典型富硒区硒镉来源与土地安全区划研究

发布时间：2020-10-08 23:25

　　硒元素是人体及动物体重要的健康元素之一,具有多项生物功能。湖北恩施苗族土家族自治州素有“世界硒都”的美称,土壤及农作物中硒元素含量丰富,符合富硒农产品开发的基本条件。但是,局部土壤及农作物中也存在一定程度的重金属超标的问题。通过调查分析湖北省恩施市沙地乡土壤与农作物中硒等健康元素以及镉等重金属元素的含量分布特征、来源及生物有效性,建立生态效应模型,开展土地安全利用区划,得到了如下结论:1、研究区表层土壤中Se、Cd元素变异系数较大,分散程度较高,主要表现为对成土母质的继承。土壤中Se、I、F、Cd均高于湖北省及全国表层土壤元素的平均含量,说明研究区土壤中健康元素丰富的同时Cd含量也较高。土地质量地球化学评价结果显示,研究区土壤健康元素Se、F资源非常丰富,Cd存在较严重的污染风险。2、通过统计的方法研究各元素组合特征发现,Se元素与Cd等重金属存在较高的相关性,主要受土壤中粘土矿物以及黑色岩系地质背景的控制。研究区表层土壤中有机碳含量与土壤中的Cd等重金属元素含量不存在明显相关关系。3、比照国家食品安全标准,研究区玉米、水稻、辣椒样品中均存在较严重的Cd超标现象,辣椒尤为严重,超标率高达100%,玉米样品中也存在一定程度的Pb超标现象。研究区主要大宗农作物中As、Hg含量较低,未出现超标现象。此外,不同种类的农作物对同一元素的吸收程度也存在明显差异。4、结合研究区人体剂量效应研究成果,即Se对Cd的拮抗作用,获得了恩施市沙地乡主要大宗农作物玉米中Cd的安全阈值,利用该值进行土地安全区划,在考虑Se对Cd的拮抗作用的情况下,结构调整区面积提高17.1%,而严格管控区面积减少26.3%,很大程度地提高了土地安全利用范围。通过统计研究区主要农作物中Se和Cd的含量特征,结合安全区划结果,建议优先保护区与安全利用区可大力开发富Se农产品,结构调整区建议种植玉米与茶叶。
【学位单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S153;X53
【部分图文】：

路线图,研究技术,路线图,来源

介质的分布状况。开展野外样品采集及室内分析测试。2、分析研究区特征元素的地球化学特征，包括含量特征及分布特征，并进行土地质量地球化学评价，分析健康元素及重金属元素的地球化学等级特征。3、探讨研究区硒、镉等元素的来源及影响因素。4、以根系土以及农作物测试数据为基础，对农作物进行安全评价，并结合硒对镉的拮抗作用，建立模型，进行土地安全利用区划。.4 技术路线论文的技术路线如图 1-1。论文主要研究思路为，分析研究区表层土壤中硒镉等元素的含量特征；通过剖面元素变化趋势分析以及元素组合特征分析研究土壤硒镉来源及其影响因素；基于国标给出农作物中元素含量的阀值，进行农作物安全评价，选择主要大宗农作物玉米建立农作物硒镉吸收模型；结合硒元素的健康效应，进行土地安全区划。

工作方法,概况,建始县,恩施市

3 研究区概况及工作方法3 研究区概况及工作方法自然地理概况地乡位于湖北省恩施市东北，清江北部（图 3-1），地势由北到南拔为 270 米~1680 米。沙地乡行政区总面积为 189.2 平方千米，耕.6 万亩。包括 9 个行政村和 1 个居委会，据调查，人口为 35480于建始县南部，与新塘乡隔江对望。研究区气候适宜，降水丰沛为 15℃。研究区主要为山地地形，受地形特征的影响，研究区主烟叶、番茄、辣椒、土豆等，水稻种植较少。

地质图,地层分布,地质图,硅质岩

研究区地层分布图（据中国1:250万地质图修改）

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