湖北恩施渔塘坝自然硒的分布及其环境意义

自然硒在渔塘坝富硒碳质岩层及其附近的土壤、废弃“石煤”堆中广泛发育。渔塘坝自然硒的空间分布与富硒碳质岩层密切相关，其纵向分布整体与富硒碳质岩层的走向一致，局部地段呈片状或环带状；横向上沿着富硒碳质岩层的倾向方向，从二叠纪茅口组的碳质硅质岩层到吴家坪组的碳质页岩层，自然硒的发现由易到难。渔塘坝当前的地质环境有利于自然硒的形成和保存，且一旦在表生环境形成后将会在特殊的地段发生次生富集。但是，自然硒形成的地质环境一旦被人类活动打破，暴露于地表的自然硒也能够发生迅速的氧化而再次迁移，进入河流和当地居民的食物链系统。因此，渔塘坝及恩施地区广泛分布的富硒碳质岩层为硒中毒的发生提供了必要条件，当荒地开垦或开挖“石煤”等人类活动为自然硒的氧化和迁移提供充分条件时，硒中毒的发生仍将不可避免。     

湖北恩施首次发现硒超富集植物

湖北恩施地区富硒的二叠系炭质硅质岩和炭质页岩(石煤)岩层广泛出露地表,风化淋滤造就了恩施地区富硒的环境,20世纪60年代曾经爆发了世界上首例人群硒中毒事件,迫使渔塘坝居民整体搬迁.     

湖北恩施渔塘坝地区发现的系列硒矿物

湖北恩施渔塘坝发现了自然硒和硒的系列矿物.硒矿物有自然硒、方硒铜矿、硒铜蓝、水硒铁石、硒银矿和难以定名的Fe-Se矿物,含硒矿物有含硒黄铁矿和含硒黄铜矿.自然硒分布广泛,成因上可分为原生型、次生型和"石煤"燃烧型.自然硒与方硒铜矿的矿物组合在高炭质泥岩中比较发育,而与硒铜蓝和方硒铜矿的矿物组合主要分布在紧邻断层面的炭质硅质岩中,水硒铁石及未确定的Fe-Se矿物主要见于富硒炭质页岩露头、废弃"石煤"堆和石窑的废渣堆.自然硒、水硒铁石和铜硒矿物的大量发育,表明不同氧化还原条件对硒的表生迁移和转化起着重要作用.     

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。     

滇中易门地区富硒土壤物质来源及其天然富硒野生菌初步研究

不同地区、不同层位土壤中硒含量分布不均匀,依据局部富硒土壤线索开发不同的天然富硒食品是发展当地特色农业研究的一个重要方向。云南省1∶25万昆明—玉溪多目标地球化学调查及云南1∶5万二街幅等四幅区域地质调查项目资料显示,尽管云南省表层土壤总体相对贫硒,但在滇中易门普家村—铜厂乡—西山村—狮子山—禄丰土官镇一带局部低山丘陵地区存在约400 km~2的富硒土壤,土壤硒平均含量达0.54μg/g,而普家村菜子山一带土壤硒含量最高达136μg/g;各地球化学剖面均显示出硒元素呈现出表聚性规律,硒元素在表层土壤中均大于深层土壤,而深层土壤硒含量则大于母岩硒含量,不同的基岩岩性硒含量表现出炭质板岩大于泥质板岩大于粉砂质板岩大于白云岩,与炭质、黏土质、泥质、有机质呈正相关性。并据此线索在当地新发现了大批天然富硒微生物(野生菌)及蔬菜。初步研究表明当地富硒土壤的形成与特定地质背景有关,而生产天然富硒野生菌及蔬菜的土壤环境相对优越。     

恩施渔塘坝富硒碳质岩石中硒的形态分析

湖北恩施渔塘坝是中国人群硒中毒爆发性流行的地区,也是恩施较为典型的高硒地区之一。其北部出露的富硒碳质岩石,通常认为是渔塘坝硒的主要来源。采用7步连续化学浸提技术,将富硒碳质岩石中硒分为水溶态、可交换态、有机态、元素态、酸性提取态、硫化物／硒化物态和残渣态硒,使用氢化物-原子荧光法测定了岩石总硒和硒形态。结果表明,碳质页岩和碳质硅质岩中硒主要以有机态、硫化物／硒化物态和可交换态硒为主,碳质泥岩中硒以有机态、元素态和硫化物／硒化物态硒为主。碳质泥岩中的水溶态硒显著低于碳质页岩和碳质硅质岩中的水溶态硒,但元素态硒的比例显著高于后两者,说明碳质泥岩是富硒碳质岩层中硒易于富集的场所。富硒碳质岩中的可利用态硒主要以Se^4＋为主,而非是Se^6＋和有机硒。可交换态和有机结合态硒中Se^4＋与岩石总硒的显著正相关关系表明,Se^4＋离子的分布影响着岩石总硒,有机质与粘土在硒富集的地球化学过程中承担了重要作用。     

鄂西地层硒的分布、富硒岩石成因及硒的来源

鄂西地区硒元素主要富集在二叠系孤峰组与吴家坪组炭质硅质岩中,而其他地层"黑色岩系"中硒含量却很低。富硒炭质硅质岩微量元素中w(As)和w(Sb)分别是沉积岩丰度的1.65倍和4.22倍,U/Th平均值为7.9、Co/Ni平均值为0.042,稀土元素具有明显Ce的负异常特征,指示了富硒硅质岩以热水成因为主,而微量元素Mo、V含量较高,证明又受到生物因素的叠加影响。岩石La-Th-Sc以及Th-Sc-Zr/10图解表明"黑色岩系"形成于大陆岛弧的构造环境。富Se岩石的Cr元素含量也较高, Cr是典型的地幔元素,表明地幔物质参与了"黑色岩系"的成岩作用。孤峰组炭质硅质岩层间凝灰质黏土岩锆石U-Pb年龄约264 Ma,在时代上与峨眉山玄武岩起始喷发时间一致,表明孤峰组硒的来源与峨眉山玄武岩的持续喷发相关。吴家坪组炭质硅质岩层间凝灰质黏土岩的锆石U-Pb年龄为253～248 Ma,与西伯利亚大火成岩省火山喷发时间高度吻合,说明吴家坪组硒的来源可能与西伯利亚大火成岩省关系密切。     

恩施硒中毒区土壤高硒的成因:自然硒的证据

在湖北恩施渔塘坝土壤硒分布的调查过程中,发现不同地段田地土壤中存在异常高硒样品。其硒含量变化范围是346~2018 mg/kg,平均(899±548)mg/kg(n=11),相对于坝内成土基岩和耕作土硒含量0.5 mg/kg与3.5 mg/kg的水平而言,表明这些土壤硒受到了外来源硒的严重污染。扫描电子显微镜的观察表明,这些土壤样品中均有大量晶体状自然硒的出现,其特征类似燃煤型成因的自然硒,证实了上世纪50年代后期恩施当地居民石煤火熏土作肥的耕作方式,并直接导致了田地土壤硒的骤然增加。渔塘坝当地居民在1963年间的硒中毒爆发性流行,乃至恩施地区人畜硒中毒的普遍流行,极可能是人为因素引起。     

湖北省富硒资源的地质特征及利用区划

在系统收集并综合相关成果资料的基础上,结合野外典型区域样品的采集和补充,全面分析了湖北省不同类型硒资源地质特征,并对其利用区划进行了探讨。研究表明:湖北省富硒地层主要有寒武系(32.1%)、二叠系(29.8%)及震旦系(25.8%);富硒岩石主要为炭质页岩、炭质板岩、硅质岩、炭质硅质岩和含炭页岩;表层富硒土壤主要分布于江汉平原区、恩施地区和鄂东南地区。主要为湖积、冲积成因。恩施地区的高硒和极高硒土壤与二叠系富硒地层及双河硒矿点和矿化点的分布相吻合。鄂东南地区富硒土壤一方面与二叠系地层有关,另一方面与鄂东南地区硒的伴生矿床有关。     

渔塘坝微地域硒分布的景观地球化学研究

选取迄今世界上唯一发生过人群硒中毒爆发性流行的地区－－湖北恩市双河乡渔塘坝为研究区。研究表明,在表生中－－强风化环境中,硒是个相当活泼的元素。在渔塘坝０．０１ｋｍ＾２的微地域内,土壤硒、玉米硒的分布存在着显著的不均一性。微地形、淋失条件是影响二者硒贪主其分布的主要因素。土壤硒含是基本决定了玉米硒含量。渔塘坝中硒在玉米中的基本分布规律是雄花、雌蕊〉叶〉籽〉根〉茎,上部叶片〉下部叶片、上部茎节〉下部茎     

浙西常山地区富硒土壤特征及成因分析

通过浙西常山地区表层土壤的调查研究,发现大面积富硒土壤,总结了该地区表层土壤硒含量分布特征。研究区内表层土壤硒含量均值为0.44×10^-6;不同土壤类型硒含量差异较大,其中石灰(岩)土土类硒含量最高,平均值为0.58×10^-6;不同母质条件形成的土壤硒含量差异较明显,全新世洪冲积物形成的土壤硒含量最高,平均值为0.59×10^-6。概率累积曲线表明,常山地区外源输入组分对土壤硒的影响小。土壤硒含量与V、Mo、Ni、Cr、S、Cu、Cd等含量呈显著正相关性(P<0.01),与有机质关系密切(r=0.35),而与土壤pH相关性不明显。西阳山组泥灰岩、荷塘组炭质页岩、硅质岩及宁国组炭质页岩等岩石硒含量较高。土壤硒继承了岩石硒,硒含量高的岩石分布面积广是形成富硒土壤的重要原因。     

三江平原西部土壤硒分布特征及其影响因素

近年来在黑龙江三江平原局部地区发现有珍贵的富硒土地,但对三江平原土壤硒的分布以及土壤硒含量的控制因素研究较少.三江平原西部地区土地质量地球化学调查发现,该区表层土壤主要以足硒为主,未见硒中毒土壤,富硒土壤主要分布于完达山山前至沿挠力河之间的冲湖积低平原地区,少量分布于萝北县城北部的湖成剥蚀台地,硒不足或硒潜在不足地区主...     

山东省淄博市博山区富硒土壤分布及发育影响因素初步探讨

以淄博市博山区土地质量调查工作为基础,研究了该区硒的地球化学特征,探讨了土壤富硒来源和影响因素。研究发现:博山区土壤中硒的背景含量远高于全国土壤背景值,达到0.43 mg·kg^(-1);研究区50.09%的土壤处于足硒状态,42.89%的土壤处于富硒状态,富硒土地资源丰富。土壤硒含量的分布受成土母质、土壤类型和有机质等影响明显,主要受成土母质控制,具有明显的继承性;广泛出露的富硒岩层(特别是煤矿层)是影响土壤含硒量高低的主要因素。     

江苏宜溧富硒稻米产区地质地球化学背景

江苏宜溧地区分布有400 km2多的富硒土壤,并产出天然富硒稻米。通过系统分析研究宜溧富硒稻米产地的稻米、土壤、岩石、水样的Se等元素地球化学数据,探讨了控制宜溧地区富硒稻米产出的主要地质环境及地球化学背景因素,总结了Se等元素在米-土-岩之间的分布迁移特征。结果显示:(1)宜溧地区产出的富硒稻米主要受富硒耕地控制,稻米Se与耕地土壤Se、Corg.之间存在显著正相关性,米Se与土Se的相关系数R=0.81,土壤Se≥0.5 mg/kg的耕地中富硒稻米检出率为100%;(2)二叠系煤系地层中的杂色泥质粉砂岩、页岩是主要富硒原岩,其平均Se含量达到17.22 mg/kg,比当地土壤中Se高出5倍以上。富硒原岩沉积厚度越大,其上覆土壤的Se含量越高;(3)上述富硒岩层中夹杂一层几到几十厘米厚的铁锰结核透镜状沉积物,富集Fe、Mn、Cd、S、P等,其风化形成土壤可能富集Cd,但富硒稻米中未检测到Cd超标;(4)耕地土壤中有效Se小于0.02 mg/kg,有效Se占土壤Se的比例为0.16%~2%。富硒耕地土壤总体偏酸性,其p H一般介于4.6~6.5,富硒原岩更偏酸性,其p H一般介于4.2~5.5;(5)Se从源头向耕地迁移也是一个不断均匀化的过程,地势、气候条件、断层等对富硒耕地的分布有影响,山间盆地、沟谷、山前平原是形成天然富硒耕地的主要场所,特定断层可成为天然富硒耕地的边界。     

天然富硒土壤成因分类研究及开发适宜性评价

天然富硒土壤的形成常受控于成土母质,空间上与黑色岩系、含煤岩系、炭质泥(页)岩、泥质灰岩、火山岩等富硒岩石分布区密切相关。不同成因类型的富硒土壤开发适宜性差异较大,但目前尚无天然富硒土壤系统的成因分类方案。本文通过整理我国主要天然富硒土壤成因,按土壤硒来源的主要控制因素——成土母质,在现有分类方案基础上,将天然富硒土壤成因归纳为3个大类、10个亚类。对黑色岩系型、含煤岩系型、火山岩型、浅变质岩型等4种重要亚类的富硒土壤主要特征及开发适宜性进行概略评述,并据此提出天然富硒土壤开发适宜性评价指标。     

江苏土壤硒分布特征及富硒土地资源开发利用潜力

基于江苏1∶25万多目标区域地球化学调查的土壤Se含量数据,结合相关农业地质环境调查研究资料,总结土壤中Se分布的基本特点与规律,分析江苏有限富硒土地资源的开发利用潜力与对策。结果显示：在均匀覆盖全省的24 186个表层土壤样品中,富硒土壤（Se含量≥0.4 mg/kg）占比＜3%;全省土壤Se分布不均匀,耕层土壤富硒趋势相对明显,其中宜溧地区是全省富硒土壤分布最集中的地段,属于原岩风化残积型富硒土壤,当地已产出天然富硒大米与茶叶;全省富硒土壤有6个成因类型,成土母质与土壤类型差异是导致Se分布不均匀的重要因素;全省富硒土地资源开发利用潜力较大,开发过程中要做好生态富硒产业与重金属污染防治等统筹兼顾的5项规划,并尽早解决土壤-植物系统Se分布迁移的控制因素等4个技术瓶颈。     

浙江富硒土壤资源调查与评价

浙江省农业地质环境调查发现,浙北、浙东、浙中地区富硒土壤呈大面积分布。不同类型土壤中,以石灰岩土硒含量最高,黄壤和红壤硒含量次之;不同类型成土母质中,以残坡积物硒含量相对较高;不同类型岩石中,以石英砂岩、硅质岩和中深变质岩硒含量较高,高于中国东部地壳丰度值。富硒土壤主要分布于富硒岩石和煤系地层区。硒多富集在土壤表层,由地表向深部含量迅速下降。根据土壤背景值和硒生态景观分级标准,建立了富硒土壤评价标准,划分硒含量等级区,圈定了浙江省富硒土壤分布。     

江苏富硒土壤成因类型及其元素相关性分析

在综合分析江苏区域生态地球化学调查和局部土地质量地球化学评估等相关数据的基础上，通过元素含量地球化学参数统计、相关分析和R型聚类分析等方法，探讨了江苏富硒土壤的主要成因类型及元素相关性特征。研究结果显示，江苏富硒土壤主要分为母岩型、沉积型、叠加型3大成因类型：母岩型富硒土壤源于富硒岩石，属于典型的原生富硒土壤，具有厚度大（最大厚度>150 cm）、Se含量高（多介于0.5～0.8 mg/kg之间）、与多数重金属元素无显著相关性等特点，其生态环境质量相对更优越，开发利用价值相对最高，岩石中Se的富集程度以及富硒岩层的产状、厚度、分布与地形条件是制约该类型富硒土壤生成与利用的关键因素；沉积型富硒土壤缘于特殊第四纪沉积作用，潟湖相沉积物是其基本成土母质，富硒土壤形成要经历成土母质初始富集、成土过程分选富集和成土后期表生富集3个阶段，土壤Se含量多在0.3 mg/kg左右，厚度多在30 cm左右，分布范围相对较大，土壤中Se与OM之间、多个元素对之间都具有显著正相关性，OM、pH、Eh、CEC、黏土矿物和Fe-Mn氧化物含量等都是制约该类型土壤Se迁移富集的重要因子，元素特征组合为Se-OM-N-CEC-Mg；叠加型富硒土壤缘于人为活动，其形成与自然成土过程或第四纪沉积作用基本无关，施肥、“三废”排放、河泥、粉煤灰扩散等可能是导致局部土壤富硒的主要因素，土壤Se含量一般为0.5～0.6 mg/kg，分布不均匀，富硒土壤厚度一般＜20 cm，元素特征组合为Se-Hg-As-Ca-pH，富硒土壤中As、Cd、Hg、Pb等重金属相对富集，开发利用此类富硒土壤须持审慎的态度。     

浙北平原区土壤硒地球化学研究

基于嘉善县基本农田质量调查和嘉善县富硒土地资源专项调查中高密度的土壤硒数据及其它测试指标,对浙北嘉善表层土壤硒的含量、分布及影响因素进行了初步研究。分析结果显示,嘉善土壤总量硒平均值为0.33mg/kg,在干窑——姚庄一带存在约57km~2的富硒土壤(Se≥0.40mg/kg);不同土属硒含量差别不大;硒在土壤剖面中分布的总体趋势是硒在表土层聚集;嘉善富硒土壤以有机结合态和腐植酸态两种形态为主,残渣态也占有一定比例。结合全量硒与有机碳的相关性分析和富硒土壤的硒形态分析等结果,本研究认为高硒背景与有机质吸附对嘉善富硒土壤的形成起到了关键作用,改变了嘉善缺硒的认识。     

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…