安徽池州地区富锌土壤资源分布特征及成因分析

摘要 利用多目标地球化学调查和池州市富硒土壤资源地球化学调查资料，对该地区富锌土壤资源分布及来源成因进行研究。结果表明，池州地区表层土壤锌含量平均值93.6 mg/kg，达到富锌标准的土壤面积为4 251  km2，占该地区总面积的50.61%。该地区的富锌土壤主要分布于石台县、贵池区、酉华—青阳县—童埠—丁桥等地，地域分布明显受成土母质、土壤类型、pH、海拔的影响。土壤锌含量受土壤类型和土壤母质共同影响，尤其红壤、紫色土，碳酸盐岩（128.8 mg/kg）与红色碎屑岩（69.1 mg/kg）发育的红壤锌含量相差近2倍;强酸或者强碱均会降低土壤锌的活性;随着海拔的升高，土壤锌含量随之增加。

关键词 富锌土壤;地球化学特征;成因分析;池州地区

中图分类号 S 159  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）09-0059-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.09.016

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis on Distribution Characteristics and Causes of Zinc-rich Soil Resources in Chizhou of Anhui Province

LIANG Hong-xia，HOU Ke-bin，CHEN Fu-rong

（Geological Survey of Anhui Province （Anhui Institute of Geological Sciences）， Hefei，Anhui 230001）

Abstract Using the multi-objective geochemical survey and the geochemical survey data of selenium-rich soil resources in Chizhou City， the distribution and origin of zinc-rich soil resources in this area were studied.The results showed that the average zinc content of topsoil in Chizhou area was 93.6 mg/kg， and the soil area that reached the zinc-rich standard was 4 251  km2， accounting for 50.61% of the total area of the area.The zinc-rich soils in this area were mainly distributed in Shitai County， Guichi District， Youhua-Qingyang County-Tongbu-Dingqiao and other places， and the geographical distribution was obviously affected by the parent material， soil type， pH and altitude.Soil zinc content was affected by both soil type and parent material，especially red soil and purple soil， the difference of zinc content in red soils developed from carbonate rocks（128.8mg/kg） and red clastic rocks（69.1mg/kg） was nearly 2 times.Strong acid or strong alkali could reduce the activity of zinc in soil.The zinc content in soil increased with the increase of altitude.

Key words Zinc-rich soil;Geochemical distribution;Cause analysis;Chizhou area

锌是人体必需的微量元素之一，在人体中含量仅次于铁，位列第二，被誉为“生命的火花”，是构成人体多种酶、蛋白、血清和红细胞的重要成分[1-3]，具有增强人体免疫力[4]、促进人体生长发育[5-6]、维持人体正常食欲[7-8]、促进伤口和创伤愈合、影响脑垂体促性激素释放、促使脑细胞中DNA和蛋白合成等生物学作用[9]。过量的锌又会对植物及人体健康产生危害，甚至引起锌中毒和致癌。人体摄入的锌主要通过食物链获取，土壤是植物锌营养的主要来源。

自全国土地质量地球化学调查开展以来，相继在贵州省、福建省、江西省、安徽省等地发现了不同规模的富锌土壤[10-12]，为地方增收致富起到了积极作用。相关学者对土壤锌的来源成因进行了研究，刘铮等[13-14]认为土壤锌含量因土壤类型而异，并受成土母质的影响，尤其红壤锌的含量，因成土母质的不同，锌含量差异很大;刘久臣等[12]研究发现江西赣州市石城县土壤锌含量主要受控于南华系万源岩组、白垩系周田组地层。郄海满等[15]研究发现江西赣州梓山地区的土壤活动态锌与有机质呈较好的正相关。王运等[16]对江西信丰油山地区土壤元素研究结果显示，土壤锌含量在地表具有明显的富集趋势。李明辉等[17]研究表明安徽省大别山地区富锌土壤分布与区内各类侵入岩及超高压变质岩关系密切，同时受酸性岩、深变质岩及变质侵入岩类风化物母质影响明显。

1∶25万多目标地球化学调查及2016年开展的“池州市富硒土壤资源地球化学调查”，在池州地区发现了丰富的可开发的富锌土壤资源。笔者就池州地区土壤中锌元素分布特征、富锌土壤资源总量及来源成因进行了研究，以期为地方政府促进当地经济发展、合理开发利用富锌土壤资源、支持池州市大健康产业发展和乡村振兴战略提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

池州是泛“长三角”地区的“后花园”。东接铜陵，南临黄山，北与安庆市隔江相望，西望庐山，与江西九江、景德镇、上饶市毗邻，土地面积8 399 km2。池州东南部以九华山、牯牛降为主体构成南部山区骨架，是皖南山区的组成部分，中部为岗冲相间的丘陵区，西北部沿江地带为洲圩区，地势低平，河湖交错。气候温暖湿润，江河水系发达，森林覆盖率极高，是我国第一个生态经济示范区，安徽省旅游资源最集中、品味最高的“两山一湖”（黄山、九华山、太平湖）区域的重要组成部分。土地利用以耕地和林地为主，二者占池州总面积的82.37%。盛产水稻、小麦、茶叶、油料、中药材等农产品，是国家重要的商品粮、优质棉、出口红茶、茧丝绸和速生丰产林基地。

1.1.1 区域地质背景。

池州大地构造上位于扬子地台东北部，根据地层、构造、岩浆活动的差异，可分别归属于东至县南部江南台隆（图1）、贵池区和青阳县以北下扬子台坳及中部皖南浙台坳3个次级构造单元。在地壳运动影响下形成一系列褶皱与断裂，地层发育齐全，自太古界至新生界均有出露。新生界地层主要分布于长江及山前沟谷平原内;中—晚元古界震旦系、青白口系地层集中于东至县香隅—东至—仙寓山一线以南;早元古界寒武系、奥陶系地层分布于石台县境内，并向西延伸至东至县周边，志留系地层则较为集中分布于贵池区境内，向西延伸至东至县香隅镇一带，晚古生界二叠系及中生界三叠系地层夹于志留系地层之间;燕山期酸性侵入岩主要分布于九华山、里山、霄坑、牯牛降等地。

1.1.2 土壤母质与类型。

区内土壤母质类型复杂，但与地质背景关系密切。变质岩主要与池州市境内青白口系溪口群、历口群有关，碳酸盐岩受控于寒武—奥陶系、二叠—三叠系。酸性岩与区内燕山期花岗岩关系密切，如青阳岩体、谭山岩体等。河流冲积物母质、晚更新世黄土母质主要来自第四系地层。

区内有在生物气候等自然条件下形成的水平地带性和垂直地带性土壤，又有受人类活动影响形成的耕作土壤，既有黄棕壤、红壤等地带性土壤，也有水稻土、潮土、岩性土等非地带性土壤，构成了土地资源种类繁多的特点。

1.2 样品采集及处理

土壤样品采集按照1∶25万多目标地球化学测量和生态地球化学调查开展。表层样品采集0～20 cm土壤，采样密度1点/km2，采样质量1 000 g。采样过程兼顾土壤类型、成土母质、地形地貌等特征。共采集表层土壤样品9 086件，其中1∶25万多目标调查数据4 416件，1∶10万富硒土壤资源地球化学调查数据4 670件（图1）。多目标调查按1点/4 km2组合样（1 104件）、富硒土壤调查单点分析，共送样分析5 774件。

1.3 土壤锌的测定

土壤样品在自然条件下风干并过20目尼龙筛加工处理后，在安徽地质试验研究所（国土资源部合肥矿产资源监督检测中心）完成分析测试工作。测试分析过程严格按照《多目标区域地球化学调查规范》（DZ/T 0258—2014）[18]、《生态地球化学评价样品分析技术要求（试行）》（DD 2005—03）[19]进行，采用X射线荧光光谱法测定土壤中的锌，硫酸亚铁铵容量法（VOL）测定土壤中的有机质，离子选择性电极法（ISE）测定土壤pH。

1.4 数据处理

利用Excel、SPSS等数据处理软件进行数据分布检验和参数计算（平均值、最大值、最小值、变异系数、极值、背景值等），采用GeoIPAS V4.0、地球化学勘查一体化系统进行图件绘制。

2 结果与分析

2.1 土壤锌含量特征

池州市境内土壤锌含量变幅为33.1～3 795.4 mg/kg，平均含量为93.6 mg/kg，剔除异常后的背景值为85.3 mg/kg，低于全国土壤锌平均含量（100 mg/kg）。其中贵池区土壤锌平均含量最高（109.1 mg/kg），东至县最低（82.5 mg/kg），不同地区土壤锌平均含量差异明显。研究区土壤锌含量变异系数0.88，为变异分布。

从环境质量评价看，研究区耕作层土壤锌含量普遍低于一级土壤环境质量标准（GB 15618—2018）[20]，环境质量较好，以一等优先保护类土壤为主，面积约8 280 km2，占调查区总面积的98.58%;二等安全利用类土壤面积119 km2，占调查区总面积的1.42%，无三等严格管控类土壤分布。

2.2 富锌土壤资源分布

因富锌土壤无国家标准，此次评价参照黑龙江地方标准《富锌土壤评价技术要求》（DB23/T 2410—2019）[21]中富锌划分标准进行池州市富锌土壤资源评价。圈定研究区富锌土壤面积4 251 km2，占总面积的50.61%（图2），其中贵池区富锌土壤1 401  km2，分布面积最广，其次为东至县和石台县，富锌面积分别为1 223、1 084 km2，青阳县富锌土壤面积相对较少，仅占池州市富锌土壤面积的12.77%。

空间上，池州市富锌土壤集中连片分布在石台县、贵池区、青阳县酉华—青阳县—童埠—丁桥等地。

2.3 富锌土壤来源成因分析

土壤是母质层在生物、气候、地形、时间等一系列因素共同作用下形成的自然综合体，因此，土壤母质、理化性质等对土壤中的元素含量及其分布产生重要的影响。该研究就池州地区土壤锌来源成因进行了浅析。