外加 Se(Ⅵ)在土壤溶液中的价态转化研究

以熟红黄泥为试验材料，研究了在淹水培养过程中不同氧化还原条件下外加Se(Ⅵ）在土壤溶液中的价态转化。结果表明，在两种土壤Eh培养条件下，外加的Se(Ⅵ）约有20％进入土壤固化，80％进入土壤溶液。在低Eh值（175mV )条件下，进入土壤溶液的硒约有90％呈有机态，且较稳定；10％左右的Se(Ⅵ）还原为Se(Ⅳ），此还原以应符合动力学一级方程，半衰期为3．7d。 在高Eh值（450mV）条件下，进入土壤溶液的硒在第一天70．9％呈Se(Ⅵ）态，且稳定；29．0呈有机态，并在培养过程中先氧化成Se(Ⅵ），然后Se(Ⅳ）再氧化成Se(Ⅵ）。     

水稻土溶液中Se(Ⅵ)的价态转化条件研究

为了有效利用土壤硒，以紫潮泥和红黄泥为试验材料，在pH分别为7.5和6.5条件下研究了两种土壤在淹水原原培养和氧化培养过程中Se(Ⅵ）价态转化的条件，结果表明：随着土壤溶液Eh值的变化。Se(Ⅵ）逐渐向有机硒，Se(Ⅵ）转化；Se(Ⅵ）与Se(Ⅵ）相互转化体系的临界电位范围为216.6-74.1mV，同时土壤溶液pH值从6.5上升到7.5，临界电位下降50.1mV;Se(Ⅵ）与Se(Ⅵ）相互转化的氧化还原体系在土壤重要的氧化还原体系序位中处于NO3^-－N体系，锰体系之后，大致与铁体系平行。     

淹水过程中土壤硒的形态转化

对含硒(Se)土样进行淹水培养,运用连续提取法和X射线光电子能谱分析(XPS)技术,揭示淹水处理过程中土壤硒和铁氧化物的形态转化过程。结果表明,土壤氧化还原电位(Eh值)对土壤硒形态转化起主导作用,淹水培养过程中的水溶态和可交换态硒含量逐渐降低,元素态和残渣态硒含量逐渐增高;XPS分析结果表明,淹水15 d后土壤中Se(Ⅳ)占总硒的百分比由59.7%下降到48.3%,元素态和金属硒化物的含量分别升高了6.3百分点和5.1百分点。同时,淹水过程中土壤还原性铁含量增加,且铁氧化物晶体结构发生了变化。综上所述,土壤Eh值为影响硒活性的主要因素,Eh值对土壤硒形态转化起主导作用,土壤氧化性越强,土壤中硒的活性也越强。在淹水条件下土壤处在还原状态,土壤中硒的移动性逐渐减弱,生物有效性降低。     

外源硒（Se4+和Se6+）污染对土壤酶活性的影响

利用盆栽试验,研究了不同浓度、不同价态外源硒(Se4+、Se6+)对连续种植小白菜土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响,为土壤硒污染的生态风险评价和管理提供科学依据.结果表明:低浓度硒对土壤酶活性有不同程度的激活效应,而高浓度硒对4种土壤酶均产生抑制作用;外源硒对脲酶及脱氢酶活性的抑制作用大于碱性磷酸酶和过氧化氢酶.外源Se4+及Se6+浓度与土壤脲酶活性间都存在显著的负相关(P<0.01),且同浓度两个价态硒差异显著(P<0.05),说明脲酶可作为土壤硒污染程度的生态风险评价的生物指标;而过氧化氢酶、脱氢酶及碱性磷酸酶只能表征一定时间段内土壤硒污染的程度.土壤酶的ED50(生态剂量)均随硒施入时间的延长而增大,以脲酶的ED50值最小, Se6+的ED50 小于Se4+,生态毒性大于Se4+.     

不同钙质钝化剂对稻田土壤溶液中Cd浓度的影响

为探讨不同钙质钝化剂对稻田土壤溶液中Cd浓度的影响,以一种Cd严重污染的农田土壤和两个水稻品种(台粳8号、Ⅱ优3301)为试验材料,采用盆栽试验法研究了三种钙质钝化剂(石灰石粉、白云石粉和消石灰)对土壤溶液Cd浓度以及相应的土壤Eh值和土壤溶液pH、Fe、Mn、TOC浓度动态变化的影响进行研究,并探讨了钙质钝化剂降低植稻土壤Cd有效性的机理。结果表明,在植稻期间,三种钝化剂均显著提高了土壤溶液的pH值,降低了土壤溶液中Cd、TOC、Fe和Mn的浓度和土壤的Eh值,降低了根表铁膜数量、铁膜Cd含量和水稻根系Cd含量。统计分析表明,土壤溶液Cd浓度与土壤Eh值、土壤溶液的TOC、Fe、Mn浓度之间均呈显著正相关,与土壤溶液pH值呈显著负相关,表明在酸性Cd污染的植稻土壤上,钙质钝化剂通过提高土壤pH值、促进土壤的还原、抑制Fe/Mn氧化物的还原溶解、减少水溶态有机物的形成等途径降低了土壤Cd的溶解性。钙质钝化剂抑制了水稻根表铁膜的形成、降低了铁膜对Cd的富集,从而也降低了水稻根系对Cd的吸收。在钝化剂种类、移栽时间和水稻品种三个外部因素中,水稻品种对土壤溶液中Cd的影响较大。在pH、Eh、TOC、水溶性Fe和Mn浓度等土壤因素中,水溶性Fe浓度成为影响水溶性Cd的主要因素(成熟期)。研究表明,三种钙质钝化剂对土壤溶液中Cd浓度的影响无显著差异,对根系Cd含量的降低效果因水稻品种而变。在提高土壤溶液pH方面,白云石粉的效果总体强于石灰石粉和消石灰。     

硒是双刃剑？——谈微生物中的硒代谢

硒位于元素周期表第Ⅵ主族,是一种生命必需的微量元素,是第21位氨基酸硒代半胱氨酸、硒代甲硫氨酸和含硒酶的必需组分。硒在人体免疫系统、抗癌、抗氧化等方面发挥重要作用,缺硒会导致40种以上的疾病。硒以Se(-Ⅱ)、Se(0)、Se(+Ⅳ)和Se(+Ⅵ)4种价态存在,所有价态间的转化都有微生物的参与。本文主要综述最近几年国内外微生物代谢硒的研究进展,包括硒对生命体的重要作用与机制,硒的化学性质与生物地球化学循环,硒的氧化、还原和甲基化等多样的代谢硒的微生物类群,微生物代谢硒的分子机制;并探讨了微生物代谢硒在未来的关注点和实际应用。阐明微生物代谢硒在生物地球化学循环、生物多样性、植物富硒、人类健康和环境污染治理等方面都发挥着重要作用。     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响.结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似“W”形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程.与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度.在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40(最小倍数)～4.93(最大倍数)倍和1.19(最小倍数)～2.72倍(最大倍数),说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义.     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究I. 对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响。结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似“W”形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程。与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度。在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40（最小倍数）~4.93（最大倍数）倍和1.19（最小倍数）~2.72倍（最大倍数）,说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义。

     

不同粒径贝壳粉对水稻吸收镉与硒的影响

为明确不同粒径贝壳粉对土壤镉、硒有效性及水稻吸收累积镉与硒的影响差异,采用田间试验,设置等量不同粒径贝壳粉施用处理,通过测定水稻植株各部位镉和硒含量,结合土壤pH、土壤有效态镉和有效态硒及其价态含量,对比分析不同粒径贝壳粉对水稻吸收累积镉和硒的影响。结果表明:施用贝壳粉可显著提高稻田土壤pH,降低土壤有效态镉含量,且贝壳粉粒径越小,效果越显著,10、60、200目贝壳粉处理的土壤有效态镉含量分别比对照(常规种植)降低8.68%、10.84%和17.50%,同时稻田土壤有效态硒含量得以提高,并以交换态硒为主,贝壳粉粒径越小,越利于交换态硒向+6价硒转化;施用贝壳粉可促进水稻降镉富硒,糙米镉含量比对照降低9.62%～49.02%,硒含量提高4.31～5.58倍,且水稻体内镉含量与硒含量呈显著的负相关性,其中60目和200目贝壳粉处理的糙米镉含量均符合《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762—2017)的要求。研究表明,在实际生产中可选用粒径60目以上的贝壳粉作为镉污染农田稻米降镉富硒的修复材料。     

青海省富硒土壤中硒的形态和价态分析

通过检测分析青海省东部富硒土壤中硒的含量、赋存形态和价态,旨在为正确评价青海省东部土壤的富硒状况,有效利用富硒土壤资源及富硒农产品的开发提供理论依据。结果表明,青海省东部富硒土壤全硒含量变幅为0.342~0.770 mg/kg,平均值为0.487 mg/kg,是我国土壤平均硒含量的1.68倍,远大于全国土壤硒含量的平均值,属于足硒到中等高硒水平。供试土壤中可溶态硒、可交换态及碳酸盐结合态硒和残渣态硒分别占全硒含量的10.91%~21.35%、11.56%~23.52%、11.69%~23.98%,铁锰氧化物结合态硒含量最少,占全硒含量的3.52%~11.82%;而有机结合态硒占土壤全硒含量的比例高达27.49%~50.65%,平均值为36.55%,土壤中硒的赋存形态主要以有机结合态为主。对土壤硒价态的研究表明,可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒中均存在Se~(4+)、Se~(6+),不存在Se~(2-),且以Se~(6+)为主要赋存形态。青海省东部富硒土壤分布集中,含量适宜,供硒潜力巨大,具有良好的开发利用前景。     

叶面喷施硒对生菜富硒量及产量与品质的影响

以生菜为载体,用浓度为1、2、4、8 mg/L的硒溶液对生菜进行叶面喷施。试验结果表明,叶面喷施硒溶液能提高生菜体内总硒、无机硒和有机硒的含量,喷施硒浓度与富硒量呈正相关,无机硒转化率随着喷施硒溶液浓度的增大而降低。喷施硒溶液能提高生菜叶绿素的含量,从而提高了生菜的产量;同时喷施硒溶液能提高生菜氨基酸、Vc的含量,改善了生菜的品质。     

绵羊羔不同组织对中毒量硒的亲合性研究

用Ｄａｎｓｃｈｅｒ染色技术研究绵羊羔不同组织对中毒量硒的亲合性以及莫能菌素的影响。结果表明：该技术适用于研究硒中毒绵羊组织器官中的硒分布与组织病理学变化之间的关系，特别是对那些用常规染色法不呈现特异性或很小变化的组织如辅助淋巴组织生发中心、心肌传导纤维、胰岛及胰腺细胞、肝及肾小管细胞等有明显的优越性；组织中硒的分布和密度与损伤程度呈正比；同时服用安全剂量的莫能菌素能增强硒的毒性作用。     

固相分光光度法测定食品中的痕量硒

为探索能高效且准确地检测出食品中痕量硒的测定方法,采用以邻苯二胺作为显色剂的固相分光光度法,直接以树脂相在pH=2的条件下,在最大吸收波长344nm处测定食品中痕量硒。结果表明:硒含量在0～50μg/L范围内符合比尔定律,其中,吸附时间为15min,树脂用量0.2g;使用EDTA掩蔽了干扰离子。结论:对小麦、菠菜、奶粉、猪肉4种常用食品进行标准加入法测定硒回收率,以固相分光光度法比传统的溶液分光光度法更适于食品中痕量硒的测定。     

紫外分光光度法测定海产品中的硒

建立了一种海产品中硒的分析方法。以4-硝基邻苯二胺为衍生剂,在pH值2.0、20℃下反应50 min,使Se4+与4-硝基邻苯二胺反应生成苤硒脑,反应后用甲苯萃取,用紫外分光光度计在波长349.5 nm下测定吸光值。该方法在硒浓度1~10μg/ml范围内线性关系良好(r2=0.997 8),检测限为0.6μg/ml,RSD为1.33%。用该方法测定海产品中的硒,操作简便,成本低廉,可满足各类海产品中硒的含量测定。     

叶面喷施硒元素提高玉米籽粒硒含量

硒元素是一种动物和人类生长发育必须的矿质营养元素，硒元素的缺乏是一种世界性的营养问题。为评价玉米叶面喷施硒元素改善人体营养状况的技术潜力，本研究通过两个生长季的田间试验，探究了雨养条件下，在玉米灌浆期叶片喷施不同浓度亚硒酸钠溶液对玉米籽粒产量、硒含量、硒积累量、硒利用率以及其他养分状况的影响。结果表明，叶面喷施亚硒酸钠溶液对玉米产量无显著影响，能够显著提高玉米籽粒的硒含量和硒积累量，且随着喷施浓度的不断升高而升高，但对玉米产量以及籽粒铁、锰、铜、锌这四种矿质元素含量无影响。同时两年之间，硒含量和硒积累量差异较大，说明环境因素对玉米籽粒吸收利用外源硒肥具有较大的影响。综上，叶面喷施亚硒酸钠溶液是改善玉米籽粒硒元素营养状况的重要手段。     

用巯基棉预富集—721分光光度计测定水中痕量硒(Ⅳ)

用巯基棉富集痕量硒的关键是洗脱条件,作者经实验后选出最佳洗脱浓度,10N HCI:10NHNO_3(1∶3)混合洗脱,可使0.01ppm的硒液回收率达到94％以上;并改进了用分光光度计测硒的测定条件,在这个基础上测定了自来水痕量硒。用此方法,仪器简单,利用洗脱酸并可避免干扰离子,对检测环境试样中痕量硒有实用意义。     

发芽玉米中硒的生物转化能力研究

以普通玉米为原料,采用不同浓度硒溶液、不同浸泡时间、不同发芽时间处理玉米后,分别测量发芽率和芽长,然后干燥粉碎,经消化处理,使用原子荧光光度计测量玉米中的总硒量和无机硒量,再研究有机硒的转化率与硒的生物转换能力。试验结果表明,随着硒溶液浓度、硒溶液浸泡时间和发芽时间的不断增加,有机硒转化率和硒的生物转化能力先增后减,发芽玉米富硒最佳条件为:浸泡硒浓度80μh·mL~(-1)、浸泡时间8 h、发芽时间72 h。经硒溶液浸泡处理后的玉米,有机硒转化率和硒的生物转化能力有显著的提高。     

氨基酸硒叶面肥对吐鲁番秋季露地甜瓜叶片早衰生理特性的影响

【目的】研究叶面喷施不同浓度氨基酸硒肥,对新疆吐鲁番秋季露地甜瓜早衰生理的影响,筛选出秋季露地甜瓜早衰延缓和调控技术中氨基酸硒肥的最佳施用浓度和频次。【方法】在吐鲁番秋季露地栽培条件下,以露地甜瓜主栽品种'西州密17号'为试材,从初花期开始设置叶面喷施不同浓度氨基酸硒肥处理,以清水为对照,分析不同浓度氨基酸硒肥对甜瓜叶片的叶绿素、可溶性蛋白含量、丙二醛和抗氧化酶活性的变化规律及与叶片早衰的关系。【结果】相对于清水对照处理,每隔7 d喷施2 000~2 500倍的氨基酸硒肥6~7次,可以有效延缓叶片在衰老期叶绿素相对含量、可溶性蛋白含量的下降速度,降低MDA的升高,明显提高了抗氧化酶的活性。【结论】喷施2 000~2 500倍氨基酸硒肥是延缓甜瓜叶片衰老比较理想的调控措施。     

硒、硫对大豆生长和养分吸收的影响

报道了硒、硫浓度对大豆植株干物重,硒、硫、氮、磷含量影响的水培试验结果。研究结果表明,当营养中硫的浓度为60mgL~(-1)时,0.025mg SeL~(-1)的加入使大豆植株干物重达到最高;60mg SL~(-1)的加入对植株吸收硒有一定的促进作用;当营养液中硫的浓度为30 mgL~(-1)时,随着硒浓度的增加,植株中硫的含量显著降低,但对磷无影响,而当营养液中硫的浓度增加到60mgL~(-1)时,在低硒(0.025mgL~(-1))浓度下,显著地提高了植株中硫和磷的含量,硫与磷的吸收呈极显著的正相关,r=0.61~(**)。本试验的硒、硫浓度对植株吸收氮的影响不显著。