四种浸提剂对果园与菜地土壤有效硒浸提效果的对比研究

有效硒是评价土壤中硒对植物供给能力的重要指标,我国目前尚无测试有效硒的国家标准方法。浸提剂的选择对于准确测定有效硒的含量至关重要,本文根据浸提的有效硒与硒形态的关联性来确定最优浸提剂种类。实验中选取了碳酸氢钠、磷酸二氢钾、硝酸和盐酸四种浸提剂,对天津果园和菜地的土壤进行有效硒浸提,采用原子荧光光谱法测定各形态硒的含量,并分别对浸提的有效硒与水溶态+离子交换态+碳酸盐结合态硒的最小值、25%处数据值、中位数、75%处数据值和最大值进行比较分析和差异性检验。结果表明:采用碳酸氢钠和磷酸二氢钾提取菜地土壤有效硒的平均含量均约为0.039mg/kg,高于硝酸和盐酸的提取量;采用碳酸氢钠、磷酸二氢钾、硝酸和盐酸提取果园土壤有效硒的含量依次降低。两种土壤中,磷酸二氢钾浸提有效硒的最小值、25%处数据值、中位数、75%处数据值和最大值与水溶态+离子交换态+碳酸盐结合态硒的含量最为接近,而且无显著差异性。研究认为,0.1mol/L磷酸二氢钾适合作为天津果园和菜地土壤有效硒的浸提剂。     

苏打盐碱土对氮转化的影响

以苏打盐碱土中的主要成分NaHCO₃作为主要影响因素,通过室内培养方法,研究不同苏打盐碱化条件对氮的吸附、矿化、硝化及反硝化作用的影响。结果表明,在不同NaHCO₃质量浓度影响下：NH⁺₄-N吸附符合Langmuir吸附等温式;矿化模型符合一阶动力学方程,随着NaHCO₃质量浓度的增大,潜在矿化势(M₀)和矿化速率常数(k_m)分别由358.48 mg/kg和0.088 d^-1降低到337.08 mg/kg和0.059 d^-1;硝化作用符合“S”形曲线模型,随着NaHCO₃质量浓度的增大,最大速率（k_max）由22.56 mg/(kg·d)降低到16.68 mg/(kg·d);反硝化作用符合零阶动力学方程,但NaHCO₃与Na₂CO₃混合质量浓度变化对反硝化速率常数(k_d)影响不显著。随着NaHCO₃质量浓度的增大,苏打盐碱土中NH⁺₄-N吸附、有机氮矿化和硝化作用均受到抑制。     

内蒙古通辽市科尔沁区土壤硒地球化学特征

对通辽市科尔沁区土壤与农作物中硒元素地球化学特征及影响因素的系统研究显示，研究区土壤硒含量水平普遍较低，且空间分布不均，仅局部达到足硒水平.硒元素主要富集在表层土壤中，且与有机碳、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、P等呈正相关关系，表明土壤中有机碳、黏土矿物、铁锰氧化物对硒元素地球化学行为有重要影响.研究区土壤呈碱性至强碱性，富硒农作物并不严格产出在富硒土壤中.因此，开发富硒农产品要综合考虑土壤硒含量、土壤有效态硒含量、农作物硒含量、土壤理化性质及地理景观等因素.     

从富硒石煤回收制备粗硒的新工艺

通过实验研究了湖北恩施富硒石煤燃烧中烟气硒的回收, 提出了一条回收制备粗硒的有效途径, 即采用高效钙基吸附剂固定石煤燃烧排放的硒, 用亚硫酸钠还原硒化合物制备出粗硒产物.模拟实验确定了Na₂SO₃还原硒的最佳条件: 还原温度353 K, 还原时间15 min, HCl浓度4 mol·L-1, 亚硫酸钠加入量(质量比)Na₂SO₃∶Se最佳比值为6, 硒的回收率达98.48±1.95%(n=3), 在实验应用中也得到了较好的回收率.XRD和SEM-EDS分析表明产物硒的晶型和纯度等是受反应体系中多种因素共同影响的.      

基于DGT技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析

硒是生态环境中重要的微量元素之一,如何准确评估其生物有效性一直存在争议。在四川省广安市邻水县采集了60套农作物及其根系土样品,分析其Se含量和理化性质。同时基于梯度扩散膜技术对土壤有效Se含量进行分析,并对土壤有效Se含量的影响因素进行探究。结果表明,研究区土壤Se含量为0.15~2.42 mg/kg,均值为0.48 mg/kg,不同类型土壤Se含量差异明显,石灰土(1.06 mg/kg)>黄壤(0.78 mg/kg)>紫色土(0.28 mg/kg)>水稻土(0.27 mg/kg)。石灰土和黄壤有机质含量和总铁(TFe₂O₃)含量明显高于其他类型土壤。研究区内不同类型土壤的DGT-Se明显不同,与土壤Se含量分布相反。相关性分析表明土壤DGT-Se与Se含量、TFe₂O₃含量、S含量、有机质含量、pH值、Al₂O₃含量显著相关,受理化性质影响导致不同类型土壤中DGT-Se的差异。水稻根系土壤DGT-Se与水稻籽实Se含量显著正相关,用DGT可以较好地表达水稻-根系土系统中土壤Se的生物有效性。基于DGT技术评估预测区域尺度农业土壤有效Se含量时,需充分考虑土壤类型及其理化性质。     

内蒙古通辽市科尔沁区土壤硒地球化学特征

对通辽市科尔沁区土壤与农作物中硒元素地球化学特征及影响因素的系统研究显示,研究区土壤硒含量水平普遍较低,且空间分布不均,仅局部达到足硒水平.硒元素主要富集在表层土壤中,且与有机碳、Al₂O₃、TFe₂O₃、Mn、P等呈正相关关系,表明土壤中有机碳、黏土矿物、铁锰氧化物对硒元素地球化学行为有重要影响.研究区土壤呈碱性至强碱性,富硒农作物并不严格产出在富硒土壤中.因此,开发富硒农产品要综合考虑土壤硒含量、土壤有效态硒含量、农作物硒含量、土壤理化性质及地理景观等因素.     

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。     

湿地生态系统土壤粘粒矿物组成特征研究

以吉林省7种不同类型土壤(沼泽土、草甸土、潜育黑土、潜育白浆土、水稻土、泥炭土、暗棕壤)为研究对象,在野外采样和室内分析的基础上,对湿地土壤质地及化学组成进行分析,研究土壤粘粒矿物组成特征,探讨其形成机理及演化规律。结果表明：1)土壤质地类型均为壤质土;2)土壤化学组成以SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃为主,且w(SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃)>80%;3)土壤硅铝率、硅铝铁率呈现出相同的趋势,潜育黑土>草甸土>泥炭土>暗棕壤>沼泽土>潜育白浆土>水稻土;4)草甸土、潜育白浆土的粘粒矿物组成以伊利石为主,其他土壤均以伊蒙混层为主;5)利用同步辐射装置对暗棕壤进行对比分析,鉴定出了常规光谱中未被识别的矿物(斜长石、伊/蛭混层)。同步辐射衍射光谱具有扫描辨识度强等多种优势,可以成为土壤粘粒矿物特性分析的有效技术。     

宁夏石嘴山地区富硒土壤及其利用前景

通过对宁夏石嘴山地区8 835件土壤样品及240套农作物—根系土样品Se分布及其相关调查数据的统计分析,总结了当地富硒土壤的元素地球化学特征,探讨了其开发利用前景及相关问题。结果表明：(1)圈定的富硒土地总面积约705 km²(根据宁夏地方标准,土壤Se含量≥0.222×10^-6为富硒土壤),土壤Se平均含量与全国平均值相当,而土壤有效Se含量相对较高,在土壤全Se中占比5%左右;(2)富硒土壤pH大于7.5,有机质含量小于10.26%,无重金属污染,Se与有机质、B、Mn、Mo、Cu、Zn呈显著正相关性,与pH呈负相关性;(3)土壤有效Se与全Se的相关系数为0.39,与有机质、阳离子交换量、N的相关系数为0.33～0.5;(4)富硒土壤中抽检到富硒小麦等10类富硒农产品,其中小麦吸收土壤Se的能力最强,平均生物富集系数为0.174;(5)本区特有的富硒土壤资源具有极高开发利用价值,应加强特色富硒作物(小麦、稻米、枸杞、葡萄等)的研发力度及相关富硒标准的研制,通过综合研究、科学规划以促进当地富硒土地资源的合理开发利用。     

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。     

铁盐淋洗剂对稀土污染土壤的淋洗修复研究

稀土矿的大量开采,加剧了土壤污染,危害居民健康。本研究采用不同三价铁盐(Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₃和FeCl₃)对稀土污染的农田土壤进行淋洗修复,同时对比其他无机盐(亚铁盐、镁盐、铵盐和钠盐)的淋洗效果;并研究三价铁盐淋洗剂浓度、液固比和淋洗时间对稀土元素(REE)去除效果的影响。结果表明,三价铁盐对REE的淋洗率高达41.7%～54.3%,显著高于其他无机盐(0.2%～26.8%);三价铁盐的最佳淋洗时间为1440 min,当淋洗剂浓度从5 mmol/L增加到50 mmol/L的过程中,土壤中REE淋洗率显著增加,淋洗率随淋洗液固比(1∶1～5∶1)的升高而增加,其中,淋洗剂浓度对REE去除率的促进作用显著大于液固比。在优化淋洗条件下,Fe₂(SO₄)₃对REE的淋洗率为54.3%,显著高于Fe(NO₃)₃(46.1%)和FeCl     

基于作物Cd富集系数的土壤有效态Cd化学浸提方法筛选

土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提方法较多,但缺乏针对不同性质土壤中有效态Cd的普适性浸提方法已成为Cd污染土壤风险评价技术瓶颈。本研究采集了全国9个不同性质农田土壤,以水稻、小白菜和玉米为测试作物,通过外源添加方法制备Cd污染土壤,结合土壤培养和盆栽实验,测定了5种常用化学浸提方法,包括中性无机盐浸提方法(CaCl₂浸提法)、弱酸浸提法(HCl浸提法)、络合螯合剂浸提方法(DTPA和ETPA浸提法)和组合浸提方法(Mehlich-3(M3)浸提法)对不同性质土壤中有效态Cd浸提效果及其与作物Cd吸收的量化关系,筛选适用于不同性质土壤中有效态Cd的通用浸提方法。结果表明,不同化学浸提法提取的土壤有效态Cd含量间具有显著差异,不同浸提方法对土壤中Cd的浸提率(%)为DTPA≈EDTA≈HCl> M3≈CaCl₂。不同化学浸提态Cd与作物Cd吸收的相关...     

新疆若羌县农用地表层土壤硒氟碘地球化学特征

以新疆若羌县农用地表层土壤为研究对象,分析测定了2016年采集的142件表层土壤样品硒(Se)、氟(F)、碘(I)、Al₂O₃、SiO₂组分含量及有机碳(OrgC)、全氮(N)、pH等理化指标,据此重点探讨了研究区土壤中生命元素Se、F、I含量及其分布和影响因素,分析了不同成土母质、土壤类型中Se、F、I的含量特征。结果表明,研究区土壤呈碱性—强碱性,Se、F、I含量平均值分别为0.23×10^-6、645×10^-6和1.06×10^-6,其中Se、I含量低于全国表层土壤背景值,F含量远高于全国表层土壤背景值。Se、F、I三者相互呈正相关,且均与全氮(N)呈显著正相关,Se与SiO₂呈负相关,I与Al₂O₃呈正相关;母质类型和土壤类型是影响Se、F、I含量及其分布和地球化学特征的重要因素。对比不同成土母质区土壤元素含量,洪积物区土壤中Se、F、I含量较高,而在冲积洪积物区土壤中含量最低。对比不同...     

赣州市土地质量地球化学评估及其富硒特征研究

摘要: 基于赣州市多目标区域地球化学调查获得的表层土壤数据,对赣州市土壤硒的地球化学特征进行研究,并开展了土地质量地球化学评估。赣州市土壤硒的变异系数属于中等起伏型,局部存在富硒土壤或贫硒土壤,Se含量与pH值呈显著负相关。富硒土壤面积为4 224 km²,占总面积的10.76%; 硒含量适量的土壤面积为29 248 km²,占总面积的74.49%; 硒含量处于边缘的土壤面积为5 280 km²,占总面积的13.45%; 缺硒土壤面积为512 km²,占总面积的1.30%。评估区土地质量整体良好,以优良等级土壤为主,占评估区总面积的57.83%,中等等级土壤占评估区总面积的40.01%,差等级和劣等级土壤较少,占评估区总面积的2.16%。     

广西钦州典型农业区表层土壤Se含量分布特征及影响因素

为了解广西钦州典型农业区表层土壤中Se含量水平和空间分布特征,系统分析Se含量分布的影响因素,为富硒土地的规划利用提供科学依据,在钦州市新光农场采集348件表层土壤样品,利用多元统计分析、冷热点分析、地理探测器等方法,讨论不同因素对Se元素分布的影响。结果表明：研究区表层土壤中Se含量为0.07～2.56 mg/kg,平均值为0.91 mg/kg, 89.38%的土壤样品符合富硒标准;Se含量在空间上呈聚集分布状态,热点区域主要位于研究区西部和西北部;数理统计分析表明,以泥盆纪碎屑岩、碳酸盐岩为成土母质的土壤具有较高的Se含量,Al₂O₃和Fe₂O₃与Se含量相关性显著;地理探测器分析表明,Al₂O₃、Fe₂O₃、成土母质和有机质含量对Se含量的空间变异能力解释能力较强。综合分析表明,成土母质和土壤理化性质是土壤Se含量空间分布的主要影响因素,研究对钦州富硒土地调查与利用有较好的参考价值。     

西藏白朗县农田系统硒含量特征及影响因素

富硒土地开发在全国各地区普遍开展并取得显著成果,然而西藏地区目前尚无报道有关富硒的土地或作物。本文以西藏白朗县重点耕地区为研究对象,讨论土壤、作物中的硒含量特征及影响因素,支撑服务西藏高原地区的富硒土地开发及利用。结果表明,研究区土壤Se含量范围为(0.05～0.76)×10^-6,高于西藏土壤背景值0.15×10^-6;研究区76.83%土地面积为足硒,根据碱性土壤Se标准阈值(w(Se)≥0.3×10^-6)划定,Se含量高于0.3×10^-6的土地面积45.43 km²。进一步研究显示,富硒土壤分布区域青稞籽粒中Se含量范围为(0.017～0.17)×10^-6,平均含量为0.063×10^-6,油菜籽籽粒中Se含量范围为(0.043～0.14)×10^-6,平均含量为0.078×10^-6。富硒土壤区域根系土结果表明,涅如组地层控制着土壤中Se的来源,土壤Se和有效Se含量与N、P、碱解氮、速效磷等...     

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。     

吉林西部盐碱农田有机碳矿化和激发效应对氮磷添加的响应

为了研究不同盐碱程度旱田和水田土壤有机碳（SOC）矿化对氮、磷添加的响应,定量化其激发效应的大小和方向,选择了吉林西部3块盐碱旱田样地（H1,H2,H3）和3块盐碱水田样地（S1,S2,S3）,采用实验室模拟培养,将无机营养素（（NH₄）₂SO₄、KNO₃和KH₂PO₄）以7种形式添加到0~15 cm表层土壤样本中,在25 ℃恒温箱内连续监测32 d的CO₂释放量,分析7种氮、磷添加处理对SOC矿化和激发效应的影响。结果表明：1）按7种处理形式分别添加200 mg/kg和1 000 mg/kg氮或磷,SOC矿化量和矿化速率均增加了158.5%~876.5%;同一添加物的质量分数越高,SOC矿化量越大,且随着培养时间延长,SOC矿化速率呈逐渐降低的趋势。2）在培养期间,各添加组均产生了正激发效应。3）在培养期间,部分处理组的SOC矿化、激发效应和碱化度表现出显著负相关性（显著性水平p<0.05）。碱化度越大,SOC矿化作用和激发效应越弱;矿化作用越大,正激发效应越低。4）与水田土壤相比,旱田SOC矿化和激发效应对添加氮、磷的响应更大。     

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。     

新疆天山北麓中段孔隙水水化学特征及苏打水的成因

天山北麓中段受构造控制,水文地质条件较为复杂.研究孔隙水水化学特征及苏打水（NaHCO₃型）形成机制对了解天山北麓中段地下水水文地球化学过程与地质条件之间的联系具有重要意义.基于新疆天山北麓中段平原区209组地下水水样,结合地质条件,采用半变异函数模型、绝对主成分得分多元线性回归模型（PCA/APCS-MLR）剖析了潜水和承压水中水化学类型空间分布特征、地下水化学组分源贡献率、苏打水形成的地质条件控制因素以及水文地球化学作用.结果表明:山前倾斜平原潜水、冲积平原潜水和承压水分别以Na₂SO₄、NaHCO₃和Na₂SO₄型水为主,其中苏打水分别占总水样的7.18%、14.83%、6.22%.承压水中Na+、HCO₃-、TDS空间自相关性较强,潜水中Na+、HCO₃-、TDS空间自相关性较弱,当水中TDS < 1 000 mg/L时更有利于NaHCO₃型水的形成.溶滤-富集因子（F1）、外界输入因子（F2）、原生地质因子（F3）和地质环境因子（F4）对地下水中水化学指标的平均贡献率分别为29.44%、15.99%、7.70%和6.71%.苏打水形成过程不仅受控于矿物溶滤、阳离子交换、混合作用和脱硫酸作用等多种水文地球化学作用,还受到地质环境、地质构造及水文地质条件的影响.