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贵州省耕地土壤锗含量分级及富锗标准研究

马骅 蔡大为 任明强 李龙波

马 骅,蔡大为,任明强,等. 贵州省耕地土壤锗含量分级及富锗标准研究[J]. 中国岩溶,2025,44(5):1074-1083 doi: 10.11932/karst20250511
引用本文: 马 骅,蔡大为,任明强,等. 贵州省耕地土壤锗含量分级及富锗标准研究[J]. 中国岩溶,2025,44(5):1074-1083 doi: 10.11932/karst20250511
MA Hua, CAI Dawei, REN Mingqiang, LI Longbo. Grading of germanium contents and establishment of standard for germanium-enrichment in cultivated soils in Guizhou Province[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2025, 44(5): 1074-1083. doi: 10.11932/karst20250511
Citation: MA Hua, CAI Dawei, REN Mingqiang, LI Longbo. Grading of germanium contents and establishment of standard for germanium-enrichment in cultivated soils in Guizhou Province[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2025, 44(5): 1074-1083. doi: 10.11932/karst20250511

贵州省耕地土壤锗含量分级及富锗标准研究

doi: 10.11932/karst20250511
基金项目: 贵州省自然资源厅贵州省耕地质量地球化学调查评价(黔耕调2017-04)
详细信息
    作者简介:

    马骅(1983-),男,硕士研究生,高级工程师,主要从事环境地质、地球化学等方面研究。E-mail:517560929@qq.com

    通讯作者:

    蔡大为(1987-),男,博士研究生,高级工程师,主要从事农业地质、地球化学等方面研究。E-mail:844165701@qq.com

  • 中图分类号: S153.6;P595

Grading of germanium contents and establishment of standard for germanium-enrichment in cultivated soils in Guizhou Province

  • 摘要: 目前对富锗土壤的研究与开发逐渐增多,全国尚没有统一的富锗土壤国家标准或行业标准,在一定程度上阻碍了富锗产业的发展,因此土壤富锗地方标准的制定具有重要的现实意义。文章依据对贵州全省耕地454 453个土壤样品分析测试结果,参考目前关于土壤锗含量分级的3种分级方法,对土壤锗含量进行分级。并根据不同的影响因素进行统计计算,得出土壤锗含量的分级临界值。经过计算所有样品5个等级的分级临界值分别为2.00×10−6、1.70 ×10−6、1.35×10−6、1.07×10−6。建议将1.70×10−6作为全省耕地土壤富锗标准参考值,并根据土壤的不同pH条件、不同成土母岩或土地利用类型进行综合分级。

     

  • 图  1  贵州省耕地土壤锗含量频率分布图

    Figure  1.  Frequency of germanium contents in cultivated soils in Guizhou Province

    图  2  贵州省耕地土壤锗含量分布图

    Figure  2.  Distribution of germanium contents in cultivated soils in Guizhou Province

    表  1  全国部分地区土壤富锗情况

    Table  1.   Germanium-enrichment in soils in some regions of China

    研究区域 锗平均值/×10−6 富锗标准/×10−6 参考依据
    云南省广南县[6] 1.648 ≥1.4 DZ/T 0295-2016
    南京市溧水区[7] 1.4 ≥1.5 DZ/T 0295-2016
    广西北部湾地区[8] 1.43 ≥1.4 DZ/T 0295-2016
    重庆市南川区[9] 1.54 ≥1.4 参照相关文献
    江西省万年县[10] 2.1 ≥2.0 综合当地土壤锗元素数据和已有研究成果划定
    新疆若羌县[11] 1.16 ≥1.3 参照西北地区其它区域土壤中锗元素含量
    西藏拉萨河沿岸[12] 1.3 ≥1.3 参照相关文献
    贵州黔东南州[13] 1.54 ≥1.6 累积频率统计
    黑龙江地方标准[4] ≥1.5 累积频率统计
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    表  2  贵州不同成土母岩区耕地土壤锗含量值统计

    Table  2.   Statistics of germanium contents in cultivated soils in the areas with different parent rocks of Guizhou Province

    成土母岩
    大类
    成土母岩(质) 样本数量/件 Ge元素含量/×10−6
    最大值 中位值 算术平均值 最小值
    碳酸盐岩 灰岩 171210 28.69 1.54 1.52 0.04
    白云岩 111941 15.60 1.44 1.44 0.10
    陆源硅质碎屑岩 泥(页)岩 80635 7.88 1.62 1.63 0.19
    紫红色砂岩 26232 6.35 1.55 1.57 0.14
    砂岩 23155 6.97 1.46 1.49 0.12
    黑色页岩 2409 2.73 1.48 1.47 0.06
    火山岩 玄武岩 11966 5.64 1.78 1.81 0.05
    区域
    变质岩
    板岩 9802 3.00 1.58 1.60 0.74
    变余凝灰岩 9789 2.99 1.57 1.57 0.60
    变质砂岩 5635 5.06 1.60 1.59 0.44
    松散堆积物 泥、砂、砾 1679 2.83 1.45 1.46 0.54
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    表  3  不同pH区间锗含量分级计算结果(×10−6

    Table  3.   Grading of germanium contents in different pH ranges

    计算依据 分级 pH>7.5
    64853件)
    6.5<pH≤7.5
    83372件)
    5.5<pH≤6.5
    136426件)
    pH≤5.5
    169802件)
    DZ T
    0295-2016
    一级
    (≥80%)
    ≥1.69 ≥1.76 ≥1.76 ≥1.80
    二级
    (60%~80%)
    1.54~1.69 1.61~1.76 1.61~1.76 1.63~1.80
    三级
    (40%~60%)
    1.42~1.54 1.48~1.61 1.48~1.61 1.49~1.63
    四级
    (20%~40%)
    1.27~1.42 1.32~1.48 1.30~1.48 1.31~1.49
    五级
    (≤20%)
    ≤1.27 ≤1.32 ≤1.30 ≤1.31
    DB23/T
    2411-2019
    一级
    (≥95%)
    ≥1.95 ≥2.02 ≥2.03 ≥2.09
    二级
    (65%~95%)
    1.57~1.95 1.64~2.02 1.64~2.03 1.66~2.09
    三级
    (25%~65%)
    1.31~1.57 1.37~1.64 1.35~1.64 1.36~1.66
    四级
    (5%~25%)
    1.03~1.31 1.08~1.37 1.02~1.37 1.00~1.36
    五级
    (≤5%)
    ≤1.03 ≤1.08 ≤1.02 ≤1.00
    算数平均值
    加减标准离差
    一级
    (≥$ {\bar{X}} $+2S)
    ≥2.11 ≥2.23 ≥2.18 ≥2.22
    二级
    ($ {\bar{X}} $+S~$ {\bar{X}} $+2S)
    1.80~2.11 1.89~2.23 1.86~2.18 1.89~2.22
    三级
    ($ {\bar{X}} $-S~$ {\bar{X}} $+S)
    1.18~1.80 1.21~1.89 1.22~1.86 1.23~1.89
    四级
    ($ {\bar{X}} $-2S~$ {\bar{X}} $-S)
    0.87~1.18 0.87~1.21 0.90~1.22 0.90~1.23
    五级
    (≤$ {\bar{X}} $-2S)
    ≤0.87 ≤0.87 ≤0.90 ≤0.90
    算术平均法
    修正后参考值
    一级 ≥1.92 ≥2.00 ≥2.00 ≥2.04
    二级 1.64~1.92 1.71~2.00 1.70~2.00 1.73~2.04
    三级 1.30~1.64 1.35~1.71 1.35~1.70 1.36~1.73
    四级 1.06~1.30 1.09~1.35 1.07~1.35 1.07~1.36
    五级 ≤1.06 ≤1.09 ≤1.07 ≤1.07
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    表  4  不同成土母岩区锗含量分级计算结果(×10−6

    Table  4.   Grading of germanium contents in the areas with different parent rocks

    计算依据 分级 碳酸盐岩
    283151件)
    陆源硅质
    碎屑岩
    132431件)
    区域变质岩
    25226件)
    火山岩
    11966件)
    松散堆积物
    1679件)
    DZ T
    0295-2016
    一级
    (≥80%)
    ≥1.74 ≥1.80 ≥1.75 ≥2.08 ≥1.66
    二级
    (60%~80%)
    1.57~1.74 1.64~1.80 1.63~1.75 1.86~2.08 1.51~1.66
    三级
    (40%~60%)
    1.43~1.57 1.52~1.64 1.53~1.63 1.71~1.86 1.40~1.51
    四级
    (20%~40%)
    1.24~1.43 1.38~1.52 1.42~1.53 1.54~1.71 1.25~1.40
    五级
    (≤20%)
    ≤1.24 ≤1.38 ≤1.42 ≤1.54 ≤1.25
    DB23/T
    2411-2019
    一级
    (≥95%)
    ≥2.00 ≥2.07 ≥1.96 ≥2.48 ≥1.92
    二级
    (65%~95%)
    1.61~2.00 1.67~2.07 1.66~1.96 1.90~2.48 1.54~1.92
    三级
    (25%~65%)
    1.30~1.61 1.42~1.67 1.45~1.66 1.58~1.90 1.29~1.54
    四级
    (5%~25%)
    0.96~1.30 1.18~1.42 1.28~1.45 1.33~1.58 1.03~1.29
    五级
    (≤5%)
    ≤0.96 ≤1.18 ≤1.28 ≤1.33 ≤1.03
    算数平均值
    加减标准离差
    一级
    (≥$ {\bar{X}} $+2S)
    ≥2.20 ≥2.18 ≥2.03 ≥2.54 ≥2.02
    二级
    ($ {\bar{X}} $+S~$ {\bar{X}} $+2S)
    1.85~2.20 1.89~2.18 1.81~2.03 2.18~2.54 1.74~2.02
    三级
    ($ {\bar{X}} $-S~$ {\bar{X}} $+S)
    1.15~1.85 1.31~1.89 1.37~1.81 1.46~2.18 1.18~1.74
    四级
    ($ {\bar{X}} $-2S~$ {\bar{X}} $-S)
    0.80~1.15 1.02~1.31 1.15~1.37 1.10~1.46 0.90~1.18
    五级
    (≤$ {\bar{X}} $-2S)
    ≤0.80 ≤1.02 ≤1.15 ≤1.10 ≤0.90
    算术平均法
    修正后参考值
    一级 ≥1.98 ≥2.02 ≥1.91 ≥2.37 ≥1.87
    二级 1.67~1.98 1.73~2.02 1.70~1.91 1.98~2.37 1.60~1.87
    三级 1.29~1.67 1.42~1.73 1.45~1.70 1.58~1.98 1.29~1.60
    四级 1.00~1.29 1.19~1.42 1.28~1.45 1.32~1.58 1.06~1.29
    五级 ≤1.00 ≤1.19 ≤1.28 ≤1.32 ≤1.06
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    表  5  不同土地利用类型锗含量分级计算结果 (×10−6

    Table  5.   Grading of germanium contents for different land use types

    计算依据分级旱地
    315163件)
    水田
    110792件)
    其它地类
    28498件)
    全部样品
    454453件)
    DZ T
    0295-2016
    一级
    (≥80%)
    ≥1.79≥1.69≥1.76≥1.77
    二级
    (60%~80%)
    1.63~1.791.54~1.691.59~1.761.61~1.77
    三级
    (40%~60%)
    1.50~1.631.41~1.541.45~1.591.47~1.61
    四级
    (20%~40%)
    1.33~1.501.24~1.411.27~1.451.30~1.47
    五级
    (≤20%)
    ≤1.33≤1.24≤1.27≤1.30
    DB23/T
    2411-2019
    一级
    (≥95%)
    ≥2.08≥1.91≥2.04≥2.04
    二级
    (65%~95%)
    1.66~2.081.58~1.911.63~2.041.64~2.04
    三级
    (25%~65%)
    1.38~1.661.29~1.581.33~1.631.35~1.64
    四级
    (5%~25%)
    1.05~1.380.97~1.291.01~1.331.02~1.35
    五级
    (≤5%)
    ≤1.05≤0.97≤1.01≤1.02
    算数平均值
    加减标准离差
    一级
    (≥$ {\bar{X}} $+2S)
    ≥2.25≥2.05≥2.16≥2.18
    二级
    ($ {\bar{X}} $+S~$ {\bar{X}} $+2S)
    1.91~2.251.76~2.051.84~2.161.86~2.18
    三级
    ($ {\bar{X}} $-S~$ {\bar{X}} $+S)
    1.23~1.911.18~1.761.20~1.841.22~1.86
    四级
    ($ {\bar{X}} $-2S~$ {\bar{X}} $-S)
    0.89~1.230.89~1.180.88~1.200.90~1.22
    五级
    (≤$ {\bar{X}} $-2S)
    ≤0.89≤0.89≤0.88≤0.90
    算术平均法
    修正后参考值
    一级≥2.04≥1.88≥1.99≥2.00
    二级1.73~2.041.63~1.881.69~1.991.70~2.00
    三级1.37~1.731.29~1.631.33~1.691.35~1.70
    四级1.09~1.371.03~1.291.05~1.331.07~1.35
    五级≤1.09≤1.03≤1.05≤1.07
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-12-16
  • 录用日期:  2025-05-09
  • 修回日期:  2025-05-08
  • 网络出版日期:  2026-01-13
  • 刊出日期:  2025-10-25

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