学文网农业是国民经济的命脉，农业兴则百业旺。然而作为农业之根本的土壤污染日趋严重，土壤环境质量问题愈加突出，重金属是导致土壤污染并退化的一类重要物质，重金属污染具有潜伏性、长期性、不可逆性等特点［1］。据统计，我国受重金属污染的耕地面积近2×107hm2，约占耕地总面积的1/5［2］，每年因土壤污染而减产粮食1×107t，被重金属污染的粮食多达1.2×107t［3］，二者合计直接经济损失约200亿元［4］。黎塘研究区土壤中富含铁锰结核，铁锰结核是土壤成土过程一定时期的产物［5－6］，铁锰结核的存在对土壤理化性质、肥力及农作物质量［7－8］具有显著影响。该文以黎塘研究区为例，探讨了不同地质条件下土壤重金属含量，并对其进行了质量评价，以期为以后不同地质条件下的土壤改良以及农作物品质提高提供理论参考依据。
1实验部分
1.1研究区概况黎塘镇位于广西中部偏南宾阳县东部，地貌为岩溶平原区，地处东经109°02'～109°18'，北纬23°04'～23°20'，是广西交通要道，区位交通优势明显。黎塘镇有丰富的农业资源，农业生产以种植水稻、玉米、甘蔗、蔬菜等作物为主，主要名特优产品有莲藕、萝卜、淮山、苦瓜等，是全国莲藕主产区之一。黎塘镇属亚热带季风气候，据宾阳气象站的观测资料，多年平均降雨量1584mm，4—9月为丰水期，占全年降雨量的77.9%，多年平均蒸发量1631.2mm，年平均气温20.9℃，区内太阳辐射强，太阳辐射年总量为1.92×103kJ/cm2，1981年平均日照时数为1316.5h，无霜期332d。
1.2研究方法
1.2.1样品的采集与分析以黎塘地区不同地层土壤作为本次研究的采样点，地层包括泥盆系中统东岗岭阶(D2d)、石炭系下统岩关阶(C1y)、白垩系下统小店组(K1x)、第四系全新统(Qh)，其中D2d岩性为灰岩、白云质灰岩，采集土壤为水田，土壤含铁锰结核很多;C1y岩性为灰岩、白云质灰岩，采集土壤为旱地，土壤含铁锰结核很多;K1x岩性为紫红色钙质砾岩，采集土壤为旱地，土壤含铁锰结核很多;Qh主要为冲积层，为黄色亚砂、亚黏土层，采集土壤为旱地，土壤无铁锰结核。各样地采用对角线取样法或梅花型布点法进行混合样品采集，用木板铲取表层土装入塑料袋中，深度为0～20cm，质量1kg左右。重金属的含量全部由中国地质科学院岩溶地质研究所实验室完成测试，各重金属含量采用ICP等离子体法测定。
1.2.2土壤质量评价评价方法采用单因子指数法和内梅罗综合指数法，评价标准采用国家土壤环境质量二级标准，质量指数分级标准参考相关文献［9－12］。
2结果与讨论
2.1土壤重金属含量
2.1.1不同地层土壤重金属含量
2.1.1.1D2d土壤重金属含量D2d土壤重金属含量(表1)与广西土壤元素背景值相比较，重金属元素As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni、Mn的算术平均值偏高，分别为背景值的1.69、1.46、3.37、3.71、2.15、2.92、1.41倍;与国家土壤环境质量二级标准相比较，As、Cr、Ni的算术平均值已经超过其警戒值，分别为警械值的1.39、1.02、1.55倍，说明As、Cr、Ni已经造成该地层土壤污染。
2.1.1.2C1y土壤重金属含量C1y土壤重金属见表2。从表2可以看出，C1y土壤重金属含量与广西土壤元素背景值相比较，重金属元素As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni、Mn的算术平均值均偏高，分别为背景值的8.78、2.59、4.25、4.36、1.92、2.54、2.11倍;与国家土壤环境质量二级标准相比较，As、Cu、Cr、Ni的算术平均值也都超过了警戒值，分别为警戒值的4.50、1.44、2.38、1.69倍。从重金属含量来看，As、Cu、Pb、Cr已经造成该地层土壤污染。
2.1.1.3K1x土壤重金属含量K1x土壤重金属含量(表3)与广西土壤元素背景值相比较，重金属元素As、Pb、Cr的算术平均值偏高，分别为背景值的1.56、1.09、1.86倍，而Cu、Zn、Ni、Mn的算术平均值偏低;与国家土壤环境质量二级标准相比较，As算术平均值已经超过其警戒值，是警戒值的1.02倍，说明As元素已经造成该地层土壤污染。.
1.1.4Qh土壤重金属含量Qh土壤重金属含量见表4。从表4可以看出，Qh土壤重金属含量与广西土壤元素背景值相比较，重金属元素均未超过背景值，As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni、Mn分别是其背景值的0.98、0.58、0.94、0.67、0.32、0.67、0.66倍;与国家土壤环境质量二级标准相比较，各重金属含量也未超标，说明该地层土壤未受到重金属污染。
2.1.2不同地层土壤重金属含量比较将不同地层土壤同一重金属含量(算术平均值)进行比较，其大小顺序为As、Cu、Cr、Pb:C1y＞D2d＞K1x＞Qh;Zn、Ni:D2d＞C1y＞K1x＞Qh;Mn:C1y＞D2d＞Qh＞K1x。不同地层土壤重金属含量均以Mn含量最高，其次为Cr，7种重金属含量以C1y和D2d土壤重金属含量居前，而以Qh和K1x土壤重金属含量居后，说明土壤重金属的含量与成土母质密切相关，地质背景、成土母质的不同导致不同地层土壤重金属元素含量各不相同，甚至相差甚远。C1y和D2d土壤成土母岩为灰岩、白云质灰岩，其重金属含量较高，而K1x成土母岩为紫红色钙质砾岩，Qh主要为黄色亚砂、亚黏土层，其重金属含量相对较小。C1y土壤与D2d土壤成土母岩均为碳酸盐岩，土壤中均存在大量铁锰结核，但土壤中同一重金属含量具有一定差异，说明土壤重金属含量除与成土母岩有关外，还与土壤的耕作方式、农田管理等因素有关。
2.2土壤重金属质量评价
2.2.1各地层土壤重金属质量评价由于国家土壤环境质量二级标准还未对Mn做出规定，仅对其他6种重金属进行质量评价，其单因子指数(P)及内梅罗指数(P综)见表5。2d土壤单因子指数最大的为Ni(1.55)，其次为As(1.39)，最小的为Pb(0.27)，单因子指数的大小顺序为Ni＞As＞Cr＞Zn＞Cu＞Pb;从质量级别来看，重金属元素Ni、As、Cr为中等，Zn、Cu、Pb为好。内梅罗指数为1.26，综合质量级别为中等。C1y土壤单因子指数最大的为As(4.50)，其次为Cr(2.38)，最小的为Pb(0.41)，单因子指数的大小顺序为As＞Cr＞Ni＞Cu＞Zn＞Pb;从质量级别来看，重金属元素As为很坏，Cr为坏，Ni、Cu为中等，Pb、Zn为好。内梅罗指数为3.44，综合质量级别很坏。K1x土壤单因子指数最大的为Cr(1.02)，其次为As(0.80)，最小的为Pb(0.10)，单因子指数的大小顺序为Cr＞As＞Cu＞Ni＞Zn＞Pb;从质量级别来看，重金属元素Cr为中等，As、Ni、Cu、Pb、Zn为好。内梅罗指数为0.81，综合质量级别为警戒级。Qh土壤单因子指数最大的为As(0.50)，其次为Ni(0.45)，最小的为Pb(0.09)，单因子指数的大小顺序为As＞Ni＞Cr＞Cu＞Zn＞Pb;从质量级别来看，重金属元素As、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn为好。内梅罗指数为0.42，综合质量级别为好。
2.2.2不同地层土壤重金属质量评价比较对不同地层土壤重金属质量评价进行比较，单因子指数的大小顺序为As、Cu、Cr、Pb:C1y＞D2d＞K1x＞Qh，Zn、Ni:D2d＞C1y＞K1x＞Qh;内梅罗指数的大小顺序为C1y＞D2d＞K1x＞Qh。铁锰结核分布区的土壤评价结果表明，铁锰结核的存在已经造成重金属元素在土壤中的积累并产生一定程度的污染，尤其是Cr、As、Ni的污染较为严重。引起研究区土壤污染的原因:由于自然环境条件下形成的铁锰结核具有富集重金属元素的效应，当环境条件变化时(如长期耕作、施用有机肥、电位初步降低等)，富集的重金属元素会引起锰矿物相溶解，从而增加土壤溶液中重金属的浓度［13］。对铁锰结核分布区重金属的评价开拓了对土壤污染的认识，为下一步土壤改良奠定了基础。C1y和D2d土壤中铁锰结核多为球状、次球状，颜色为灰棕色或灰黑色，而K1x土壤中铁锰结核多为扁状、不规则形状，颜色为黄棕色、锈色，说明研究区土壤重金属的污染不仅与土壤中存在铁锰结核有关，而且还与铁锰结核的性状有关，不同地质条件下铁锰结核性状如何，还有待进一步研究。
3结论
研究区不同地层土壤中以Mn含量最高，其次为Cr，石炭系下统岩关阶和泥盆系中统东岗岭阶土壤重金属含量较高，而白垩系下统小店组和第四系全新统土壤重金属含量较低。泥盆系中统东岗岭阶土壤重金属污染因子为Ni、As、Cr，综合质量级别为中等;石炭系下统岩关阶土壤重金属污染因子为Ni、As、Cr、Cu，综合质量级别为很坏;白垩系下统小店组土壤污染因子为Cr，综合质量级别为警戒级;第四系金新统土壤重金属质量级别均为好，综合质量级别为好。