土壤中硒的形态
土壤-植物系统中的硒

土壤中的硒在微生物和化学作用下 会发生形态转化,影响其生物有效 性。
土壤中硒的含量与分布
土 壤中硒的含量存在显著差 异。
分布规律
土壤中硒的分布受到气候、 地形、母质等多种因素的 影响。
富硒土壤
部分地区存在天然富硒土 壤,具有较高的经济和生 态价值。
03 植物对硒的吸收与利用
硒在自然界中的分布
分布不均
硒在地壳中的含量非常低,且分布不均,导致不同地区土壤中的硒含量差异很 大。
富硒土壤
一些地区由于地质条件特殊,土壤中的硒含量较高,这些地区被称为富硒土壤。
硒的生理作用与健康影响
生理作用
硒是人体必需的微量元素之一,在维持正常生理功能方面发 挥着重要作用。
健康影响
适量摄入硒对预防某些疾病,如克山病、大骨节病等具有积 极作用。
适量的硒可以促进土壤中微生物的活性,提高土壤的肥力。
降低土壤污染风险
适量的硒可以降低土壤中重金属的生物有效性,降低土壤污染的 风险。
05 土壤-植物系统中硒的研 究方法与展望
土壤-植物系统中硒的研究方法
土壤硒含量的测定
通过化学分析法、原子吸收光 谱法、原子荧光法等手段测定 土壤中硒的含量,了解土壤硒 的分布和丰度。
运输途径
吸收的硒通过植物的木质部输送到地上部分,参与植 物的生理活动。
分布规律
不同植物对硒的积累和分布能力不同,通常在叶片、 茎和根部有不同程度的积累。
富集植物
某些植物对硒具有较强的富集能力,被称为“硒指示 植物”。
植物对硒的利用与需求
生理需求
01
适量的硒对植物的生长和发育具有促进作用,如提高抗逆性和
探索土壤-植物系统中硒的高效利用途径
水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制共3篇
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水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制共3篇水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制1水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制硒是人体和动物的必需微量元素之一,有助于调节心脏健康、免疫系统和甲状腺功能,还有防止癌症的作用。
硒在环境中存在多种形态,包括无机的硒酸盐、硒酸、硒化物以及有机的硒氨酸和硒蛋白酶等。
硒的吸收、转运及形态转化机制对于农业生产和人类健康至关重要。
本文将着重探讨水稻和小麦对硒的吸收、转运及形态转化机制。
水稻对硒的吸收和转运水稻是全球主要的粮食作物之一,是人类的重要粮食来源。
水稻对硒的吸收取决于硒的存在形式和土壤pH值。
土壤 pH 值越低,植物对离子形态的硒吸收越高,因为此时硒的不同离子形式容易发生水解,生成较为可溶的氧化硒酸盐 [Se(VI)],进而被水稻吸收。
当土壤 pH 值高于 7 时,植物对硒的吸收下降,硒在这种环境中往往以难溶性硒酸盐 [Se(VI)] 和比离子态更为不活泼的硒化物 [Se(IV)] 的形式存在 [1]。
水稻对硒的吸收和转运主要是通过硒氧化还原酶来完成。
硒氧化还原酶包括GSH-Px、Thioredoxin和Glutaredoxin等,其中GSH-Px是水稻中的主要硒氧化还原酶。
GSH-Px可以将硒化物和硒酸盐氧化为氧化硒酸盐和硒酸。
氧化的硒酸盐可以通过硒转运蛋白SeT1运输到质膜,并进一步转运到遗传物质质粒,分布到不同的细胞器中。
在氧化的过程中,还可形成高等的硒氧化物,如硒蛋白酸盐 [Se(VI)]。
水稻中硒的形态转化主要通过硒酰胺基甲酸酯酶进行,它可将硒酸盐和硒酸酯转化为相应的硒酰胺基甲酸酯。
硒酰胺基甲酸酯是水稻硒代谢中的主要有机硒形式,含有氨基酸和硒之间的共价化学键,并被水稻根系和包括谷壳和胚乳的其他组织积累[2]。
小麦对硒的吸收和转运小麦作为另一种重要的粮食作物,其对硒的吸收和转运机制比水稻复杂。
小麦可在土壤中吸收有机硒和无机硒。
无机硒的形式包括硒酸根、硒酸盐和硒化物等,有机硒则包括硒酸胺、硒酰半胱氨酸和硒蛋白酶等 [3]。
硒元素的地球化学环境特征
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硒元素的地球化学环境特征学校:湖南科技大学院系:土木学院班级:勘查技术与工程一班姓名:余雷学号:0702050107硒元素的地球化学环境特征1硒在自然界中的分布硒是一种稀有的分散元素,同O,S,Te,Po有类似的物理、化学性质。
硒有6种稳定的同位素和2种放射性同位素,5种同素异形体。
硒的化学性质较活泼,在常温下于空气中慢慢氧化生成二氧化硒(黄硒矿SeO2),加热燃烧发出蓝色火焰,在一定温度下可被水氧化。
与金属及氢化合时表现为-2价,而与氧化合时则表现为+4价和+6价。
通常讲硒的分布指在自然界岩石、土壤、大气、水、食物(粮食、蔬菜水果、肉类等)中硒的含量和状态水平。
在全球范围内各种环境介质受到不同因素的作用和影响、以及测量方法和仪器精度的限制,使硒的含量分布和状态水平差异较大。
即使在同一种环境介质中,由于成分和组构的复杂性其赋存的硒也不相同。
尽管硒广泛分布于地壳中,但并不丰富,其丰度仅为0.05~0.09μg/g。
2岩矿石中的硒硒在地表的各类岩石中硒分布极不均匀。
据统计,变质岩硒的含量最高,其次为沉积岩,最低为岩浆岩。
但在每一大类岩石中,不同岩石类型硒的含量亦不相同。
在火成岩中,因硒和硫具有类似的化学性质,硒常以硫化物为寄生载体。
硒在高温热液阶段不构成独立矿物,只有在低温热液阶段,当硫明显不足时才生成为数不多的硒矿物,与方解石、赤铁矿等共生,但规模都较小。
在沉积岩中硒均来自火成岩、变质岩风化,或沉积岩再风化的产物。
硒在页岩中的含量约占地壳总量的40%(黑色岩系)。
在我国已发现多处硒含量高的地区。
其中湖北恩施是我国目前发现的唯一的沉积型Se独立矿床[2]。
据宋成祖(1989)的研究表明,该地区Se的含量可高达8 390×10-6。
1998年在陕南紫阳发现两处高硒区,赋存于下寒武统鲁家坪组碳硅板岩中平均20×10-6;下志留统大贵坪组碳质板岩及含硅石碳中平均为12×10-6,异常面积巨大[3]。
土壤中硒的分布特征及其与人类健康的关系PPT
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中国硒元素生态景观类型图
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2.影响土壤硒含量的因素 n (1)成土母质
n 土壤硒含量的因素受很多因素的影响,很大程 度上取决于成土母质的组成和性质,发育程度 低的土壤尤为如此。
n 低硒母质有近代风沙沉积岩、黄土、花岗岩、 石英砂岩、砂岩、流纹岩等
4-2
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n (4)土壤有机质
n 有机质中硒含量显著高于其载体土壤的硒含量, 一般高出1-2个数量级。土壤有机质含量越高, 硒相应增加。
n 土壤中硒的含量:富有机质土>粗质土>细质土> 粗质土。
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土壤中硒的形态
不同的分类方式
n 按价态的不同可分为元素态硒、硒化物、硒 酸盐、亚硒酸盐、有机态硒化物和挥发态硒 等;
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n (2)成土过程
n 成土过程往往改变成土母质中硒的最初含量、 结合形态及其在土壤剖面中的分布。随着成土 过程的加深,母质对土壤的影响渐趋减弱。
n 硒在土壤剖面中的分异,受到生物富积、淋溶 与黏化作用的强烈影响。
n 土壤酸碱性影响硒存在的形态。
酸性条件亚硒酸盐,碱性条件下以硒酸盐形态存在。
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n 富铁铝化过程,常伴有硒的富积 ,富铝化程度 愈高,则硒含量愈多。
n 淋溶作用则导致土壤贫硒。土壤在淹水后渐渐 转化为还原条件,促使氧化铁等的还原并同时 释放出所含有的硒,从而导致无机硒溶解量增 加并随水下移至土壤底层。
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n (3)土壤质地
n 土壤中硒的多寡亦与黏粒含量密切相关,土壤 质地越黏重,硒含量就越高,即细质地土壤含 硒多于粗质地土壤。
硒几乎存在所有免疫细胞中,补硒可明 显提高机体免疫力。
土壤中硒形态和价态及生物有效性研究
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土壤中硒形态和价态及生物有效性研究【摘要】:硒在土壤中的迁移转化及生物有效性与其赋存形态和价态有关。
本文采集我国16种农田土壤样品,紫阳富硒地区土壤、水体、植物和人发样品以及青海平安-乐都足硒地区土壤和植物样品,分析各生态环境中总硒含量;应用连续浸提技术将土壤硒分为可溶态、可交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等五个形态,土壤硒价态分为四价、六价和负二价;探讨了土壤硒形态和价态与土壤理化性质及生物有效性的关系;并对紫阳富硒地区土壤中内源硒和外源硒在石灰性土壤中的形态转化作用进行了研究。
得到的主要结果如下: 1.我国16种农田土壤平均含硒量为292μg/kg,平安-乐都地区有近60%土壤达到硒足量水平,且以平安县土壤硒含量最高。
农作物中以小麦和玉米等粮食作物,大蒜和胡萝卜等蔬菜中硒含量较高。
紫阳富硒地区土壤中硒含量普遍在5mg/kg以上,最高可达33.4mg/kg;玉米和人发中硒平均含量分别为1.89mg/kg和11.6mg/kg;水体中硒含量大部分低于10μg/L,个别水样最高达40μg/L;灌溉水中硒含量普遍高于5μg/L。
平安-乐都地区以小麦硒富集系数为最高(0.2),玉米、胡萝卜、大蒜次之(0.15),蚕豆和胡麻最小(0.05);紫阳富硒地区作物硒富集系数为0.08,说明紫阳富硒地区虽然土壤硒含量高,但是硒的生物有效性却不高。
2.16种农田土壤和青海足硒地区土壤中硒主要以有机结合态和残渣态硒形式存在,可交换态及碳酸盐结合态硒含量大于铁锰氧化物结合态硒含量,可溶态硒含量最低;在可溶态和可交换态及碳酸盐结合态中以负二价硒含量最高,六价硒最低。
紫阳富硒地区旱地土壤99%以上硒为铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态,且这三种形态硒含量依次递减,可交换态及碳酸盐结合态硒含量约为可溶态硒含量的3倍;水田土壤有机结合态硒含量大于铁锰氧化物结合态,为最高,残渣态硒占总量的百分比与旱地土壤相当,可溶态和可交换态及碳酸盐结合态约占总硒的16%;土壤可溶态硒以六价硒和负二价硒为主,可交换态及碳酸盐结合态组分中大部分只能检测出四价硒。
高效液相色谱-原子荧光光谱法测定土壤中4种有效硒形态
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图1 流动相浓度对4种有效硒形态保留时间的影响 Fig.1 Effectofmobilephaseconcentrationontheretentiontimeoffouravailableseleniumspecies
第 37 卷 第 3 期 Vol.37 No.3
分析科学学报 JOURNAL OF ANALYTICALSCIENCE
DOI:10.13526/j.issn.1006-6144.2021.03.023
2021 年 6 月 June 2021
高效液相色谱-原子荧光光谱法测定 土壤中4种有效硒形态
李爱民1,范俊楠*1,贺小敏1,杨 登2
环 境 中 有 效 硒 主 要 包 括 硒 酸 根 、亚 硒 酸 根 和 有 机 硒 小 分 子 物 质 ,其 中 有 机 硒 小 分 子 物 质 包 括 硒 代 胱 氨 酸、硒代蛋氨酸、甲基硒半胱氨酸和硒肽等。由于有效硒含有多种不同化 学 形 态,因 此 需 要 采 用 不 同 分 离 技术与检测方法联用,以达到有效硒形态的分离检 测,这 是 目 前 硒 形 态 分 析 的 发 展 趋 势[6,7]。 高 效 液 相 色 谱-电 感 耦 合 等 离 子 质 谱 联 用 技 术 ,虽 然 具 有 灵 敏 度 高 、检 出 限 低 、线 性 范 围 宽 等 优 点 ,但 是 仪 器 价 格 昂 贵 , 难以推广。相比较而言,原子荧光光谱法检测硒元素已有现行的国家和 行 业 标 准,在 灵 敏 度、检 出 限 等 方 法性能上与电感耦合等离子质谱法基本相 当 甚 至 更 优。 本 实 验 建 立 了 高 效 液 相 色 谱-原 子 荧 光 光 谱 测 定 土 壤 中 4 种 有 效 的 硒 形 态 ,能 满 足 对 硒 检 测 的 实 际 需 求 ,具 有 推 广 应 用 价 值 。
土壤中硒的赋存状态
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土壤中硒的赋存状态土壤中的硒是重要的微量元素之一,它在人类和动物生命中扮演着重要的角色,但是它的赋存状态却受到了很多因素的影响,因此需要更深入的了解土壤中硒的赋存状态。
硒是土壤中的一种微量元素,其赋存形态一般为有机硒和无机硒。
有机硒主要来源于植物、动物等有机物质的分解而来,包括硒蛋白、硒酵母等。
无机硒则分为硒酸盐和硒酸盐还原态两种,硒酸盐是土壤中较常见的硒形态,硒酸盐的还原态则是一种比较活跃的形态。
土壤中的硒赋存状态与土壤类型、pH值、氧化还原程度等因素密切相关。
在酸性土壤中,硒主要以无机形式存在,而在中性至弱碱性土壤中则以有机形式为主。
此外,硒的赋存形态还受到土壤水分、有机质含量等因素的影响。
在不同类型的土壤中,硒的赋存状态也有所不同。
比如在灰棕壤中,有机硒占主导地位,而在棕壤中则以硒酸盐为主要形态。
此外,在钙质土壤中,硒的赋存形态多为硒酸盐,而在酸性土壤中则以氧还原态为主要形态。
除了土壤类型和pH值等因素以外,氧化还原程度也是影响土壤中硒赋存状态的关键因素。
在氧化还原条件下,硒酸盐会被还原为硒酸盐还原态,而这种还原态则是比较活跃的形态。
在土壤中,硒酸盐还原态的存在形式比较复杂,可能以多种形式存在,比如还原态的硒离子、硒单质、硒化物等。
总的来说,土壤中硒的赋存状态受到了多种因素的影响,但不同赋存状态对人类和动物生命的影响也不同。
一些研究表明,人类和动物对有机硒的吸收和利用效率更高,而无机硒则需要由人体和动物转化为有机形式才能起到生物活性。
因此,了解土壤中硒的赋存状态,可以为农业生产和食品安全提供重要的参考信息。
在未来的研究中,应该进一步探索土壤中硒的赋存形态和相互作用,以更好地保障人类和动物的健康。
硒元素的形态及其转化
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土壤中硒的形态及转化
硒为稀有分散元素,在地壳中含量很少,并且在土壤中的分 布极为不均,甚至因点而异。世界土壤自然含硒量在 0.01 ~ 2.0 μg/g,一般土壤中硒含量约 0.4 μg/g ,刘铮(1996)认为 可以把 0.3 μg/g 作为当今世界土壤含硒量的平均值。我国 土壤硒元素背景值约为0.13 μg/g.元素态硒和有机结合态 硒是土壤中硒的主要成分,分别占到了总硒的 46%和 33%, 可溶态硒和可交换态硒含量较低,分别为总硒的 5%和 13%. 硒在土壤中以多种形态存在,包括元素态硒、矿物态硒、 水溶性硒、吸附态硒、有机态硒和挥发性硒等,硒的价数 有Se6+、Se4+、Se2+、Se0和Se2-等。不同形态硒的化学性 质、生物利用率有所不同,其形态影响硒的有效性。
土壤中的其他元素
土壤除了通过吸附固定作用来影响硒的生物可利用性外, 还可以通过某些离子与硒竞争植物和土壤中的结合位臵 来影响植物对硒的吸收。由于硫和硒在化学和物理性质 上的相似性,含硫化合物施加于土壤中会减少植物对硒 的吸收,硫—硒拮抗效应与硫及硫化合物的形式有关, SO42 -对硒酸盐的影响比对亚硒酸盐更大。相反,在土 壤中加入 PO43 -则会增加植物对硒的吸收,因为 PO43 -易于被土壤吸附,取代了土壤中固结的亚硒酸盐,从 而提高了硒的生物可利用性,但是由于 PO43 -促进了植 物的生长,又会稀释植物中硒的含量。此外,硒元素还 与重金属有较强的伴生关系,两者容易发生拮抗作用, 从而达到相互制约的作用。
土壤的氧化还原条件
硒的氧化还原状况能直接影响硒的价态变化,从而 影响硒的环境生物可利用性。在大多数自然氧化还 原状态下,亚硒酸盐( Se4 +) 和硒酸盐( Se6 +) 是主 要的无机硒形态。在氧化条件下,硒的主要形态是 SeO42 -,其环境生物可利用性升高; 在还原条件下, 氧化态硒在微生物作用下被还原为 Se0和 Se2 -,其 环境生物可利用性降低。
土壤_植物系统中硒的赋存形态及其分析方法研究进展

硒(Se)是一种重要的微量元素,被世界卫生组织列为人和动物所必需的14种微量元素之一。
硒元素主要来源于构成地核外层———地幔的熔岩物质,它的最初来源是火山喷发物和与火成岩活动有关的金属硫化物,次生来源是富硒的生物沉积物[1]。
硒广泛存在于土壤、水体及有机生物体中,其含量虽然较少,但对环境却有着很大的影响。
缺硒会引起很多疾病,如贫血、冠心病、大骨节病、克山病、糖尿病等。
富硒会造成动物碱病、盲目蹒跚病等。
近些年来,研究人员发现心血管病、癌症等多种疾病也和硒有关,它对于肿瘤及癌细胞具有促进分化、抑制分裂的双向调节作用。
同时硒对机体又有一定的毒害,当饮食中的硒含量超过1mg/kg后,会出现中毒症状[2]。
加拿大规定饮用水中硒的最大质量浓度为10μg/L[3]。
不同形态硒化合物的性质有着很大差异,实验证明对动物而言天然有机硒的毒性较无机硒小,生物利用率比无机硒高。
植物对硒的吸收与土壤及水中硒的形态有直接关系。
无机硒主要存在于土壤、水和岩石中,有机硒则普遍存在于动植物体内。
由于不同形态的硒具有不同的化学和生物学特性,因此研究土壤-植物系统中硒的形态对于搞清硒在土壤中的行为及其对植物的土壤-植物系统中硒的赋存形态及其分析方法研究进展①李莉萍1)②王军2)中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所(1海南儋州571737;农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室2中国热带农业科学院橡胶研究所海南儋州571737)摘要硒是人体必需的微量元素。
硒在生命活动中所具有的抗氧化作用,免疫功能等诸多方面的重要性已被人们广泛认识。
本文就土壤-植物系统中硒的存在形态以及在硒形态分析中所应用的各种方法和技术研究进展作一综述。
关键词土壤-植物系统;硒;赋存形态;分析方法分类号S151.9Advances on Existing Form of and Analysis Methodsfor Selenium in Soil-plant SystemLI Liping 1)WANG Jun 2)(1Tropical Crops Genetic Resources Institutes/Ministry of Agriculture Key Laboratory for Utilization of Tropical Crops Germplasm Resources,CATAS,Danzhou,Hainan 571737;2Rubber Research Institute,CATAS,Danzhou,Hainan 571737)AbstractSelenium is a necessary trace element for human health.Its importance in various aspects suchas antioxidation,immunity and the like in the life activity has been widely recognized.The research of the existing form,the analysis method and the technique for selenium in soil-plant system is reviewed.Keywords soil-plant system ;selenium ;existing form ;analysis method ①中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所)[PZS025];农业部热Vol.29,No.22009年2月热带农业科学CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE第29卷第2期Feb .2009李莉萍等土壤-植物系统中硒的赋存形态及其分析方法研究进展有效性具有重要的指导意义。
土壤中硒含量、形态及有效性分析

农业资源与环境学报2014年12月·第31卷·第6期:527-532December2014·Vol.31·No.6:527-532Journal of Agricultural Resources and Environment硒(Se)作为一种稀有的元素,在陆地生态系统中含量较低[1],但其重要性日益被人们所重视[2]。
硒的化学性质活泼,具有有益和有害的双重生物学功能,缺硒和硒过量都会引起生物以及人体的不良反应。
在硒循环过程中,土壤是基础媒介,它通过食物链实现植物、动物以及人对硒的营养要求,全面和客观分析土壤中硒的含量、形态及其影响因素,可以为富硒土壤高效科学利用、生产富硒农产品提供科学依据。
1土壤中的硒含量及其影响因素硒元素主要通过火山/岩浆运动进入地面,在地壳中的平均含量小于0.1mg·kg-1,世界土壤硒含量范围为0.1~2.0mg·kg-1。
我国土壤含硒量变幅较大,“硒都”湖北恩施地区土壤中硒含量最高可达45.5mg·kg-1,而在克山病地区仅为0.06~0.18mg·kg-1。
根据张东威等[3]编制的《中国土壤硒环境质量标准》,我国有72%以上的地区为低硒区或缺硒区,有近7亿人生活在缺硒的环境中。
从地域分布来看,我国土壤硒基本上呈中间低、两边高的马鞍形分布,存在一条由东北向西南方向的低硒带。
土壤中硒含量、形态及有效性分析周越,吴文良,孟凡乔*,刘媛媛,李花粉(中国农业大学资源与环境学院,北京100193)摘要:近年来,硒(Se)对于植物以及人体的有效性逐渐得到重视,越来越多的富硒土壤被发现和利用,但目前人们对于土壤中硒的含量、形态、转化及其有效性还没有形成系统、全面和准确的认识。
本文通过对国内外硒研究文献的整理和分析,认为当前对土壤中硒总量有较全面的数据,但对于硒的植物有效性与其他影响因素之间的关系认识不一,主要原因在于研究前提(土壤类型、气候等)的差异以及不同因素之间的掩盖。
浅谈硒的土壤地球化学特征
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浅谈硒的土壤地球化学特征论文关键词土壤硒;含量分布;形态;影响因素;赋存形态与转化论文摘要硒是一种有关健康的重要元素,介绍了硒的土壤地球化学特征,包括硒的含量分布、形态特征、影响土壤中硒含量的因素及土壤中硒的赋存形态与转化等内容。
1土壤中硒的含量与分布硒的剖面分布特点:①表聚性,即随着土壤深度的增加而降低,干旱、半干旱地区的土壤属于此类;②心土层聚集类,这类土壤由于心土层有黏粒或铁氧化物等聚集,从而与硒结合发生聚集,南方铁铝土和富铁土一般属于此类;③均匀分布类;④随土壤深度的增加而增加的分布类型【3】。
2土壤中硒的形态从世界各地土壤含硒状况中可以看出,Se(Ⅳ)为土壤中主要的硒形态,约占40%以上;以Se(Ⅳ)形态存在的硒,总量不超过10%。
用不同连续分级法均发现有机结合态硒是土壤中硒的主要结合态,硒主要赋存在腐殖质和残余晶格中。
在干旱地区的碱性土壤和碱性风化壳中,硒通常以Se(Ⅳ)形态存在为主,可被植物直接吸收利用;在中性和酸性土壤中,绝大部分硒以Se(Ⅳ)形态存在,并常为土壤黏粒和氧化物胶体吸附固定,不易被植物吸收利用;单质硒和有机质结合的硒则是湿地中硒的主要形态,分别约占土壤总硒的46%和33%,可溶态和吸附态硒含量较低,分别为土壤总硒的5%和13%。
3影响土壤硒含量的因素土壤中的硒有各种来源,有成土母质、化学肥料、大气沉降、人畜粪便、灌溉水、污泥、农用石灰、农、飞尘、机动车尾气等。
【1】土壤硒的含量虽然要受多种因素的影响,但在很大程度上取决于成土母质的组成和性质,发育程度低的土壤尤为如此【7】。
成土过程常常改变成土母质中硒的最初含量、结合特性及其在土壤剖面中的分布。
硒在土壤剖面中的分布,除受生物富集的影响外,强烈地受淋溶和粘化作用的地制约。
成土过程中的黏粒和铁铝氧化物,对硒地化学行为、积累和淋溶具有重要影响。
低硒带土壤形成的主要外因是淋溶作用,土壤中硒多以淋失的阴离子盐存在,在湿润地区硒与铁铝化合物、黏土矿物一起淋失,故世界低硒带多分布于温带和寒温带湿润气候带。
不同类型茶园土壤硒赋存形态特征及其影响因素分析
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不同类型茶园土壤硒赋存形态特征及其影响因素分析袁波 李崇香 易瑜琪 胡超 万鑫 严美婷(江西省检验检测认证总院食品检验检测研究院,江西 南昌 330000)[摘 要]茶园土壤硒赋存形态不同,对茶树生长的影响也会有所不同,因此有必要研究不同类型茶园土壤硒赋存形态特征及影响因素,综合应用混合酸消煮法、五步分级浸提法等展开具体研究,研究结果表明:黄壤土各类赋存形态硒含量高,潮砂土硒含量相对较低,但是活化率却相对较高;茶园土壤硒形态分布规律表现为可溶态<铁锰氧化物结合态<碳酸结合态与可交换态<残渣态<有机结合态。
富硒土壤进行茶树种植有着天然优势,但是很多土壤中硒含量有效性等难以保证,故而难以完全发挥其对于茶园种植的促进作用,基于此研究土壤硒赋存形态特征与产生的具体影响,以便合理选择种植方法,提升种植效果。
硒在进入土壤后,会与土壤中的铁锰氧化物、黏土矿物成分、有机质等发生氧化还原、溶解沉淀、附吸解吸等反应,表现出不同化学形态。
硒在地壳中的含量是0.05mg/kg,比较难形成工业富集,分析其赋存形态,主要包括三种形式:其一是按照独立矿物形式存在,其二是以类质同相形式存在,其三是以黏土矿物形式存在[1]。
茶园土壤硒以有机结合态为主,其次为残渣态,分别占比46.56%、34.85%,而可溶态硒比例仅占1.8%。
富硒土壤种植茶叶,提升硒作用率,对于茶园种植来说有着一定的积极影响,主要表现在:减少茶叶积累农药残留、稀土含量、重金属;硒对重金属具备拮抗作用,富硒土壤种植,能减少砷、镉等重金属转移到茶树枝叶位置,减少茶叶重金属含量[2]。
茶树吸收硒元素,主要通过两种途径,其一是在富含硒的土壤上栽培茶树,其二是通过喷洒富硒肥来实现,对土壤硒形态加以细化,包括:残渣态、有机物结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、腐殖酸结合态、碳酸盐结合态、可交换态、水溶态等,各赋存形态硒在动态平衡状态,不同形态间有着可逆或者不可逆的转化可能性。
土壤之硒形态和价态生物有效化研究.doc
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土壤之硒形态和价态生物有效化研究第一章绪论1.1研究背景硒是人和动物生命所必须的一种微量元素,其缺乏(<40 μg/day)、充足(约110 μg/day)和毒害剂量(>400 μg/day)间的差异非常小(Ellisetal. 2003; Sager 2006)。
硒对人体生命的重要性最早是由Schwarz 等(1957)发现的,其首先证实了硒对于大鼠食饵性肝坏死症状具有明显抑制作用,此后人们对硒的关注日益增加。
直到Rotruck 等(1973)发现硒为人体氧自由基清除酶-谷胱甘肽过氧化物酶活性位点必要组成成分后,联合国卫生组织才正式将硒划分为人体必需的微量元素之列,确认其具有清除过氧化物、防止细胞损伤、延缓细胞衰老的作用。
目前很多研究结果都认为缺硒会引起人体多种疾病,如西北地区出现的克山病和大骨节病等均与该地区环境中硒含量低有关,我国学者在世界上首次采用亚硒酸钠片大规模地预防“克山病”病取得了显著地效果(龚子同和黄标1994; Huang et al.2007)。
另外,有很多新近的资料发现,硒与抗癌、防止心血管疾病等有关(Taperio et al.2003; Reid et al. 2008),但过量的硒也会引起疾病,主要是人的硒中毒,其症状涉及到皮肤、毛发和指(趾)甲等(梅紫青1985)。
硒因此受到多个交叉学科的关注,成为化学、生物医学、环境科学、地理学、农业科学等研究领域的热点问题。
全球大部分地区环境中硒含量处于偏低水平,其中我国有70%以上地区处于不同程度缺硒状态,约有30%以上缺硒较为严重(赵中秋等, 2003)。
土壤硒水平低下或者其有效性低均可导致植物硒含量偏低(Miguel and Carmen 2008; Timothy and Karen 2010), 而植物硒被认为是人体摄入硒的主要来源(Rayman et al. 2008),因此使得人体通过食物链摄入的硒量不足(V aro et al. 1988; Terry et al. 1998; Govasmark et al. 2005)。
富硒土壤中硒的形态和价态转化特征
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总762期第二十八期2021年10月河南科技Journal of Henan Science and Technology 能源与化学富硒土壤中硒的形态和价态转化特征马彦斌 步 娟 马 瑛 张浩生 马 程(宁夏回族自治区基础地质调查院,宁夏 银川 750021)摘 要:硒作为人体必不可少的微量元素之一,对人体的健康有着很大影响,而人类摄入硒的主要来源之一是食用富硒的农作物。
相关研究显示,富硒的土壤不一定能够种植出硒元素含量多的植物,因为植物只能够吸收有效态的硒,而土壤中的硒是以不同的形态存在的,所以富硒土壤中并不能保证其有效态硒含量高。
以宁夏石嘴山土壤为研究对象,主要研究在不同时间和温度下培养土壤时硒的形态和价态转化特征。
结果表明,硒在土壤中的赋存形态主要可分为RES-Se、OM-Se、FMO-Se、SOL-Se和EX-Se。
其中:EX-Se、SOL-Se含量最少;可交换态及碳酸盐结合态硒和可溶态硒以Se4+和Se6+为主,无Se2-,其Se4+、Se6+含量占比为73%~76%。
研究还发现,SOL-Se和EX-Se的含量与培养时间与温度成正比,其中Se4+和Se6+会在时间温度增加的同时一起增加,而FMO-Se、OM-Se和RES-Se的含量则与之相反。
关键词:硒;富硒土壤;价态;形态;转化特征中图分类号:S153.6 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2021)28-0124-03 SPECIATION and Valence Transformation of Selenium in Selenium-Rich SoilsMA Yanbin BU Juan MA Ying ZHANG Haosheng MA Cheng(Geological Bureau of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan Ningxia 750021)Abstract: As one of the essential trace elements in human body, selenium has a great impact on human health, and one of the main sources of human intake of selenium is to eat selenium rich crops. Relevant studies show that plants with high selenium content may not be able to grow in selenium rich soil, because plants can only absorb available selenium, and selenium in soil exists in different forms. Therefore, the content of Available Selenium in selenium rich soil can not be guaranteed to be high. Taking the soil in Shizuishan area of Ningxia as the material, this paper mainly studied the cultivation of soil at different time and temperature, and studied the characteristics of selenium form and valence transformation. The results show that the occurrence forms of selenium in soil can be divided into RES-Se, OM-Se, FMO-Se, SOL-Se and EX-Se, in which the contents of EX-Se and SOL-Se are the least. Exchangeable and carbonate bound selenium, soluble selenium is mainly Se4+ and Se6+ without Se2-, and the contents of Se4+ and Se6+ account for 73%~76%. It was also found that the contents of SOL-Se and EX-Se were directly proportional to the culture time and temperature, and the contents of Se4+ and Se6+ increased with the increase of time and temperature, while the contents of FMO-Se, OM-Se and RES-Se were opposite.Keywords: selenium;selenium rich soil;valence state;form;transformation characteristics硒作为人体必需的微量元素之一,适量摄入可以帮助人们预防心血管等疾病,同时可以帮助人们提高免疫力,但过量摄入也会导致人体健康受损[1]。
土壤硒分析结果报告
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土壤硒含量分布 土壤硒含量在不同地区表现出差异性,其中东部 地区土壤硒含量普遍较高,西部地区较低。
土壤硒与环境因素关系 土壤硒含量与土壤pH值、有机质含量、气候条 件等因素有关,其中土壤pH值对土壤硒含量影 响较大。
土壤硒与作物吸收关系 土壤硒含量对作物的吸收和富集硒能力有显著影 响,不同作物对土壤硒的吸收和富集能力存在差 异。
土壤硒的分布特征
垂直分布
土壤硒的含量随着土层深 度的增加而逐渐降低,表 层土壤中的硒含量相对较高。
水平分布
在水平方向上,土壤硒的 分布表现出不均匀性,受 到地形、母质、气候等多 种因素的影响。
富集与亏损
某些地区由于特定的成土 过程或人为活动,可能导 致土壤硒的富集或亏损。
土壤硒与其他元素的关系
相关性分析
01
0203样品采集源自采集具有代表性的土壤样 品,注意避免杂质和污染。
样品制备
将采集的土壤样品进行破 碎、磨细、过筛等处理, 以便进行后续分析。
样品保存
选择适当的保存方法和容 器,确保样品在分析前不 会发生变化或受到污染。
检测方法
原子吸收光谱法
原子荧光法
利用原子吸收光谱的原理,通过测定样品 中硒元素的特征光谱来定量测定硒含量。
对植物生长的影响
植物生长的促进
硒是植物必需的微量元素之一, 适量硒可以提高植物的抗逆性, 促进植物生长和发育。
植物生长的抑制
过量的硒会对植物造成毒害作用, 抑制植物的生长和发育。
对土壤质量的影响
土壤肥力的提高
适量的硒可以提高土壤的肥力,增加 土壤中微生物的活性,促进土壤有机 质的分解和养分的释放。
土壤硒分析结果报告
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硒元素的形态及其转化
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土壤有机质
有机质对土壤硒有双重作用,一方面有机组分中的 硒是以与有机化合物成结合物的形式存在,或者由 于微生物的作用结合到氨基酸和蛋白质中,所以比 粘土矿物有更强的固定能力; 另一方面有机质的增加 会导致有机硒的增加,从而增加硒的生物可利用性。 这与有机质的组成有关,富里酸比例大时,硒的生 物可利用性升高; 而胡敏酸比例大时,硒的生物可利 用性降低。
元素态硒
在土壤中含量很少,不溶于水,植物难于吸收,在适宜条 件下,可通过水解、氧化剂及微生物作物直接氧化为 亚硒酸盐或硒酸盐。而亚硒酸盐和硒酸盐,经微生物 作用可被还原成元素态硒。
矿物态硒
包括硒矿物和硒化物(Se2+),普遍存在于半干旱地区 土壤中,大多难溶于水,除碱金属的硒化物外,植物难以 吸收,可通过风化作用释放一些可溶性硒。
硒
土壤中硒的数量、形态及转化 影响硒有效性的因素 硒的调解途径 展望
土壤中硒的形态及转化
硒为稀有分散元素,在地壳中含量很少,并且在土壤中的分 布极为不均,甚至因点而异。世界土壤自然含硒量在 0.01 ~ 2.0 μg/g,一般土壤中硒含量约 0.4 μg/g ,刘铮(1996)认为 可以把 0.3 μg/g 作为当今世界土壤含硒量的平均值。我国 土壤硒元素背景值约为0.13 μg/g.元素态硒和有机结合态 硒是土壤中硒的主要成分,分别占到了总硒的 46%和 33%, 可溶态硒和可交换态硒含量较低,分别为总硒的 5%和 13%. 硒在土壤中以多种形态存在,包括元素态硒、矿物态硒、 水溶性硒、吸附态硒、有机态硒和挥发性硒等,硒的价数 有Se6+、Se4+、Se2+、Se0和Se2-等。不同形态硒的化学性 质、生物利用率有所不同,其形态影响硒的有效性。