土壤硒与环境
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
除上述因素外，微生物的活动、其它离子如硫酸根离子的竞争和一些耕 作措施也会对土壤硒的有效性产生一定的影响。
土壤酸碱性、土壤有机质与土壤硒含量之间的关系
土壤硒的分类及分级
土壤中的硒按其价态区分：硒化物、元素硒、亚硒酸盐 和硒酸盐、其中硒酸盐和亚硒酸盐具较高水溶性能够被
动植物吸收利用。
根据其结合形态土壤硒又可分为有机态硒和无机态硒。
全 球 硒 的 分 布 和 库 容 量
土壤全硒的组成
土壤全硒=矿物硒＋大气沉降硒＋肥料硒+废物
硒（垃圾、污泥等）－作物收获移出硒－挥发硒－
淋溶硒
影响土壤全硒含量的因素
土壤母质
大气沉降
施肥 废水废物 生物消耗 硒的淋失 挥发
土壤中硒的形态转化
影响土壤硒迁移转化的因素
土壤中的硒比较容易。
土壤pH值在很大程度上决定了土壤硒的有效性。研究表明，碱性土壤 中硒主要以硒酸盐形态存在，有效性很高。在中性和酸性土壤中硒与
铁形成了溶解性极低的氧化物和水合氧化物，有效性大大降低。土壤
pH值由于可以影响土壤粘土Fra Baidu bibliotek物对土壤硒的吸附，也间接影响土壤中 硒的有效性。
土壤氧化还原电位是通过土壤中硒的价态来影响土壤硒的有效性的。在 高度氧化状态下，硒的主要存在形态是硒酸盐，不易被吸附，水溶性和
主要内容
土壤与植物系统中硒的循环 硒的基本性质、土壤硒含量及影响因素 土壤硒的转化及影响因素 土壤硒的分类及分级 土壤中硒的化学平衡 缺硒及高硒地区硒的调节
有关硒的一些研究方向
土壤、水、气中硒的循环
土壤与植物系统中硒的循环
元素硒的物理化学性质
土壤中硒含量
土壤全硒含量变幅较大。从小于0.005mg/kg到20mg/kg以上。 我国表层土壤硒含量范围在0.006mg/kg~9.13mg/kg。算术
硒酸为强酸．接近于硫酸．一般土壤中主要以
SeO42-的形式存在，只有在强酸性条件下HSeO4-有可能
存在， SeO42-/ HSeO4-是植物有效的形态，很少被土壤 吸附，很容易淋失。亚硒酸为弱酸．故在酸性到微碱 性土壤中H2SeO3 / HSeO3- / SeO32-都有可能存在。其比 例视土壤酸度而异。亚硒酸根也是植物可吸收利用的 部分
硒的吸收，但低硒水平．硒与硫有相互协同吸收 金属离子的作用 其它：包括气候条件、土壤水分、电解质含量等
影响土壤中硒有效性的因素
土壤中硒的有效性与土壤质地、pH值、氧化还原电位及有机质含量等
因素有关。
土壤质地对土壤硒有效性的影响突出表现在粘粒对硒的吸持作用，土 壤中硒的有效性随土壤粘粒含量的升高而降低。因此，植物吸收砂质
前言
由于硒的抗氧化性，对体内过氧化物的形成和积累起支配作 用，故其与人体和动物的抗病性以及植物的生长有密切的联 系。 在中国克山病流行地区．由于土壤中硒元素的贫乏，导致粮 食和人体内硒量过低是主要病因之一。 硒元素浓度过高也会对人、动物、植物及某些细菌产生毒害 作用。例如：富硒的粮食和蔬菜可引起人体硒中毒，发生脱 发、脱甲病症。土壤含硒适中，对于提高机体抑制癌症发病 具有积极意义。 硒元素毒害和缺乏两个边界浓度比较狭窄．这也是硒成为环 境科学关注的重要元素之一的原因．
支配。不同形态的硒化合物在士壤溶液中的溶解度相差很
大。因此，硒在土壤固／液相之间的分配是上述各化学反
应过程的综合反映
硒的酸-碱反应
不同条件下，不同硒的形态 变化
Speciation diagrams of selenite (a), selenate (b), and selenide (c) as a function of pH. Conditions: zero ionic strength at 25 ?C, and 1 bar pressure
酸(selenomethinione, SeMet)的生物有效性比较高
研究人员在水培条件下测定了小麦和油菜对硒酸盐、亚硒酸 盐、SeCys、SeMet等四种形态硒的吸收速率, 发现二者对有 机硒的吸收速率明显高于无机硒的吸收速率。
土壤硒的化合物及其存在状态
土壤中硒的化学平衡
土壤中的硒具有较高的化学活性。作为变价元素．硒 参与氧化还原反应；作为含氧酸和配位体，硒的形态转化 受到酸．碱反应、吸附．解吸、络合．解离等反应过程的
土壤酸碱性： SeO42-/ SeO32-的氧化能力随pH减少而增强， 因而增加土壤碱性，利于SeO42-/ SeO32-的存在，这正好是
利于植物吸收的形态
土壤吸附能力：酸性土壤一般具有较高的吸附量 其它营养成分的作用：一般认为、蛋白质、氨基酸及水溶
性氮可促进植物对硒的吸收。硫与硒性质相似，通常拮抗
平均值为0.29mg/kg。
从我国西北到东南，土壤全硒含量逐渐增加、赤红壤硒含量 最高，达0.545mg/kg ；灰棕漠土硒含量最低，只有0.078
mg/kg。克山病区土壤硒含量一般都低于0.10～0.15 mg/kg
以0.127mg/kg作为土壤低硒的临界值，则我国有25％左右 的土壤处于低硒水平。
有效性高。随着氧化还原电位的降低，硒的主要形态转变为亚硒酸盐、
硒化物，水溶性和有效性也逐渐降低。 土壤有机质对土壤硒的影响比较复杂。一方面，有机质通过降解作用释 放出硒，于是硒进人土境的循环系统。在土壤表层既含有较多的有机质， 又含有较多的硒。另一方面，由于有机物-金属复合体能够固定土壤中
的硒，致使高有机质土壤中硒的有效性小于低有机质土壤。
硒 的 沉 淀 溶 解 平 衡
由于土壤硒的生物有效性与其形态密切相关。近年来提
出了数种土壤硒的分级方法．以了解不同结合态硒的生
物有效性。
土壤硒的分类
不同形态硒的有效性不同。硒酸盐易溶于水, 因而其植物有
效性最高, 但也最易淋溶; 亚硒酸盐虽易溶于水, 但亚硒酸盐
的生物有效性相对较低, 这主要是土壤中氧化铁或氢氧化铁 对亚硒酸盐强烈的吸附导致的; 硒化物难溶于水, 植物难以吸收; 有机硒如硒代半胱氨酸(selenocystein, SeCys)和硒代甲硫氨
土壤酸碱性、土壤有机质与土壤硒含量之间的关系
土壤硒的分类及分级
土壤中的硒按其价态区分：硒化物、元素硒、亚硒酸盐 和硒酸盐、其中硒酸盐和亚硒酸盐具较高水溶性能够被
动植物吸收利用。
根据其结合形态土壤硒又可分为有机态硒和无机态硒。
全 球 硒 的 分 布 和 库 容 量
土壤全硒的组成
土壤全硒=矿物硒＋大气沉降硒＋肥料硒+废物
硒（垃圾、污泥等）－作物收获移出硒－挥发硒－
淋溶硒
影响土壤全硒含量的因素
土壤母质
大气沉降
施肥 废水废物 生物消耗 硒的淋失 挥发
土壤中硒的形态转化
影响土壤硒迁移转化的因素
土壤中的硒比较容易。
土壤pH值在很大程度上决定了土壤硒的有效性。研究表明，碱性土壤 中硒主要以硒酸盐形态存在，有效性很高。在中性和酸性土壤中硒与
铁形成了溶解性极低的氧化物和水合氧化物，有效性大大降低。土壤
pH值由于可以影响土壤粘土Fra Baidu bibliotek物对土壤硒的吸附，也间接影响土壤中 硒的有效性。
土壤氧化还原电位是通过土壤中硒的价态来影响土壤硒的有效性的。在 高度氧化状态下，硒的主要存在形态是硒酸盐，不易被吸附，水溶性和
主要内容
土壤与植物系统中硒的循环 硒的基本性质、土壤硒含量及影响因素 土壤硒的转化及影响因素 土壤硒的分类及分级 土壤中硒的化学平衡 缺硒及高硒地区硒的调节
有关硒的一些研究方向
土壤、水、气中硒的循环
土壤与植物系统中硒的循环
元素硒的物理化学性质
土壤中硒含量
土壤全硒含量变幅较大。从小于0.005mg/kg到20mg/kg以上。 我国表层土壤硒含量范围在0.006mg/kg~9.13mg/kg。算术
硒酸为强酸．接近于硫酸．一般土壤中主要以
SeO42-的形式存在，只有在强酸性条件下HSeO4-有可能
存在， SeO42-/ HSeO4-是植物有效的形态，很少被土壤 吸附，很容易淋失。亚硒酸为弱酸．故在酸性到微碱 性土壤中H2SeO3 / HSeO3- / SeO32-都有可能存在。其比 例视土壤酸度而异。亚硒酸根也是植物可吸收利用的 部分
硒的吸收，但低硒水平．硒与硫有相互协同吸收 金属离子的作用 其它：包括气候条件、土壤水分、电解质含量等
影响土壤中硒有效性的因素
土壤中硒的有效性与土壤质地、pH值、氧化还原电位及有机质含量等
因素有关。
土壤质地对土壤硒有效性的影响突出表现在粘粒对硒的吸持作用，土 壤中硒的有效性随土壤粘粒含量的升高而降低。因此，植物吸收砂质
前言
由于硒的抗氧化性，对体内过氧化物的形成和积累起支配作 用，故其与人体和动物的抗病性以及植物的生长有密切的联 系。 在中国克山病流行地区．由于土壤中硒元素的贫乏，导致粮 食和人体内硒量过低是主要病因之一。 硒元素浓度过高也会对人、动物、植物及某些细菌产生毒害 作用。例如：富硒的粮食和蔬菜可引起人体硒中毒，发生脱 发、脱甲病症。土壤含硒适中，对于提高机体抑制癌症发病 具有积极意义。 硒元素毒害和缺乏两个边界浓度比较狭窄．这也是硒成为环 境科学关注的重要元素之一的原因．
支配。不同形态的硒化合物在士壤溶液中的溶解度相差很
大。因此，硒在土壤固／液相之间的分配是上述各化学反
应过程的综合反映
硒的酸-碱反应
不同条件下，不同硒的形态 变化
Speciation diagrams of selenite (a), selenate (b), and selenide (c) as a function of pH. Conditions: zero ionic strength at 25 ?C, and 1 bar pressure
酸(selenomethinione, SeMet)的生物有效性比较高
研究人员在水培条件下测定了小麦和油菜对硒酸盐、亚硒酸 盐、SeCys、SeMet等四种形态硒的吸收速率, 发现二者对有 机硒的吸收速率明显高于无机硒的吸收速率。
土壤硒的化合物及其存在状态
土壤中硒的化学平衡
土壤中的硒具有较高的化学活性。作为变价元素．硒 参与氧化还原反应；作为含氧酸和配位体，硒的形态转化 受到酸．碱反应、吸附．解吸、络合．解离等反应过程的
土壤酸碱性： SeO42-/ SeO32-的氧化能力随pH减少而增强， 因而增加土壤碱性，利于SeO42-/ SeO32-的存在，这正好是
利于植物吸收的形态
土壤吸附能力：酸性土壤一般具有较高的吸附量 其它营养成分的作用：一般认为、蛋白质、氨基酸及水溶
性氮可促进植物对硒的吸收。硫与硒性质相似，通常拮抗
平均值为0.29mg/kg。
从我国西北到东南，土壤全硒含量逐渐增加、赤红壤硒含量 最高，达0.545mg/kg ；灰棕漠土硒含量最低，只有0.078
mg/kg。克山病区土壤硒含量一般都低于0.10～0.15 mg/kg
以0.127mg/kg作为土壤低硒的临界值，则我国有25％左右 的土壤处于低硒水平。
有效性高。随着氧化还原电位的降低，硒的主要形态转变为亚硒酸盐、
硒化物，水溶性和有效性也逐渐降低。 土壤有机质对土壤硒的影响比较复杂。一方面，有机质通过降解作用释 放出硒，于是硒进人土境的循环系统。在土壤表层既含有较多的有机质， 又含有较多的硒。另一方面，由于有机物-金属复合体能够固定土壤中
的硒，致使高有机质土壤中硒的有效性小于低有机质土壤。
硒 的 沉 淀 溶 解 平 衡
由于土壤硒的生物有效性与其形态密切相关。近年来提
出了数种土壤硒的分级方法．以了解不同结合态硒的生
物有效性。
土壤硒的分类
不同形态硒的有效性不同。硒酸盐易溶于水, 因而其植物有
效性最高, 但也最易淋溶; 亚硒酸盐虽易溶于水, 但亚硒酸盐
的生物有效性相对较低, 这主要是土壤中氧化铁或氢氧化铁 对亚硒酸盐强烈的吸附导致的; 硒化物难溶于水, 植物难以吸收; 有机硒如硒代半胱氨酸(selenocystein, SeCys)和硒代甲硫氨