黄怀曾 刘晓端 张玲金 李奇
(中国地质科学院生物环境地球化学研究中心,北京100037)
武少兴
(中国科学院南京土壤研究所,南京210008)
摘要 从我国西北地区干旱土,经中部半干旱—半潮湿地区均腐土、淋溶土,到东南潮湿地区富铁土、铁铝土,表土全硒含量总趋势反映了氧化环境下硒易离散,还原状态下硒易富集的特点;水溶态硒和交换态硒的含量几乎依次下降(干旱土>淋溶土>均腐土>富铁土>铁铝土),而且含量都颇低,它们与总硒的比值在相应的范围内出现了中—高—低的变化;有机硒、酸溶性硒含量明显增高,与总硒量比值,从西北到东南,皆呈上升趋势,与水溶态硒和交换态硒正相反;残留态硒及其与总硒量比值,自西北向东南呈高—低—高的变化,况且无论哪一类土壤,残留态硒量与其所占比例均处于首位。
对植物有意义的是能被它直接吸收的硒,即有效态硒。土壤中释放出来的有效硒受综合因素控制,氧化还原电位和土壤溶液组分是决定硒溶解度和化学形态的最重要参数,土壤理化性质居次要地位,意味着不同环境背景下,有效态硒的内涵也不相同。微生物作用主要生成高分子有机缓效硒,是水溶性速效硒的重要补给源。由于自然环境中水热状态不断变化,生物作用的差异,以及人为活动的干扰,处于动态化学平衡的土壤溶液,是硒形态转化和硒迁移的原动力。硒形态分析和实际调查表明,岩石、土壤中无机硒总量,从我国东北三江(黑龙江—松花江—乌苏里江)到西南三江(怒江—澜沧江—金沙江)并非是一低硒带。由水溶性硒、交换态硒和有机硒组成的非闭蓄性硒才是一低硒带。我国东南潮湿地区虽处于酸性还原氛围中,但生物作用强烈,有机硒含量颇高;西北干旱区氧化环境有利于硒被氧化成高价的、能被植物直接吸收的水溶性无机硒;位于这两区中间的半潮湿—半干旱地区,水溶性硒低于西北区,有机硒低于东南区,从而造成我国中部地区非闭蓄性低硒带,这就对低硒带赋予了新含意。
关键词 土壤 硒 形态
以往硒的研究大多集中在全量和无机两个方面。通过对岩石、土壤、作物、人体中硒的全量分析,得出结论:我国从东北三江(黑龙江、松花江、乌苏里江)到西南三江(怒江、澜沧江、金沙江)出现一低硒带,位于东、西两侧的东南地区和西北地区为高硒区。在低硒带内,因各种介质中硒皆贫乏而引发了克山病,这一认识一直为学术界的重要支柱。现代分子生物学研究揭示的克山病与硒之间的内在联系,也支持了这一论点。
近几年来,我们与英国合作,在河北张家口和邯郸及湖北恩施等地区开展了硒的研究,并在现今克山病尚未绝迹的张家口地区进行流行病学调查,发现岩石、土壤中硒全量和作物、人体中硒含量与克山病并不完全呈对应关系,有些土壤硒总量高的地区照样有克山病患者,某些土壤内全硒含量低的地区未必有克山病患者,调查研究还发现克山病与硒的形态以及有效硒丰度的关系更为密切。土壤中硒形态包含水溶态、交换态、有机态、酸溶态和残留态五类。水溶态硒以Se6+为主,另有少量Se4+和低分子有机硒。交换态硒主要为Se4+,其次为Se6+。有机硒分高分子和低分子两种,前者为缓效硒,赋存在酸不溶性蛋白质和高分子氨基酸中,但在碱性溶液中,可降解为低分子硒氨基酸和+4价与+6价的无机硒;后者为速效态硒氨基酸,即有机水溶性部分。酸溶态硒指与铁、锰和铝氧化物结合的硒。残留态硒、硒化物,以类质同象形式隐含在硫化物中的硒和被硅酸盐矿物包裹的含硒物质。显然,重新认识硒与克山病在地理分布上的关系,合理解释各种矛盾现象,不仅是一种挑战,也是研究深化的迫切需要。
1 土壤中硒的形态
土壤中硒的赋存状态,包括价态和结合形式两个方面。硒可构成无机和有机化合物。我们选择了典型土壤作了分析,结果如下。
水溶态硒:用水提取。以硒酸盐类为主,次为亚硒酸盐类。其实,在不同环境中,水溶态硒含意并不一样,在氧化环境中,水溶性硒为碱性水解的硒酸盐和亚硒酸盐;在较强的还原环境中,包括微量酸溶性的,溶于水与酸混合溶液中的结合态硒、次生硒化物和一些挥发性硒化物。此外,还包含有机硒中的水溶性部分以及与交换态的相互转换部分。由此可见,同形态中含量最低的水溶态硒在不同情况下,有着复杂的变化。
交换态硒:吸附在氧化物、粘土矿物和有机质内的亚硒酸根和硒酸根离子。用磷酸二氢钾提取。在实际分析中发现,碱性情况下,硒酸根离子几乎不被吸附,成为溶液中游弋的离子团,亚硒酸根为主要吸附对象,随着pH下降至7~4.7,虽对硒酸根吸附能力增强,但仍以亚硒酸根离子为主,并保持稳定的吸附量。
有机态硒:用焦磷酸钠提取。按分子量分大分子和小分子硒,前者为缓效硒,赋存在酸不溶性蛋白质和高分子氨基酸中,但在碱性溶液中,可降解为低分子硒氨基酸和+4价与+6价的无机硒;后者为速效态硒氨基酸,即前述的有机水溶性部分。
酸溶态硒:指与铁、锰和铝氧化物结合的硒。加盐酸破坏氧化物和碳酸盐结构,使其从结合态中先分解出亚硒酸根,进而生成二氧化硒和单质硒,在强还原条件下,还可生成硒化氢。
残留态硒:用消化方法将硒化物、以类质同象隐含在硫化物中的硒和被硅酸盐矿物包裹的含硒物质全部消溶。
从表1看出,从我国西北地区干旱土,经中部半干旱—半潮湿地区均腐土、淋溶土到东南潮湿地区富铁土、铁铝土,总硒量呈高—低—高马鞍形序列,但中国环境监测总站众多实测数据统计分析结果表明(表3),表土全硒含量总趋势还是从西北到东南逐级升高,反映了氧化环境下硒易离散,还原状态下硒易富集的特点;水溶态硒和交换态硒的含量几乎依次下降(干旱土>淋溶土>均腐土>富铁土>铁铝土),而且含量都颇低,不超过总量的15%和10%,它们与总硒的比值在相应的范围内出现了中—高—低的变化;有机硒、酸溶性硒含量明显增高,与总硒量比值,从西北到东南,皆呈上升趋势,与水溶态硒和交换态硒正相反;残留态硒和它与总硒量之比,自西北向东南也呈高—低—高的变化,况且无论哪一类土壤,残留态硒量与其所占比例均处于首位,显然,它在决定总硒量的分布上起着支配地位。这些残留的无机态硒主要来源于母质,从而说明,原生基岩中硒对于土壤内硒的分布是何等重要。
表1 我国代表性土壤(A层)硒形态分析(ng/g)
①非闭蓄性硒包括水溶态硒、交换态硒和有机硒。
2 土壤水溶态硒与pH值的关系
图1 硒溶解态与Eh、pH值的关系
从化学平衡实验中获知(图1),溶液电子活度负对数(pe)与pH之间的函数关系:当pH+pe>14.5时,为强氧化环境,溶液中 占明显的优势;在pH+pe为7.5~14.5的中等氧化还原环境时,偏碱性溶液中以 为主,而 是偏酸性溶液中的主要类型:在pH+pe<7.5的低氧化还原环境中,溶液中HSe-为主要的形态。现已获知,在土壤水溶液中, 溶解度颇高,而 的溶解度极小,HSe-则易于以气态形式逸散,所以土壤内有效硒浓度随pH+pe值升高而递增。无论是表1中的典型土壤还是表3中的综合统计数据,自我国西北到东南土壤溶液pH值总体上由碱性经弱碱性—弱酸性到酸性,水溶态硒含量(表1)随pH(表2)的变化情况与图1实验结果相符。土壤硒有效率(水溶态硒/总硒)与pH呈显著正相关,相关系数为0.89(p<0.05)。
3 土壤中硒的交换态与吸附作用
土壤对交换态亚硒酸盐和硒酸盐的吸附作用主要取决于pH值、活性铁及粘土矿物的性质。现仍以表1中所述的五种典型土壤和我国土纲的综合分析结果为例,将其理化性质和主要元素氧化物的含量分别录于表2和表3中。
表2 土壤表层理化性质
表3 我国主要土纲的理化性质及硒含量
注:表土全硒据环境监测总站(1990)。
吸附分两类,一种是极性吸附,或谓静电吸附,如活性铁凝胶体阳离子团对硒阴离子团的吸附作用;另一种是普通吸附,即固体物质表面自由力场的吸附,粘土矿物和有机质对硒离子团的吸附一般属于这一类型。从其作用力大小来看,静电吸附要大于自由力场的吸附,这就是活性铁凝胶体比粘土矿物吸附能力强的原因,实验结果也证实了这一点(图2)。从我国西北到东南,随着气候条件的变化,处在不同风化阶段、不同区域内土壤中Fe2O3及Al2O3活度和有机质含量相应增高,粘土矿物则相应地由干旱区的水云母、绿泥石,经半干旱区的水云母、蒙脱石、半潮湿区的蛭石、水云母,到潮湿区的高岭石,这些粘土矿物的吸附能力也由西北向东南增强。除矿物成分和含量外,粘土粒度是衡量吸附系数的另一个重要参数,颗粒愈细,物质表面积愈大,吸附作用越明显。从我国西北到东南,随着化学风化和生物风化作用的增强,土壤粘粒含量逐渐增加,表2和表3分析结果反映了这一变化。鉴于这些原因,土壤吸附量理应从西北到东南依序增加,但表1中不同土壤类型的交换态并不完全反映这一变化。这是因为硒有其自身独特的化学属性,东南沿海地区气候炎热,雨量充沛,植物茂盛,生物体本身制造和有机质分解使得水中02、C02十分丰富,而溶于水的C02、 和 离子间数量比有利于降低OH-浓度,造成低pH背景,硒易于被还原成非交换态的单质硒和硒化物。西北干旱地区,尽管呈良好的碱性环境,但以8<pH<10的弱碱性为主,土壤内还是亚硒酸根离子占主导地位,成为交换态的物质基础。由此推之,交换态吸附量是各种综合因素的产物,酸碱度起着更为重要的作用。图2不同pH值背景下四种物质的吸附量的变化也证实了这一点。
图2 pH值和时间对粘土矿物、Fe2O3吸附Se4+量的影响
4 土壤有机硒与有效性的关系
原生有机硒是植物遗骸中的残留硒;新生有机硒,在微生物作用下,由无机硒直接转化为有机硒,它还包含挥发性的硒化合物。无论哪一种形式,都是生物代谢作用的产物。总的说来,有机硒丰度随有机质含量的增加而上升,但在我国东北三江地区土壤肥沃,有机质含量高达4%~10%,有机硒绝对含量偏低,如黑龙江省伊春淋溶土仅为20ng/g,甚至低于某些干旱土中的有机硒绝对含量。若与硒总量相比,约为22.5%,相对含量并不低,有时可高出干旱土十个百分点,显然是原生母质硒总量过低造成的。干旱的西北区年平均温度和降水量都低,植被受到扼制而不能繁盛生长,导致有机质含量低,东南地区则相反;另一方面,微生物在推动生命物质的自然循环中起着巨大的、不可代替的作用,由于真菌类的活动,使无机硒转为有机硒,而真菌类的繁殖,在还原状态下远胜于氧化状态。正是这些原因造成我国东南沿海高有机硒背景。不过,真正水溶性的速效有机硒含量甚微,大多以大分子有机硒化物蕴藏在胡敏酸和富啡酸内,只有少数与富啡酸结合的小分子有机硒及含在其内的+6价和+4价无机硒才能被植物利用,大分子有机硒仅为速效硒供给的库源。
5 讨论
对植物有意义的是能被它直接吸收的硒,即有效态硒。然而,无论理论上或实际上的分析结果,土壤内水溶性硒含量自西北向东南呈逐级递减的趋势,与我国中部作物中的低硒带不相吻合。90年代初全国25个省、市、自治区开展了膳食抽样调查,结果表明,我国现今食物流通量除城市甚高外,广大农村以就地的植物类食物为主,居民元素摄入水平基本上受控于物源和经济发展水平。与此同时,证实我国中部确实存在一个低硒带,只是它的范围比谭见安等所述的更广。
如何解释这一矛盾呢?我们注意到上述典型土壤样品采集于80年代末90年代初,久置之后,近一、二年做的分析,可视为静态的分析结果。这些结果与现今自然界中处于动态情景下的土壤有什么差异?为解决这一问题,采用不同于常温下处理样品的方法,将表1中的各类土样分别置于水浴锅中沸腾1小时,测试结果迥异(表4),即水溶性硒含量从西北向东南倾斜,即铁铝土>富铁土>淋溶土>均腐土>干旱土。究其原因,原先沉寂平静的状态,在热作用下,化学活动顿时活跃起来,不仅解吸了部分吸附物质,还促进有机质的分解和pH增高,从而导致了铁铝土和富铁土中水溶性硒急剧上升。可是干旱土却不一样,沸水处理过的比常温下处理的水溶性硒低得多。表2列举了各类土壤的Fe、Al、Ca、Mg、P氧化物含量,从西北到东南Fe、Al增高,Ca、Mg下降,符合不同地带、不同风化阶段的元素分布特点。干旱土中Ca、Mg含量高出铁铝土和富铁土15%左右,pH值为8.50,显然,碳酸盐和硫酸盐为其重要组成,这类土壤通常有效Cu、Mo、Ca、Mg也较丰足,常与Pb、Ni等一同构成硫酸盐和碳酸盐化合物。在沸水热作用下,碳酸氢钙、碳酸氢镁转为碳酸钙、碳酸镁,CO2降低,Cu、Pb、Ni等金属离子浓度增加,与亚硒酸根和硒酸根结合生成白硒铅矿[PbSeO3]、蓝硒铜矿[CuSeO3.2H2O]、复硒镍矿[(Ni·Co)Se03·2H2O]、硒铅矿[Pb2(SO4)(SeO4)]等新矿物淀积下来,降低了硒的有效性。矿物成因学也指出,这些矿物是在弱氧化状态下生成的。由于土壤内硒丰度很低,组分复杂,目前还难以运用硒的形态以及溶解度与机制的关系证实这一分析。
人们曾试图通过实验了解硒有效性的变化,如在碱性土壤内添加磷酸盐、石膏和石灰,Ravikovitch和Margolin认为能降低硒的有效性,而Brown和Carter则认为可提高硒的有效性。尽管出现了截然不同的观点,但都不否认土壤溶液组分变化所起的重大作用,正确认识土壤溶液内的化学平衡仍需作巨大的努力。
表4 我国主要土类的理化性质及有效硒含量
诚如所述,不同形态的硒始终伴随外界条件的变化而发生溶解和淋滤、吸附和解吸、氧化和还原、水解和水合,处在不断的动态平衡之中。在耕作土中,不仅仅随着一年四季水热状态的变换,水溶性硒的浓度不断变化,其内在的含意也不尽相同,而且在不同环境中,不同形态可互相转换,尤其是非闭蓄硒内的水溶态硒、交换态硒和有机硒转化更为频繁。人为因素又加剧了这种变化,譬如,施钾、氮、磷肥,不仅会改变土壤的氧化还原程度,还会产生其他效应。钾离子半径大,极化能力强,起解吸作用,故用磷酸二氢钾作为吸附态的提取液;氮肥施入后,转为NH4OH,这种碱性溶液在接触点上瞬息间或许能促进有机硒水解,Cary和Allaway依此用氨水萃取有机硒。另据李书鼎和杨健秋用75Se示踪实验的报道,用NH4OH作提取液,在所选择的黑土、草甸棕壤和暗棕色森林土中,有机硒化合物与 萃取率(提取量/总量)分别为3.80%~6.11%和6.23%~8.33% 与土壤固相的结合能和亲和力都大于 也影响着土壤中硒的有效性。尤其要指出的是,生物作用下由无机硒转为有机的甲基硒和二甲基硒挥发物,在OH-、 和生物的催化作用下,还可重新氧化成+4价和+6价无机硒。虽然人们已注意到它们对硒的迁移和转化,在植物吸收和土壤吸附过程中起着重要作用,遗憾的是至今还不能定量的描绘其真实面貌。除了有效态硒含量的变化外,还涉及到转化速率问题,已有研究指出,从不适应某个条件下的形态,转化为适应新环境下的形态。例如,在碱性情况下,亚硒酸盐氧化成硒酸盐;在酸性状态下,亚硒酸盐还原成单质硒,最初速度相当快,随后进入慢速转换期,这就是为什么久置的静态样品与立取的动态样品分析结果有差异的原因。这一推断被另一分析结果证实,采自广东阳春富铁土和湖北恩施富硒淋溶土水溶性硒、交换态硒、有机态硒和总硒在常温下测得的含量分别为9.8ng/g和16ng/g、44.6ng/g和78ng/g、129.8ng/g和450ng/g以及1295ng/g和2540ng/g。它告诉我们,除自然条件和母质因素外,由于取样时间和样品处理方法的差异,同样会得出不同的分析结果。
我国东南潮湿区有效硒正是处在这种不断变化的环境中,既有充足的后备源——大量有机硒的存在,又有大量化肥不断地投入,尤其是氮肥,加上微生物的强烈作用和水热状态的变换,可能正是这些综合效应间隙性地提高硒的有效量,才使得这一地区作物中的硒水平上升。西北干旱区可能由于+6价硒含量较高,且处于相对稳定的状态,故作物所吸收的硒也偏高。中部半干旱半潮湿区+6价硒低于西北区,有机硒大大低于东南区,可溶性硒又不能得到即时的补给,作物的吸收量相对偏低,以致人们膳食中硒也偏低。
综上所述,土壤中释放出来的有效硒受综合因素控制,氧化还原电位和土壤溶液组分是决定硒溶解度和化学形态的最重要参数,理化性质居次要地位,微生物在硒的某些形态转化中可能起着重要的作用,生成缓效态有机硒,是有效硒的重要补给源。由于自然环境中水热状态不断变化,生物作用的差异,以及人为活动的干扰,处于动态化学平衡的土壤溶液,是影响硒形态转化和硒迁移的直接因素。遇到适宜的环境时,我国东南潮湿地区高分子有机硒将会即时转化为可被植物吸收的低分子有机硒和释放出可被利用的无机硒,从而提高了植物对硒的有效利用率。西北干旱区有效硒则以能被植物直接吸收的无机硒为主,从而形成了我国作物和膳食中硒含量中部地区低,东南、西北地区高的分布格局,不同于总硒含量从东南到西北逐级下降的变化趋势。
区域性硒形态分析远远不足,尤其是土壤液相中不同含硒物质的溶解度和不同化学形态之间转换的资料尚不完善,我们还难以定量考虑土壤溶液中溶解与沉淀、吸附与解吸以及无机和有机硒转化过程中的物理和化学反应。
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天津市:和平区、河西区、河北区、河东区、南开区、红桥区、北辰区、津南区、武清区、塘沽区、西青区、汉沽区、大港区、宝坻区、东丽区、蓟县、静海县、宁河县
上海:黄浦区、卢湾区、徐汇区、长宁区、静安区、普陀区、闸北区、杨浦区、虹口区、闵行区、宝山区、嘉定区、浦东新区、金山区、松江区、青浦区、南汇区、奉贤区、崇明县
重庆:渝中区、大渡口区、江北区、沙坪坝区、九龙坡区、南岸区、北碚区、万盛区、双桥区、渝北区、巴南区、万州区、涪陵区、黔江区、长寿区、江津区、永川区、南川区、綦江县、潼南县、铜梁县、大足县、荣昌县、璧山县、垫江县、武隆县、丰都县、城口县、梁平县、开县、巫溪县、巫山县、奉节县、云阳县、忠县、石柱土家族自治县、彭水苗族土家族自治县、酉阳苗族自治县、秀山土家族苗族自治县
自治区
新疆维吾尔自治区:2地级市-乌鲁木齐、克拉玛依19县级市-石河子、阿拉尔市、图木舒克、五家渠、哈密、吐鲁番、阿克苏、喀什、和田、伊宁、塔城、阿勒泰、奎屯、博乐、昌吉、阜康、库尔勒、阿图什、乌苏
西藏自治区:1地级市-拉萨
1县级市-日喀则
宁夏回族自治区:5地级市-银川、石嘴山、吴忠、固原、中卫
2县级市-青铜峡市、灵武市
内蒙古自治区:9地级市-呼和浩特、包头、乌海、赤峰、通辽、鄂尔多斯、呼伦贝尔、巴彦淖尔、乌兰察布
11县级市-霍林郭勒市、满洲里市、牙克石市、扎兰屯市、根河市、额尔古纳市、丰镇市、锡林浩特市、二连浩特市、乌兰浩特市、阿尔山市
广西壮族自治区:14地级市-南宁、柳州、桂林、梧州、北海、崇左、来宾、贺州、玉林、百色、河池、钦州、防城港、贵港
7县级市-岑溪、凭祥、合山、北流、宜州、东兴、桂平
省级行政单位
黑龙江-13地级市:哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、佳木斯、鸡西、鹤岗、双鸭山、牡丹江、伊春、七台河、黑河、绥化
19县级市-五常、双城、尚志、纳河、虎林、密山、铁力、同江、富锦、绥芬河、海林、宁安、穆林、北安、五大连池、肇东、海伦、安达
吉林:8地级市-长春、吉林、四平、辽源、通化、白山、松原、白城
20县级市-九台市、榆树市、德惠市、舒兰市、桦甸市、蛟河市、磐石市、公主岭市、双辽市、梅河口市、集安市、临江市、大安市、洮南市、延吉市、图们市、敦化市、龙井市、珲春市、和龙市
辽宁:14地级市-沈阳、大连、鞍山、抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦、铁岭、朝阳、葫芦岛
17县级市-新民、瓦房店、普兰、庄河、海城、东港、凤城、凌海、北镇、大石桥、盖州、灯塔、调兵山、开原、凌源、北票、兴城
河北:11地级市-石家庄、唐山、邯郸、秦皇岛、保定、张家口、承德、廊坊、沧州、衡水、邢台
22县级市-辛集市、藁城市、晋州市、新乐市、鹿泉市、遵化市、迁安市、武安市、南宫市、沙河市、涿州市、定州市、安国市、高碑店市、泊头市、任丘市、黄骅市、河间市、霸州市、三河市、冀州市、深州市
山东:17地级市-济南、青岛、淄博、枣庄、东营、烟台、潍坊、济宁、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州、聊城、菏泽、滨州
28县级市-章丘、胶南、胶州、平度、莱西、即墨、滕州、龙口、莱阳、莱州、招远、蓬莱、栖霞、海阳、青州、诸城、安丘、高密、昌邑、兖州、曲阜、邹城、乳山、文登、荣成、乐陵、临清、禹城
江苏:13地级市-南京、镇江、常州、无锡、苏州、徐州、连云港、淮安、盐城、扬州、泰州、南通、宿迁
27县级市-江阴市、宜兴市、邳州市、新沂市、金坛市、溧阳市、常熟市、张家港市、太仓市、昆山市、吴江市、如皋市、通州市、海门市、启东市、东台市、大丰市、高邮市、江都市、仪征市、丹阳市、扬中市、句容市、泰兴市、姜堰市、靖江市、兴化市
安徽:17地级市-合肥、蚌埠、芜湖、淮南、亳州、阜阳、淮北、宿州、滁州、安庆、巢湖、马鞍山、宣城、黄山、池州、铜陵
5县级市-界首、天长、明光、桐城、宁国
浙江:11地级市-杭州、嘉兴、湖州、宁波、金华、温州、丽水、绍兴、衢州、舟山、台州
22县级市-建德市、富阳市、临安市、余姚市、慈溪市、奉化市、瑞安市、乐清市、海宁市、平湖市、桐乡市、诸暨市、上虞市、嵊州市、兰溪市、义乌市、东阳市、永康市、江山市、临海市、温岭市、龙泉市
福建:9地级市-福州、厦门、泉州、三明、南平、漳州、莆田、宁德、龙岩
14县级市-福清市、长乐市、永安市、石狮市、晋江市、南安市、龙海市、邵武市、武夷山、建瓯市、建阳市、漳平市、福安市、福鼎市
广东:21地级市-广州、深圳、汕头、惠州、珠海、揭阳、佛山、河源、阳江、茂名、湛江、梅州、肇庆、韶关、潮州、东莞、中山、清远、江门、汕尾、云浮
22县级市-增城市、从化市、乐昌市、南雄市、台山市、开平市、鹤山市、恩平市、廉江市、雷州市 吴川市、高州市、化州市、高要市、四会市、兴宁市、陆丰市、阳春市、英德市、连州市、普宁市、罗定市
海南:2地级市-海口、三亚
6县级市-琼海、文昌、万宁、五指山、儋州、东方
云南:8地级市-昆明、曲靖、玉溪、保山、昭通、丽江、普洱、临沧
9县级市-安宁市、宣威市、个旧市、开远市、景洪市、楚雄市、大理市、潞西市、瑞丽市
贵州:4地级市-贵阳、六盘水、遵义、安顺
9县级市-清镇市、赤水市、仁怀市、铜仁市、毕节市、兴义市、凯里市、都匀市、福泉市
四川:18地级市-成都、绵阳、德阳、广元、自贡、攀枝花、乐山、南充、内江、遂宁、广安、泸州、达州、眉山、宜宾、雅安、资阳
14县级市-都江堰市、彭州市、邛崃市、崇州市、广汉市、什邡市、绵竹市、江油市、峨眉山市、阆中市、华蓥市、万源市、简阳市、西昌市
湖南:13地级市-长沙、株洲、湘潭、衡阳、岳阳、郴州、永州、邵阳、怀化、常德、益阳、张家界、娄底
16县级市-浏阳市、醴陵市、湘乡市、韶山市、耒阳市、常宁市、武冈市、临湘市、汨罗市、津市市、沅江市、资兴市、洪江市、冷水江市、涟源市、吉首市
湖北:12地级市-武汉、襄樊、宜昌、黄石、鄂州、随州、荆州、荆门、十堰、孝感、黄冈、咸宁
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河南:17地级市-郑州、洛阳、开封、漯河、安阳、新乡、周口、三门峡、焦作、平顶山、信阳、南阳、鹤壁、濮阳、许昌、商丘、驻马店
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山西:11地级市-太原、大同、忻州、阳泉、长治、晋城、朔州、晋中、运城、临汾、吕梁
11县级市-古交、潞城、高平、介休、永济、河津、原平、侯马、霍州、孝义、汾阳
陕西:10地级市-西安、咸阳、铜川、延安、宝鸡、渭南、汉中、安康、商洛、榆林
3县级市-兴平市、韩城市、华阴市
甘肃:12地级市-兰州、天水、平凉、酒泉、嘉峪关、金昌、白银、武威、张掖、庆阳、定西、陇南
4县级市-玉门市、敦煌市、临夏市、合作市
青海:1地级市-西宁
2县级市-格尔木、德令哈
江西:11地级市-南昌、九江、赣州、吉安、鹰潭、上饶、萍乡、景德镇、新余、宜春、抚州
10县级市-乐平市、瑞昌市、贵溪市、瑞金市、南康市、井冈山市、丰城市、樟树市、高安市、德兴市
台湾:7市-台北、台中、基隆、高雄、台南、新竹、嘉义
16县级市-板桥市、宜兰市、竹北市、桃园市、苗栗市、丰原市、彰化市、南投市、太保市、斗六市、新营市、凤山市、屏东市、台东市、花莲市、马公市
特别行政区
香港:中西区、东区、九龙城区、观塘区、南区、深水埗区、黄大仙区、湾仔区、油尖旺区、离岛区、葵青区、北区、西贡区、沙田区、屯门区、大埔区、荃湾区、元朗区。
澳门:花地玛堂区、圣安多尼堂区(花王堂区)、望德堂区、大堂区、风顺堂区(圣老楞佐堂区)、离岛、凼仔、路环
尽力了 我没找到,中国的我看就算了,你可以找找外国的。
一段启用一个半月的临时铁路,因种种原因被修成S形。行经此段的列车限速一月内竟数次更改,事发前数天内济南铁路局曾发文限速,又迅速取消限速。潜伏巨大危险的临时铁路,儿戏般的调度管理,层层的疏忽与失职,最终导致了中国铁路史上最重大惨祸之一的发生。4月28日凌晨4时48分,山东胶济铁路王村段,时速131公里/小时的北京—青岛T195次列车,第9至17号车厢突然脱轨,侵入了并行的另一条铁轨,和正常运行的对开5034次列车相撞,致使71人死亡,416人受伤。
现已证实,事发线路是一条呈“S”形的临时线路,而超速被认为是这起事故的直接原因。但业内人士质疑,在已经基本实现自动控制的特快列车身上,为什么发生“超速”行驶这样颇为低级的错误?
种种不易理解的现象背后,究竟隐含着什么样的疑团?它们与此次事故究竟有无关系?
三次机会未能抓住
新华社报道称,国家安监总局局长王君说,从初步掌握的情况看,事发列车严重超速,在限速每小时80公里的路段,实际时速达到每小时131公里,“4·28”胶济铁路特大交通事故是一起典型的责任事故。
王君说,这充分暴露了一些铁路运营企业安全生产认识不到位、领导不到位、责任不到位、隐患排查治理不到位和监督管理不到位的严重问题;反映了基层安全意识薄弱,现场管理存在严重漏洞。
问题在于,列车本应被限制80公里/小时,何以跑出131公里/小时的速度?人们通常易理解为列车司机的疏漏所致,然而调查证明背后原因极为复杂,在众多应负责任的环节中,司机因素或为最不重要的一环。
据新华社报道,事故调查组公布,济南铁路局在事件中暴露出了两点突出问题:一是用文件代替限速调度命令,二是漏发临时限速命令。该局局长和党组书记被就地免职。
和上述寥寥两句的结论不同,4月29日,铁道部一份内部通报,详细罗列了事实经过,并点出了相关责任各方。从通报中或可以看出,本有至少三次机会避免灾祸发生,然而,相关人员的失职,却使得机会一次次错失。
4月28日事故发生之日,恰恰为胶济铁路线因施工调整列车运行图的第一天。新华社报道称,4月23日,济南局印发154号文件《关于实行胶济线施工调整列车运行图的通知》,定于4天后的4月28日0时开始执行。这份文件要求事故发生地段限速80公里/小时。
不过,4月29日新华社“新华视点”报道称:济南局如此重要的文件,只是在局网上发布,对外局及相关单位以普通信件的方式传递,而且把北京机务段作为了抄送单位。新任济南铁路局局长耿志修29日坦承,“济南局对施工文件、调度命令管理混乱,用文件代替临时限速命令极不严肃。”
据了解,在铁路运行中,惟一对车速起到决定性作用的是调度命令。也就是说,即便是没有收到154号文,只要济南铁路局及时发布限速调度命令,悲剧仍可避免。
通常的做法是,济南铁路局发出限速调度命令,T195所属的北京机务段接到后,会将相关限速数据纳入IC卡片,然后插入列车上的“黑匣子”(列车运行监控记录装置)。这样便会由列车自动控速,若司机因为疏忽等原因未执行限速命令,列车将会自动制动减速或停车。
然而,新华社报道透露,在154号文下发三天之后,即4月26日,济南局却又发布4158号调度命令,要求取消多处限速,其中正包括王村至周村东间便线(事故发生地)的限速命令。
“文件传递及调度命令传递混乱,给事故发生埋下了极大隐患。危险步步紧逼,但错误仍在继续……”新华社“新华视点”报道中如此感叹。
济南局何以出尔反尔,在发文限速之后又以调度命令形式取消限速,目前尚不得而知,不过据铁道部铁道科学研究院一位专家分析,其中原因可能在于,胶济线在多处施工的同时,还要力图保证列车的正常运营。
“总运行时间是相对固定的,在某些地方限速,必定意味着需要在另一些地方提速。”这位专家说。
据悉,T195行至王村出事路段时,时间为4时38分,而按调整后的运行图,4时19分就应该到王村下面的淄博站了。也就是说,要想保证大致正常时间抵达青岛,火车必须提速,只不过是在哪提速的问题。
4月28日午夜1时多,机会再次来临。路过王村的2245次列车发现,现场临时限速标志(80)和运行监控器数据(不限)不符,随即向济南局反映。后者在4时2分补发出4444号调度命令:在k293+780至k290+784之间,限速80公里/小时。
按照常规,此调度命令通知到铁路站点,然后由值班人员用无线对讲机通知司机。两者的通话会被录音,并记入列车“黑匣子”。
但致命的是,据新华社报道透露,这个序列为4444号的命令,却被车站值班人员漏发。而王村站值班员对最新临时限速命令未与T195次司机进行确认,也未认真执行车机联控。T195次列车司机最终没有收到这条救命令。
此时只剩下最后一条防线:依靠T195司机的肉眼观察发现80公里/小时限速牌,然后对列车限速。但事实证明,最后的救命稻草是如此脆弱。凌晨四点半正值司机最为疲惫之时,他显然没有注意到一闪而过的限速牌。
根据“新华视点”报道,“机车乘务员没有认真了望,失去了防止事故发生的最后时机”。
就这样,众多机会均被不可思议地一一错失,最终晚点的T195次列车如同一匹脱缰的烈马,飙出了131公里/小时的速度,迅速倾覆。
颇令人不解的是,事故发生后,临时线路处的限速指示牌由“80”字样改为了“45”。
相关原因介绍
超时工作易有安全隐患
王水清在接受南方周末记者采访时提到司机超时工作问题:“这几年铁路发展很快却不招人,又想搞单司机,有些条件不成熟又搞不成,中国发展运输量增加,开的车多,人又不多,只有加班加点了。”
全国列车司机正常的一个月是167.4个工时,王水清说实际普遍要完成两百多个工时,有的多的会达到三百多个工时。例如蒋志凌,一个月要干两个月的活,超过167.4个工时部分计超时费。167.4个工时为1800元,虽然“钱都想要”,要养老婆、孩子,支付房贷,王水清仍然觉得167.4才是他们真正的工时,二三百个工时不是正常人去挣的钱。
超时工作会带来与民航一样的“红眼航班”问题。
3月24日,济南局有一个司机太困了,就迷迷糊糊了,突然间醒来,看见旁边股道开放绿灯,便迷迷糊糊动车出去了。还好有时间差,晚一点,可能就撞上后面跟着要过来的一列客车。4月13日,南宁局亦发生了同样事件,所幸只挤坏了道岔、路。
两起事件被划为一般D类和一般C类,并不算事故。如果达到事故等级,司机就永远下课,只能干其他工种或转行。
列车司机通常由专门的铁路司机学校培养出来。王水清毕业自柳州铁路司机学校,在校学习两年(现在增加一年),实习一年。毕业后,他们在单位再实习,实习完就考试,合格后才上岗,从学员到副司机,然后要跑9万安全公里数,再经过考试,才能当司机。
列车司机有多种搭配方式:2+0,两个司机轮流开,一个去后面睡觉,一个在前面开;2+1,车头前面始终保持两个人,两个司机一个副司机,有一个在后面睡觉;1+1,就是一正一副司机,两个同时在那里,一般跑短途。
司机工作单调,如果什么都是一个人,易疲劳。“一个人坐那里,傻愣愣的。像他们(指山东出事列车)这样,他们搞双班单司机(即2+0)以来,我们有经验的都说这种迟早要出事的。”王水清说。
铁路不分昼夜,列车司机也不分昼夜。司机们的经验,通常凌晨四点到六点人最困。
蒋志凌认为,“这次出事是司机的上班时间大大超过规定时间,导致司机疲劳过度。”
安监总局新闻发言人黄毅对南方周末记者说,目前由安监总局牵头,成立了国务院事故调查小组,下设几个组,其中技术组,就是负责查这个事故原因的,技术组主要以铁道部的人为主:“刚开始调查,首先排除了意外,排除人为的、排除自然灾害,就是责任事故,详细的、具体的原因有待调查后公布。” 看新闻吧,挺实的。死人不少,挺壮观的!
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