中国土壤地球化学参数
甘肃省武威地区土壤背景值地球化学特征
１ ５ ０ ０ ｍ， 相 对 高差 １ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ｍ。地 貌 总体 地 形起 伏 较 小， 总 趋势 呈现 西南 高 ， 东北 低 。
武威 地 区表 层 土壤 背景 值统 计 表见 表 １ ．与全
国表 层 土 壤 丰 度 相 比 ．表 层 区 域元 素 含 量 分 为 三
类 ，第 一 类 为 相 对 富 集 型 ， Ｋ值 ≥１ ． １ ，有 Ｐ 、 Ｓ 、 Ｃ １ 、 Ｃ ａ Ｏ 等 植 物 营养 有 益 元 素 ， 金属元素 Ｃ ｄ 、 Ａ ｕ ， 其 他 元素 ｓ ｒ 等 ７种含 量较 为 丰富 ． 其 中含 量较 高 的主 要 为 与 土壤 沙 化 有关 的元 素 ．如 Ｓ为 全 国 丰 度 值 得
值． 了解 了武 威地 区土 壤 中各 种 元 素或 指 标 的分 布
特征 ． 对 当 地 农 业 发 展 及 环 境 保 护 具 有 重 要 的 意
义【 ｌ － ２ ］ 。
加减 ２ ． ５倍标 准 离差 反 复剔 除 ．平 均值 或几 何 平均
值代表背景值 ： 剔除后仍不满足正态分布的 ． 则 以
行 多 目标地 球 化学评 价 的 目的
为相 近 ； 第 三 种为 相 对缺 失 型 。 Ｋ值 ≤０ ． ９ 。 有 氧化 物 Ａ ｌ ２ ０ ３ 、 Ｔ Ｆ ｅ ２ Ｏ ３ ， 重 金 属元 素 Ｐ ｂ 、 Ｃ ｕ 、 Ａ ｇ 、 Ｚ ｎ 、 Ｈｇ ， 卤 族 元素 Ｂ ｒ 、 Ｉ 。 放射性元素 ｒ ｎ １ ， 铁组元素 Ｃ ｒ 、 Ｍｎ 、 Ｖ、 Ｔ ｉ 、 Ｃ ｏ ， 其他 元素 Ｓ ｃ 、 Ｒ ｂ 、 Ｂ ｉ 、 １ ＇ １ 、 Ｙ、 Ｌ ｉ 、 Ｗ、 Ｌ ａ 、 Ｃ ｅ 、 Ｚ ｒ 、 Ｇ ａ 、
背景值进行对 比， 发现大部 分元 素在 武威地 区表现 为缺失 ， 而以富 Ｓ 、 Ｃ １ 等沙化土壤元素缺为特征 。 多数元素在空间
贵州省兴仁市耕地土壤地球化学背景值及异常值分布特征
RESOURCES/WESTERN RESOURCES20201.引言耕地质量地球化学调查是一项基础性、公益性、战略性的地质调查与研究工作［1］。
土地质量的好坏直接影响到农、林、牧业的产业效益和居民的生活质量。
随着工业化、城市化进程的发展，工业排放量、农药、化肥、除草剂、杀虫剂等农用化学品的施用量长期处于高位，耕地和城市边缘土壤的污染状况普遍恶化［4］。
同时，当前生态农业、绿色农业和社会经济可持续发展的理念也对土地质量提出了更高的要求，土地质量的内涵也在不断丰富。
为此，2017—2019年贵州省兴仁市开展了1∶5万耕地质量地球化学调查评价工作。
2.背景值的概念与意义土壤地球化学背景值是指自然应力和人类活动共同作用影响下（土壤的第Ⅱ环境）区域表层土壤的含量值，实际上是成土母质组成、成土过程中元素迁移重分配、人为扰动污染等各种因素长期综合作用的结果，以表层土壤地球化学调查元素含量表征。
它与土壤基准值有着密切继承关系，总体受土壤基准值的控制，但由于经长期风化、淋溶作用和人类生产生活等活动的影响和改造，导致基准值和背景值两者之间存在一定的差异［1］。
土壤元素地球化学背景值的研究为地方政府开展耕地土壤质量评价、平衡施肥、耕地提质改造、农业种植调整等提供了基础地球化学依据。
3.研究区概况兴仁市地处贵州西南部，地理坐标东经104°54′~105°34′、北纬25°16′~25°47′。
耕地完成评价面积616.31km 2。
全市地貌按地表形态划分为山地、丘陵、盆坝、水域四种。
出露地层主要为二叠系、三叠系、白垩系、古近系、第四系，其中以三叠系出露较全，地层岩性以碳酸盐岩、碎屑岩等沉积岩为主。
耕地土壤类型与地层岩性密切相关。
耕地土壤主要有黄壤、黄棕壤、紫色土、石灰土、水稻土5个土类。
农业主要有薏仁米、蔬菜、烤烟、茶叶等。
截至2015年底，全市已发现矿产21种；已查明资源储量的矿产有9种；矿产地36处（兴仁市人民政府，贵州省兴仁市矿产资源规划)。
贵州省平坝区耕地土壤地球化学质量综合评价
量监控相结合的方法控制分析质量ꎬ内部样中基
础样所有元素测试合格率为 １００％ꎬ元素重复分析
按三倍检出限内 ＲＤ≤３０％ꎬ三倍检出限外 ＲＤ≤
降样 ３ 件ꎬ位于高峰镇小白岩村、乐平镇高院村及
２５％统计质量ꎬ并对全部突变高点和突变低点进
月采 集ꎬ 大 气 干 湿 沉 降 物 采 样 器 为 顶 面 直 径 为
硼、锌( Ｚｎ) 、有效锌、钼( Ｍｏ) 、有效钼、铜( Ｃｕ) 、钴
氟( Ｆ) ２１ 个参数ꎬ以及土壤环境元素砷( Ａｓ) 、镉
( Ｃｄ) 、 铬 ( Ｃｒ) 、 汞 ( Ｈｇ ) 、 铅 ( Ｐｂ ) 、 镍 ( Ｎｉ ) 和 铊
素的平均值作为背景值ꎮ
和背景值均低于中等土壤养分含量要求ꎬ其余 Ｂ、
酸性( ｐＨ５ ０ － ６ ５) 耕地面积 ３８ ７０ 万亩ꎬ占全区
２ 结果与讨论
耕地面积的 ６３ ２３％ꎻ强酸性( ｐＨ < ５ ０) 耕地面积
２ ５４ 万亩ꎬ占全区耕地面积的 ４ １５％ꎮ
一般以石灰岩、白云岩等较纯碳酸盐岩类为
２ １ 土壤地球化学环境
平坝区耕地土壤以酸性为主ꎬ强碱性( ｐＨ≥
格率均大于 ９０％ꎬ各批次各元素相关系数均大于
十字乡四甲村ꎬ于 ２０１７ 年 １１ 月布设ꎬ２０１８ 年 １１
４３ ｃｍꎬ底面直径为 ３５ ｃｍꎬ高为 ４８ ｃｍ 的塑料桶ꎻ
以及灌溉水样品 １６ 件ꎮ
行重新取样分析ꎮ 外部控制样中各批次各元素合
０ ９１ꎻ双样本方差检验( Ｆ 检验) 各批次均小于临
界值ꎮ
图 １ 采样点位图
Ｆｉｇ １ Ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
１—平坝乡镇名称ꎻ２—灌溉水采样点ꎻ３—剖面采样点ꎻ４—大气沉降采样点ꎻ５—表层土壤采样点ꎻ６—平坝区县界ꎻ７—平坝区乡镇界线
全国土壤碳储量及各类元素（氧化物）储量实测计算
全国土壤碳储量及各类元素（氧化物）储量实测计算暂行要求全国多目标区域地球化学调查系统取得土壤有机碳、全碳及各类元素（氧化物）等54项指标，对于实测土壤碳储量和元素（氧化物）储量以及研究地球系统物质循环具有重要意义，在土地利用、农业种植和环境评估等经济社会发展各方面发挥现实作用。
在全国多目标区域地球化学调查基础上，分别建立单位土壤碳量、单位土壤元素量及单位土壤氧化物量，进行土壤碳储量及元素（氧化物）储量计算。
以单位土壤碳量为例，采用4km2网格为计算单元，即以多目标区域地球化学调查确定的土壤表层样品分析单元为计算单位，土壤表层样碳含量及其对应的深层样碳含量（分析单元为16km2），分别代表计算单位表层土壤碳含量与深层土壤碳含量，依据其含量分布模式计算得到单位土壤碳量，对单位土壤碳量进行加和计算取得土壤碳储量。
土壤碳及各类元素（氧化物）含量由土壤表层至深层主要存在两类分布模式，即指数分布模式和直线分布模式。
其中有机碳与氮含量分布为指数模式，按照指数公式计算；无机碳及其他元素和氧化物含量分布为直线模式，按照直线公式计算。
土壤有机碳与氮含量水平存在地区性和沉积类型差别，综合各省区有机碳与氮含量分布特征，在全国采用平均指数模式计算单位土壤碳量和氮量，属于区域碳储量和区域氮储量计算。
为规范全国区域土壤碳储量及元素（氧化物）储量计算要求和方法，现作出如下规定。
一、单位土壤碳量计算方法土壤碳储量采用单位土壤碳量为单元进行加和计算。
单位土壤碳量用USCA 表示，要求按照深层（0-1.8m ）、中层（0-1.0m ）和表层（0-0.2m ）三种深度分别计算有机碳（TOC ）、无机碳（TIC ）和全碳（TC ）储量，依次表示为USCA TOC,h 、USCA TIC,h 和USCA TC,h 。
式中h 为深度，如有机碳USCA TOC,0-1.8m 、USCA TOC,0-1.0m 、USCA TOC,0-0.2m 。
GBW07401-GBW07408土壤成分分析标准物质
本系列土壤标准物质计8个，主要用于地质、地球化学调查与矿产普查样品测试的量值和质量监控标准，亦可供其它部门分析类似物质使用。
一、样品制备在全国主要代表性土壤带及不同地质背景或矿化区采集的土壤样品，其中：GBW07401采自黑龙江西林铅锌矿区的暗棕壤，07402内蒙四子王旗和白云鄂博栗钙土，07403山东掖县焦家黄棕壤，07404广西宜山石灰岩风化土，07405湖南七宝山矽卡岩铜多金属矿区黄红壤，07406广东阳春多金属矿区黄色红壤，07407广东徐闻玄武岩砖红壤，07408陕西洛川黄土。
样品经晾干，过1mm 筛，堆锥混合，120℃烘24h 去负水、灭活，用高铝瓷球磨机磨至-0.074mm 占99%以上。
二、均匀性和稳定性从最小包装瓶中随机抽取18瓶，采用原子吸收，X-射线荧光或中子活化法对不同含量和性质的代表性元素进行双份分析，用套合方差分析进行检验，证明样品均匀性良好，分析最小取样量为0.1g 。
经多年稳定性考核证明样品稳定性良好。
有效期至2010年。
三、样品测试所采用的主要分析方法及其测试的元素为，火焰原子吸收(发射)法：Ag Ba Bi Cd Co Cr Cs Cu Hg Li Mn Nb Pb Rb Sb Sr Zn Fe Mg Ca Na K ；石墨炉原子吸收法：Ag Au Be Cd In Te Tl 等；原子荧光法：As Bi Hg Sb Se Te ；分光比色法：As B Be Bi Br Co Cr Cu F Ga Ge In Mn Mo Nb Ni P Pb Sb Sc Se Sn Ta Te Th Ti Tl U V W Zn Zr Si Al Fe 等；电弧发射光谱法：Ag Au B Be In Mo Nb Sn Tl Y Zr 等；等离子体光谱法：B Ba Be Co Cr Cu Ga Li Mn Nb Ni P Pb Sc Sr Th Ti V Zn Zr Mg Ca Na K 及稀土元素；中子活化法：(Ag)As Au Ba Br Ce Co Cr Cs Dy Er Eu Gd Hf La Lu Mn Nd Rb Sb Sc Sm Sr Ta Tb Th Tm U W Yb Zn Fe Na K ；火花源质谱法：Hf Pb Th U 和稀土元素；离子色谱法：Br Cl;极谱法：Be Bi Cd Ce Co Cr Cu Ge Mo Ni Pb Se Sn Te Th Tl U V W Zn 等；重量法：SiO 2 H 2O + Corg. CO 2；容量法：Si Al Fe 3+ Fe 2+ Mg Ca CO 2 Corg. S ；X-射线荧光法：Ba Co Cr Cu Hf Mn Nb Ni P Pb Rb Sc Sr Th Ti U V Zn Zr 及主成分(熔片法)和稀土元素(预富集)。
土壤元素的生物地球化学循环
六、土壤无 机氮的生物 固定
矿化作用生成的铵态氮、硝态氮和某些简 单的氨基态氮，通过微生物和植物的吸收 同化，成为生物有机体组成部分，称为土 壤无机氮的生物固定（immobilization， 又称生物固持）。
七、土壤铵离子的矿物固定
土壤中另一个无机氮固氮反 应称为铵离子的，称为土壤 无机氮的矿物固定 （ammonium fixation）。 无机态氮中，粘土矿物固定 态的铵约占土壤全氮量的百 分之几至十几。
九、土壤硝酸盐淋失
酸盐带负电荷，是最易被淋洗的氮形式，随渗漏水的增加， 硝酸盐的淋失增加。在自然条件下，硝态氮的淋失取决于
土壤、气候、施肥和栽培管理等条件。
十、土壤反硝化 损失
土壤中反硝化作用的强弱， 主要取决于土壤通气状况、 pH值、温度和有机质含 量，其中尤以通气性的影 响最为明显。
八、土壤氨的挥发（ammonia volatilization）
H4+在土壤中可形成分子态氨(NH3)。在碱性条件下， NH4+ + OH- NH3 + H2O 在石灰性土壤中氨的挥发比非石灰性土壤更为严重。表施铵态氮和尿 素等化学氮肥时，氨挥发损失可高达施氮量的30%以上。氨挥发与土 壤性质和施用化肥种类有关，改化学氮肥表施为深施、粉施为粒施可 减少氨挥发损失。
01
自生固氮
02
共生固氮
03
联合固氮
自生固氮微生物在土壤或培养基中生 活时，可以自行固定空气中的分子态 氮，对植物没有依存关系。常见的自 生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代 表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代 表的厌氧性自生固氮菌，以及以鱼腥 藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形 胞的固氮蓝藻（异形胞内含有固氮酶， 可以进行生物固氮）。
第二章-土壤元素背景值和环境容量
元素背景值在环境质量标准制定中的应用 • 土壤元素背景值较为真实的反映了一定时 间和空间范围内，一定社会和经济条件下 土壤中元素的基本信息及其相互之间的关 系，而土壤环境质量标准则是具有法律效 力的指标与准则，反映了社会、技术、经 济和管理上的要求。
土壤环境质量标准的建立
• 土壤环境质量标准的建立是一个相当复杂的系统工程，在标准 研究中基本上可分为土壤环境容量法和元素背景值法。 • 吴燕玉将其归纳为生态效应法与地球化学法，在土壤环境容量 法或生态效应法中，采用不同的指标体系来确定土壤污染负荷 值，这些指标包括： • 产量指标，将农作物产量（主要指可食部分）减少 5%~10%的土壤有害物质的浓度作为土壤有害物质的最大允许 浓度； • 微生物与酶学指标，当微生物数量减少10%~15%或土壤 酶活性降低10%~15%时土壤有害物质的浓度为最大允许浓度； • 食品卫生标准指标，即当作物可食部分某元素的含量达到 食品卫生的限量时，相应土壤中某元素的含量为最大允许值； • 环境效应指标，包括流行病学法和血液浓度。将上述指标 进行综合分析比较，采用最敏感因子作为土壤中有害物质的最 大允许浓度。
•应使同一单元的差异性较小，而不同单元的差异性较大；要代表当地 的主要景观分区，采样单元的划分应能反映被研究的流域、平原、山地、 自然保护区等自然景观以及经济结构不同的小区。能代表工作区内主要 的土类，要重点考虑那些面积大，具有流域特征的地带性土壤、要能代 表当地主要的成土母质类型，各采样单元所含有的样点数，要满足数理 统计的要求。
土壤元素背景值基本统计量
一些国家土壤背景值的比较
一些国家土壤背景值的比较
• 一 中国土壤各主要元素环境背景值和美国、日本、英国 土壤的含量水平大体相当，在数量级上更为一致 • 研究工作给出了中国土壤15种稀土元素以及其它稀有分散 元素的环境背景值，补充与扩展了元素背景值的信息量； • 中国土壤中的Hg,Cd, 比日本和英国低，而Cr、Pb 、比日 本和美国高。 • 中国土壤〈A层〉和世界土壤化学组成中的中值比较表明： 中国土壤中的Cd远小于世界土壤中的中值,而Zn ,大于世 界土壤中值，表明了中国是一个对Cd污染相当敏感的国 家，但由于其Zn的含量高，高Zn/Cd比在一定程度上缓冲 或抑制的毒性。
土壤锶地球化学特征
土壤锶地球化学特征
土壤中的锶是一种微量元素，其在地球化学特征方面具有重要意义。
以下是关于土壤锶地球化学特征的500字分析：
土壤锶的含量范围在0.5-10mg/kg之间，平均值为1.5mg/kg。
其分布受到多种因素的影响，如土壤类型、母质、气候和地形等。
在土壤类型方面，黄土和红壤中的锶含量较高，而黑土和石灰土中的含量较低。
母质方面，火成岩和变质岩发育的土壤锶含量较高，而沉积岩发育的土壤锶含量较低。
气候和地形也对土壤锶的分布产生影响，温暖湿润的气候有利于锶的富集，而高海拔和陡峭地形则可能导致锶的流失。
土壤中锶的形态分为可溶态和不可溶态。
可溶态锶主要存在于土壤溶液中，易于被植物吸收利用。
不可溶态锶则以化合物形式存在，不易被植物吸收。
在土壤中，锶可以与钙、镁、铝等元素结合形成各种化合物，这些化合物对土壤理化性质和植物生长具有一定的影响。
土壤中锶的迁移转化主要受到水的作用。
在降雨或灌溉时，可溶态锶会随着水分的流动而迁移，进而影响地下水的水质。
在土壤侵蚀和风化等自然因素的作用下，锶也会发生迁移转化。
同时，人类活动如施肥、污水灌溉等也会对土壤锶的分布和形态产生影响。
总的来说，土壤锶的地球化学特征具有复杂性和多样性。
为了更好地了解和利用土壤锶资源，需要加强对其地球化学特征的研究，探索其在生态系统中的作用和价值，为人类生产和生态环境保护提供科学依据。
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中国土壤地球化学参数
中国是世界上人口最多的国家之一，土壤地球化学参数对于保障农业
生产和人民健康至关重要。
中国土壤地球化学参数包括土壤pH值、土壤
有机质含量、土壤养分含量、土壤重金属含量等。
首先，土壤pH值是评价土壤酸碱性的参数之一，也是决定土壤中养
分有效性和微生物活性的重要指标。
中国土壤pH值的范围较广，从强酸
性到强碱性都有，主要分布在西南地区和西北地区。
一般来说，土壤pH
值在5.0-8.5之间对大部分农作物生长较为适宜。
其次，土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标之一，对土壤保水性、
保肥性和通气性起到重要作用。
中国土壤有机质含量较为丰富，但存在地
域差异，东部沿海地区和长江流域有机质含量较高，而西北地区有机质含
量较低。
土壤有机质含量的提高可以通过有机肥料的施用和农田秸秆的还
田来实现，从而改善土壤肥力和农业生产效益。
此外，土壤养分含量是评价土壤肥力和农业生产潜力的重要指标。
主
要包括全氮、速效氮、全磷、速效磷和全钾等。
全氮和全磷是植物生长的
基本营养元素，速效氮和速效磷是土壤中可被作物直接吸收利用的元素。
中国土壤养分含量因地域差异较大，东部沿海地区和长江流域的养分含量
相对较高，而西北地区的养分含量相对较低。
合理施肥是提高土壤养分含
量的关键，需要根据具体农作物的需求和土壤条件进行科学施肥。
综上所述，中国土壤地球化学参数对于保障农业生产和人民健康至关
重要。
通过合理的施肥和土壤保护措施，可以提高土壤肥力和农作物产量，并实现可持续农业发展的目标。
同时，要加强土壤重金属污染的防控工作，确保土壤环境质量和农产品安全。