硒(Se)是人體健康必需的微量元素［1］，大量研究表明Se缺乏或過量都會導致人產(chǎn)生多種病癥［2-4］。從世界范圍來看，土壤Se缺乏很普遍，我國低Se、缺Se面積約占72%［5］。2006年海南生態(tài)地球化學調(diào)查發(fā)現(xiàn)富Se土壤在海南島分布廣泛，約占其陸地面積的27%［6］，如何開發(fā)海南寶貴的富Se土壤資源，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢已成為研究熱點。由于大米在我國多數(shù)人們飲食結構中具有不可或缺的地位，因此海南省富Se土壤資源開發(fā)的首選方向應是種植富Se水稻。但是迄今為止，系統(tǒng)研究海南省稻田土壤中的Se含量未見相關報道。另外已有研究發(fā)現(xiàn)大巴山高Se土壤中V、Ni和Ca等元素的含量異常高，并存在顯著正相關［7］。紫陽蒿坪地區(qū)雙安鄉(xiāng)土壤中Se含量高達16．9mg/kg，但其中Mo、V、F和As的平均值也分別達到99、1134、1041和111mg/kg，均達到毒害水平［8］。因此土壤硒可能伴生其它元素，尤其重金屬，這對食品安全不利。目前對海南香蕉［9］、胡椒［10］和菠蘿［11］主要種植區(qū)土壤的重金屬含量進行研究發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)Cd、Cr、Pb和As等有毒重金屬元素中的一種或多種超過國家土壤環(huán)境質量的二級標準值(GB15618—1995)，針對海南稻田土壤中的重金屬含量只報道了文昌［12］和萬寧［13］兩個地區(qū)，但系統(tǒng)研究海南省稻田土壤重金屬含量未見報道，尤其與Se分布的相關關系不清楚，而這對清潔且富硒的稻田區(qū)劃非常重要。本文通過采集海南省18個市(縣)代表性的稻田土壤樣品，研究Se和5種有毒重金屬元素(Hg、Cd、Cr、Pb和As)的含量、分布及其相關關系，并對Se和重金屬的安全性進行評價，可為合理區(qū)劃清潔且富Se稻田提供理論依據(jù)，從而為開發(fā)海南寶貴的富Se土壤資源奠定基礎。

1材料與方法

1．1土樣采集

分別在海南省18個市(縣)種植水稻規(guī)模較大的主要鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，選擇面積較大、代表幾種主要母質類型發(fā)育的稻田土壤，采用GPS定位采集。每個樣點在同一母質類型發(fā)育的成片水稻田中隨機選擇5—10個點，用木鏟采集0—20cm耕層土樣，混合后按四分法取樣品約1kg。由于海南省中部以山區(qū)為主，稻田土壤相對較少，因而布點較少，樣點具體分布如圖1，共采集280個土壤樣品。所有樣品自然風干，通過0．25mm和0．15mm的尼龍篩，供分析所用。

1．2研究方法

1．2．1土壤Se含量的測定

參考周鑫斌等［14］的方法，并且做了一些改進。稱取通過0．15mm篩的土壤樣品約0．25g于100mL的三角瓶，加入10mL混合酸(HNO3∶HClO4=4∶1)，蓋上彎頸漏斗，靜置過夜后在電熱板低溫砂浴硝化1h，然后再逐步升溫，微沸條件下硝化至無色并冒白煙，取下，稍冷后加入5mLHCl(HCl∶H2O=1∶1)，繼續(xù)加熱至無色并冒白煙，取下，冷卻，再加5mLHCl(HCl∶H2O=1∶1)，全部轉入25mL容量瓶中。硝化后待測液中的Se含量用北京吉天AFS-830a原子熒光光譜儀測定，每批樣品測定都以土壤標準物質(GSS-4、GSS-6、GSS-7，國家物化探研究所提供)作內(nèi)標，測定回收率為87%—115%。

1．2．2土壤重金屬含量的測定

土壤樣品經(jīng)風干并過0．25mm篩，按照土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范(HJ/T166—2004)測定5種重金屬含量，其中As和Hg用王水(HCl∶HNO3=1∶3)水浴加熱熔融，然后用原子熒光光譜儀測定;Cr、Cd以及Pb用王水再加HClO4、HF熔融，然后Cd用等離子體質譜儀測定，Cr、Pb用等離子體光譜儀測定，所有樣品由海南省地質測試研究中心測定。

1．2．3土壤重金屬安全性評價方法

評價方法采用最常用的單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。為了進一步確定稻田土壤重金屬潛在的生態(tài)危害效應，還用Hakanson潛在生態(tài)指數(shù)法［15］，分別以海南省土壤背景值［16］和全國土壤背景值［17］作為參比值對海南稻田土壤重金屬潛在生態(tài)風險進行評價，所有計算方法與分級標準見參考文獻［15，18］。

1．3數(shù)據(jù)分析

測定結果用DPSv7．05統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，采樣點分布圖用ArcMap9．3軟件繪制，重金屬含量分布圖用相同軟件，并用克里格插值方法進行繪制。

2結果與分析

2．1稻田土壤Se含量與分布

2．1．1稻田土壤Se含量

稻田土壤Se含量從痕量到1．532mg/kg之間，平均為0．211mg/kg，變異系數(shù)達到91%，說明不同地區(qū)稻田土壤Se含量差異較大。按照譚見安［19］的分級方法，采集的280個樣品中101個處于缺乏水平，占36%;高Se土壤(＞0．4mg/kg)僅占12%;未發(fā)現(xiàn)Se過剩(中毒)(＞3mg/kg)樣品(表1)。2．1．2稻田土壤Se分布海南各市(縣)的稻田土壤平均Se含量差異較大，最大值(瓊海0．364mg/kg)是最小值(樂東0．061mg/kg)的6倍。各市(縣)中稻田土壤Se含量的變異系數(shù)都超過50%，最高的為111%，說明即使在同一市(縣)的不同鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，稻田土壤的Se含量差異也較大，合理區(qū)劃富Se稻田非常必要。本研究采集的各市(縣)稻田土壤中Se含量達到高水平(＞0．4mg/kg，即富Se水平)都不是太多，但是占各自采集樣品百分比最高的是瓊海，即35%，其次是萬寧、澄邁、定安和文昌，略高于或等于20%，有四個市縣為零，即昌江、陵水、五指山和樂東。如果從中等及其以上水平(＞0．175mg/kg)來看，超過50%的有8個市(縣)，其中最高是瓊海和定安，分別達到85%和73%，即兩個地區(qū)采集的稻田土壤樣品多數(shù)處于中等Se含量水平以上，其次是澄邁、保亭、萬寧、文昌、昌江、海口，這些市(縣)多數(shù)集中在海南的東北部，最低的也是五指山(22%)和樂東(6%)(表2)。2．2稻田土壤重金屬含量與分布2．2．1稻田土壤重金屬含量由表3可知稻田土壤中Hg、Cd、Cr、Pb和As含量不高，平均值均低于國家土壤環(huán)境質量的一級標準值，也低于全國土壤背景值，表明海南稻田土壤相對比較清潔。但Hg、Cd和Cr3種重金屬元素含量的最大值均超過二級標準，Hg的最大值是二級標準的5倍多，Cd和Cr都是2倍多，只是超出二級標準的樣品個數(shù)不多，Hg、Cd和Cr的超標率分別為0．7%、1．4%和3．9%，而且Hg、Cd平均含量分別比海南省土壤背景值增加1．6和2．3倍。土壤中5種重金屬含量的變異系數(shù)都很大，尤其是Hg和Cr的分別達到179%和171%，表明不同地區(qū)重金屬含量差異較大，在土壤重金屬含量較高的地方種植水稻時要特別注意監(jiān)測稻米中重金屬含量。