硒、钼、钒污染环境的生态地球化学修复物种筛选与展望

在对以往硒、钼、钒富集植物及其生态环境地球化学研究成果综述基础上,提出了植物生态地球化学富集类型和金属矿化植物划分的新方案,探讨了硒、钼、钒在植物中传输规律,初步筛选出硒、钼、钒污染环境的生态地球化学修复物种,提出了固体矿山污染环境的生态地球化学修复治理的研究和发展方向的建议,以期促进该研究方向的深入发展。     

硒超富集植物的研究概况

硒超富集植物是研究植物中硒的循环代谢生物化学的最佳材料,可用于提取有效的抗癌药物和修复生态环境硒污染.近年来,国际上对硒超富集植物的研究越来越重视,在硒超富集植物的调查、生物化学以及修复环境污染方面做了大量的研究工作.而迄今为止,我国没有发现硒超富集植物的报道.本文简要介绍了国外已发现的硒超富集植物,及其生物化学和修复硒污染环境等方面的最新研究概况.     

砷的植物修复研究进展

由于砷的毒性和"三致"效应,砷已成为人们普遍关注的环境污染之一.文章总结了砷在土壤和砷超富集植物中的形态、砷污染条件下超富集植物的生长、砷污染的植物修复以及植物超富集砷的相关机理和分子生物学研究进展.文章就砷的植物修复研究做了展望:寻找、筛选更多砷超富集植物;深入研究砷超富集机理;砷富集相关基因识别和克隆;砷超富集植物应用研究;砷超富集植物用于环境修复工程时的环境影响评价;砷超富集植物后处置与资源化技术开发.     

湖北渔塘坝硒矿区发现超富集硒植物

通过野外调查在渔塘坝硒矿区首次发现了一种新的硒超富集植物─遏蓝菜(Thlaspi arvense L.).调查结果发现,在自然生长条件下,一年生遏蓝菜叶子中富集硒可高达1427 mg/kg,生物富集硒系数可高达68,地上部硒含量最低也超过了500 mg/kg,生物富集硒系数最低也超过了10,表现为叶＞根＞叶柄的硒富集特征.多年生遏蓝菜叶、茎和根的硒含量分别为104～163;231～346;444～459 mg/kg,生物富集硒系数为2.6～12.4,均大于1,显示出根＞茎＞叶的硒富集特征.尽管多年生遏蓝菜远没有一年生遏蓝菜的硒含量高,但远比一般植物硒含量高,达到了次生硒蓄积植物富集硒的水平,显示遏蓝菜植物可以超富集硒.渔塘坝遏蓝菜的发现将为研究硒在植物中的吸收、转化、富集机理以及提取有效抗癌有机硒化物和修复硒污染生态环境提供新的材料.     

湖北渔塘坝硒矿区发现超富集硒植物

通过野外调查在渔塘坝硒矿区首次发现了一种新的硒超富集植物-遏蓝菜（Thlaspi arvense L．）。调查结果发现，在自然生长条件下，一年生遏蓝菜叶子中富集硒可高达1427mg／kg，生物富集硒系数可高达68，地上部硒含量最低也超过了500mg／kg，生物富集硒系数最低也超过了10，表现为叶〉根〉叶柄的硒富集特征。多年生遏蓝菜叶、茎和根的硒含量分别为104～163；231～346；444～459mg／奴，生物富集硒系数为2．6～12．4，均大于1，显示出根〉茎〉叶的硒富集特征。尽管多年生遏蓝菜远没有一年生遏蓝菜的硒含量高，但远比一般植物硒含量高，达到了次生硒蓄积植物富集硒的水平，显示遏蓝菜植物可以超富集硒。渔塘坝遏蓝菜的发现将为研究硒在植物中的吸收、转化、富集机理以及提取有效抗癌有机硒化物和修复硒污染生态环境提供新的材料。     

黑龙江拜泉地区硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律

以拜泉地区1：5万土地质量地球化学调查数据为基础,开展硒地球化学特征及生态效应研究,探讨硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律.研究表明：拜泉地区根系土硒含量均值为0.25×10^-6,属中等富硒土壤,黄豆和水稻富硒占比相对较高;水溶态硒和离子交换态硒含量之和约为5%,一定程度上制约硒的有效量.土壤理化性质对硒全量、硒形态及其迁移富集具有重要影响：碱性-中性土壤硒含量基本不受pH制约,硒多以亚硒酸盐形式存在,不利于硒元素的转移和植物吸收;硒全量（有效量）与有机质呈显著正相关关系,但有机质含量超过某一界限后,有机质含量的增加虽然可以提高硒含量水平,但也抑制硒元素的迁移富集.     

湖北恩施地区发现超富集硒植物

重金属元素超富集植物(Hyperaccumulator)是生物修复生态环境污染的最佳选择材料,在矿山土地复垦,污染土壤和水体修复方面发挥了越来越重要的作用。国内外对超富集植物的调查筛选和研究颇为重视,是当前研究的热点。硒超富集植物,不仅可用于修复生态环境污染,而且可用于提取有效的抗癌药物和开发富硒保健产品,具有重要的研究利用价值。国外早已富硒地区发现了包括豆科黄芪属(Astragalus spp),十字花科鸡冠花属(Stanleyaspp)、假含羞草属(Neptuniaspp)等几十种超富集硒植物[1]。我国分布有发生过典型人畜硒中毒地方病的湖北恩施、陕西紫阳富…     

超富集植物与重金属相互作用机制及应用研究进展

社会发展过程中对矿产资源的勘查和开采利用所带来的重金属污染已对生态系统和人类健康造成严重威胁。超富集植物对重金属具有超富集、超耐受能力,是降低环境重金属污染、保障人类健康、实现绿色矿产勘查的有效途径,在植物修复、植物采矿和植物找矿中已获得了广泛应用。深入探索超富集植物的富集和耐受机制,揭示重金属-植物相互作用规律,提高植物对重金属的富集能力,是当前国际上研究热点。本文在简要介绍重金属对植物作用的基础上,阐述了重金属诱导氧化应激机制,重点关注重金属超富集植物富集机理研究,对其在解毒和耐受机制等领域的研究进展进行了评述。当前研究认为:(1)对超富集植物而言,根系分泌物与根际微生物的共同作用促进了重金属溶解,经共质体、质外体途径吸收后,重金属通过木质部向上转运,并隔离在液泡中,实现对重金属的超富集;(2)重金属通过与小分子有机酸、细胞壁、植物螯合肽结合,以及液泡隔离,可降低细胞质中游离金属离子浓度,增强植物耐受性;(3)重金属胁迫下,植物将激活多种特异性抗氧化酶,抵御氧化应激反应,实现对重金属的超耐受。(4)本文分析认为,植物中砷诱导的氧化应激反应机制可能是由砷的还原与甲基化过程及Haber-Weiss反应三部分构成。对重金属超富集植物的富集与耐受过程所涉及的生理与生化作用进行深入研究,揭示关键性影响因素与相关规律,寻找提升其特异性富集与指示能力的有效途径,将有助于超富集植物研究与应用向纵深发展。     

土壤—植物系统硒的迁移转化机制研究进展

元素硒是许多生物（包括土壤微生物,植物、动物和人类）机体必需的微量营养元素之一,而且对植物、动物和人具有双重生物效应。半个多世纪以来土壤—植物系统元素硒的迁移、转化和富集过程一直备受关注。土壤硒的存在形态包括可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒、铁锰氧化物结合态硒、有机物结合态硒和残渣态硒5种形态,其中可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒具生物有效性,有机物结合态硒随着有机质分解可转化为可溶态硒而成为土壤潜在有效硒源。不同植物硒含量水平取决于区域土壤有效硒含量和不同植物的硒吸收和富集水平。因此,土壤硒的生物有效性是决定食物链硒含量的关键,同时土壤有效硒通过调节根际环境和植物代谢过程提高植物抗逆性。土壤—植物系统元素硒的迁移和转化是一个复杂的生物地球化学过程,受地壳运动、母岩性质、气候、地貌、土壤环境（物理、化学和微生物活动）条件、土壤硒含量及其化学性质、植物种类及其生理习性、田间管理过程等因素的耦合作用影响。为充分合理利用土壤硒资源,将来应加强植物体内,尤其是主要粮食作物、蔬菜、果树和地道药材叶片、果实中硒迁移、转化和富集研究,为缺硒地区硒的生物强化、富硒地区农作物种植选择和居民食品选择及...     

张家口地区土壤硒形态分布及其植物有效性初步研究

分别采集了张家口克山病区非病村４个砂土样品和重病村６个草甸土、褐土样品,用连续提取程序分离出水溶态硒、离子交换态硒、有机态硒、酸溶态硒、硫化物态和残余态硒。水溶态硒容易被植物吸收。交换态硒也能被植物吸收,但受到吸收环境和ｐＨ值的影响。有机结合态硒只有在碱性条件下其中的富啡酸态硒才能被植物吸收。酸溶态硒是铁锰氧化物和碳酸盐类矿物酸性淋溶作用的结果,酸性条件的硒容易流失,碱性条件下硒被原太物固定,因此     

Selenium levels in Lebanese environment

Very limited research has been conducted on selenium (Se) in Lebanese soils and forage crops but no work has been done on Se in water and locally produced vegetables and grains. This research was conducted in order to quantify Se levels and its availability in agricultural soils, vegetables and grains in Lebanon. Sixty-six (66) soil samples were collected from 33 selected sites in Lebanon: the Bekaa Valley, coastal and mountainous regions. Thirteen (13) different plant types (86 samples) were sampled from the same locations. Also, 13 spring water and 10 bottled water samples were collected. Soil samples were analyzed for their physical and chemical properties. Selenium was extracted from soils with: deionized–distilled water (Soluble-Se), KH₂PO₄-0.1 M (MKP-Se) and concentrated (HNO₃ + HCl) mixture (acid-Se). Plant Se was extracted by acid digestion on a hotplate. Selenium concentrations were measured by the inductively coupled plasma-mass spectrophotometer (ICP-MS). The values of Soluble-Se, MKP-Se and acid-Se ranged between 47 and 142, 147 and 400, and 1749 and 4713 μg/kg, respectively, with average values of 95, 306, and 3118 μg/kg and at a ratio of 1:3:30. Thus, Se extracted with deionized–distilled water is a good indicator for Se availability in the studied soils. The average Se concentration in plants was in the following order: radish > lettuce > cucumber > cabbage > parsley > alfalfa > onion (leaves) > broccoli > tomato > mint > chickpeas > wheat > onion (bulbs). The Se levels in water samples were in the safe range (less than 50 μg/L) and ranged between 2.14 and 17.6 μg/L. The levels of Se in the three soil extractants were positively correlated with each other and with organic matter content, salinity and phosphorus (P). Selenium levels in plant samples were positively correlated at a 0.01 significance level with clay and P content.     

辽宁丹东地区土壤Se元素地球化学特征及其影响因素

以辽宁省丹东市富硒（Se）土壤为研究对象,依据表层土壤、土壤剖面及成土母岩的调查数据,研究了土壤中Se元素质量分数、分布规律及其影响因素。结果表明：研究区表层土壤中Se质量分数变化范围为（0.028~0.910）×10^-6,高于全国土壤Se质量分数平均值;Se元素空间分布受辽河群影响,显示出表层富集特征。研究区土壤中Se元素富集主要有以下原因：Se元素来源于盖县岩组和高家峪岩组变质岩,其富集受成土过程影响较大,棕壤土层中黏粒或铁氧化物等聚集,易与Se结合发生聚集;区内表生环境地球化学作用对表层土壤中Se元素起到一定的富集作用,土壤中S、N与Se相互吸附固定,有利于土壤Se的富集,此外Al、Fe氧化物对Se具有很强的吸附能力;研究区土壤中Se质量分数与pH值具有显著的负相关关系,土壤中pH值越小,Se质量分数越高。总体上,研究区土壤硒质量分数与有机碳、铝铁氧化物、S、N质量分数具有较好的相关性,这与广州、江西丰城、湖北恩施等地开展的富硒研究相一致。     

吉林中部黑土区土壤硒元素土壤地球化学研究

通过对吉林中部黑土区土壤和玉米植物中硒元素的地球化学研究,分析了元素Se在土壤--植物之间的转化--吸收机制。研究结果表明:吉林黑土区土壤中Se的含量为0.126~0.408μg/g,高于吉林省土壤元素环境背景值,略低于全国土壤元素背景值;吉林省黑土区土壤中Se的含量存在空间差异;土壤Se元素有效态转化程度较低,玉米对Se元素表现为极弱吸收;有效Se与土壤Se全量无密切关系,而有效Se与有效Ca、pH呈极显著的正相关;土壤中Cr、Fe、Mg、Mn、Ni和Zn有效量对Se转化有明显的负作用;玉米籽实中Se含量与土壤中Se全量、有效量、土壤pH值及其他元素有效量均无显著的相关性。     

秦岭硒矿床的发现与应用及其形成机制研究

根据秦岭地区富硒矿床的发现,总结了富硒矿床分布特征与应用及其形成的机制与硒元素成矿模式,最后提出了找矿方向。     

Selenium Enrichment in Cambrian Stratabound Gold Deposits in the Western Qinling Mountains

Stratabound gold deposits in the western Qinling Mountains occur in Cambrian chert formation composed of carbonaceous chert and carbonaceous slate. The distinctive chert formation provides important grounds for the mineralization and controls on the formation of gold deposits. Study shows that Se is exceptionally higher in both host rocks and gold orebodies. It may be recovered as a valuable component in ores for total utilization, and in some localities even independent Se orebodies (which are mined exclusively for Se) may be delineated. In gold ore Se mainly occurs as independent minerals or in the isomorphous form in sulphides and there is a positive correlation between Se and Au.     

Geochemistry of the Yutangba Se Deposit in Western Hubei, China

1IntroductionThecontentsofSeinthecrustareextremelylow ,onlyabout0 .0 5mg/kg .Innatureitishardtoformindependentminerals,insteaditisdispersedinothermineralsandmedia.Althoughitscon tentsarefarhigherthanthoseofTeinthecrust,seleniumisusuallydispersedinsulfidesinitsas cendingandformingprocesses (D’yachkovaandKhodakovskiy ,1 968) .Thisisthereasonwhyse leniummineralsarefarlessthantelluriummineralsandsulfidesinnature (Simonetal.,1 997) .Forthisreason ,thegeochemicalstudyofseleniumdidnotattractanyat…     

高硒环境样品中硒的形态分析方法

在恩施富硒碳质岩和土壤样品中硒矿物学研究的基础上,提出了硒连续化学提取的改进方案。化学操作上定义为7个连续步骤:水溶态(MQ水提取)、可交换态(0.1 mol/L的K2HPO4 KH2PO4,pH=7.0)、有机结合态(0.1 mol/L NaOH)、元素态(1 mol/L Na2SO3溶液)、酸溶性提取态(15%CH3CO2H溶液)、硫化物/硒化物态(1 mol/L CrCl2 HCl溶液)和残渣态硒(HNO3 HF H2O2混合消化液)。使用HG-AFS法检测了各结合态中的硒形态和总硒,上述流程提取硒加和与总硒间显著一致,平均回收率为99.2%,符合平行样品间变异系数低于10%的精度要求。该方法简单易行,能够准确地揭示富硒地质样品中硒的形态信息。     

中国早古生代若干高硒黑色岩系中层状硅质岩的地球化学特征及其成因意义

在中国早古生代若干高硒黑色岩系中发育有数层的厚度不等的层状硅质岩,SiO₂含量一般在 90%以上,岩石富Fe,相对贫Mn、Al、Ti。亲石元素大量亏损,但富典型的热水沉积指示元素Ba、As、Sb,也有一定的铂族元素(PGE)的异常,稀土元素的配分模式呈左倾,有明显的Ce的负异常和轻微的Eu的正异常。δ3 0 Si值变化范围为- 0 .7‰～ 1.2‰,δ18O值变化范围为 17.6‰～ 2 9.0‰。硅质岩的地球化学表明其为热水沉积作用的产物。文章最后讨论了热水成因硅质岩的形成与硒富集的关系,认为形成硅质岩的构造环境可能是地壳深部Se得以上升到浅部聚集的前提,而含硅热液则可能是硒的良好的”溶剂”。     

Investigation on the origin of Se-rich soils in Yutangba： Evidence from selenium speciation and native selenium

Yutangba has been known as a typical high-Se area in China since a sudden incidence of human Se poisoning occurred in 1963. The surface exposed Se-rich rocks of the Maokou and Wujiaping Formations were genereally considered to be the main source of Se that was enriched in soils of Yutangba and other places in Enshi Prefecture. However, little study was conducted to comfirm the origin of Se-rich soils in Yutangba.