福建省寿宁县土壤硒分布特征及影响因素

通过福建省寿宁县多目标区域地球化学调查,查明了土壤硒分布和富集特征,研究了土壤硒与pH值及其他元素的相关关系。结果表明,表层土壤硒含量为0.13~0.92 mg/kg,平均值为0.35 mg/kg,深层土壤硒含量为0.14~0.54mg/kg,平均值为0.29 mg/kg,燕山晚期正常花岗岩（ξγK₁）发育的土壤中硒含量最高,平均值为0.39mg/kg,其次为南园组四段（J₃n⁴）和小溪组上段（K₁x²）发育的土壤,不同土壤类型硒平均含量呈现出黄壤 > 红壤 > 水稻土的特点。表层土壤总体上属于富硒、足硒土壤,富硒土壤面积为405.04 km²,占28.24%,表层土壤硒含量相对于深层土壤表现出明显的富集特征,强烈富集区域与富硒土壤区域基本吻合,具有开发富硒农产品的潜力。相关分析表明,土壤硒含量与TOC、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn等呈显著正相关,与pH呈显著负相关,说明土壤理化性质、铁锰氧化物等对硒的表生地球化学行为有重要影响。     

河北承德锗元素生态地球化学特征及其与道地药材黄芩适生关系

道地药材生长与生态地球化学研究对实现中医药科学化和标准化具有重要意义。从承德市滦河流域与金沟屯和五道岭典型研究区阐明区域尺度和不同地质建造区Ge元素地球化学背景特征,结合多元统计采用基于Nb元素的质量迁移系数、化学蚀变指数CIA和残积系数RF、生物富集系数论述Ge元素在基岩-风化壳-土壤-黄芩系统中的迁移聚集规律,探讨Ge元素生态地球化学特征与道地药材黄芩的适生关系。结果表明：滦河流域表层土壤Ge元素平均含量为1.336 mg·kg^-1,43.54%土壤样品Ge元素含量属丰富—较丰富水平;金沟屯和五道岭区表层土壤Ge元素平均含量分别为1.352 mg·kg^-1和1.268 mg·kg^-1。不同地质建造和表层土壤Ge元素含量与TFe₂O₃含量显著相关,土壤含铁矿物对Ge元素具有吸附作用。Ge元素含量随岩土风化程度升高而增大,金沟屯区土壤风化程度高于五道岭区,土壤成熟度相对较高,Ge元素富集程度相对较高。岩石风化过程中Ge元素与TFe₂O₃、V、Ti、Co、P、Pb、Cu、Zn、Al₂O₃、SiO₂、K₂O、Na₂O质量迁移系数值相近,风化土壤与新鲜基岩Si和Ge含量发生明显分异,Ge元素主要来源于硅酸盐矿物风化过程中晶格破裂和金属硫化物矿物风化释放。金沟屯和五道岭黄芩Ge元素BCF平均值分别为0.014和0.020,黄芩根部对土壤Fe与Ge的吸收表现出明显的协同作用,土壤pH影响着Ge元素形态和生物有效性。区域土壤丰富的Fe、P和Sr元素含量为优质黄芩生长提供了有利条件;Fe族元素含量丰富,pH呈微碱性的沙壤质土壤为道地药材黄芩适宜生长和定向栽培种植区。     

福建沿海地区土壤-稻谷重金属含量关系与影响因素研究

福建沿海地区土壤Pb含量远高于我国其他地区及全国背景值,其对农产品安全、生态环境的影响值得关注。本文采集该地区典型耕作区58套土壤-水稻样品,查明Pb、Cd等重金属元素含量特征及其关键控制因素。研究表明从水稻根→茎叶→稻谷,重金属元素含量和富集系数呈现明显的下降趋势,有害重金属As、Pb等的递减速率远大于植物营养元素Cu、Zn,指示水稻根部对重金属元素具有一定的阻截作用。土壤-稻谷间Pb具有显著正相关性,显示土壤Pb是稻谷Pb的重要来源;稻谷Pb含量与土壤有机碳呈显著负相关关系,与土壤pH呈弱负相关关系,说明富含有机碳、相对碱性的土壤环境可降低土壤Pb的生物有效性,减少稻谷对土壤Pb的吸收富集。土壤理化条件对稻谷Cd富集系数有显著影响,富含有机碳、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、S的土壤条件有利于阻断稻谷对土壤Cd的吸收,降低土壤Cd污染的生态风险。本项研究为开展水田土壤重金属污染治理修复、预测稻谷食用安全提供了重要的依据。     

湖沼相富硒土壤的发现及其生态学意义

通过对浙北平原土壤调查与研究,发现一种新类型富硒土壤,其特征为环太湖周边断续出现。土壤硒全量为(0.084~1.296)×10^-6,平均值为0.399×10^-6,标准离差为0.037,变异系数为0.094;土壤有效硒与有机质关系密切,与土壤pH不相关;在土壤有机质丰富和氧化条件下,稻米、玉米、豆类和叶菜类等农产品富硒效果较好。进一步研究表明,该富硒土壤的形成与湖沼相沉积有关,据此提出湖沼相富硒土壤新类型。     

北京大清河流域生态涵养区富硒土壤资源分布特征和来源解析

北京是典型的硒缺乏地理分布区,但近些年研究成果表明局部地区土壤达到富硒水平,掌握该区富硒分布特征对于开展北京地区的富硒环境研究和开发利用富硒土地资源具有重要意义。本文以北京大清河流域生态涵养区1615km~2地球化学调查数据为基础,采用原子荧光光谱(AFS)等方法测定了研究区1297件表层土壤、25组玉米及对应根系土壤和15件岩石中Se等地球化学指标;利用相关分析、多元统计分析方法,结合GIS技术,研究土壤和农作物中硒含量特征、富硒成因来源以及土壤硒与碳铁磷等其他元素的关系,评价富硒土地的安全性。结果表明:研究区土壤硒含量区间为0.055～0.465mg/kg,背景值为0.257mg/kg,呈现富硒特征,厘定出360.4km~2富硒土地资源。当地种植的玉米硒含量变化范围为0.028～0.70mg/kg,几何均值为0.20mg/kg,80%的玉米样本为富硒农产品,且土壤富硒与作物富硒空间分布一致,指示土壤硒是作物体内硒的重要供给来源。研究认为,地质背景和成土母质是研究区富硒土地资源分布的主控因素,河流相沉积的暗色岩系是重要的土壤硒来源。富硒土地整体环境质量清洁安全,仅3.23km~2(面积占比0.2%)土壤重金属(镉汞铅)含量超风险管控值,在土地开发过程中需重点关注。     

四川省南部县土壤地球化学元素分布特征研究

基于成渝地区土地质量地球化学调查资料,研究四川南部县土壤中54种元素的地球化学特征。结果表明,与全国土壤相比,研究区重金属元素As、Cu、Hg、Pb、Zn基准值较低,Cd、Cr较高,Ni相当;多数重金属元素和植物营养元素背景值低于全国A层土壤背景值,仅CaO、Cd、MgO、Cr、F等的背景值高于全国土壤水平。多数元素(指标)背景值与基准值相当,说明表生作用和人为活动对表层土壤影响较小;而C、CaO、Cd、Org.C、I、MgO、N、P、S、Se等10种元素(指标)在表层土壤富集,表明这些元素受自身地球化学行为和人为活动输入影响。第四系和侏罗系遂宁组地层表层土壤元素分布差异较大,富集或贫化特征明显。就pH值而言,Cd、F、Cl、Mn、N、P、K₂O、S、CaO、C、Org.C均在碱性环境含量较高,As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Co、B、Mo、Ge、TFe₂O₃、SiO₂在酸性环境含量高,多数元素在中性环境中趋于稳定。     

黑龙江双阳河流域土壤-作物-人体系统中硒元素及生态环境与人体健康评价

【研究目的】典型黑土地分布区土壤硒自然禀赋、成因来源、生态环境效应及人体健康评价为健康地质研究焦点，开展双阳河流域土壤-作物-人体系统中硒迁移与累积的定量研究，对黑土地富硒农产品开发和地方病防治具有重要意义。【研究方法】测定成土母质、土壤、大气降尘、灌溉水、作物籽实和人发等多介质硒含量，运用GIS、SPSS软件对测试结果统计分析及评价。【研究结果】划定富硒土地46.4 km²，主要沿双阳河及其支流分布；硒以人为成因为主，主要来源于大气降尘补充，输入通量为0.21~1.47 kg/km² · a。土壤、大豆、水稻、玉米和人发硒含量均值为0.305 mg/kg、0.0352 mg/kg、0.0287 mg/kg、0.0198 mg/kg和0.145 mg/kg；作物对土壤硒的富集系数（0.120）远小于1，人发对作物硒的富集系数（4.834）大于1，揭示人发对硒具有较强的浓缩和放大作用，硒在土壤-作物-人体系统中的迁移与积累呈“V”字型模式。【结论】土壤硒含量整体为足硒或富硒，无硒潜在环境风险。大豆、水稻富硒占比为28.4%、9.4%，未发现硒超标情况，无生物硒中毒风险。人发硒含量明显低于参考值0.20~0.60 mg/kg，人体处于缺硒状态，随年龄增长呈递减趋势，可能存在一定的健康风险，应引起地方相关部门关注。创新点：基于系统的生态地球化学数据，运用统计分析学原理，开展典型黑土区土壤-作物-人体系统中硒迁移与积累研究，为富硒农产品开发和地方病防治提供科学依据。     

江达-维西火山岩浆弧中段德钦岩体年代学、地球化学及岩石成因

本文对江达-维西火山岩浆弧德钦岩体的寄主岩石——花岗闪长岩及其镁铁质微粒包体(MME)——闪长岩进行了详细研究。二者LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为254.6±1.8Ma和253.5±1.6Ma,二者形成时代一致。地球化学研究结果表明,花岗闪长岩富K₂O和Na₂O,且K₂O>Na₂O,富Al₂O₃,A/CNK平均为0.96;闪长岩富K₂O和Na₂O,但K₂O2O,富Al₂O₃和MgO,A/CNK平均为0.72;花岗闪长岩的稀土总量低于闪长岩,二者轻重稀土分馏明显,配分曲线为右倾的轻稀土富集型;二者均富集大离子亲石元素而亏损高场强元素Nb、Ta等;二者均具有相对较高的Mg^#(58.8~65.8),并具有相对较高的相容元素Cr、Ni含量(花岗闪长岩平均值分别为115×10^-6和31.6×10^-6,闪长岩平均值分别为398×10^-6和98.2×10^-6;花岗闪长岩和闪长岩¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf的平均值分别为0.282383和0.282287,二者ε_Hf(t)平均值分别为-8.3和-11.8,反映了二者属于I型花岗岩,可能为岩浆混合作用的产物。地球化学特征及Hf同位素组成一致显示岩浆来源于地壳的部分熔融,伴有不同比例的地幔物质加入,形成于弧陆碰撞-后碰撞的构造背景,暗示金沙江结合带在~255Ma已经进入了弧陆碰撞-后碰撞的地质时期。     

生物质炭和钢渣对江西丰城典型富硒区土壤硒有效性的调控效果与机理研究

江西丰城富硒土壤中总硒含量较高,但能被植物直接吸收利用的有效态硒含量偏低。土壤中硒的生物有效性是影响作物富硒的关键因素,寻找安全有效的改良剂对提高富硒土壤中硒的有效性至关重要。本文以生物质炭和钢渣为改良剂,共设置了8个不同处理,通过室内土培试验和盆栽实验,原子荧光光谱法测定有效态硒的含量,探究了两种改良剂在不同处理水平下对丰城富硒土壤中有效硒的调控效果。土培试验结果表明,施加不同量的生物质炭和钢渣均能提高研究区土壤pH,提升幅度为0.1～3.79个单位。元素形态分析结果表明,改良剂主要通过影响有机结合态硒来调控土壤有效态硒,施加生物质炭的土壤中有机质含量显著增加,且有机质对硒表现为固定作用,导致有效态硒含量降幅为8.4%～15.1%,使土壤有效硒含量总体偏低;而钢渣对土壤pH的显著影响有利于活化土壤中的硒元素,土壤有效态硒含量可提高1.4～2.0倍。盆栽实验结果表明,土壤经钢渣处理后小白菜硒含量提高30%以上,而经生物质炭处理后小白菜硒含量降幅在7.14%～42.8%之间。本研究认为,生物质炭不适用于调控研究区土壤中硒的有效性,钢渣可作为研究区土壤硒有效性的调控材料,既实现了固废再利用,也提高了土壤中硒的有效度。     

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明:区内表层土壤硒含量主要集中于0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

四川昭觉县中部乡镇表层土壤硒地球化学特征

硒元素是人体必需的微量元素之一,食用富硒农产品是人体获取和补充硒元素的主要途径,调查区域硒地球化学特征是有效地利用富硒土地资源以及开发富硒农副产品的重要依据。本文选择四川省昭觉县域内较为重要的农耕乡镇采集表层土壤样品,采用原子荧光光谱法、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱法等方法测定1328件土壤、19件玉米及20件土豆中硒等地球化学指标含量,利用相关分析与统计学等方法,结合距离加权反比插值法,探讨研究区硒含量、分布和影响因素等地球化学特征,评价土壤与作物的富硒情况及安全性。结果表明：(1)研究区表层土壤硒含量范围为0.04～1.50mg/kg,平均值为0.33mg/kg,划定富硒土壤面积为7.23km~2,占全区土壤面积的30.31%,玄武岩发育的土壤硒含量最高,平均值为0.4mg/kg,表明区内地质背景与土壤硒含量密切相关,区内富硒土壤主要受含玄武岩夹苦橄岩、凝灰质砂泥岩的峨眉山玄武岩组地层控制;(2)不同的用地类型和土壤类型对硒元素的富集能力不同,人为农业活动导致土壤对硒的吸附能力下降,黄棕壤土层中黏粒或铁氧化物等易与硒结合富集;酸性土壤中硒含量与pH值成反比;土壤...     

江西赣县清溪地区土壤硒地球化学特征和水稻根系土硒生物有效性影响因素

江西赣南地区是典型的硒缺乏地理分布区,但近年来研究成果表明该地区稻谷富硒率高,土壤与稻谷富硒存在不一致的原因尚不明确,探讨土壤和稻谷硒含量特征和土壤硒的生物有效性,对赣南地区富硒土地资源利用和富硒农产品开发具有重要意义。本文以赣县清溪地区为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱(ICP-MS/OES)等方法测定了研究区1734件表层土壤、57组稻谷及配套根系土硒等元素含量及硒形态地球化学指标;系统分析了区内土壤硒含量和分布特征、稻谷硒含量特征,探讨了根系土硒生物有效性的影响因素。结果表明:研究区表层土壤以足硒、富硒区为主,土壤硒含量与成土母岩关系密切,不同成土母岩区土壤硒含量规律为:古生代变质岩中生代花岗岩新元古代变质岩中生代陆源碎屑岩新生代第四系。根系土硒含量均未达到富硒土壤标准,稻谷富硒率为64.91%,稻谷对土壤硒的富集能力强(富集系数20.05%),当根系土硒含量≥0.25mg/kg时,水稻富硒率高达70.83%,能够稳定产出优质富硒水稻。硒的赋存形态是影响土壤硒生物有效性的主要因素,土壤总硒含量较低时,水溶态、离子可交换态、碳酸盐结合态硒的占比高,从而提升了硒的生物有效性;有机质含量低,对硒吸附能力弱,也是硒生物有效性高的重要原因。本研究认为,赣县清溪地区富硒、足硒土壤开发利用时,综合考虑土壤硒含量、土壤理化指标、硒形态对土壤硒生物有效性的影响,有利于科学指导天然富硒土地划定和富硒水稻产业开发。     

四川成都市唐昌镇土壤硒分布特征及影响因素

硒是人体必须的微量元素之一,食用含硒农产品是人体获取硒元素的重要途径。调查土壤硒的含量特征、划定富硒区、查明硒空间分布和迁移富集的影响因素,对富硒土地资源利用和富硒农产品开发具有重要意义。本文选择成都市唐昌镇采集土壤样品,采用原子荧光光谱法(AAS)和电感耦合等离子体发射光谱/质谱法(ICP-OES/MS)等方法测定土壤中的Se、As、总有机碳(TOC)等组分含量和pH值,运用方差分析、相关性分析、地理探测器等方法对土壤硒含量、分布特征及影响因素进行探讨。结果表明：(1)研究区土壤硒含量范围为0.082～1.10mg/kg,平均含量为0.337mg/kg,分别是成都市、四川省和全国土壤硒平均含量的1.47、4.02和1.16倍;(2)全镇99.2%的土壤硒呈足硒及富硒状态,且土壤硒含量随着深度增加总体呈降低趋势,空间分布上,高硒区整体呈北西向带状分布于战旗、柏木、大云和竹林等村落;(3)相关性分析表明土壤Pb、Cr、Ni、Cd、Hg、As、总钾(TK)、总氮(TN)、pH、TOC和海拔高度对土壤硒的富集迁移均有极为显著(P<0.01)的影响,但影响程度不一;(4)地理探测器的因子...     

西藏山南市乃东区土壤硒分布特征及影响因素

硒是动物和人体所必需的微量元素之一，其丰缺与人和动植物的健康有着密切关系。近年来研究成果表明西藏缺硒土壤主要分布在雅鲁藏布江(简称“雅江”)以北地区，而雅江以南存在土壤全硒含量较高且面积较大区域。西藏山南市乃东区位于青藏高原中南部雅江流域，为雅鲁藏布江流域重要的农业区，也是西藏粮仓之一。本文以西藏山南市乃东区为研究对象，采用原子荧光光谱法(AFS)等方法测定了研究区1022件表层土壤、30组青稞籽实样及根系土壤样品中的硒等元素含量；同时对西藏山南市乃东区雅江两侧农用地及周边牧草地、林地表层土壤硒的分布特征和影响因素进行了研究。结果表明：雅江北侧土壤硒含量算术平均值为0.14mg/kg,接近西藏土壤硒含量平均值0.15mg/kg;雅江南侧土壤硒含量算术平均值为0.30mg/kg,高于西藏土壤硒含量平均值的一倍，略高于中国土壤硒含量平均值0.29mg/kg。乃东调查区不同土地利用类型土壤硒含量的平均值由大到小为：耕地(0.24mg/kg)>牧草地(0.22mg/kg)>林地(0.19mg/kg)。研究结果显示乃东调查区雅江两侧土壤硒含量差异较大；土壤硒元素含量除了受地质背景影响...     

黑龙江省海伦市农耕区土壤硒分布特征及影响因素

海伦市是黑龙江省耕地面积最大的县市,为了研究海伦市农耕区土壤硒的分布特征及影响因素,在海伦市农耕区采集了15 608件0~20 cm表层土壤样品和976件150~200 cm深层土壤样品,分析了土壤全硒含量、形态等土壤化学指标。结果表明,表层土壤硒元素含量在0.02~0.87 mg·kg^-1之间,平均含量0.29 mg·kg^-1,93.87%的农耕土壤为足硒土壤,4.99%的土壤为富硒土壤,几乎不存在硒潜在不足和缺硒土壤,无硒中毒地区。不同土壤类型的硒元素平均含量由高到低依次为水稻土>黑土>草甸土>风沙土>暗棕壤。相关分析结果表明:影响研究区土壤硒含量的主要因素是土壤pH、有机质和成土母质,土壤中硒元素赋存形式以有机结合态为主,土壤总硒、有机质、pH也是影响硒有效性的主要因素。     

珠江三角洲崖门镇地区水稻田土壤-植物系统中硒元素分布特征及迁移规律研究

硒在自然环境中的分布及迁移规律一直是研究热点。多目标区域地球化学调查成果表明,珠三角地区土壤硒含量较为丰富,适宜富硒特色农产品种植,但土壤-植物系统中硒的迁移转化规律尚不清楚。本文以典型富硒区—江门市崖门镇为例,系统采集了岩石、风化土、稻田土壤、浅层地下水、灌溉水及水稻样品,应用原子荧光光谱法进行硒含量测试,探讨土壤-植物系统中硒元素分布特征及迁移规律。结果表明:崖门镇花岗岩、花岗岩风化土、稻田表层土壤、剖面土壤、浅层地下水、灌溉水、大米硒含量平均值分别为0.0208mg/kg、0.2325mg/kg、0.5060mg/kg、0.83mg/kg、0.0003mg/L、0.0004mg/L、0.058mg/kg,表层土壤硒含量与珠江三角洲土壤地球化学背景值(0.51mg/kg)相当,大米硒含量达到富硒稻谷标准。土壤-植物系统中硒元素迁移规律为:土壤剖面硒元素向下部迁移,沿径流方向硒向下游迁移。土壤硒较易向水稻根部迁移,较难从根部向水稻地上部分迁移。本研究获得的土壤-植物系统硒元素分布与迁移规律可为该地区富硒资源开发利用提供科学依据。     

陕西关中富硒土壤研究及开发利用——以三原—阎良地区为例

通过对三原—阎良地区土壤与农作物采样分析研究,发现该地区土壤环境总体清洁,足硒—富硒土壤占调查区总面积的94.62%,富硒土壤分布广,具备了开发富硒农产品的基本土壤条件;大宗粮食作物均达富硒水平,其中油菜富硒率100%,小麦富硒率99.4%,玉米富硒率88.1%,大部分蔬菜也都达到了富硒蔬菜的标准,适合种植富硒大宗粮食作物和蔬菜;农作物硒与土壤硒整体相关性较好,玉米硒含量与根系土硒含量相关系数为0.788,小麦硒含量与根系土硒含量相关系数为0.612,富硒产业发展前景好。三原—阎良地区是陕西省关中地区重要的粮食、蔬菜产地,建议选择示范点开展富硒农产品种植试点,为关中地区富硒资源开发利用提供科学依据,在此基础上打造建设一批富硒粮食、蔬菜产业基地,更好地支撑服务乡村振兴战略和精准脱贫攻坚战。