb含量有以下規(guī)律：

1）磚紅壤重金屬元素Pb的含量范圍和平均值為：Pb 5.09～102.74μg·g-1（29.92μg·g-1）.Pb的平均含量比海南磚紅壤背景值高，為海南磚紅壤背景值的1.35倍.

2）不同地貌單元磚紅壤重金屬元素Pb含量平均值的分布情況是：低山丘陵（56.54μg·g-1）>臺地平原（25.59μg·g-1）.

表2 不同地貌單元磚紅壤中Pb含量平均值Tab.2 Average Pb contents in latosol of different geomorphologic units

3）磚紅壤各發(fā)生層Pb含量及分布規(guī)律：B層（45.93μg·g-1）>C層（45.49μg·g-1）>A層（19.56μg·g-1）.故瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb富集于心土層和底土層（見圖1）.

3.2 瓊北地區(qū)不同母質(zhì)磚紅壤中Pb含量及分布特征

3.2.1 花崗巖磚紅壤

圖1 海南島瓊北地區(qū)磚紅壤各發(fā)生層Pb含量及分布Fig.1 Pb concentration and distribution in latosol layer of Northern Hainan Island

海南島瓊北地區(qū)花崗巖磚紅壤各發(fā)生層Pb含量及分布情況見圖2.

圖2 瓊北地區(qū)Pb含量在花崗巖磚紅壤各發(fā)生層的分布Fig.2 The distribution of Pb in each layer of the granite Latosol in Northern Hainan Island

據(jù)圖2可知，海南島瓊北地區(qū)花崗巖磚紅壤中Pb含量及分布規(guī)律是C層（46.85μg·g-1）>B層（45.88 μg·g-1）>A層（30.16μg·g-1），因此，花崗巖磚紅壤中鉛富集于心土層（B層）和底土層（C層）.

3.2.2 砂頁巖磚紅壤

海南島瓊北地區(qū)砂頁巖磚紅壤各發(fā)生層Pb含量及分布情況見圖3.

圖3 瓊北地區(qū)Pb含量在砂頁巖磚紅壤各發(fā)生層的分布Fig.3 The distribution of Pb in each layer of the sandstone shale latosol in northern Hainan island

據(jù)圖3可知，海南島瓊北地區(qū)砂頁巖磚紅壤中Pb含量及分布規(guī)律是 B層（53.82μg·g-1）>C層（48.09μg·g-1）>A層（32.21μg·g-1），故砂頁巖磚紅壤中Pb富集于心土層（B層）和底土層（C層）.

3.2.3 砂泥巖磚紅壤

海南島瓊北地區(qū)砂泥巖磚紅壤各發(fā)生層Pb含量分布情況見圖4.

圖4 Pb含量在砂泥巖磚紅壤各發(fā)生層的分布Fig.4 The distribution of Pb in each layer of the sand shale latosol in northern Hainan Island

據(jù)圖4，海南島瓊北地區(qū)砂泥巖磚紅壤中Pb含量及分布規(guī)律是：A層（52.64μg·g-1）>B層（45.55μg·g-1）>C層（32.39μg·g-1），可知，砂泥巖磚紅壤中Pb富集于表土層（A層）.

3.2.4 淺海沉積物磚紅壤

海南島瓊北地區(qū)淺海沉積物磚紅壤各發(fā)生層Pb含量分布情況見圖5.

圖5 淺海沉積物磚紅壤中Pb含量在各發(fā)生層的分布Fig.5 The distribution of Pb in each layer of the shallow marine sediments latosol in northern Hainan island

據(jù)圖5可知，海南島瓊北地區(qū)淺海沉積物磚紅壤中Pb含量及分布規(guī)律是B層（29.20μg·g-1）>A層（14.47μg·g-1）>C層（7.26μg·g-1），故淺海沉積物磚紅壤中Pb富集于心土層（B層）.

3.3 成土母質(zhì)對瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb分布的影響

1）瓊北地區(qū)不同成土母質(zhì)磚紅壤中Pb含量情況.

海南島瓊北地區(qū)不同成土母質(zhì)磚紅壤中Pb含量情況見圖6.

圖6 成土母質(zhì)對瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb分布的影響Fig.6 Effects of soil parent material on the distribution of Pb in latosol of northern Hainan island

據(jù)圖6可知，Pb在海南島瓊北地區(qū)不同成土母質(zhì)磚紅壤中的分布規(guī)律是：淺海沉積物磚紅壤（43.75μg·g-1）>砂泥巖磚紅壤（43.53μg·g-1）>花崗巖磚紅壤（40.96μg·g-1）>砂頁巖磚紅壤（16.25μg·g-1）.

2）Pb在不同成土母質(zhì)磚紅壤中的分異程度.

據(jù)表3可知，Pb在瓊北地區(qū)不同成土母質(zhì)磚紅壤中的分異規(guī)律是：Pb在淺海沉積物磚紅壤中分異程度最大，在砂泥巖磚紅壤中分異程度最小.

表3 Pb在瓊北地區(qū)不同成土母質(zhì)磚紅壤中的分異程度Tab.3 The differentiation degree of Pb in different soil parent material latosol

4 結(jié)論

通過對海南島瓊北地區(qū)磚紅壤中重金屬Pb含量與分布特征的研究，可得出如下結(jié)論：

1）瓊北地區(qū)磚紅壤中Pb的平均含量比海南島磚紅壤背景值高.

2）地貌條件對磚紅壤中Pb含量的分異有顯著影響，低山丘陵（56.54μg·g-1）>臺地平原（25.59μg·g-1）.

3）從不同母質(zhì)磚紅壤中Pb分布特征來看，花崗巖磚紅壤、砂頁巖磚紅壤中Pb富集于心土層和底土層，砂泥巖磚紅壤中Pb富集于表土層，淺海沉積物磚紅壤中Pb富集于心土層.

4）不同成土母質(zhì)磚紅壤中Pb含量也不相同，淺海沉積物磚紅壤（43.75μg·g-1）>砂泥巖磚紅壤（43.53μg·g-1）>花崗巖磚紅壤（40.96μg·g-1）>砂頁巖磚紅壤（16.25μg·g-1）.

5）從分異程度來看，Pb在淺海沉積物磚紅壤中分異程度最大，在砂泥巖磚紅壤中分異程度最小.

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