中国东部平原土壤地球化学基准值及其统计参数

表4.3 中国东部平原土壤生态地球化学基准值　Table4.3 Eco-geochemical reference values of soils in the alluvial plains of eastern China


续表（Continued）

文献（Literature）：朱立新等（2006）。
单位：主成分，%；Au、Hg、Pt、Pd，10-9；其他元素，10-6；土壤粒级组成、矿物组成，%；电导率（EC），mS/cm。
Units：major elements，%；Au，Hg，Pd，and Pt，10-9；the other elements，10-6；Composition of grain size grade and minerals of soil，%；EC（electroconductibility），mS/cm.
ECP.the alluvial plains of eastern China；SJP.Sanjiang（Heilongjiang⁃Songhuajiang⁃Wusulijiang）plain；SLP.Songhuajiang⁃Liaohe plain；HHHP.Yellow river⁃Huaihe⁃Haihe plain；CJD.Changjiang（Yangtze River）delta plain；JHP.Jianghan（Yangtze river⁃Hanshui）plain；PYHP.Poyanghu plain；NYB.Nanyang basin；ZJD.Zhujiang（Pearl River）delta plain.

(一)土壤元素系列基准值的确定方法
土壤元素基准值反映的是原始自然环境状态下未受到人类活动影响和环境污染的土壤中元素的含量与分布状态。在多目标区域地球化学调查工作中,以深层土壤地球化学调查(土壤第Ⅰ环境调查)土壤元素含量的平均值为表征,它也是评价土壤元素丰缺、成土母质环境质量、农产品品质与安全性及防治对策等研究的基本参考值。土壤地球化学基准值的评价指标一般包括:
1)代表土壤第Ⅰ环境的深层土壤地球化学元素的样本数(N)、面积(S)、算术平均值(x)、标准离差(σ)、变异系数(CV);
2)逐步剔除平均值加减2倍标准离差后的算术平均值( )、几何平均值( )、中位数(Me)以及最大值(xmax)、最小值(xmin)等参数的分区统计、全区统计值等。
(二)土壤元素系列基准值调查技术要求
土壤地球化学基准值的调查必须同时满足三个要素:
1)样品代表性。样品要有合理的采样深度,保证样品未受任何扰动和污染;样品要求原则上均匀分布,保证样品区域上有合理的密度;不同成因和不同类型的土壤要有足够的样品数量,保证基准值统计的科学性。
2)样品分析可靠性。样品分析方法技术、方案要先进可靠,分析质量监控方案要严密。
3)数据统计科学性。数据统计方法要符合统计学原理。
(三)土壤元素系列基准值的地球化学特征
深层土壤地球化学基准值值统计方法采用以下步骤:
1)采用逐步迭代法剔除算术平均值加减两倍标准离差的离群数据;
2)统计计算剔除离群数据后的算术平均值( )。当某一统计单元数据较少时(不足30个),用中位数值作为该单元土壤元素基准值。
昌乐县土壤地球化学基准值见表2-9-7。需要备注的是:①表格中元素含量单位,氧化物、OrgC、Org、C为%,Au、Ag、Cd、Hg为ng/g,pH量纲为1,其他为μg/g;②其余表格中元素的含量单位在没有特殊标注的情况下,与此雷同;③有机质(Org)含量是根据有机碳(OrgC)分析结果换算的结果,换算公式为:有机质(Org)含量=有机碳含量×1.724。

表2-9-7 昌乐县深层土壤元素含量特征表(剔除特异值)


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注:总样本数为92件。
表2-9-8为土壤元素基准值对比表。与1990年国家环境保护局、中国环境监测总站测定的中国土壤元素背景值和山东省土壤元素背景值(C层,仅13项指标)对比表明,昌乐县土壤地球化学基准值具有以下规律:除了Cd、Mn元素的基准值略高于全国基准值外,其他指标的基准值均低于全国基准值,Se元素的基准值仅为全国基准值的0.33倍,昌乐市深层土壤中硒的含量水平远低于全国含量水平,属于硒的缺乏区。

表2-9-8 昌乐县深层土壤元素基准值对比表

注:表中*表示无数据。

根据第一章第四节中界定的土壤地球化学基准值统计单元和制定的统计原则，以样品中实际测试数据为基础，通过算术平均得到的中国东部平原区土壤总体物质组成、理化指标值及生态地球化学基准值，见表2－1。同时，为了探讨不同统计单元内地球化学基准值的分布特征，分别对三江平原、松辽平原、黄淮海平原、长江三角洲、江汉平原、鄱阳湖平原、南阳盆地和珠江三角洲8个统计单元内生态地球化学基准值以及土壤粒级组成、常见矿物组成、土壤理化性质指标值等进行了单独统计，结果也列于表2－1中(朱立新等，2006)。

表2－1 中国东部平原土壤物质组成及地球化学基准值

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－1中所列各种类型指标共计88项，其中化学元素(元素、氧化物)76项，土壤粒级组成指标3项，常见矿物指标(每件样品中均检测出的矿物)5项，以及pH值、电导率(EC)、H₂O⁺和Org.C(有机碳)。此外，绿泥石、方解石、白云石、角闪石、赤铁矿、菱铁矿等6项矿物组成指标仅在部分地区或部分样品中出现，没有包括在统计分析指标之列。

为了更加系统地展示各统计单元内土壤物质组成及地球化学基准值原始分析数据的结构特征，按照统计单元将土壤物质组成、理化指标值及地球化学基准值的标准离差、最小值、中位数、最大值等统计参数分别列于表2－2～表2－8中。根据实际采集样品数的多少，每个统计单元内的统计参数并不相同。中国东部平原以及松辽平原、黄淮海平原实际采集的样品数均超过100件，统计参数分别是土壤地球化学基准值、标准离差、最小值、2.5%分位值、25%分位值、中位数、75%分位值、97.5%分位值和最大值;三江平原、长江三角洲平原、江汉平原实际采集的样品数介于30～60件之间，统计参数依次是土壤地球化学基准值、标准离差、最小值、5%分位值、25%分位值、中位数、75%分位值、95%分位值和最大值;鄱阳湖平原、南阳盆地以及珠江三角洲平原3个统计单元的样品数均只有10件左右，计算标准离差和百分位值没有意义，因此只统计了土壤地球化学基准值、最小值、中位数和最大值4个参数。

表2－2 中国东部平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－3 三江平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－4 松辽平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－5 黄淮海平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－6 长江三角洲平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－7 江汉平原土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

表2－8 鄱阳湖南阳盆地珠江三角洲土壤物质组成及地球化学基准值统计参数

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注:土壤粒级组成、矿物组成含量单位，%;氧化物、C、Org.C、H₂O⁺含量单位，%;Au、Cd、Hg、Pt、Pd含量单位，10^－9;其余元素含量单位，10^－6;电导率单位，mS/cm。

样品分析测试单位:Pt、Pd，国土资源部郑州矿产资源监督检测中心;其余化学元素及pH值、电导率、Org.C、H₂O⁺，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所中心实验室;土壤粒级组成，石油工业油田化学剂质量监督检验中心;土壤矿物组成，国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心。

在88项主要指标中，土壤粒级组成、矿物组成是自然景观条件、地质背景等的综合反映，同时可能是影响化学元素指标含量变化的主导因素，因此将其作为研究土壤地球化学基准值及其控制因素、分布规律的基础。