硒元素的地球化学环境特征

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生长和人体健康的显著作用 , 加之 近年来有不 少关于硒缺乏和富集 , 对人类健康造成成胁 的报道 , 从而越 来越 受到人类的关注。硒在不 同的生 态物 质环境 中, 如岩石、 土壤 、 、 水 植物等 , 有着不同的地球化学特征。人作为环境的主体, 于硒对人体健康和 生物 等的影响, 基 研究硒在环境 中不 同的特
征 显 得 尤 为 重要 。
关键词 : ; 硒 环境 ; 地球 化学 l 硒在 自然界中的分布 病地区,土壤硒经实验测试结果显示克山病重病 土壤有效硒的含量在0o 6~0 7 ) /g之 . 2 . 9 mgk 0 硒是一种稀有的分散元素 , 0,,eP 有 村, 同 ST ,o 类似的物理、 化学性质。 硒有 6 种稳定的同位素和 间变化 平均为 0 4 g 远远小于缺硒地 区 .4m , 0 k . 5mg 。 1 k 2种放射性同位素 , 5种同素异形体。硒的化学性 的标准 0 2 /g也有硒含量相对较高的地区, 质 较活 泼 ,在 常温下 于 空气 中 慢慢 氧化 生成 二氧 如贵州开阳地区研究表明,8 17个剖面的表层土样 化硒( 黄硒矿 SO)加热燃烧发出蓝色火焰 , e , 在一 含硒量均值为 3 6 ± 2 0 2 1 0 2 m ̄k , g是地壳中硒丰 4— 7 。 定温度下可被水氧化。与金属及氢化合时表现为 度 的 3 2 倍 2 而与氧化合时则表现为 + 价和 + 价, 4 6价。 4植物 、 水和大气中的硒 植物根据对硒的吸收能力可分三类:原生蓄 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 硒植 物 、 蓄 硒植 物 和非 蓄硒 植物 , 类 分类 方 次生 这 oefl B ah 出。原生蓄硒植物仅生 d和 et提 和状态水平 。在全球范围内各种环境介质受到不 法由R sne 同因素的作用和影响、以及测量方法和仪器精度 长在高硒土壤 中, 硒含量高达几千 g g次生蓄 /; k 可达几百 g g /, k 非蓄硒植物 的限制, 使硒的含量分布和状态水平差异较大。即 硒植物分布不固定 , 使在同一种环境介质中,由于成分和组构的复杂 即便生长在高硒土壤 中期含量也不大 ,一般不超 0 /, k 在各类谷类 中小麦 性其赋存的硒也不相同。尽管硒广泛分布于地壳 过 3 “g g其生长周期较短。 中, 但并不丰富, 其丰度仅为 0 5— . g o . 0 9 / 0 0 g ’ 最高, 水稻最低日 。 水是硒迁移和沉淀的主要介质。天然水体 中 2 矿石 中 的硒 岩 土壤淋滤、 大气降 硒在地表的各类岩石中硒分布极不均匀。 据 硒主要来源于对岩石硒的萃取、 统计 , 变质岩硒 的含量最高, 其次为沉积岩 , 最低 尘 、 生物体腐解和工业污水的排放, 一部分硒进入 为岩浆岩。 但在每一大类岩石中, 同岩石类型硒 河流后为沉积物所固定并随着沉积物推出循环。 不 的含量亦不相同。 在火成岩中, 因硒和硫具有类似 其余部分流人海洋 , 沉积于海底形成沉积岩 ; 也可 的化学性质 , 硒常以硫化物为寄生载体。 硒在高温 以被海 生 动植 物所 利 用 。一般 海水 含 硒来 那量 为 热液阶段不构成独立矿物, 只有在低温热液阶段 , 4~ X /g河 水 含 硒 量 为 0 6Igk , 5一l gk ; 硒 地 O /g低 当硫明显不足时才生成为数不多的硒矿物,与方 区河流中水的硒含量低于 n1 g s / ,高硒地区河 k O / ,通 k 解石、 赤铁矿等共生, 但规模都较小。在沉积岩 中 流 中水 的硒含 量 可高 达 5 g g 常饮用 水 中 硒 均来 自火 成 岩 、 岩风 化 , 沉积 岩再 风化 的 硒含量较低 , 1 g g 变质 或 在 / 以下 , k 对人体的总摄入量 产物。 硒在页岩中的含量约占地壳总量的 4 %( 0 黑 影响不大。 其中饮用水标准的上限值中国和美国、 原苏联、 欧洲共同体规定的基本相同。 色岩系 ) 。 在我国已发现多处硒含量高的地区。其中湖 大气中的硒主要来源火山爆发释放的挥发 性 北 恩施 是 我 国 目前 发 现 的唯 一 的 沉 积型 s 独 立 硒 , e 动植物 、 土壤、 沉积物及尘土中的微生物代谢 矿床 据宋成祖(9 的研究表明, 18) 9 该地区 s e的含 释放出的挥发性硒和有人类燃煤油等释放的硒。 量可高达 830×1 19 年在陕南紫阳发现两 空 气 中的 硒 主要 以气 溶胶 状态 和气 态存 在 。硒 在 9 0 。98 处高硒医赋存于下寒武统鲁家坪组碳硅板岩中平 大气中的浓度一般较低,通常立方米大气中仅为 均 2 ×i 下志留统大贵坪组碳质板岩及含硅石 几个毫微克 ,不构成危害。美国规定 的限值为 0 0; 碳 中平均为 1 ×1 异 常面 积巨大 同时在— 些 0 2 O, 2mg 日本 为 01 / , 国 目前 尚无 规定 。 /, m . m ̄ mg 我 砂岩型铀矿中也发现了硒的富集。如新疆伊犁盆 5 体 中的硒 人 . 5 1 床 中 1 9 e' 矿石 及 其 近矿 围 岩 中平 1矿 6 + A- N  ̄ 人体内硒的总量仅有几毫克,体内组织含硒 均 含量达 4 5 5 9×1 月 0 ,内蒙 巴音 戈壁 盆 地塔 素砂 般不超过 l , 内 - 0 体 硒浓度直接与饮食硒摄 岩 型铀 矿 矿 石 中硒 的 含量 为 4 AX1 ~6 8 入量有关 ,摄人量多或少可分别引起动物和人体 2 1- E× 1 B 0 出现 中毒 症 和贫乏 症 日 n 3土壤 中 的硒 5 硒对人体健康的危害作用 . 1 土壤中硒的来源有成土母质 、化学肥料 、 大 克山病大骨节病尽管性质完全不同,但它们 气沉降、 人畜粪便 、 灌溉水、 污泥、 农用石灰 、 农药、 在我国东北 、 西北常共处于同—病区。据徐光禄 、 飞尘、 机动车尾气等 。主要来 自于成土母质, 而土 苏引等研究结果 , 病区生态环境和病体中都缺硒 。 壤表层硒 主要是母质 风化和植物富集的结果 , 土 病区粮食、 人血、 人发 、 人尿中都低硒 。目前还不能 壤中硒可以以不同价态存在。最易被植物吸收利 完全证明病因是单纯性缺硒。 然而, 硒补充能够预 用的是 SO 即硒酸盐, e 其次是 s 0 即亚硒酸 防克山病 , e 提高人体硒水平对预防大骨节病也取 盐类 以及有 机态 硒 。 得 了明显 的效 果 。 我 国是 世界上 严 重缺硒 国家之 一,缺硒 土壤 硒及其化合物都有毒眭, 但元素硒毒跬较小 , 面积 占整个 国土 面积 的 13以上 。如 张家 口克 山 硒 对人 体 的危 害与砷 相 似 , 毒性 大于 砷。它 在人 1 但
『 3 璨教 明. 紫阳地 区 微量元素特征及富硒 家作物开
发 建 陕西地 魔 19 ,) 77 . 9 9(. - 3 16 -

I王正其, 4 l 潘家永, 曹双林, 层 间氧化带分散 元 等. 素 铼与硒 的超常富集机制探讨~ 以伊犁盆地扎吉斯 坦层间氧化带砂岩型铀矿床 为例 地质 论评,
20 , (- 8 32 0 6 2 )5- 6 . 5 3. 3
圈潘家永 刘成 东, 塔里木素砂岩型铀矿 中硒矿 等. 物的发现与意: 1 o .91:4_  ̄J 92( )4. & 2o 4 同葛晓立, 张家 口克 山病地区土壤硒的地球化 等. 学形 态研 究[ N g ̄i 2 o ,94. I I ,L o o 1() l 1李娟等. 7 I 贵州开阳地区土壤 中 硒的地球化 学特征 土壤 i 臣2 oj() 7 _8 鲋 ’o 4 5 . 95 2 j l】 家熙, 人体硒缺乏与过剩的地球化 学环境 8 张 等. 特征及其预测『 b 北京地质 出版社2 0 ^ 京: 0o 作者简介 : 陆枫(9 6 )女, 1 8一 , 东华理工大学, 地球化学专业, 在读硕士研究生。
科 1 I l 技 论 坛
科 黑江— 技信思 — 龙— —
硒 元 素 的地 球化学 环境特 征
陆 枫
( 东华 理 工 大 学 地 球 科 学 与测 绘 工程 学 院 , 西 抚 州 3 4 0 ) 江 4 0 0 摘 要: (e是一种稀有 的分散元素, 生态环境 中舍量较 少, 壳丰度仅为 o 5 g 。 作为人 体必需的一种微量营养元 素, 硒 s) 在 地 . ̄/ 硒 o g 由于其对生物
一 一
体中有 明显的蓄积作用,引起慢性中毒。不仅脱 发、 脱指甲, 而且可损害肝脏和骨髓的功能。S i mt h 等报道肠胃病 、 黄疽、 皮肤色素沉着过度 、 甲变 指 化、 坏齿 、 不定的关节炎 、 头晕和疲劳等与尿硒高
有关。
5 2硒对人 体健康的保护作用 饮食 中硒 的可降低有机 H 和无机 H 的毒 g g 性对 目前已知进 ^人 食物链的各种鱼类普遍具有 高 H 水平来说 是具有潜在重要意义的发现 ;e g s 还可降低 C 的毒性,包据动物中由 c 引起的高 d d 血压症 。 e s 还具有抵抗臭氧、 电离辐射、 四氯化 苯、 碳、 百草枯、 多氯化联苯和磷酸甲苯脂的潜在防护 作用 , S 与维生素 E 当 e 叠加时还将发挥更大的保 护作用 。 结束语 人作为环境的主体 ,以 上基于硒对环境的影 响, 结合人体对硒的吸收、 、 储存 转化、 代谢等规律, 科学地确定硒的安全值应是今后硒研究的重要课 题。硒和人体健康关系 速、 准确的分析方法; 需要改进环境( 空气、 水、 食 品等) 监测系统 , 研究硒对汞 、 镉和砷的毒性影响 ; 研究环境中硒的天然和工业散发及其循环 ,确定 长期低浓度硒协同环境 中其它元素对动植物系统
责任编 辑 : 明 荣 王

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的影 响等 。 参 考文献
【涂光炽高 振敏 胡瑞忠等. 1 ] 分散元素地球化 学 及 威∥_ 制 . 科学出版私 o 4 枧. 棚北京. o
『] , 汉 东, 雪栈 湖 北恩 施 双河 硒矿 床 地 球 2郑翔 钱 昊 化学特征及成 因探讨 高校地质学报20  ̄ 2 0 1
( )8 - Z 1 :39
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