电解废渣中硒含量及赋存形态的研究

由于电解废渣原始、粗放的堆放,导致了大量重金属离子和有毒有害元素在自然环境中极易迁移并造成污染。为了掌握废渣中硒在多重氧化态中含量及形态分布,对进一步研究其在自然环境中的矿化、迁移规律及毒理学特性等意义重大,该实验采用了改进的SES连续浸提法,提取了电解废渣样品的水溶态、交换态、酸溶态、有机态、单质态及残渣态,以ICP-MS测定提取液中总硒含量,HPLCICP-MS研究了硒赋存形态。研究表明:CCT动态反应碰撞模式优化了ICP-MS检测环境,有效降低了多原子离子造成的干扰;电解废渣的硒含量极高,在自然环境中容易迁移,尤其是酸性环境下;前三态的硒含量超过了总硒的50%,且主要以毒性较高的亚硒酸盐形式存在,小部分以硒酸盐形式存在,含硒电解废渣存在较大的潜在环境风险。     

镉污染土壤施硒对植物生长及根际镉化学行为的影响

采用根箱培养的方式,研究了在不同镉污染水平(0.5 mg·kg-1、5 mg·kg-1土壤)的酸性黄棕壤中施用外源硒对小白菜生长、光合特性及根际土壤中镉的化学行为影响.结果表明:镉污染土壤中施硒可显著增加小白菜的生物量,增强小白菜叶片的光合速率和蒸腾速率;镉污染严重时,施硒还可提高小白菜的气孔导度;施用适量硒(0.25 mg·kg-1)可显著降低小白菜地上部镉含量,其中镉污染浓度较低(0.5 mg·kg-1)时,该效果达显著水平.在镉污染程度低(0.5 mg·kg-1)的土壤施用适量硒(0.25 mg·kg-1),可显著降低土壤交换态镉含量,其中,根际和非根际土壤交换态Cd含量分别降低了22.20%和43.79%.外源Se有效地降低了土壤Cd的生物有效性,这种作用在Se的施用浓度较低时表现更加明显;当Cd污染浓度较高时,土壤Cd形态分布相对稳定,外源Se对根际和非根际土壤Cd形态分布的影响不显著.研究结果为深入揭示Se对菜地Cd污染的调控机理提供理论参考.     

硒连续化学提取技术中的若干问题讨论

硒的生物可利用性、毒性、环境行为和生物效应等不仅仅与硒的总量有关,更取决于硒的形态。硒的连续化学提取技术是硒形态研究的一个重要手段。在硒七步连续提取方案的基础上,重点探讨了有机结合态、元素态、硫化物/硒化物结合态硒的提取技术细节,讨论了不同液固比和提取剂对硒提取的影响,并对不同结合态硒提取中存在的问题进行了相应讨论。研究结果表明:在硒的连续化学提取过程中,液固比为20:1到50:1时能够满足不同结合态硒提取的要求;在水浴加热条件下,NaOH浓度0.1～0.5mol/L时能有效提取有机结合态硒;1mol/LNa2SO3溶液是元素硒的较好提取剂;而对于硫化物/硒化物结合态硒,600～700ml/min的载气气流能保证其还原所产生HSe气体的完全吸收。     

土壤铜硒复合污染中金属形态转化及其对生物有效性的影响

采用土培盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Se复合污染土壤中2种金属的形态转化及其对生物有效性的影响.结果表明,在未污染土壤中,Cu主要以残渣态存在,Se主要以有机结合态和残渣态存在.在外源Cu、Se污染土壤中,平衡后(14 d),外源Cu主要以铁锰氧化物结合态存在,Se主要以可交换态及碳酸盐结合态存在;小白菜收获后,土壤中的Cu向有机结合态转化,而Se向铁锰氧化物结合态转化.外源Cu与土壤结合程度(IR值)均随外源Cu和Se浓度升高而逐渐降低;而Se与土壤结合程度(IR值)与外源Cu浓度无关,随外源Se浓度升高而下降.S型曲线拟合方程表明,适量的Se(≤10mg.kg-1)可以促进小白菜对Cu的吸收,同样适量的Cu(≤400 mg.kg-1)能促进小白菜对Se的吸收.土壤的Cu、Se的IR值与小白菜体内Cu、Se含量呈显著负相关(P<0.05),小白菜种植前后土壤中可交换态和有机结合态铜和硒的变化量与小白菜地上、地下含量也呈显著相关(P<0.05).因此,土壤元素的IR值和作物种植前后该元素形态的变化量均可作为评价重金属生物有效性的指标.     

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.     

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。     

分散元素硒的地球化学循环及其富集作用

本文概述了硒的物理、化学性质 ,形态和存在形式以及硒的地球化学循环和富集作用。硒呈四种主要的无机形态存在于自然界中 :硒化物 ( -2价 )、元素硒 ( 0价 )、亚硒酸盐 ( +4价 )和硒酸盐 ( +6价 )。不同硒形态的存在 ,很大程度上取决于 pH和Eh条件。硒的天然的、总的地球化学循环主要涉及壳岩源和海洋沉积物。次一级的循环涉及其它无机源和沉积物。另外 ,整个硒的壳循环 (岩石圈、生物圈、水圈和大气圈 )也强烈受到生物化学反应的影响 ,这些反应使硒在有机组分中固定或迁移。人类活动向环境中排放的硒极大地改变了硒天然的地球化学循环 ,主要是煤的燃烧、硫化物矿床的开采及工业上利用硒所产生的废料。岩浆期后热液活动阶段是硒最主要的活动、富集阶段 ,硒能大量地呈分散形式 (类质同像 )或独立矿物形式存在于这一阶段中 ;在火山及喷气活动产物 (有关热泉 )中硒的富集程度也很高。另外 ,硒在页岩特别是海相黑色页岩中的富集作用与生物活动有密切的关系。     

硒的微生物地球化学研究进展

硒是人体和动物所必需约微量元素,在自然界中以Se2-、Sec、Se4-和See6+的无机和有机形态存在.微生物在硒的形态转化中发挥着重要的作用,影响着地质环境申硒的地球化学循环.本文重点综述了与硒相关的微生物类群、微生物在硒形态转化过程中的作用机理及其与硒相关微生物的最新研究方法,并就其应用前景和存在的问题与展望也给予...     

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.     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

尿液中不同价态硒的吸附溶出伏安法测定

本文研究了在二溴代苤硒脑生成条件下Se(-Ⅱ、0)、Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)等不同价态硒的稳定性及其转化条件,确定了用二溴代苤硒脑体系的吸附溶出伏安法测定尿液中不同价态硒的方法.结果表明,在1.5mol/L HCl介质中,Se(Ⅳ)与二溴代邻苯二胺定量生成苤硒脑,可用吸附溶出伏安法直接测定Se(Ⅳ).HNO_3-HClO_4消化样品时,Se(-Ⅱ、0)定量转化为Se(Ⅳ),此时Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)价态稳定.而HNO_3-HClO_4消化样品后用3mol/L HCl将Se(Ⅵ)还原为Se(Ⅳ)后可测得总硒.故利用不同的样品处理方法所得结果差减后,测定Se(-Ⅱ、0)、Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)含量.本文方法用于尿液样品分析,尿液中硒的主要价态为以Se(-Ⅱ)形式存在的有机硒,无机态Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)的含量甚微.     

正相液体色谱法测定ppt量级的硒

硒作为生命必需的微量元素,其有关研究报告日见增多。在我国,已经报道了由区域环境低硒引起的大骨节病、克山病、以及区域性癌症。相关研究工作包括我国低硒带的成因、硒的生物地球化学循环、地方病病因的探讨。由于中国低硒带内环境样品硒含量低,其中饮水中硒的总量一般低于0.1ppb,形态分析中的组成部分含量甚至低于0.01ppb,因     

Selenium speciation in flue desulfurization residues

Flue gas from coal combustion contains significant amounts of volatile selenium (Se). The capture of Se in the flue gas desulfurization (FGD) scrubber unit has resulted in a generation of metal-laden residues. It is important to determine Se speciation to understand the environmental impact of its disposal. A simple method has been developed for selective inorganic Se(IV), Se(VI) and organic Se determination in the liquid-phase FGD residues by hydride generation atomic fluorescence spectrometry (AFS). It has been determined that Se(IV), Se(VI) and organic Se can be accurately determined with detection limits (DL) of 0.05, 0.06 and 0.06 g/L, respectively. The accuracy of the proposed method was evaluated by analyzing the certified reference material, NIST CRM 1632c, and also by analyzing spiked tap-water samples. Analysis indicates that the concentration of Se is high in FGD liquid residues and primarily exists in a reduced state as selenite (Se(IV)). The toxicity of Se(IV) is the strongest of all Se species. Flue gas desulfurization residues pose a serious environmental risk.     

土壤中硒的形态

３种江苏省土壤,即潮盐土,灰潮土和黄棕壤原土硒和外加硒的形态分布研究结果表明,原土硒主要分布在残渣态Ｆ５上,３种土壤的Ｆ５的百分含量均达全量硒的８０％左右,而外加硒经４个培养后相对均匀地分布于可溶态Ｆ１（黄棕壤例外）,交换态Ｆ２、氨水提取态Ｆ３和残渣态Ｆ５上,２种处理下硒形态分布与土壤ＰＨ值,粘粒和游离氧化铁含量有一定关系,ＰＨ值是潮盐土≈灰潮土＞黄宗壤,粘粒及游离氧化铁含量是黄棕壤＞潮盐土＞灰质     

海藻-过渡金属-光三元体系还原转化Se(Ⅵ)研究

以海洋绿藻(Tetraselmis levis,Chlorella autotrophica,Dunaliella salina,Nannochloropsis sp.,Tetraselmis subcordiformis)、硅藻(Phaeodactylum tricornutum)、红藻(Porphyridium purpureum)和过渡金属(铁、锰、铜)构建海藻-光二元体系、过渡金属-光二元体系、海藻-过渡金属-光三元体系,对比分析不同海藻、不同过渡金属、海藻与过渡金属耦合引发光化学过程,对Se(Ⅵ)还原转化的贡献率.二元和三元体系均可光还原转化Se(Ⅵ)为Se(Ⅳ).铁、铜、锰通过自身的光氧化还原过程诱发Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)的氧化还原;海藻的光化学活性首次被证实,表面壁可吸附富集海水中还原性的有机物、Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)和过渡金属,改变其氧化还原电位,提供光反应场所;Se(Ⅵ)的光还原转化率依海藻和过渡金属的种类、浓度不同而异;海藻浓度的提高、海藻与过渡金属的耦合作用有利于光还原转化率的提高.通过三元体系的光还原转化,Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)比值为1.17～2.85,接近海洋真光层Se(Ⅵ)/Se(Ⅳ)实际浓度比,即海藻和过渡金属引发的光化学过程对硒的价态分布起决定性作用.     

张家口地区土壤硒形态分布及其植物有效性初步研究

分别采集了张家口克山病区非病村4个砂土样品和重病村6个草甸土、褐土样品．用连续提取程序分离出水溶态硒、离子交换态硒、有机态硒、酸溶态硒、硫化物态硒和残余态硒。水溶态硒容易被植物吸收。交换态硒也能被植物吸收，但受到吸附环境和pH值的影响。有机结合态硒只有在碱性条件下其中的富啡酸态硒才能被植物吸收。酸溶态硒是铁锰氧化物和碳酸盐类矿物醚性淋溶作用的结果，酸性条件下硒容易流失，碱性条件下硒被原矿物固定，因此都难被植物吸收利用。硫化物态硒和残余态硒是最难溶的，基本上不被植物吸收。张家口地区重病村土《铁锰氧化物和腐殖质含量高，呈中-微酸性，而非病村正好与之相反。因此，重病村土壤虽然水溶性硒+交换态盾+有机态硒高于非病村，但这三种硒形态所反映的土壤植物有效性反而低于非病村。这可能是病村粮食比非病村低硒的原因。     

黑龙江绥化大宗农作物硒含量特征及影响因素分析

通过对松嫩平原绥化地区农作物及根系土样品的研究,开展了土壤理化性质、总硒、有效硒、硒形态及农作物硒含量测试,结合统计学方法探究了研究区内主要农作物的样品硒水平差异及其影响因素。结果表明,农作物硒含量为0.002～0.096 mg/kg,土壤总硒含量为0.13～0.52 mg/kg,土壤有效硒含量为0.002～0.007 mg/kg,土壤硒以强有机态硒（31.52%）为主。土壤总硒与有机质相关性较高,与有效硒、氧化还原电位（Eh）相关性较低;土壤有效硒与pH显著正相关;农作物硒含量与土壤离子交换态硒、有效硒、pH、Eh和有机质均有不同程度的相关关系。不同作物对硒元素的富集机理不同,水稻对硒元素的富集能力明显强于玉米。该研究表明可通过一定程度人为控制的土壤特性使得土壤中的硒更有利于农作物吸收,以便使农作物中硒含量能够满足居民硒健康需求,同时该研究为解决地质背景因素引起的天然"缺硒"地区提供了可能的解决途径。     

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。