硒在自然界的分布

一、硒在自然界的分布

(一)地壳中的硒

硒是参与地壳构成的元素,主要通过火山活动而带入地表,然后通过风化过程从岩石进入土壤,并经过雨水的溶淋和土壤的浓缩在环境中重新移动和累积,故可以认为人类生存环境的硒主要来自于地壳岩石。在各种岩石中火成岩和变质岩硒含量较低,为10~50μg/kg。而沉积岩一般含量较高,特别是由火山活动而形成的海相页岩中,硒含量可达0.5~28 000μg/kg不等。含硒岩矿多是重要的工业原材料,在被开采和冶炼的过程中,硒可进入生活空间使之成为一种污染物。

(二)土壤中的硒

全球范围内检测结果显示,土壤中硒含量的中位数为0.4mg/kg;并显示硒在地表土壤中的分布呈现明显的地区性差异。在地球的南北半球各呈现一条东西走向(纬向)的低硒分布带,范围基本位于30°以上的中高纬度,且具有不连续的特征。在我国本土上有一条自东北向西南延伸的低硒带,土壤硒含量较低。这条低硒带包括半干旱、半湿润的东北平原、黄土高原以及干旱的塔里木盆地和准葛尔盆地。低硒带中的土壤多系棕褐土系。

硒在土壤中含量高低与形成该地区土壤的成土母岩有关,以沉积岩、页岩为母质所形成的土壤硒含量相对较高;以火成岩为母质所形成的土壤硒含量相对较低。土壤中的硒多以硒酸盐、亚硒酸盐、元素硒和有机硒化合物的形式存在,其中硒酸盐较易溶解,形成水溶性硒,同时也最容易被植物根系吸收利用。元素硒、碱金属硒化物、亚硒酸盐因水溶性差,易被黏土矿物胶体吸附,故很不容易被溶解、吸收、迁移。土壤的硒含量受土壤pH值、土壤的氧化还原电位及土壤腐殖质含量等因素的影响。上述因素直接影响着硒的存在状态及向农作物、地下水等介质中迁移转化的速度,从而间接地影响着人们对硒的吸收利用。所以,在生物地球化学因素的研究领域内,对土壤中硒含量研究具有举足轻重的意义。

(三)农作物中的硒(https://www.daowen.com)

由于各地土壤中硒水平的差异,致使农作物中硒含量差别很大。一般来讲棕褐土壤生产的农作物(如粮食、蔬菜)硒含量较低;红黄土壤生产的粮菜硒含量相对较高。与其他生物地球化学性疾病相比较,硒中毒或硒缺乏病与粮食中硒含量关系最为密切,因为机体硒几乎全部来自于粮食。通过对农作物硒含量检测,不难发现蔬菜、水果中硒含量较低,大都<0.1~0.3 mg/kg,而谷物类作物中硒含量差别甚大,多在0.02~0.8mg/kg范围。某些有经济价值的作物品种如大蒜、黄芪,对土壤中硒有较强的富集作用。有人测定了黄芪中硒含量竟高达5 560mg/kg。在低硒地区小麦、玉米、水稻等作物含硒量大多<0.025mg/kg,而在非缺硒地区上述农作物中硒含量≥0.04mg/kg。此种结果充分说明在病区低硒环境中可利用的硒(粮食硒)处于低水平,同时又表明水土低硒可能通过粮食而使病区居民的硒摄入量处于低水平。

(四)地表水和地下水中的硒

受岩层和土壤中硒含量的影响,地表水和地下水中硒含量亦差别很大。全球水文地质监测资料显示,海水与地表淡水中硒含量分别接近2.1μg/L和2.2μg/L;河流中水溶性硒含量均值为0.02μg/L;地下水硒含量都<100μg/L,但个别地区可达900μg/L。

地表水和地下水的硒含量主要受水流流经地区的基岩和土壤含硒量的影响,故变化范围较大,例如美国科罗拉多州地表水平均含硒量为1μg/L,但个别水样可达400μg/L。中国大部分城市和无低硒、高硒疾病流行地区的水硒含量范围为2.65±1.06μg/L,而在低硒地带的大骨节病流行区饮用水中硒含量仅为0.11±0.08μg/L,克山病流行区为0.16±0.20μg/L。

(五)硒的环境污染源

多种重金属硫化物矿石中含有硒元素,硒与这些重金属共生于矿藏中。在这些金属硫化物矿藏开采、冶炼或硒本身的冶炼过程中,可产生含硒废气和含硒的粉末状硒化物。另外在煤炭燃烧、石油燃烧过程中亦可产生上述含硒污染物。在农业生产中农田施用的某些杀虫剂、过磷酸钙或硫酸铵肥料,也可向环境中释放一些含硒杂质。某些化学工业在工艺过程中可产生含硒废水、废渣。