珠江三角洲台山地区硒的地球化学特征

通过对台山地区岩石、土壤、农作物等样品的系统采集,准确测定了它们的硒含量,研究该地区硒的地球化学特征,探讨土壤富硒来源,查明当地富硒农产品的开发利用前景。结果表明,台山地区岩石均含有硒,但含硒量与岩石的岩性及形成的时代密切相关,而在各时代形成的岩石中,上寒武统浅变质水石组岩石含硒量最高。不同岩性含硒量的分布规律为浅变质泥岩→泥质粉砂岩→凝灰岩→花岗岩。台山地区表层土壤硒含量较高,但不同成土母质土壤剖面的硒含量分布存在明显差异,浅变质泥岩母质类剖面硒分布以底部聚积形式显现,砂岩母质类呈表聚现象,花岗岩母质类则以中部淀积层富集为特征。岩浆活动的硒源提供、区域浅变质作用的活化富集及粘土矿物的吸附保留,它们共同作用造成了台山地区土壤丰富的硒含量。在不加入外源硒及未经土壤改良的情况下,台山地区超过40%的农作物硒含量已达到现有的富硒农产品含量标准要求,具有广阔的开发富硒农产品前景。     

Stabilization of clayey soils with Tunisian phosphogypsum: effect on geotechnical properties

Phosphogypsum and cement have been reported to improve the physicochemical properties of clayey soils. The present study aimed to investigate the behavior of various soils with different particle sizes and chemical and mineralogical compositions in the presence of phosphogypsum and cement mixed at various proportions. These hydraulic binders were assayed on three different soil samples, and their effects were examined using a battery of standardized tests, including the Atterberg limit, uniaxial compressive strength, Californian Bearing Rate (CBR) test, thermogravimetric analysis (TGA), microstructure observation (SEM), and X-ray diffraction tests. The results revealed a significant effect associated with the variation of phosphogypsum content in the soils. Keeping the cement content constant in the mixture, the continuous addition of phosphogypsum was noted to allow shifting the domain of plasticity to the highest water contents, which reduces the sensitivity of the soil to water and to increase the strength of soil. An increase of CBR index with the addition of phosphogypsum and cement is obtained. This treatment could have positively influenced the optimum moisture content and the maximal dry density. The mixture of soil-phosphogypsum and cement could give new forms such as ettringite and hydrate indicators of the improvement of the mechanical properties of the soil. This improvement varies from one soil to another, depending on its granularity and its mineralogy. The mineralogical composition of the soil, particularly kaolinite, amount, and size grading, have direct effects on the physical and mechanical properties of the soils under investigation.     

江西于都银坑-桥头-马安地区不同富硒农作物地球化学适生模型的建立

在江西于都砂岩、泥岩成土母岩地质背景区,采集分析了61组水稻、花生样及其根系土样品,结果发现:水稻硒平均含量为0.062 μg/g,水稻根系土硒平均含量为0.39 μg/g;花生硒平均含量为0.051 μg/g,花生根系土硒平均含量为0.44 μg/g。此外,水稻和花生的富硒率分别为30.00%和16.10%,对应根系土硒含量超过0.4 μg/g的样品占36.07%。相关分析表明,根系土硒含量与TFe₂O₃、MnO、TOC、S、烧失量、N、CaO、MgO、Na₂O含量呈正相关,与SiO₂含量呈负相关。农作物硒含量与土壤总硒、有效硒、TOC、铁锰氧化物、钙镁氧化物、硫含量呈正相关,据此建立了富硒农作物的地球化学适生模型。研究表明,在成土母质为砂岩、泥岩的地质背景下,开发富硒农产品不仅要依据土壤总硒含量,还需考虑土壤有效硒、TOC、铁锰氧化物、钙镁氧化物、硫含量等多项指标。     

黏土矿物对软土结合水特征及力学性质影响的定量分析

黏土矿物对软土结合水特征及力学性质的影响尤为重要,但国内研究多侧重于宏观物理力学性质层面。在微观层面探讨黏土矿物对软土工程性质的影响为此研究重点,利用X射线衍射仪(XRD)测得各地软土的矿物成分,并用同步热分析仪对各地软土进行热重分析(TG)和微商热重法分析(DTG)。试验结果显示,软土的黏土矿物含量与其吸附水含量正相关,其中蒙脱石含量对软土吸水性影响巨大;软土的TG与DTG曲线与其所含黏土矿物类型、含量有关,失重曲线在一定程度上可以体现软土中黏土矿物类型,DTG曲线中的失重谷对软土中的矿物类型起到一定的指示作用。     

陕西省安康市西部稻田土壤硒形态特征与水稻富硒状况研究

[研究目的]对土壤中硒元素的有效吸收是水稻富硒的关键,而土壤中硒的形态则是影响水稻吸收能力的直接影响因素之一,为了探讨影响富硒土壤中硒的形态与水稻籽实中硒含量的关系,本文对陕西省安康市西部土壤开展了定量研究.[研究方法]本文对研究区土壤硒的形态以及水稻富硒状况进行测定,获得了土壤中各形态硒的赋存状态分布特征.[研究结果...     

富硒土地资源研究进展与评价方法

硒是重要的生命必需元素,开发富硒农产品是提升我国人体硒摄入水平的安全有效途径,富硒土地资源评价与利用规划是土地质量地球化学调查成果服务于特色农产品发展与脱贫攻坚的重要切入点。本文评述了近年来在土壤和作物硒含量、土壤硒成因来源、土壤硒赋存形态及其生物有效性影响因素、土壤-作物系统硒吸收运移、硒与重金属镉等元素之间的相互作用等调查研究成果。针对我国土壤硒背景值约0.20mg/kg,远低于世界土壤背景值0.40mg/kg,整体上处于低硒水平的实际情况,认为采用0.40mg/kg Se作为富硒土壤标准具有较强的科学依据;多数情况下土壤硒主要来源于成土地质背景,部分地区与人为活动密切有关;富硒土壤可分为地质高背景、次生富集作用、人为输入及其多种作用的叠加成因,元素地球化学性质决定了硒与镉等重金属元素共生的普遍性;土壤硒成因来源以及pH、Eh、有机质、铁铝氧化物等土壤理化条件决定了硒和重金属赋存形态与生物有效性,进而影响到富硒土地的可利用性,成为制定富硒土壤地方标准的理论基础与考虑因素;不同作物种类对硒吸收富集能力不同,筛选适应当地农田生态环境、富硒低镉的农作物具有实际意义;现有的部分富硒农产品标准未充分考虑人体补硒目的,并存在标准间协调性差等问题,急需加强富硒农产品标准的制定。本文提出,富硒土地资源评价不仅需要考虑土壤硒和重金属含量,而且需综合土壤硒成因来源及其生物有效性、土壤-作物系统硒迁移累积、硒与重金属镉等元素之间的相互作用机制,以及当地气候、土壤和景观条件下作物种植的适宜性,依据富硒土地资源可利用性进行分类分区、科学规划和合理种植管理。同时建议,为满足富硒土地资源调查评价与可利用性分析、富硒农产品健康效应研究的需要,需要加强土壤和作物硒含量及其形态的提取分离与分析测试方法技术研究与应用。     

江西龙南地区富硒土壤资源开发可行性研究

多目标区域地球化学调查结果显示,江西龙南地区表层土壤Se 平均含量为0.34 mg/kg,总体足硒,局部富硒,且土壤中重金属元素含量处于安全水平?异常查证结果表明,富含硒的基岩是富硒土壤分布的控制因素?在研究区发现天然富硒水稻?富硒大豆优质农产品,其中大豆的富硒率达100%?土壤中有效Se 与总Se 呈极显著的正相关,总Se 含量增大可增加有效Se 量;有效Se 与阳离子交换量(CEC)?N?P呈较显著的正相关,土壤中粘土矿物及有机质对Se 有较强的吸附?络合作用,且土壤中有效Se 主要以亚硒酸盐形式存在?水稻?大豆中Se 的生物富集系数均与土壤Se?N呈显著负相关,与土壤K2O呈显著正相关?     

土壤硒含量影响因素及富硒土地资源区划研究——以湖北恩施沙地为例

硒是人体必需的微量元素之一。为了研究土壤硒含量分布特征及其主要影响因素,并对富硒土地资源进行安全利用区划,本研究在恩施市沙地乡系统地采集并分析化验了199件表层土壤样,60件农作物样。分析了玉米籽实及对应的表层土壤中硒含量等地球化学参数的相关性,建立了玉米籽实硒元素吸收模型。结果表明：研究区表层土壤硒含量变化范围为019~1557 mg·kg-1,算术平均值为188 mg·kg-1,远超过湖北省及全国表层土壤硒含量水平,足硒、富硒土壤面积占研究区总面积的8443%;表层土壤硒含量分布受控于地质背景,不同地质背景的表层土壤硒含量分布存在较大差异,二叠系茅口组地层表层土壤硒含量显著高于其他地层分布区域;土壤有机碳含量及海拔高度是影响研究区表层土壤硒含量的重要因素;农作物硒含量变化范围较大,其中处于富硒水平的农作物所占比例最大,为4322%;研究区富硒土地面积和潜在富硒土地面积分别占研究区总面积的6533%和2312%。     

浙江富硒土壤成因分类及开发利用现状

本文从浙江富硒土壤分布、有效性以及不同农产品硒含量特点,将富硒土壤划分为火山岩型、石煤型、燃煤型、湖沼型,研究了它们的成土母质、土壤类型和地球化学特征等方面的差别,阐述了它们的了利用现状,并对不同类型的富硒土壤的开发与保护提出科学建议。     

福建省龙海市表层土壤硒含量及影响因素研究

在龙海市土壤地球化学调查数据基础上,开展土壤硒含量特征、影响因素分析等项研究工作,可为研究区富硒土地资源开发提供依据。本文通过采用原子荧光光谱法(AFS)对福建省龙海市表层土壤4394件样品硒全量进行了分析测试,结果表明:龙海市表层土壤的硒含量为0.031~2.361 mg/kg,平均值为0.354mg/kg,足硒、富硒土壤面积占全地区面积的88.69%。同时发现,成土母质、土地利用方式、土壤pH、有机质含量以及海拔高度是影响龙海市土壤硒含量的重要因素。火山凝灰岩区、花岗岩区成土母质发育的土壤硒含量较高;在不同土地利用方式中,林地土壤的硒含量最高,园地、耕地土壤的硒含量适中;土壤硒含量与有机质含量、海拔高度呈正相关,与pH呈负相关,说明在酸性、富含有机质的土壤环境中硒元素易于富集,尤其是高海拔的山地丘陵区土壤中硒的富集作用更加明显。本研究成果对龙海市土地的合理规划利用、富硒产业的科学发展具有重要价值。     

河南洛阳市土壤和农作物中钼分布规律与影响因素研究

钼是人体和农作物必需的有益元素,具有防癌抗癌作用。由于不同地区土壤中钼含量和土壤酸碱性的不同,农作物中钼含量有很大差异,同时不同农作物对钼的吸收也不相同。研究不同农作物中钼富集规律可以为健康地质发展、富钼农产品开发、功能农业发展、种植结构调整提供依据。本文以洛阳市硒资源详查区及其他农业种植区为研究区,通过采集22种大田种植的农作物及其根系土,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定土壤和农作物钼含量,研究了不同农作物钼含量特征及其影响因素。结果表明：洛阳市土壤钼含量较高,是中国土壤富钼特色地区。绿豆、豇豆、黑豆、黄豆、红小豆和花生是富集钼的主要农作物,钼平均含量>9mg/kg,富集系数>500%,属于钼的超富集农作物。芝麻、豆角、谷子、小麦、玉米和油菜籽钼含量较高,钼含量均值介于0.446～2.437mg/kg,富集系数介于40%～300%,属于富钼农作物。辣椒、大蒜、红薯、秋葵的钼含量介于0.1～0.3mg/kg,富集系数介于10%～30%,属于高钼农作物。苹果、梨、葡萄、石榴、樱桃与中药材银条的钼含量<0.05mg/kg,富集系数<5%,是低钼农作物。大多数农作物钼含量与根系土钼含量呈正相关,而苹果、葡萄、石榴、樱桃等水果钼含量与根系土钼含量呈负相关。研究揭示了在碱性环境下土壤中的钼更容易被农作物吸收。区内农作物与中国其他地区相比均呈富钼特征,是开发富钼农业产业的有利地区。依据不同农作物钼含量,选择出绿豆、豇豆、黑豆、黄豆、红小豆和花生是研究区特色富钼农产品,芝麻、豆角、谷子、小麦、玉米和油菜籽是富钼农产品,辣椒、大蒜、红薯、秋葵属于高钼农作物。本成果为研究区富钼农产品开发、调整种植结构提供了科学依据。     

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。     

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...     

青海东部土壤及生物体中硒的地球化学特征

以青海东部富硒土壤为对象,研究了该区土壤及生物体中硒元素的含量、分布及迁移转化等地球化学特征。结果表明,该区土壤硒含量受古近系西宁群控制,土壤处于富硒水平,土壤呈碱性,且Se6+占总硒比例较高,土壤有效硒高,利于植物、动物及人体吸收。发现大蒜、小麦、油菜、牧草等作物对硒吸收能力较强,处于富硒土壤区的人群头发和家畜毛羽硒含量均较高。这一研究结果对该地区富硒土壤合理开发利用,具有重要的指导意义。     

广东省普宁市土壤硒的分布特征及影响因素研究

开展了广东省普宁市区域土壤硒调查研究,采集了413个表层土壤样品(0～20 cm)和103个深层土壤样品(> 150 cm),测定了土壤全硒含量,据此研究土壤硒分布特征及其影响因素。结果表明,普宁市土壤全硒含量变化于0. 16～2. 01 mg/kg,平均值为0. 63 mg/kg,总体上处于中硒及高硒水平,不存在缺硒和硒过剩土壤。砂页岩风化形成的赤红壤全硒含量较高,平均值达0. 86 mg/kg,以侏罗系页岩母质发育的土壤全硒含量最高,平均值达0. 89 mg/kg;三角洲第四系沉积物发育形成的水稻土全硒含量最低,平均值为0. 41 mg/kg。回归分析表明,土壤全硒含量与铁铝含量、有机碳含量具有极显著正相关,与p H呈极显著负相关。影响普宁市土壤硒含量的主要因素是成土母质,土壤p H、有机碳和铁铝含量及土地利用方式对土壤全硒含量分布与富集也有一定的影响。     

A snapshot of environmental iodine and selenium in La Pampa and San Juan provinces of Argentina

Soil and water samples were collected from farmsteads and provincial towns across the provinces of La Pampa and San Juan in Argentina. Inductively coupled plasma mass spectrometry was used for the determination of iodine in water following addition of TMAH to 1% v/v and soils extracted with 5% TMAH. Iodine in agricultural soils was in the range of 1.3–20.9 mg/kg in La Pampa located in central Argentina and 0.1–10.5 mg/kg in San Juan located in the northwest Andean region of Argentina, compared to a worldwide mean of 2.6 mg/kg. Mean selenium concentrations for soils from both provinces were 0.3 mg/kg, compared to a worldwide mean of 0.4 mg/kg. The majority of soils were slightly alkaline at pH 6.7 to 8.8. The organic content of soils in La Pampa was 2.5–5.9% and in San Juan 0.1–2.3%, whilst, mobile water extractable soil-iodine was 1–18% for La Pampa and 2–42% for San Juan. No simple relationship observed for pH and organic content, but mobile iodine (%) was highest when organic content was low, higher for lower total iodine concentrations and generally highest at pH > 7.5. Water drawn for drinking or irrigation of a variety of crops and pasture was found to range from 52 to 395 µg/L iodine and 0.8 to 21.3 µg/L selenium in La Pampa and 16–95 µg/L iodine and 0.6 to 8.2 µg/L selenium in San Juan. The water samples were all slightly alkaline between pH 8 and 10. Water–iodine concentrations were highest at pH 7.8 to 8.8 and in groundwaters positively correlated with conductivity. Raw water entering water treatment works in La Pampa was reduced in iodine content from approximately 50 µg/L in raw water to 1 µg/L in treated drinking water, similar to levels observed in regions experiencing iodine deficiency.     

湖北恩施地区土壤-植物系统中Se元素的 地球化学特征

在对恩施地区典型农业活动区——芭蕉、长平和鱼塘坝三地土壤中Se元素含量进行调查的基础上,通过与富Se土壤质量标准进行对比,发现除长平地区外,其余两地分别属于富Se和高Se地区,并通过土壤理化性质、形态分析和土壤中所生长的植物进行比较,初步研究了Se在土壤-植物体系中迁移转化的规律。结果表明：整体来看,鱼塘坝地区属于超富Se地区,植物中Se的含量也最高,长平地区属于非富Se地区,芭蕉地区则属于中等富Se地区;植物对Se的吸收受一定的土壤理化性质的影响,不同类型的植物对Se的吸收富集相差较大;形态分析研究表明,鱼塘坝地区土壤中生物可利用的Se含量较高,而芭蕉地区土壤中残渣态Se的比例较高,表现为Se的生物可利用性低于鱼塘坝地区。     

湖北恩施地区土壤一植物系统中Se元素的地球化学特征

在对恩施地区典型农业活动区——芭蕉、长平和鱼塘坝三地土壤中se元素含量进行调查的基础上,通过与富Se土壤质量标准进行对比,发现除长平地区外,其余两地分别属于富Se和高Se地区,并通过土壤理化性质、形态分析和土壤中所生长的植物进行比较,初步研究了se在土壤一植物体系中迁移转化的规律。结果表明：整体来看,鱼塘坝地区属于超富se地区．植物中se的含量也最高,长平地区属于非富se地区,芭蕉地区则属于中等富se地区;植物对se的吸收受一定的土壤理化性质的影响,不同类型的植物对se的吸收富集相差较大;形态分析研究表明,鱼塘坝地区土壤中生物可利用的se含量较高．而芭蕉地区土壤中残渣态se的比例较高．表现为Se的生物可利用性低于鱼塘坝地区．．     

Influences of Mineralogy and Water Content on the Mechanical Properties of Argillite

Callovo-Oxfordian (Cox) argillite was investigated in the context of feasibility studies for an underground repository for nuclear waste. In this study, the influence of mineralogical composition and water content on the mechanical properties of the Cox argillite was investigated. The samples were drilled from three representative depths at which the rock formations have different mineralogical compositions. Micro-indentation and mini-compression tests were performed on samples with different water contents. The elastic and failure properties of argillite were determined and were found to be related to the mineralogical composition and water content. Both the elastic modulus and strength decrease with increasing clay and water contents.     

浙江建德市耕地表层土壤硒分布、来源及生态效应

硒是重要的生命元素之一,对动物及人体健康具有重要意义。系统总结了建德市耕地表层土壤硒地球化学特征,分析了土壤硒的分布规律及其与黑色岩系之间的成因联系,探讨了黑色岩系富硒机制,研究了水稻植株中硒富集规律。结果表明,建德市耕地表层土壤硒含量介于0.06~11.5 mg/kg之间,均值为0.35 mg/kg,不同地质背景、成土母质、土壤类型中土壤硒含量差异显著。根据土壤硒和重金属含量,圈出清洁富硒土壤2 647 hm²,主要分布于寒武系灰岩、碳质页岩、钙质泥岩等岩石出露区,指示土壤富硒与这套寒武系“黑色岩系”有密切关系。古沉积学研究认为,黑色岩系形成于缺氧滞水的沉积环境,富含有机质的海底沉积物大量吸附来自地幔的硒,成岩后形成富含硒等元素的黑色岩系。水稻根系土中硒形态组成分析表明,醋酸溶解态硒占比较小,残渣态占比较大,说明水稻根系土中硒可利用性较低。稻米、莲子、草莓及其根系土采样分析表明,稻米对土壤硒的富集系数最高,水稻植株中硒含量具有根>叶>茎≈籽实的特征。