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。     

北京市平原区土壤中硒的含量和分布

通过对北京平原土壤硒含量调查和研究,发现北京平原分布有高硒土壤,其特征为沿平原区西部山前断续出现,在北京市区零星分布。表层土壤硒含量为0.04～5.26 mg/kg,平均值为0.20 mg/kg,深层土壤硒含量为0.043～0.22mg/kg,平均值为0.081 mg/kg,总体趋势是硒在表层土壤富集;各类岩石中以炭质页岩中含硒量最高,北京西部富硒炭质页岩的风化可能为平原区土壤硒的来源。相关性分析表明,土壤中Se与有机质呈正相关性,有机质对表层土壤Se具有强烈的吸附与固定作用。     

安徽石台仙寓地区土壤硒地球化学特征及生物效应

为探讨安徽石台仙寓地区土壤-作物系统中硒的富集及迁移特征,在该区系统采集了岩石、土壤、灌溉水、农作物及根系土样品,研究土壤硒的地球化学特征、赋存状态、主要影响因素及生物有效性等。结果显示:研究区表层土壤硒含量为0.27~15.79 mg/kg,平均值为0.87 mg/kg,显著高于安徽省土壤背景值;土壤硒含量与有机质呈显著正相关,但与pH值无相关性;不同基岩地层的硒含量差异显著,其中蓝田组、荷塘组及皮园村组碳质页岩是该区土壤硒的主要物质来源;土壤硒形态主要为腐殖酸结合态、强有机结合态和残渣态,生物可直接利用形态的硒约占3％。研究区稻谷、茶叶对硒的平均富集系数分别为0.21和0.08,采集的水稻样品全部达到富硒标准,具有良好的富硒产业开发优势。     

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。     

云南省新平县哀牢山地区富硒土壤成因及其影响因素研究

以云南省新平县者竜—戛洒地区1∶5万土地质量地球化学调查评价结果为基础,对该地区富硒土壤的成因及其影响因素进行分析,结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.38 mg/kg,高于全国土壤硒平均含量0.29 mg/kg,按0.4 mg/kg相似文献   

广西三江县土壤硒含量分布特征及其影响因素研究

以广西三江县土壤为研究对象,采集了表层土壤样2 751件和土壤垂向剖面样180件,测定了土壤中硒的含量。利用多元统计分析、地统计学法、GIS空间分析技术和Pearson相关性分析法研究了土壤硒的含量特征和影响因素。结果表明:研究区表层土壤硒平均含量为0.63 mg/kg,变化范围为0.10~14.41 mg/kg。研究区土壤硒资源丰富,足硒和富硒土壤面积为95.87%。土壤硒含量的分布主要受到地质背景的控制,不同成土母岩形成的表层土壤硒含量存在较大差异,寒武系以黑色岩系为母质的土壤硒含量最高,平均含量达2.58 mg/kg,变化范围为0.31~14.41 mg/kg。不同土壤类型中,黄壤硒含量最高,平均含量达0.75 mg/kg,变化范围为0.24~2.07 mg/kg,水稻土硒含量最低,平均含量为0.51 mg/kg;不同土地利用类型土壤硒含量差异较大,除水田为基本自然状态以外,其余地类均呈现富集。研究区表层土壤硒含量总体上受控于深层土壤硒含量,成土过程中表层土壤硒含量发生了次生富集。同时土壤pH、Corg、P、S、Al₂O₃、TFe₂O₃含量和CIA等对土壤硒含量的分布也有一定的影响。     

贵州省长顺县耕地土壤硒元素分布及其影响因素分析

在嵌入式系统下借助语音识别技术设计一套无线控制系统,通过此系统对传统家电进行一些常规的语音与界面人机交互操作,实现包括多设备交互控制、网络连接、数据显示等功能,这将极大提升家居生活的便利性和舒适性。系统采用基于高级精简指令集机器(advanced RISC machine,ARM)处理器+Linux+语音识别库+无线传感器网络的方案,主要包括硬件电路设计和软件开发,控制系统利用语音识别技术对声音进行识别,借助ZigBee模块进行主控系统与终端设备的交互。与传统产品相比,该交互式家居语音控制系统提供多样的识别、交互模式,创新的控制模式及更大范围的识别距离。     

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。     

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外,还与土壤酸碱度(pH)、有机质等因素有关。随着土壤中有机质含量上升,土壤硒含量明显升高;而随着土壤酸碱度的升高,土壤硒含量变低。此外雅江南侧存在富硒土壤,建议当地充分利用富硒土壤,研究不同品种的农作物对硒的吸收特征,通过农田养分管理,提高土壤中硒的有效性,促进当地发展富硒产业。     

巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带富硒土壤地球化学特征及影响因素北大核心CSCD

内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区狼山镇和新华镇一带发现大面积硒高含量区。为研究该地区富硒土壤的地球化学特征及土壤硒含量的控制因素,采集6250件表层土壤样品,并设计5条土壤垂直剖面进行化学元素测试分析。结果表明,研究区耕地土壤硒含量介于(0.06~0.77)×10^(-6)之间,平均含量为0.32×10^(-6),硒的背景值为0.32×10^(-6),是巴彦淖尔市表层土壤背景值(0.20×10^(-6))和中国土壤背景值(0.20×10^(-6))的1.6倍,且研究区耕地土壤中达到富Se水平(0.4×10^(-6)以上)的样品数为1072个,占全部采样点位的17.2%,表明研究区耕地土壤中硒含量相对较高。研究区土壤中硒和营养元素及重金属元素存在正相关关系,与土壤pH存在一定的负相关关系;硒在土壤垂直方向上分布总体上表现出表聚性特征,随剖面深度增加,硒含量逐渐降低。表层土壤中硒含量主要受土壤有机质含量影响,土壤垂直方向上硒含量主要受有机质与粘土矿物影响。     

中国煤中的硒

自然煤中硒的含量很低,对我国1315个煤样的分析资料统计,多数煤中硒含量在0.01～11mg/kg,平均约为2mg/kg。硒在煤中的赋存方式较为多样:黄铁矿是硒的重要载体;方铅矿、硒铅矿等含硒矿物亦可出现于煤中;硒还可以被粘土矿物吸附或与煤中有机物缔合。俗称“石煤”的晚古生代炭质泥岩中硒含量较高,利用不当则给人体健康带来危害。     

赣州市水稻及根系土中硒的含量特征与富硒土壤界限值

以赣州市主要农作物954组水稻及根系土为研究对象,分析了水稻及根系土中硒的含量特征,并研究了赣州市富硒土壤界限值。结果表明,水稻籽实总体富硒概率为53.77%,其中当根系土Se含量≥ 0.4 mg/kg时,水稻籽实的富硒比率高达79.78%。但是在研究区足硒、潜在硒不足和缺硒的土壤中,也发现有一定数量的富硒水稻,说明以0.4 mg/kg为界限划分富硒土壤存在一定的漏判和误判。通过水稻富硒率对比发现,赣州市水稻种植区富硒土壤标准下限值为0.3 mg/kg,此时水稻籽实Se平均含量为0.073 mg/kg,水稻富硒率为72.16%。研究结果对赣州市富硒土壤资源的科学利用和富硒水稻产业的发展具有重要意义。     

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。     

华北北部山西组煤系粘土岩稀土元素地球化学特征

分别采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)和中子活化法(INAA)对采自河北兴隆、天津蓟玉、山西大同和阳泉、内蒙老窝铺以及宁夏石嘴山和石炭井二叠系山西组的11个粘土岩样品进行了稀土元素含量测定。结果表明：研究样品的稀土元素含量变化很大,ΣREE最低49.43 mg/kg,最高478.66 mg/kg,平均165.04 mg/kg,稍低于北美页岩(NASC)的173.21 mg/kg;ΣLREE/ΣHREE介于3.44～21.23之间,平均9.74,与NASC的7.68相近;多为中—重度Eu亏损以及弱—中度Ce负异常。研究样品不具有典型的沉积型泥岩特征,结合薄片鉴定及前人分析结果推论,粘土岩可能分别由中、基性及酸性(偏碱)火山碎屑物质原地蚀变形成,并不同程度地混有陆源沉积物。     

广西武鸣县典型土壤剖面Se的地球化学特征及其影响因素研究

以广西武鸣县典型的碳酸盐岩成土剖面和陆源碎屑岩成土剖面为研究对象,研究了不同成土母质在成土过程中Se元素与其形态在垂向上的迁移变化规律及其影响因素。结果表明：碳酸盐岩和陆源碎屑岩在成土过程中,土壤Se含量均继承了成土母质的特点,且前者在表层明显富集,而后者相对较稳定,算术平均值分别为0.55 mg/kg和1.43 mg/kg。前者的水溶性总硒含量高于后者,平均含量分别为3.48 μg/kg和1.81 μg/kg,但均以硒酸态硒为主,其次是亚硒酸态硒和腐殖酸结合态硒。成土剖面上,土壤Se含量及其形态影响因素研究表明,碳酸盐岩成土剖面上,Se的含量与形态主要受土壤TOC含量和pH值影响;陆源碎屑岩成土剖面上,影响Se的含量及其形态的因素较多,土壤pH值、TOC、Al₂O₃和Fe₂O₃含量以及土壤质地等均对其有不同程度的影响。     

浙江典型富硒区硒与重金属的形态分析

通过对浙江西部龙游地区富硒土壤中Hg、Cd、Pb、As等重金属含量的研究表明,成土母岩中与硒伴生的重金属含量较高,由于特殊的地形地貌、母岩风化物质搬运条件以及有利的土壤理化性质等,土壤中重金属大为减少。异常地段重金属形态分析结果表明:土壤中仅有Cd的全量、离子交换态、碳酸盐结合态和弱有机态较高,分别为0.6mg/kg、22.1%、26.5%、11.4%;Se全量平均为0.89 mg/kg,离子交换态、弱有机态含量分别为1.12%、26.4%,碳酸盐结合态仅为0.62%。尽管如此,区内莲子、稻米等农产品仍表现出高硒低重金属等特点,居民健康长寿,发硒含量高,从而为龙游县开发富硒农产品提供了有利条件。     

Selenium source in the selenosis area of the Daba region,South Qinling Mountain,China

Naore Village in the Shuang'an countryside, Ziyang County, Shaanxi Province is located in the Daba region of South Qinling Mountain. It is one of two selenosis or selenium poisoning areas in China. Crops grown in the area are enriched in selenium. The soil is derived from high-selenium, pyritic, black carbonaceous slate and volcanic tuff of the Lujiaping Formation, Early Cambrian and Late Neoproterozoic in age, which is exposed in this area. The Lujiaping Formation is more than 40-m thick. Selenium content of the volcanic tuff averages 32 mg/kg Se and the black carbonaceous slate averages 22 mg/kg Se, which represent the highest concentrations recorded among all the strata and rocks sampled in the Daba region of South Qinling Mountain. This series of selenium-enriched rocks is also found in other places in the Daba region, South Qinling Mountain, where the soil contains about 10 to 30 mg/kg Se. These zones are latent selenosis zones in the Daba region. In addition, a selenium-enriched black carbonaceous shale, of Early Cambrian age, and containing 10 to 40 mg/kg Se, occurs in several other provinces in the south of China.     

Effects and mechanism of igneous rock on selenium in the tropical soil-rice system in Hainan Province,South China

To illuminate the migration and transformation of selenium(Se)in the igneous rock-soil-rice system,285 pairs of rhizosphere soil and rice samples were collected from the granitoid and basalt areas in Hainan Province,South China.The contents of Se in soils derived from granitoid and basalt are,respectively,0.19±0.12 mg/kg and 0.34±0.39 mg/kg,which are much higher than Se contents in granitoid and basalt.Selenium shows remarkable enrichment from granitoid and basalt to soils.The mobile fraction of Se in soils derived from granitoid is 0.0100±0.0034 mg/kg,which is significantly higher than that of basalt(0.0058±0.0039 mg/kg).Although soil derived from basalt shows higher Se contents,Se contents in rice samples,mobile fractions of Se in soils,and biological concentration factor(BCF)is similar or even lower than that from granitoid.Basalt consist of calcic plagioclase and pyroxene,and are much richer in Fe,Al,and Ca than granitoid.Correspondingly,the basalt-derived soils have higher goethite,hematite,kaolinite,cation exchange capacity(CEC)content,and higher p H than the granitoid-derived soils,which result in higher adsorption capacity for Se and relatively lower Se bioavailability.Soils derived from granitoid and basalt in tropical regions are beneficial to produce Se-rich rice.     

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。     

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。