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（中国地质科学院，北京 100037） 葛晓立 罗代洪 （中国地质科学院生物环境地球化学研究中心，北京 100037） 毛大钧 苏宏灿 胡蔚红 （湖北省恩施州卫生防疫站，湖北 恩施 445000） 摘要 将湖北恩施地区高硒环境的土壤划分为：①高总硒高水溶性硒；②低总硒高水溶性硒；③低总硒低水溶性。前两种类型可定义为高硒中毒危险区土壤，后一种类型为非中毒区正常土壤。这种分类便于对高硒危险区预测并制定相应预防措施。控制高硒区不同类型分布的因素主要有土壤母质和出露的岩石类型、产状及地球化学环境。 关键词 恩施 硒中毒 土壤 恩施地区是国内外知名的人体硒中毒区。研究已经证实人体硒中毒是由于摄入过量的在高硒土壤种植的高硒粮食、蔬菜等引起的。因此查明高硒土壤的分布及其控制因素是预防人体硒中毒的基础。以往的研究，将高硒区分为高硒中毒区和高硒非中毒区，其含义是说同处于土壤、粮食、水、人体高硒状态，有的地方发生硒中毒，而有的地方不发生中毒。然而实际情况是在非中毒区既有与中毒区相同的高硒介质环境，也有相对富硒但不足以引起人体硒中毒的介质环境。因此上述分类是不太确切的。本文希望通过对硒的地球化学分类，区分硒中毒危险区和非中毒正常区，提高预防的准确性。 1 技术方法 按传统的分类方案将恩施地区分为高硒中毒区和高硒非中毒区（图1），每种类型地区选择5个采样村，系统采集土壤样品。每一采样村采集5件以上土壤样品。采样点均匀布置，间隔300～500m，并尽量避开房前屋后容易污染的耕地。每件样品采于同块耕地，布置一20m×20m方形，在四个顶点用取样钻钻取地表下10～20cm的土壤。将四个点的土壤样混匀，去掉石块、杂草，四等份后取对角线两份各装入一个样品袋中。共采集土壤样品68件，其中旱土64件，水稻土4件。 样品在低于35℃温度下干燥6～12小时，以避免硒蒸发，用玛瑙钵研磨至150μm以下，用硝酸－高氯酸处理后，用原子荧光光谱（AFS）测定硒。将制样在40℃温度下用去离子水浸泡1小时，震荡，过滤，再用AFS测定滤液中的硒。 图1 湖北恩施地方病分布和采样位置分布图 1—花被；2—沙地；3—新塘；4—鱼塘坝；5—杉坨；6—南潭；7—范家坪；8—罗家坝；9—芭蕉；10—晓关；11—自生桥；12—支罗；13—长平；14—南甫；15—民生；16—铜锣关；17—建南；18—箭竹溪；19—乐福店：20—继昌 2 结果与讨论 高硒中毒区和高硒非中毒区土壤总硒与土壤水溶性硒的含量与平均值见表1和表2。如果按这两种硒参数指标考察高硒区土壤硒的分布，可将其划分为三种类型：①相对高总硒高水溶性硒（沙地、花被、杉坨、芭蕉、罗家坝）；②相对低总硒高水溶性硒（新塘、鱼塘坝）；③相对低总硒低水溶性硒（晓关、自生桥、范家坪）。第①类型既包括中毒村，也有非中毒村；第②类型为中毒村；第③类型为非中毒村。如果将①、②类型看成中毒高危险区，它们的共同特点是具有高水溶性硒（12.93～112.66ng/g，平均50.98ng/g），然而总硒平均值相差甚远（最低只有4.96μg/g，而最高可达到25.42μg/g）。第③类可视为富硒非中毒危险区，其水溶性硒只有2.81～8.13ng/g，平均4.62ng/g，比高危险区低很多；但总硒却与危险区中的低值接近（例如鱼塘坝、新塘）。 上述三种硒分布类型的土壤分别来自两种土壤母质。第①、③类型的土壤主要来自富硒岩石的残坡积层，第②类型的土壤则来自富硒岩石和其他岩石的山麓堆积层、山间河流冲积层和池塘堆积层。残坡积层原地发育的砂质粘土呈灰褐色、褐色；土层较薄；土壤成熟度中等，分异不明显；土中岩石碎块较多但成分单－，基本上为硅质白云岩、硅炭质页岩；土壤pH值大多为6～7.5，呈中偏微酸性。土壤硒的分布特征和土壤结构特征（表2）表明，这类发育于富硒岩石残坡积层的土壤继承了岩石富硒的特征，并受岩石分布范围控制。但是同一岩石层位上不同地点土壤从母岩中继承的硒含量是不－样的。例如图2中，范家坪与杉坨村都在吴家坪组层位上，采集的土壤都在这个层位的硅炭质页岩附近，然而范家坪土壤硒平均只有6.62μg/g，而杉坨村却达到15.18μg/g。类似的情况，在自生桥、晓关硅炭质页岩附近采集的土壤样品硒平均值分别只有3.99和2.19μg/g，而芭蕉、罗家坝、沙地等同样的土壤样品硒平均值却分别达到25.42、20.56和18.04μg/g。这种同－类型土壤硒含量不均的现象极有可能是同－富硒层位的母岩在各地硒含量不均造成的，也有可能与地形坡度、侵蚀面位置或剥蚀深度等有关。 表1 恩施地区土壤硒含量统计 由运积物的混合物发育而成的土壤有两种产出形式。一种是新塘型，由山麓堆积＋河流冲积组成；另一种为鱼塘坝型，由山间洼地池塘堆积而成。山麓堆积形成的砂质粘土呈灰褐色，土层厚，成熟度中等，分异不好。土中碎块多，成分复杂，有灰岩、页岩、炭质页岩、白云岩、含炭硅质岩等（表2）。在远离山麓的河流冲积土中碎块明显减少，砂质成分增多，大多为粘土质砂岩，土壤pH值为6.60～7.75，呈中性。鱼塘坝四面环山，中间为洼地，在最低处形成蓄水池塘，其北面即为硒矿局出露区。土壤为地表水搬运堆积形成的灰褐色粘土质砂土，土层厚，岩石碎块少，成熟度高。土壤pH值为6.04～6.67，略偏酸性（表1、2）。以上两种产出形式的土壤总硒偏低，但水溶性硒很高，可能是运积物中掺入了其他低硒物质，但可溶性硒却随富硒岩层演变的流体介质在地势低洼处富集。因此该类型土壤硒的分布除了受富硒岩层的控制，还可能受当地环境介质和地形条件的影响。 图2 范家坪－杉坨村剖面示意图 表2 恩施地区土壤特征用硒含量统计 3 结论 按照土壤总硒和土壤水溶性硒将高硒中毒区土壤分为三种类型：第一类为高土壤总硒和高土壤水溶性硒，第二类为低总硒高水溶性硒，第三类为低总硒低水溶性硒。沙地、花被、杉坨中毒村和芭蕉、罗家坝非中毒村属于第一类型，新塘、鱼塘坝中毒村属于第二种类型，晓关、自生桥和范家坪非中毒村属于第三类型。第一、二类型土壤长出的粮食硒含量高，第三种类型的土壤长出的粮食硒含量低，因此按照土壤总硒和土壤水溶性硒含量，第一、二类型的土壤属于高硒中毒危险区，第三种类型属于硒正常非中毒区。这种类型划分适合于对高硒危险区的预测，亦可从改良土壤硒的角度制定预防措施。 土壤中的高硒含量主要决定于土壤母质的类型。当母质来源于富硒岩石的残坡积层时，在这种高硒母质上发育的土壤总硒和水溶性硒含量都高；当母质来源于冲积层时，由于混入了许多低硒碎屑物，使母质的硒含量低，这种母质发育的土壤总硒含量低，但是由富硒岩层演变的流体介质在地势低洼处富集，可导致土壤中水溶性硒含量增高。控制土壤中硒含量的另一个重要因素是岩层的产状和侵蚀面的深度。当岩层产状平缓，侵蚀面达到低硒岩层时（比如白云岩），发育的土壤硒含量就低（例如晓关、自生桥）；若侵蚀到高硒岩层时（比如硅质炭质页岩），发育的土壤硒含量就高（例如罗家坝、沙地）。 参考文献 杨光圻，王淑贞等.湖北恩施地区原因不明脱发脱甲症病因的研究.中国医学科学院学报，1981,3，增刊（2）,1～6 毛大钧，苏宏灿.鄂西自治州硒中毒的地理因素.湖北预防医学杂志，1993.4（3）,23～25 苏宏灿，毛大钧等.鄂西自治州环境硒成因的调查、硒资源及其综合开发利用.北京：中国科学技术出版社，1993.278～289 |
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