江汉平原沙洋地区表层土壤中硒的分布特征及富硒原因分析

以江汉平原沙洋地区为研究区,采集154个表层土壤样品,综合表层土壤样品的主微量元素含量、pH值和有机碳(TOC)等地球化学指标,系统地探讨了沙洋地区表层土壤中硒(Se)含量的分布特征、硒来源以及土壤理化性质对硒分布的影响。结果表明:沙洋地区表层土壤中Se含量介于0.07～1.48mg/kg之间,90%以上表层土壤样点呈足硒状态;富硒土壤主要分布于西荆河东岸的李市镇和官垱镇,面积约为80km2;沙洋富硒区土壤中主微量元素含量及主要参数与汉江沉积物相近,而与长江沉积物和沙洋过渡区土壤有一定的差异,指示其物源为汉江沉积物;表层土壤中硒的含量与土壤酸碱度(pH值)、TOC含量以及铁铝氧化物(Fe2O3、Al2O3)含量具有良好的相关关系,说明沙洋地区表层土壤中硒分布不仅受控于成土母质,还受土壤理化性质的影响。     

桂中典型碳酸盐岩区水稻及根系土硒含量特征

硒对人体的健康具有重要意义。水稻作为中国南方的主要粮食作物,研究水稻籽实与根系土硒含量特征及其影响因素,可为富硒水稻种植、富硒产业开发、提升土地利用价值提供科学依据。本文以桂中典型碳酸盐岩地区为研究区,通过采集、测试400套水稻籽实及对应的根系土样品,研究讨论其含硒水平及影响因素。结果表明:(1)水稻根系土硒含量为0.11～3.82 mg/kg,平均值为0.61 mg/kg,明显高于全国其他省份表层土壤硒含量值。(2)根系土中Cd、Cr、Hg、S元素含量高于全国土壤背景值,Cd、Cr、Hg富集现象显示了广西典型碳酸盐岩区土壤重金属高背景属性,碳酸盐岩区Se与Cd等重金属元素次生富集特征近似。(3)根系土中硒含量主要受成土母质岩系控制,土壤中Se高含量主要与石炭系、泥盆系、二叠系、三叠系地层碳酸盐岩、硅质岩的分布密切相关。此外,与土壤有机质呈明显正相关,土壤中的有机质能对硒起吸附固定作用,使得硒在土壤表层富集。(4)研究区水稻籽实硒最小值为0.015 mg/kg,最大值为0.532 mg/kg,平均值为0.08 mg/kg,富硒率高达81.5%。水稻籽实硒含量除了与根系土硒含量有关外,还与土壤中的有机质、S、pH呈显著负相关性。     

开滦矿区煤伴生元素土壤地球化学分布模式及成因

唐山开滦煤矿已有百余年的开采史. 经河北平原多目标区域地球化学调查发现,Se、Hg、Mo、Zn和U等微量元素在矿区表层土壤(0～20 cm)中呈异常分布,故利用相关性分析、多元统计分析等地球化学方法,研究Se、Hg、Mo等微量元素土壤地球化学空间分布模式及其成因. 结果表明:以Se元素为代表的土壤微量元素异常与煤田分布范围几乎一致,Se、Hg和Mo等微量元素只在表层土壤富集. 土壤中Se与有机碳(OC)、S等煤炭伴生元素呈高度正相关,R(相关系数)分别为0.88和0.77. 煤炭开采、运输产生的扬尘以及燃煤产生的烟尘是形成Se、Hg等微量元素表层土壤异常分布的主要原因.      

硒在土壤-农作物系统中的分布特征及富硒土壤阈值

为查明Se在土壤-农作物系统中的分布特征,开展富Se土壤阈值研究,在重庆市黔江区采集表层土壤8789件,深层土壤155件,并采集玉米籽实141件和水稻籽实159件（同时分别采集对应根系土样品141件和159件）,分析了土壤及农作物中的Se、有机质、S、Mn、TFe₂O₃、Al₂O₃和K₂O等含量及土壤pH,利用地统计法分析了表层及深层土壤Se的分布特征,基于多元回归分析,研究Se生物有效性的影响因素,基于根系土各组分含量及农作物Se含量进行土壤富Se阈值研究.结果表明,研究区高Se土壤占全区的32.72%;表层土壤及深层土壤Se含量的分布主要受到成土母质的控制,土壤Se源稳定且表层富集现象明显.玉米和水稻的富Se率分别为75.35%、46.81%,土壤有机质和S含量均会限值Se的生物有效性.若种植作物为玉米,建议以0.3 mg·kg^-1作为富Se土壤阈值;若种植作物为水稻,在土壤pH≤7.5时,建议以0.3 mg·kg^-1作为富Se土壤阈值;在土壤pH>7.5时,建议以0.4 mg·kg^-1作为富Se土壤阈值.同样地,若研究区种植有其他大宗农作物,亦可用该方法进行建议富Se土壤阈值研究.     

基于有效硒的富硒土壤阈值及有效硒的影响因素

土壤中有效硒(Se)含量是影响作物硒含量的主导因素.为合理有效在有效硒含量高、全硒含量低的土壤中圈定富Se土壤范围并提出天然富Se作物培育理论性指导,在宁夏北部石嘴山市采集表层土壤样品8 814件和根系土-作物配套样品195件,以有效硒为分析主线,通过对表层土壤和根系土中全Se、有效Se含量和Se形态以及根系土配套作物硒含量的综合研究,确定适合研究区的基于有效Se的富Se土壤阈值,建立有效Se的多元回归模型确定影响有效Se的主要理化指标以期通过提高有效硒的方式提高作物富硒率.结果表明,根系土-作物中Se的特征可代表表层土壤全Se和有效Se特征,根系土全Se、有效Se及作物Se含量的协调性分析确定0.24mg·kg^-1的全Se含量作为富Se土壤界定阈值;有效Se的多元回归模型显示,土壤中全Se和土壤肥力元素含量的增加可促进有效Se的富集.     

重庆渝北地区表层土壤硒含量分布与农业经济意义

通过对重庆渝北地区表层土壤网格化取样分析及岩、土、植物样的分析评价,阐述了Se元素的含量水平、空间分布与农业经济意义,并编制富硒土壤分布图。研究区表层土壤Se背景平均值为0.205mg.kg-1。土壤Se分布主要受地层、岩性及土壤对Se元素富集特性的控制。区内富硒土面积208.25km2,占全区11.57%,足硒土面积576km2,占全区32%。最具开发潜力的富硒土区为"北碚天府-工农-代家沟"一带(Ⅰ区),面积为36.8km2,富、足硒土次之(Ⅱ、III区),面积为110.3km2。富硒土区白菜、卷心菜等十字花科作物,水稻、玉米等粮食作物为富硒无公害或绿色农产品,具较大的农业经济意义。     

珠三角新会地区表层土壤硒、氟、碘地球化学特征研究

以珠江三角洲新会地区西江、潭江下游的三江、睦州、古井三镇土壤为主要研究对象,测试分析所采集的1 567件表层土壤样品全氮(N)、有机碳(Org.C)、pH等理化指标和二氧化硅(SiO_2)、三氧化二铝(Al_2O_3)、硒(Se)、氟(F)、碘(I) 5种元素组分含量,以及60件稻谷样的硒(Se)含量。重点探讨了研究区Se、F、I的含量、分布及其影响因素等地球化学特征。结果表明,研究区土壤呈现强酸性-酸性,Se、F、I的含量均值分别为0. 50 mg/kg、617. 39 mg/kg、3. 57 mg/kg,Se、F高于全国土壤背景值,I低于全国土壤背景值; Se、F、I均与Al_2O_3、Org.C以及pH相关,F与Se不相关,F与I负相关。Se、F、I的含量、分布等地球化学特征受地层控制:不同成土母质中,基岩区和花岗岩区Se、I含量较高;第四纪沉积区F含量较高。推测Se和I主要源于燕山期的火山活动,F主要源于三角洲的沉积作用。总体上研究区土壤呈现足硒、富硒,碘适量,氟过剩的特征,稻谷富硒率也高,具备开发天然富硒农产品的条件。     

宁夏石嘴山市农用地土壤硒的富集因素

石嘴山市是典型的枯竭型资源城市,为发展富硒农产品种植业和促进城市绿色可持续发展转型,在石嘴山市开展富硒土壤调查.采集农用地中7399个表层（0~20 cm）土壤样、30个大气沉降样和9个成土母岩样,运用GS⁺、ArcGIS和SPSS软件通过构建半方差变异函数模型、普通克里金插值、统计学的相关分析和均值分析等方法对土壤硒（Se）的含量、空间分布和富集因素进行分析,对碱性土壤区Se的富集特征进行探索归纳.结果表明,石嘴山市农用地表层土壤ω（Se）为（0.26±0.12） mg·kg^-1,空间分布自相关性极强,Se含量变化与自然因素相关,离贺兰山山前煤矿聚集地近者Se含量较高;成土母质是控制土壤Se富集的首要因素,土壤理化性质如有机质、pH和铁锰氧化物等均对Se在表生环境中富集有一定影响;相比强碱性环境,碱性条件更利于Se的富集.     

滇东北高原盆地土壤—苹果作物系统硒时空分布及影响因素

在滇东北典型高原盆地地区以岩石、土壤和农作物(苹果)为主要研究对象,采用元素赋存形态和生物富集系数等研究方法,对土壤Se元素开展持续监测与分析研究,获取高原盆地土壤Se时空变化规律及其影响因素信息.结果表明:昭阳区富硒土壤集中分布于洒渔和旧圃两镇,土壤Se主要为碳酸盐岩、含煤黏土岩、玄武岩和四纪沉积物的岩石继承性富集,碳酸盐岩和黏土岩区同时受表生富集作用影响强烈.不同母质区土壤表现出在不同深度Se活动态比例变化,在20～60cm深度尤为明显.Se生物累积研究结果显示:玄武岩区>含煤黏土岩区>第四系沉积物区≈碳酸盐岩区, Se在盆地复杂母质区显示更高的生物活性,而土壤Se更倾向于向苹果树叶中累积,其次是根系、树枝和果实.对区内土壤多年持续监测结果表明,成土母质、pH值和有机质是影响土壤及作物Se迁移累积的三个主要因素,土壤Se趋向于在pH值在6.05～7.15向作物内迁移.区内土壤Se随时空变化主要受土地耕作方式差异和非自然来源带入的影响,变化主要发生在“高Se”和“边缘Se”区域.非自然Se源的带入同时伴随其他污染物的累积,建议加强源区监测与污染物风险评估.     

不同硒水平对大豆不同部位累积镉的影响

通过大豆盆栽试验,土壤中Se含量分别为1.56、2.56、3.56、6.56、11.56 mg/kg,研究硒对大豆生物量的影响,大豆茎、叶、果、壳富集Se以及累积Cd的规律。结果表明,适量的Se对大豆累积Cd起缓解作用,其中,除2.56mg/kg体现出硒镉的协同作用外,其它随着土壤中硒的含量的增加,大豆的茎、果、壳、叶累积Cd的含量逐渐降低。同时,大豆的豆粒具有良好的富硒能力,富硒能力的顺序依次是果>叶>茎>壳。     

青海平安富Se土壤区环境及人体Se含量调查

通过对平安区三合镇祁新庄、骆驼堡、三合村3个村庄内土壤、饮用水、人体毛发、人体尿液的采样调查分析,并以乐都城台乡坝口村和山城村2个村庄作为Se背景区进行对比研究,认为平安三合富Se土壤产生了明显的生态效应,Se通过土壤-粮食-人体等生物链进行迁移积累,致使人发、人尿中Se水平与土壤Se呈正相关关系,人体Se水平良好响应环境Se状况。     

地质高背景区富Se耕地可利用性研究及区划建议

为了促进土地质量地球化学调查成果服务于特色土地资源开发,实现地质高背景区富Se资源的安全利用,以重庆市黔江区五里镇为研究对象,通过评价土壤-农作物的富Se水平及重金属含量,开展地质高背景区富Se耕地区划及可利用性方法研究,以期提高富Se资源利用效率,为地质高背景区富Se资源的安全利用提供思路.结果表明,研究区土壤及农作物中Se含量丰富,具备开发富Se资源的潜力,但部分样品存在Cd超标的问题.土壤pH是影响农作物Se和Cd含量的关键因素,碱性条件下有利于富Se资源安全利用.A～E(A表示可利用富硒耕地,B表示农作物不富硒但农作物安全,C表示农作物富硒但农作物不安全,D表示农作物不富硒且农作物不安全,E表示土壤硒含量小于富硒阈值且土壤重金属不超标)类耕地面积分别为0.72、0.75、0.28、0.13和0.56 km²,建议在A类耕地分布区开展安全富Se资源开发,在C和D类耕地分布区开展土壤酸化调理及作物低累积品种等农艺措施,降低农作物重金属超标风险,并加强全区耕地保护力度,防止新增污染物输入.     

渔塘坝微景观中硒的高硒成因探讨

渔塘坝北部山区地势较高的富硒碳质岩层,相对封闭地势较低的山间盆地,以及二者之间的两条山沟共同构成了一个相对比较封闭的高硒微域地球化学景观。其北部茅口组富硒碳质岩石的平均硒含量为1251.1±1218.8μg.g-1,是渔塘坝出露地层中最为富硒的。这些富硒岩石为渔塘坝中的土壤和植物提供了硒的间接来源,而导致渔塘坝高硒景观的形成,除了地形、气候因素之外,主要是当地居民活动直接干预的结果,特别是田地以火土(石煤熏土)施肥改良土壤。因此,如果说渔塘坝北部富硒碳质岩层的存在是高硒区形成的必然条件,那么人为的开挖"石煤"和不当的耕种方式则为硒的迁移和转化提供了充分条件。无论是自然或后生形成的高硒区,当硒的累积达到一定程度并突然释放时,硒中毒仍然可以发生。所以,恩施的高硒地区依然是硒中毒可能发生的高风险区。     

鄂西的硒资源及其开发战略研究

湖北省西南部有二叠系茅口组富硒碳质硅质岩和碳质页岩广泛出露。岩石、土壤和富硒土壤上生长的玉米含硒量最高分别达到8.390、354和40(mg/kg)。作者对这一硒资源的价值进行了评估,并对其开发战略进行了探讨。     

Linking microbial community composition to farming pattern in selenium-enriched region: Potential role of microorganisms on Se geochemistry

Selenium（Se） is an essential micronutrient for lives. Indigenous microbial communities play an important role on Se geochemistry in soils. In this study, the microbial community composition and functions of 53 soil samples were investigated using high-throughput sequencing. Samples were divided into 3 groups with different farming types based on the measured geochemical parameters and microbial functional structures. Results indicated that putative Se related bacteria Bacillus, Dyella, Paenibaci...     

自然富硒土中Se对不同水稻籽粒吸收Cd的影响

通过水稻盆栽试验,在高低两种自然富硒土壤上种植3种水稻。结果发现,水稻籽粒Se含量与土壤中Se含量呈正相关,而土壤硒含量过高会降低水稻籽粒的产量。在添加Cd下,高富硒土种植的博优998、秋优998、金稻优998等水稻籽粒Cd含量比低富硒土分别降低了26.99%、10.28%、13.48%,说明土壤中适量的Se对水稻籽粒吸收Cd有拮抗作用。另外,秋优998富集Se、Cd的能力最强,生物产量最低,金稻优998达到富硒效果,而富集Cd的能力最弱,且生物产量较高,在筛选品种时,应优选金稻优998。     

济宁南部区域耕作层土壤有机碳密度及储量研究

济宁市南部区域是著名的国家商品粮、优质大蒜、优质稻米和有机蔬菜生产基地,由于土壤有机碳作为农田生态系统中土壤肥力的重要组成成分之一,在土壤改良、作物质量和产量提高等方面都有十分重要的作用,因此,对济宁南部区域耕作层土壤有机碳密度及储量的研究具有十分重要的意义。本文以济宁南部煤田地区作为典型区域,以耕作层土壤(0~20cm)为研究对象,采集了79件耕作层土壤样品,利用元素分析仪测定了土壤样品中有机碳含量。经统计分析发现,各类型土壤有机碳密度介于1.92~4.83kg/m2之间,有机碳密度的加权平均值为4.03kg/m2,高于中国表层土壤有机碳密度的平均值2.97kg/m2;通过壤质类型分类而估算的有机碳总储量为4.57×109 kg,通过土壤利用方式分类而估算的有机碳总储量为4.53×109 kg,二者基本吻合;济宁南部区域耕作层土壤有机碳富集程度受人类活动影响较大,耕作层土壤中氮含量与有机碳的线性相关系数为0.924 9;另外,有机碳富集程度与秸秆返田规模也有着一定的关联。研究结果不仅为研究区今后开展耕作层土壤环境质量评价提供依据,也为区域生态平衡研究奠定了基础。     

西安市人为源一次PM2.5排放清单及减排潜力研究

颗粒物是影响西安市环境空气质量的主要因子.结合《西安统计年鉴2015》《2014年环境统计数据》和现场调查等确定了西安市各类PM_2.5排放源的活动水平数据,采用物料衡算法和排放因子法测算了西安市2014年大气中PM_2.5的年排放总量,并从行业和区域角度详细分析了PM_2.5的排放贡献率.在此基础上,以2014年为基准年,依据西安市地方政策和各行业最新排放标准,对PM_2.5的减排潜力进行了预测.结果表明:2014年西安市人为源一次PM_2.5排放总量为33 660.1 t,其中,固定燃烧源、工艺过程源、移动源、生物质燃烧源、扬尘源和餐饮源的贡献率分别为27.6%、23.5%、6.8%、10.7%、31.1%和0.3%.道路扬尘、窑炉和发电为西安市PM_2.5的重点排放行业,其PM_2.5排放量分别占排放总量的21.4%、20.3%和11.0%.各区县中,鄠邑区、灞桥区和未央区的PM_2.5排放量较高,其贡献率分别为15.7%、13.7%和12.7%;新城区PM_2.5排放量最小,为297.8 t/a.2014年西安市PM_2.5平均排放强度为2.07 t/km2,其中,碑林区排放强度（16.80 t/km2）最大,高陵区（0.48 t/km2）最小.按照《西安市2017年"铁腕治霾保卫蓝天"工作实施方案》等新政策的规定,预测在新的排放标准下西安市PM_2.5排放量将比2014年削减63.7%.研究显示,固定燃烧源、工艺过程源和生物质燃烧源有较大的减排潜力.