土壤中硒含量、形态及有效性分析
农业资源与环境学报
2014年12月·第31卷·第6期：527-532December2014·Vol.31·No.6：527-532
Journal of Agricultural Resources and Environment
硒（Se）作为一种稀有的元素，在陆地生态系统中含量较低[1]，但其重要性日益被人们所重视[2]。硒的化学性质活泼，具有有益和有害的双重生物学功能，缺硒和硒过量都会引起生物以及人体的不良反应。在硒循环过程中，土壤是基础媒介，它通过食物链实现植物、动物以及人对硒的营养要求，全面和客观分析土壤中硒的含量、形态及其影响因素，可以为富硒土壤高效科学利用、生产富硒农产品提供科学依据。
1土壤中的硒含量及其影响因素
硒元素主要通过火山/岩浆运动进入地面，在地壳中的平均含量小于0.1mg·kg-1，世界土壤硒含量范围为0.1~2.0mg·kg-1。我国土壤含硒量变幅较大，“硒都”湖北恩施地区土壤中硒含量最高可达45.5mg·kg-1，而在克山病地区仅为0.06~0.18mg·kg-1。根据张东威等[3]编制的《中国土壤硒环境质量标准》，我国有72%以上的地区为低硒区或缺硒区，有近7亿人生活
在缺硒的环境中。从地域分布来看，我国土壤硒基本上呈中间低、两边高的马鞍形分布，存在一条由东北向西南方向的低硒带。
土壤中硒含量、形态及有效性分析
周越，吴文良，孟凡乔*，刘媛媛，李花粉
（中国农业大学资源与环境学院，北京100193）
摘要：近年来，硒（Se）对于植物以及人体的有效性逐渐得到重视，越来越多的富硒土壤被发现和利用，但目前人们对于土壤中硒的含量、形态、转化及其有效性还没有形成系统、全面和准确的认识。本文通过对国内外硒研究文献的整理和分析，认为当前对土壤中硒总量有较全面的数据，但对于硒的植物有效性与其他影响因素之间的关系认识不一，主要原因在于研究前提（土壤类型、气候等）的差异以及不同因素之间的掩盖。今后应在相对控制某一变量的前提下，采用定量模型技术，分析土壤硒有效性的真实影响因素和定量规律。在区域大气-土壤-水-植物系统的硒平衡方面，针对大气沉降、硒甲基化（挥发）、硒的淋失等途径的定量规律和影响因素，应开展大尺度范围的监测和分析。利用硒同位素技术（自然丰度和加富标记），更加准确地追踪硒在土壤、植物等子系统的转化规律，从而为提高硒的利用效率提供科学依据。
关键词：硒；土壤；含量；形态；区域平衡；同位素
中图分类号：S153.6文献标志码：A文章编号：2095-6819（2014）06-0527-06doi:10.13254/j.jare.2014.0292 Review on the Content,Specification of Selenium and Its Availability in Soils
ZHOU Yue,WU Wen-liang,MENG Fan-qiao*,LIU Yuan-yuan,LI Hua-fen
（College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing100193,China）
Abstract:As more selenium（Se）rich soil has been found,people begin to give more attention to the availability of Se for plant and human-beings.However,current understanding for the content,specification and plant availability is not complete and accurate.By analyzing the past research on Se in soils,we believed that differences in backgrounds（soil types,climate）and hiding effect of various influential factors led to different results with regard to the relationship of soil Se with influential factors.There should be more controlled study and quantitative-based model to trace the genuine relationship between soil Se and Fe and Al oxide,pH,Eh and organic matter.For the regional Se balance within air-soil-water-plant system,air precipitation,Se volatilization and leaching should be more precisely monitored.Isotope technology （natural istotope and labelling）could be a good option for tracing transformation mechanisms of Se in soil-plant system and this would give more good scientific support for the increasing Se utilization efficiency.
Keywords:selenium;soil;content;specification;regional balance;isotope
收稿日期：2014-10-27
基金项目：公益性行业（农业）科研专项项目（201303106）
作者简介：周越（1989—），男，硕士研究生，研究方向为环境工程。
E-mail:zy56956@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html,
*通信作者：孟凡乔E-mail:mengfq@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html,
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土壤母质
土壤母质是土壤硒含量的决定性因素。从变质岩、岩浆岩到沉积岩，硒丰度下降[4]。多数情况下，与其他微量元素相似，成土矿物中所含的硒通过风化作用可转变为生物可利用态，母质中的硒与土壤含硒量成显著正相关[5]。高硒成土母质主要为硅质页岩和炭质页岩，我国的恩施和紫阳即为典型的炭质页岩类土，其次为长兴灰岩和玄武质火山岩。低硒成土母质主要为酸性岩和第四纪沉积物，如我国东北地区的棕色森林土和黑土[6]。从土壤类型上分析，硒在硅铝土区（0.108 mg·kg-1）、碳酸盐土区（0.118mg·kg-1）和部分盐渍土（0.277mg·kg-1）含量较低[7]。铁铝土尽管含硒量较高，但是大部分处于不可给状态。此外，燃煤等也是影响土壤硒含量的重要因素。魏明辉等[8]发现，燃煤对于环境中硒（主要以SeO2形式[9]）的影响范围可以达到几十公里。
在土壤母质基础上，地形条件使地表硒重新分配，在多山地区，由于土壤和岩石的淋溶作用，山谷中硒含量显著高于山脊[7]。如我国山西晋南山地丘陵地区玉米和小麦含硒量明显比汾河平原的低，而陕南洛河盆地玉米和小麦的含硒量也比华山山地高约1倍[10]，山东泰莱盆地也有这种现象[11-12]。
1.2气候条件
降水和温度影响硒的迁移过程。湿热地区土壤中粘粒含量较高，增加对硒的吸附固定，造成硒含量增加，干旱气候也可能引起土壤硒累积。朴河春等[13]指出，我国从东北到西南的缺硒带是由于自东亚季风气候形成以来，气候的干湿变替和冻融作用作为地表生物地球化学作用的基本驱动力，造成土壤硒的长期挥发和损失。低硒带主要包含东北平原和黄土高原，以及四川盆地和云贵高原。高硒区包括东南沿海，其中以广西和福建为最高，北方各省（市、区）土壤中硒普遍较低，内蒙古尤为突出[14]。
1.3土壤pH值和Eh
土壤的pH值（酸碱度）和Eh（氧化还原电位）是影响土壤中硒形态的重要因素。pH值对硒形态的影响分直接和间接2个方面。直接影响表现在土壤不同的酸碱性可控制硒与土壤组分（Fe、Al、Ca和Mg离子等）的吸附和解吸过程[15]。间接影响表现为pH值可通过氧化还原电位、粘土矿物吸附量、土壤微生物种类和活性等影响土壤硒状态。土壤Eh则主要是通过影响硒价态转化来影响其有效性。在土壤酸碱性基本稳定的情况下，氧化环境下Se（0价和-2价)可立刻转化
为亚硒酸化合物Se4+，同样，还原性环境下，Se6+可转化为Se4+。土壤pH值和Eh相辅相成，更多时候不能仅仅考虑其中某一个因素的影响[16]。土壤氧化电位低，有利于Se6+还原为难溶的、易交换沉淀的Se4+，增加了有机物结合态硒的含量。在中性和酸性土壤中，SeO32-是主要的存在形式，因此土壤对亚硒酸盐的吸附随pH值升高而降低。在微酸性介质中，铁原锰水合氧化物是带正电胶体，有利于吸附阴离子，而在微碱性介
质中，铁-锰水合氧化物是带负电胶体，难以吸附硒的
各类阴离子[17]。此外，土壤pH值可以影响土壤中硒的甲基化，土壤的碱性越大，硒的甲基化越强，而甲基化能够增加硒在土壤中的迁移性[4]。除了对土壤全硒有影响，pH值和Eh对于土壤有效态硒含量的影响更具有生产意义。易桂花等[18]发现，土壤pH值是控制茶叶对土壤硒吸收的重要因素之一。
1.4土壤质地
土壤中的粘粒对硒有较强的富集作用，粘粒含量
越高，土壤的保肥性越好，能有效地减少硒的流失。即
在同一片区域内，粘性土壤中的含硒量往往高于砂性
土壤[19]。土壤中各种形态的硒都可与Fe、Al等复合物发生沉淀反应。铁、铝等金属氧化物具有相当强的硒吸附能力，如氧化铁，其吸附能力强于粘土矿物，吸附量与土壤氧化铁的含量和活化程度正相关。铁的氧化物可以吸附Se（+4价和+6价）2种形态，但以吸附Se （+4价）为主。土壤中的氧化铁与亚硒酸盐形成的复合物在碱性条件下稳定性较低，有利于亚硒酸盐转化成可溶性硒酸盐，但在酸性还原条件下这种复合物比较稳定[20]。
1.5土壤有机质
有机组分中的硒多以与有机化合物结合物的方
式存在，或者由于微生物的作用结合到氨基酸或蛋白
质中，所以比粘土矿物有更强的吸附能力[21]。黄锦法等[19]研究发现，土壤中的C、S和N元素与硒元素均有较好的相关性，其中有机碳与土壤含硒量呈显著正相关关系。中国低硒带旱地表层土壤中，80%以上的硒以有机物结合形式存在，高硒区表层土壤的提取液中，98%以上为硒（+6价）态[22-23]。也有研究发现[24]，土壤全硒含量与土壤有机质并无明显的相关。出现不同现象的原因在于不同地区的土壤类型、湿热条件等不同。广东等地土壤母质的影响大大超过有机质，后者在大部分土壤中含量都比较低。如果母质相同，则有机质含量越高，硒的含量越高，这可以从王松山等[21]的研究得到验证，认为在对硒的吸附和固持作用上，
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有机质和氧化铁之间是竞争关系。
1.6硒在不同土壤垂直方向上的分布
土壤在垂直方向上的分布，是土壤母质、风化和水搬运、植物利用以及土壤理化性质综合作用的结果[14]。章海波等[25]认为，硒在土壤垂直方向上的分布可归纳为：（1）表聚性，即随着土壤深度的增加硒含量降低[26]，干旱、半干旱地区属于此类；（2）心土层聚集类，对于红壤等酸性土壤，由于表层土壤有机质含量较低，不能抵制硒随渗滤水向下迁移，酸雨作用加速了表层土壤活性硒的淋出，因此土壤剖面中表现为心土层相对富集的现象，南方铁铝土和富铁土属于此类[24，27]；（3）均匀分布类，随土壤深度增加而硒含量增加，主要发生在淋溶程度较高的土壤上。
1.7区域土壤硒转化与循环
区域层面土壤硒的转化与循环即硒的输入和输出，对于硒的高效利用和污染防治具有重要意义。其中，硒的甲基化是频度较快的一个过程，从不易挥发的前体演化成为挥发性的产物，可使硒在土壤中的移动性及硒从表土逸出的可能性增大。我国从东北到西南的缺硒带，是由于气候的干湿变替和冻融作用，造成土壤硒的长期挥发和损失[13]。更有研究认为[28]，土壤硒的主要输入途径为大气干湿沉降，主要输出途径为土壤下渗水[29]。科罗拉多河中大约90%的硒来自于上游的页岩和黄铁矿[30]。对于硒污染的土壤，种植富硒（比空白高800倍）的食用菌甚至可以作为生物修复的重要措施[31]。植物挥发也是土壤-植物系统硒损失的一个途径，在6d时间中黄芪（Astragalus bisulcatus L.）可以挥发添加到土壤硒的6%[32]。因此，今后应该加强区域层面土壤硒的定量循环规律研究[33]。
2土壤中硒的形态、转化及其有效性
2.1土壤中硒的形态
土壤中硒形态的分级方法可分为2种，即浸提形态和化学形态。硒的浸提形态是指按照硒与土壤不同组分的结合能力，建立在化学浸提技术的基础上，最早应用于研究土壤中重金属和准重金属元素。Cutter[34]最早提出了土壤硒的4步分级法，即划分为吸附态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态。目前，国内外比较普遍认可的浸提方法是确定了将土壤硒划分为可溶态（水溶态）、可交换态及碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物-硫化物结合态及元素态和残渣态硒的5级形态浸提法[17]。在一般农田土壤中，HCl 浸提态和残渣态硒含量最高，可交换态硒（磷酸盐和氨水浸提）含量次之，可溶态硒含量最低；而在富硒土壤中以可交换态硒含量最高，HCl浸提态和残渣态硒含量次之，可溶态硒含量最低。
常用的浸提剂有水、KH2PO4/NaHCO3等盐溶液、稀碱和有机络合剂（如EDTA、DTPA等）、NH4Cl、HCl、HNO3/H2SO4/高氯酸等。这些浸提剂中，以NaHCO3和KH2PO4对有效硒的提纯效果最好[17]。浸提方法的问题包括（1）加入的浸提剂有可能会改变硒形态，使其在土壤中重新分配，测定结果不能反映真实情况；（2）由于浸提技术的限制，样品中一些未知形态还没有分离出来或不能确定。0.5mol·L-1NaHCO3提取的是断键的和结合松弛的吸附型硒，根据溶度积原理，溶液的Ca2+活度降低，把Ca2+结合的硒释放出来[35]，因此适合石灰性土壤。0.1mol·L-1KH2PO4是酸性土壤生物有效性硒的浸提溶液[36]。DTPA等对不同土壤的适应面更广[37]。
大量研究证明，土壤全硒含量与与土壤交换性硒无直接关系，即交换性硒对植物有效性更高[38]。石灰岩和湖积物母质发育的稻田[39]，土壤全硒量很高，交换性硒含量却较低。花岗岩发育的稻田，土壤全硒含量很低，而交换性硒含量却很丰富。水稻土经历了水耕淋溶和熟化，氧化还原作用对硒形态有很大影响。与水稻淹水栽培相比，湿润栽培可提高土壤硒的有效性，能增进水稻对硒的吸收。对于克山病区土壤的研究发现[40]，土壤有效硒和气候因素（海拔和降水）是影响该地区居民硒摄取的重要影响因素。总结国内外的研究我们可以认为，Na-硫酸盐和Mg-硫酸盐、pH值、氧化还原条件、氧化铁铝、有机质和含水量等控制着局部土壤硒的溶解和沉淀，进而影响植物的含硒量[12]。
硒的化学形态是指硒在土壤环境中的真实形态，主要有元素态硒（0价）、亚硒酸盐（+4价）、硒酸盐（+6价）、硒化物（-2价）和有机态硒。元素态硒在土壤含量甚微，很不活泼，一般不能为植物利用，但在适宜条件下通过水解和微生物的作用，可氧化为对植物有效的硒。亚硒酸盐是土壤中硒的主要赋存形态，也是植物可利用的主要形态，广泛存在于温带湿润地区土壤中，然而它易被土壤中的粘土矿物/铁铝氧化物所结合，有效性降低[41]。但活性铁铝吸附的硒在相对还原状态下可以发生解吸作用，比如活性铁由Fe3+转化为Fe2+时，对硒的吸附减弱，则水溶态硒含量升高[42]。有机质对硒的生态效应具有二重性，当它作为有机-无机复合体粘粒吸附硒离子时，可能有利于硒的循环；当它只是作为硒离子的环境宿体时，则可能成为屏障
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从而影响硒的传输。大多数实验发现后者占主导地位，即有机质对硒的影响主要表现为固定[4]，这就造成了众多研究硒与有机质的不同相关关系。硒酸盐是硒的最高氧化态结合物，也可被植物吸收利用。但由于硒酸盐在自然土壤中含量很少，故其植物有效利用量十分有限[26]。还原态硒的生物有效性较低，但这部分硒在适宜条件下能被氧化从而提高其水溶性。
2.2土壤中不同形态硒的转化
各种形态的硒在土壤的氧化还原环境、微生物生物作用、土壤腐殖质以及植物吸收的联合作用下不断地转化，最终在某一时间段达到一种平衡状态[43]。对于人类有实践意义的是土壤硒的损失途径、数量以及植物有效性。损失途径中，甲基化起着非常重要的作用，在南极和北极的大气和冰川中都检测到硒[29]。北方虽然硒主要以硒酸盐形态存在，植物有效性高，但气候的干湿变替和冻融作用作为地表生物地球化学作用的基本驱动力，加上灌溉、水蚀等造成土壤硒的长期挥发和损失[13]。近年来，硒的同位素技术逐渐被人们应用于土壤-植物的硒循环研究。硒有6种同位素（74Se、76Se、77Se、78Se、80Se和82Se），在Se的转化过程中，产物Se的轻同位素增加，即Se的分馏现象。根据不同化学/生物反应的特定分馏值，人们可以确定Se的转化类型和数量规律[44]，从而进一步提高农产品中硒的含量，降低高硒土壤的污染和毒性。Tolu等[45]利用该方法，研究了添加硒和土壤原有硒在植物中的吸收特性。
2.3硒在土壤团聚体中的分布
土壤团聚体是土壤结构基本的单元。土壤颗粒对硒的吸附量主要与其边面结构有关，故其粒径大小和稳定性直接影响土壤中硒的含量。徐文等[46]发现，粒径>1mm的颗粒对硒基本没有吸附固定能力，而粒径<0.025mm的颗粒对亚硒酸钠有较强的吸附固定作用。Kausch等[20]通过建立二维动态模型研究发现，对于直径大于1μm的粘粒，随着粘粒粒径的增大，其对硒的固定能力越强，并据此提出了通过提高土壤团聚情况来增强保硒能力的措施[47]。
3研究展望
鉴于世界范围内作物产品面积的巨大，通过外源硒适当提高作物产品中硒含量的思路是不可行的，应将技术研究精力放在如何提供不同硒含量土壤的硒有效性。综上分析，我们认为以下领域和方面将是今后土壤硒的研究重点和热点：
（1）区域大气-土壤-水-植物系统的硒平衡，特别是针对大气沉降、硒甲基化（挥发）、硒的淋失等途径的定量规律和影响因素，应开展大尺度范围的监测和分析；
（2）针对不同气候条件、土壤类型、地表水/地下水利用方式以及作物品种，分类开展硒的植物有效性研究。当前国内外在土壤不同形态硒有效性和土壤母质、pH值、Eh、有机质、铁铝氧化物等因素之间关系的研究结果不尽相同，主要原因在于影响硒转化的因素太多、太复杂，很多时候单纯的相关或回归分析会得出错误的结果。因此，今后应在相对控制某一变量的前提下，采用定量模型技术，分析土壤硒有效性的真实影响因素和定量规律；
（3）硒同位素技术是硒循环研究的重要手段，今后在陆地生态系统中的应用将会得到更广泛的应用。利用硒同位素技术（自然丰度和加富标记），人们可以更加准确地追踪硒在土壤、植物等子系统的转化规律，从而为提高硒的利用效率提供科学依据。
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土壤中重金属有效性风险评估研究进展_李国琛
第5卷 第11期 食品安全质量检测学报 Vol. 5 No. 11 2014年11月 Journal of Food Safety and Quality Nov. , 2014 基金项目: 国家自然科学基金青年基金项目(81102765) Fund: Supported by National Natural Science Foundation Young Investigator Grant Program (81102765) *通讯作者: 王颜红, 研究员, 主要研究方向食品安全与环境质量检测与控制。E-mail: wangyh@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, *Corresponding author: WANG Yan-Hong, Professor, Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110116, China. E-mail: wangyh@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, 土壤中重金属有效性风险评估研究进展 李国琛, 田 莉, 王颜红1*, 王世成, 李 波, 崔杰华, 张 红 (中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016) 摘 要: 重金属的有效性是进行重金属污染研究的关键内容, 也是进行危险性评估的重要基础。对土壤重金属的有效性进行风险评估是制定、修订食品安全标准和对食品安全实施监督管理的科学依据。由于重金属有效性受多种因素的影响, 且有效态重金属的转化机理十分复杂, 因此其分析方法和手段多种多样且具有很大的发展空间和研究意义。本文详细论述和总结了各种重金属有效性评估方法: 包括总量法、化学提取法、淋洗法等物理化学评估法, 植物指示法、微生物指示法等生物学评价法, 以及陆地生物配体模型等模型综合评价法。同时, 介绍了各种评估方法在重金属有效性评估中的应用, 评述各种方法的研究现状并比较了其各自在有效性评估中的优缺点, 探讨了其未来可能的发展趋势。 关键词: 重金属; 有效性; 风险评估; 土壤 Progresses on risk assessment methods of bioavailability of heavy metal in soils LI Guo-Chen, TIAN Li, WANG Yan-Hong *, WANG Shi-Cheng, LI Bo, CUI Jie-Hua, ZHANG Hong (State Key Laboratory of Forest and Soil Ecology , Institute of Applied Ecology , Chinese Academy of Sciences , Shenyang 110116, China ) ABSTRACT: The effectiveness of the heavy metal is a key part of pollution research and an important basis of the risk assessment. Assessing the effectiveness of heavy metal in soils is also the scientific basis of revising food safety standards and the implementation of food safety supervision and management. Because of the com-plexity of the validity of heavy metals which is affected by many factors, there are more development space and research significance in analytic methods and means. In this paper, the application of kinds of methods used for assessing the effectiveness of the heavy metal was discussed in detail and summarized, including totalizing method, chemical extraction, leaching method, phytoindicating, microbe indicated method, and model method, etc . In the last, some important research fields were recommended. KEY WORDS: heavy metal; effectiveness; risk assessment; soil 1 引 言 随着我国工业化进程的加剧, 土壤重金属的污染问题日益突出。以镉污染为例, 我国镉污染的土壤面积已达 20万km 2, 占总耕地面积的1/6[1]。土壤重金属的含量会对农作物体内的重金属含量产生直接或间接的影响。2000年农业部环境监测系统对14个省会城市2110个样品的检测表明, 蔬菜中重金属镉等污染超标率高达23.5%; 南京郊
硒的分析方法综述
硒的分析方法综述 摘要：就近年来国内外硒的分析方法进行了综述，着重介绍了吸光光度法、荧光光度法、原子吸收光谱法、电化学分析法。 关键词：硒；吸光光度法；荧光光度法；原子吸收光谱法；电化学分析；综述 1 前言 硒是人体不可缺少的一种微量元素,与机体免疫功能、抗氧化能力等密切相关。适当增加硒的摄入量,对改善机体免疫功能、增强抗癌能力、维持身体健康和预防某些疾病的发生等方面都具有明显的作用,但过量硒又能引起硒中毒,使人出现头发或指甲脱落、手指或脚趾麻木等病症[1]。因此,硒的分析和研究越来越受到重视,在食品、饮用水、化妆品、生物组织等样品中分析检测硒也显得更为重要。本文就近年来国内外硒的分析方法进行综述，着重介绍了吸光光度法、荧光光度法[2]、原子吸收光谱法[3]、电化学分析法。 2.1 吸光光度法 吸光光度法通常利用硒(IV)在酸性介质中与某些邻芳香二胺类试剂如3，3 ＇-二胺基联苯胺(DAB)、2，3-二氨基萘(DAN)等反应生成难溶于水的有色配合物，然后用环己烷或甲苯等溶剂将其萃取至有机相中再进行吸光度的测定，该类显色反应对硒几乎是特效，但由于灵敏度较低，因此该法只能用于测定硒含量较高的样品。 利用硫氰酸盐和碱性染料作为显色体系测定硒的吸光光度法也有报道，黄胜堂[4]研究了在表面活性剂吐温-8O存在下，硒(IV)与碘化物和罗丹明B可形成紫红色三元离子缔合物，通过测定该缔合物在580 nm波长处的吸光度，实现了血清、尿液中微量硒含量的测定，其摩尔吸光系数为4.66×1O5 L·mol-1·cm-1。刘黎[5]的研究表明，阿拉伯树胶作为表面活性对硒(IV)-I-1-孔雀绿形成的配合物能起到很好的增溶增敏的作用，据此，测定了中草药灵芝和黄芪中硒的含量，其摩尔吸光系数为2.5×1O5L·mol-1·cm-1，配合物的吸光度至少稳定24 h不变。 近年发展起来的催化动力学光度分析对于提高硒的光度分析灵敏度起到了积极的作用。催化光度法是利用硒催化加速或阻抑某一化学反应速度，而速率大小与催化剂的浓度存在一定关系，待反应进行一段时间后停止反应，通过测定溶液吸光度，进而实现硒的定量测定[6 ，7]。该法灵敏、设备简单，易于推广。白林 氧化靛蓝胭脂红褪色反应的催化作用及氯山等[8]研究了在室温25℃时硒对KBrO 3 化钠的活化作用，测定了茶叶中硒的含量，检出限为0.02 mg·L-1。在硝酸介质中，利用痕量硒(IV)催化溴酸钾氧化罗丹明B的褪色反应及动力学条件，建立的动力学光度法测定痕量硒(IV)的方法，其灵敏度为0.905 μg·L-1，测定范围O～9 6μg·L-1，已用于测定抗癌草药中的硒(IV)的测定，获得了满意的结果[9]。2.2 荧光光度法
土壤中铬的测定
实验十一 土壤中铬的测定 一、实验目的 （1）掌握测定铬土壤样品的预处理方法。 （2）掌握二苯碳酰二肼分光光度法测定铬的原理和操作。 （3）掌握过硫酸盐氧化法。 二、实验原理 我国土壤铬含量为1.0—1200mg/Kg 。现在仍采用二苯碳酰二肼分光光度法作为土壤中铬测定的标准分析方法，但已有使用AAS 等仪器分析方法趋向。以二苯碳酰二肼分光光度法测定铬含量，需将低价态铬氧化成高价态铬，目前使用的有高锰酸钾法和过硫酸盐氧化法。本实验采用后一种氧化法，并将氧化过程纳入消化过程。 对测定含铬的土壤样品，常用的消化方法有H 2SO 4—H 3PO 4法、HNO 3—H 2SO 4—H 3PO 4法以及HNO 3—H 2SO 4等湿法消化。本实验，土壤样品经HNO 3—H 2SO 4混合酸消化，然后在Mn （Ⅱ）存在下，以Ag +离子为催化剂，用20%的过硫酸铵氧化低价铬至高价态。再以尿素—亚硝酸钠分解过量的过硫酸铵，反应方程式如下： 2322282274327614S O Cr H O Cr O SO H -+--+++=++ 2228242222S O NO SO NO ---+=+↑ 2222222()23NO CO NH H CO N H O -+++=↑+↑+ 消化、氧化之后，以浓氨水调节酸度，使铁、铝、铜、锌等多种干扰离子生成沉淀，而铬在溶液中与二苯碳酰二肼反应生成红色络合物，反应式如下： 636526565()()()CO NHNHC H Cr NNC H CO NHNHC H Cr +++→+→紫红色络合物 最后在540nm 处测定吸光度。 三、仪器 （1）721型分光光度计。 （2）0—4000r/min 离心机。 （3）25mL 比色管。 （4）高型烧杯、容量瓶等玻璃仪器。 四、试剂 （1）浓硝酸（优级纯）。
土壤重金属生物有效性
土壤重金属生物有效性 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
题目：土壤中重金属生物有效性 学院： 专业： 学号： 姓名： 2017年1月5日 土壤中重金属生物有效性 摘要:人类的生产和生活使很多重金属进入环境，伴随着环境污染的加剧，土壤中重金属的含量也在增加。土壤中的重金属通过食物链被运输并在生物体内富集。重金属对植物和动物的危害不再仅仅与重金属的总量有关。土壤中可用的重金属含量逐渐引起人们的注意。土壤中可利用的重金属受到很多因素的影响，例如土壤物理化学性质，重金属形态，根际环境，重金属相互作用等因素。现在有许多方法来评价土壤中重金属的可利用性，但不同方法的结果不具有很好的可比性，需要进一步的研究。 关键词：重金属；生物有效性；土壤；评价方法 Bioavailability of Heavy Metals in Soils ABSTRACT: Human activities make a lot of heavy metals into the environment, with the intensification of pollution, the content of heavy metals in the soil is also increasing. Heavy metals in the soil are transported and enriched by the food chain. The harm of heavy metals to plants and animals is no longer just concerned with the total amount of heavy metals. The available content of heavy metals in the soil gradually attracts people's attention. The available heavy metals in soils were affected by soil physical and chemical properties, heavy metal form, rhizosphere environment, and heavy metal interaction. There are many methods to evaluate the availability of heavy metals in soils, but the results of different methods are not comparable. Therefore, it needs to be further studied. KEY WORDS: heavy metals; bioavailability; soil; evaluation method 土壤的重金属污染是一个相对严重的问题。随着工业化和城市化的发展，人类活动范围扩大且频繁，在生产生活中产生了含有重金属的污水、废气或固体废弃物，如含重金属农药和化肥的使用、金矿开采、汽车尾气的排放、金属冶炼排放的废渣和污泥的堆积等过程[1]。由于土壤重金属污染具有隐蔽性和积累性等特点，在积累的初期没有明显的污染现象，但是一旦重金属的毒害作用比较明显的表现出来后，就很难清除彻底。通过食物链，重金属能够积累到人或动物体内，大部分的重金属都是都是人体不需要的且对人体会产生危害，并且积累在人体的不同部位损害人体健康，例如，镉容易积累在人体的肾脏部位，对肾脏有毒害作用，儿童体内血铅含量高会导致
食品元素分析和元素化学形态分析中的ICP-MS 应用
扑磷(Methidathion);乙酰甲胺磷(Acephate);巴胺磷(Propetam2 phos);甲基对硫磷(Parathion Me);杀螟硫磷(Fenitrothion);异柳磷(Is ofenphos);乙硫磷(E thion) 21 25种有机氯及拟除虫菊酯农药 a(2666((2BHC);(2666((2BHC);(2666((2BHC);Op2DDE; pp’2DDE;op2DDD;pp’2DDD;pp’2DDT;异菌脲(I prodione);五氯硝基苯(Pentachloronitrobenene);林丹(Lindane);乙烯菌核利(Vinclozolin);三氯杀螨醇(K eithane);op2DDT;功夫(Cyhalothrin lambda);氯硝胺(Dicloran);百菌清(Chlorothalonil);粉锈宁(T ri2adimefon);甲氰菊酯(Fenpropathrin);正氯菊酯(Permethrin cis);反氯菊酯(Permethrin trans);反氰戊菊酯(Fenvalerate trans);正氰戊菊酯(Es fenvalerate);正溴氰菊酯(Deltamethrin cis);反溴氰菊酯(Deltamethrin trans) 31 8种氨基甲酸酯农药 涕灭威亚砜(Aldicarb sulfoxide);涕灭威砜(Aldicarb sul2 fone);灭多威(Methomyl);32羟基呋喃丹(32OH carbofuran);涕灭威(Aldicarb);呋喃丹(Carbofuran);甲奈威(Carbaryl);异丙威(Is oprocarb) 食品元素分析和元素化学形态分析中的ICP2MS应用 陆文伟 (上海交通大学 上海 200030) 胡克 (美国Therm oElemental C o.) 摘 要 综述了近几年来食品中元素分析和元素化学形态分析方面的发展趋势,以及ICP2MS仪器深入该领域的情况。叙述了HP LC2ICP2MS在元素化学形态分析中的一些方法开发和进展。强调了ICP2MS仪器在食品日常分析和研究领域的作用。 关键词 食品;元素;元素化学形态;ICP2MS 中图分类号 O657 Analysis of Food Material E lements and Species by ICP2MS Lu Wenwei (Shanghai JiaoT ong University,Changhai200030,China) Hu K e (Therm oE lemental C o.) Abstract The development of the element analysis and species analysis at food material in recent years by ICP-MS was reviewed in this paper.The paper described the HP LC-ICP-MS method development and its application in food analysis. K ey w ords F ood;elements;species;ICP2MS 我国食品的元素分析历来以原子吸收光谱(AAS)为主。90年代开始也有些使用等离子体发射光谱(ICP2OES),但它的分析下限对一些有害元素的分析不适应。80年代初期出现的等离子体质谱(ICP2MS),它的多元素快速分析,很低的检出限(ppt级)和很宽的线性范围,引起各行业的高度重视。我国的食品检测行业是在90年代初期开始引入ICP2MS仪器,用于进出口食品的检验。ICP2MS仪器在经历近二十年发展,已逐渐进入各行业的常规分析实验室内。 随着社会的进步,人们生活水平的提高和环保意识的增强。国际国内对食品分析的要求越来越高,元素分析也如此,元素分析项目不断增多。从最基本的国际饮用水标准中就可以发现这种变化。早期版本的NS30英国饮用水水质标准中,最大允许元素污染量(PC V).As,Pb,Ni都为50ppb,现在As,Pb的PC V为10ppb,Ni为20ppb[1]。而Sb从早期的10ppb降至5ppb,而日本水质标准中的Sb仅为2ppb。这种变化对分析仪器的要求提高了。因为NS30标准要求分析仪器的 收稿日期:2002-12-04 作者简介:陆文伟,男,上海交通大学分析测试中心高级工程师。
大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律解析
生态环境 2008, 17(4): 1438-1441 https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, Ecology and Environment E-mail: editor@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, 作者简介：高杨（1981－），男，工程师，硕士，主要从事环境分析化学和光谱色谱分析等方面的研究。E-mail:123456789gaoyang@https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, 收稿日期：2008-01-30 大气降尘与土壤中重金属铬的形态分布规律 高杨1，范必威2 1. 中国测试技术研究院，四川 成都 610061； 2. 成都理工大学，四川 成都 610059 摘要：主要对成都理工大学校园内大气降尘和土壤中重金属铬的形态分布进行了分析比较，得出以下结论：重金属铬在大气降尘和土壤中的含量存在差别，大气降尘中铬的量明显大于土壤中的量，且基本上是土壤的两倍左右。且形态分布规律不同,大气降尘中铬含量的形态分布由大到小的次序是：残渣晶格态，铁锰氧化物结合态，有机结合态，碳酸盐结合态，可交换态；土壤中由大到小的次序是：残渣晶格态，有机结合态，铁锰氧化物结合态，碳酸盐结合态，可交换态；铬在大气降尘中多存在于残渣晶格态（35.35%～59.82%）和铁锰氧化物结合态（25.97%～40.23%），且两者相差不大。而在土壤中多存在于残渣晶格态（37.22%～75.06%）和有机结合态（4.30%～12.98%），且主要以残渣晶格态为主。形态分离方法采用Tessier 五步连续提取法，重金属铬的测定方法采用国标方法（GB/T 5009.123-2003）示波极谱法。 关键词：大气降尘；土壤；铬；形态分析 中图分类号：X13 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）04-1438-04 随着城市化在全球范围内的飞速发展，以及城市人口的不断增长，客观上需要增加对城市生态环境的了解，以及研究城市生态环境与人类健康之间的相互关系。城市里的大气尘降、土壤是城市生态环境的重要组成部分，对城市的可持续发展有着重要意义。在城市环境中，人类各种各样的活动，将大量的重金属带入城市大气降尘和土壤中[1-2]，造成这些元素的积累，并通过大气、水体或食物链而直接或间接地威胁着人类的健康甚至生命。 重金属元素铬及其化合物广泛分布于自然界的岩石、植物、动物、土壤、水、火山灰及气体中，而铬及其化合物也是冶金、电镀等行业常用的基本原料，在上述行业的生产过程中会产生大量的含铬废水、废气、废渣，从而导致严重的环境污染问题。铬是环境污染以及动植物生命最重要的元素之一[3] ，铬的毒性和生物可用性不取决于铬的总量，而是取决于铬存在的形态。三价铬被认为是维持哺乳动物葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢的必需元素，而六价铬则对人体有高毒性。因此铬的形态分析对于研究其环境行为、生理效应和致毒机理至关重要。 1 实验部分 1.1 实验仪器与试剂 JP-303型示波极谱仪：成都仪器厂三电极系统； 全聚四氟乙烯消解罐：内容积70 mL ，最大压力1.2 MPa ，最高温度200 ℃。 Galanz WP800TL23-K3微波炉；烘箱；电热板；高速离心机；SHA-C 水浴振荡器；分析天平；电子分析天平；冰箱；采样刷；样品袋；研钵；各种玻璃仪器等。 实验所用各种试剂均为符合国家标准或专业标准的优级纯或分析纯试剂，所有试剂不含铬。水为二次蒸馏水；实验所需各种试剂的配制方法（略）。 1.2 实验方法 1.2.1 示波极谱法测定样品中铬 本实验样品消解采用微波消解的方法，采用邻二氮菲-亚硝酸钠体系示波极谱法测定。其中三价铬的测定采用高锰酸钾氧化三价铬的方法。 1.2.2 样品中铬的物理形态提取、分离与测定[4-5] 可交换态：称2.0000 g 样品，加入16 mL 1 mol/LMgCl 溶液常温下振荡1 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容，用盐酸调节pH=7，待测。 碳酸盐结合态：在上步的残渣中加入16 mL ，1 mol/L NaAc/HAC ，pH 5室温下下振荡6 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容。用HAC 调节到pH=5，待测。 铁锰氧化物结合态：在上步的残渣中加入20 mL 0.04 mol/L NH 2OH ，HCl 的25%(体积分数)的HAC 溶液，96 ℃下水浴振荡6 h ，离心分离30 min （3000 r/min ），取上清液转入50 mL 容量瓶中用二次蒸馏水定容，用HAC 调节到pH=2，待测。 有机结合态：在上步的残渣中加入6 mL ，0.02 mol/L HNO 3，10 mL H 2O 2 30%（体积分数），用HNO 3调节pH 到2.0，加热到85 ℃，振荡2 h 。重复上述操作，3 h ，保持温度。冷却后加入5 mL 3.2 mol/L NH 4AC 的20%(体积分数)的HNO 3溶液并稀释至20 mL ，振荡30 min 。离心分离30 min （3000 r/min ），
福建省农产品硒含量调查分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9618794101.html, 福建省农产品硒含量调查分析 作者：陈剑侠 来源：《现代农业科技》2017年第11期 摘要采集福建省连城县、寿宁县、三明市等区域成熟季农产品14类528个样本，用原子荧光分光光度法对其总硒含量进行定量分析和评价。结果表明，稻谷、豆类、鲜肉和蛋类可以达到富硒食品的要求，肉类和禽蛋是居民补硒的首选。不同区域的稻谷硒含量有较显著差异，表明稻谷对硒的吸收、利用和土壤含硒量有一定的相关性；同一区域不同品种的稻谷间硒含量没有显著差别，表明稻谷品种对于其吸收利用土壤中硒的效率没有显著影响。 关键词硒；农产品；含量；福建省 中图分类号 TS207.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0239-02 硒元素从20世纪70年代起被作为人体必需微量元素进行研究以来，陆续发现其对人体健康有着重要意义，具有提高免疫力、增强抗癌能力，以及预防和协助治疗心脏病、心血管疾病及糖尿病、呼吸道疾病等功能，作为谷胱甘肽过氧化酶的活性物质参与体内脂质抗氧化作用，预防器官衰老[1]。世界卫生组织推荐的膳食安全摄入量为50～400 μg/d，中国营养学会推荐的膳食安全摄入量为60～200 μg/d，而目前我国成人硒摄入量只有26.36 μg/d，严重不足。在人体补硒途径中食物补硒是最安全经济的途径。利用富硒土壤资源开发生产富硒食品成为目前我国富硒食品开发的重点。福建省曾对典型茶园土壤硒含量进行调查，其中总硒最大值为1.13 mg/kg，最小值为0.02 mg/kg，平均值为0.33 mg/kg，而土壤有效硒的均值为0.030 mg/kg。不同区域有效硒的活化比率不同[2]，不同区域的不同农作物对土壤中硒的利用及转化能力不 同，调查和研究福建省各类农产品硒含量，对于有效开发利用含硒土壤资源及福建省富硒农产品产业发展有着重要指导意义。本文用原子荧光光度法测定了福建省三大区域的14种（类）农产品的硒含量，对研究这些区域的硒环境、合理施肥、种植富含微量硒元素的农作物，以及指导区域现代农业经济发展具有重要的参考价值。 1 材料与方法 1.1 样品来源 由地方农业局确定本区域内种植面积大且具有地域特色的农产品，并涉及区域内各乡镇，按农产品成熟期制定采集计划。由专人采集、密封，送往福建省分析测试中心检测。共采集连城县、寿宁县、三明市等三大区域成熟期农产品528个，样品数量和种类见表1。 1.2 样品制备 稻谷类样品去壳，经研磨过40目筛，称取1 g样品待测[3]；茶叶、香菇、黑木耳等干样直接研磨过40目筛，称取1 g待测；水果、蔬菜、薯类等鲜样经清洗、沥干，取可食用部分
土壤中cr形态的分析
土壤中Cr形态的分析 摘要：由于铬及其化合物的使用和含铬废弃物的大量排放,空气、土壤、水和食品都不同程度地受到了铬污染.对于铬污染,尤其是与人体健康密切相关的土壤系统铬污染的研究,已成为国内外相关领域的热点.其中铬在土壤.植物系统中的迁移转化规律备受关注.本文详细介绍了土壤中铬迁移转化的影响因素(土壤理化性质、铬的供给形态、浓度)以及该系统中铬的生态毒性,总结了通过综合分析土壤系统中铬的存在形式。,并对今后的研究重点进行了展望. 关键词：土壤形态铬 铬是毒性极强的重金属之一，具有致癌致畸性，对生态环境和人类健康存在严重危害含铬渣的堆存对土壤造成了严重污染．高毒的Cr(Ⅵ)可以被有机质还原为低毒的Cr (Ⅲ)，在土壤中对植物及生物危害极大。 1土壤中铬的危害 土壤受铬污染对健康的危害主要是六价铬。六价铬对健康的危害比三价铬大100倍。自然土壤中平均含铬50～100mg／kg。土壤铬污染主要来自铬矿和金属冶炼、电镀、制革等工业废水、废气和废渣。铬渣污染在全国二十多个省市都有报道。铬渣中含六价铬1％左右，六价铬易溶于水，所以容易经过土壤进入农作物而危害居民健康。铬在体内有蓄积作用，并能影响体内的氧化还原过程和水解过程。铬与蛋白质结合能抑制一些酶的活性，还可促进维生素C氧化，使血红蛋白变性从而降低红细胞的携氧能力。六价铬又是致突变物质，Ames试验和骨髓细胞微核试验都呈现阳性结果。经调查，我国的锦州和广州西郊等铬渣污染区居民的癌症死亡率都显著高于对照区。 2铬的形态分布 土壤中铬的形态分为水溶态、交换态、沉淀态、有机结合态和残渣态进行分析．各处理土壤残渣态铬含量最多，其次为沉淀态铬、有机结合态铬．施人稻草的土样水溶态和交换态铬含量比未施稻草的土样低，而沉淀态和有机结合态铬含量比未施稻草的土样高．这进一步说明稻草可以影响土壤中铬的形态变化特征．土壤中的水溶态和交换态铬更易溶解、迁移和被生物吸收，而向土壤中施人稻草可以降低水溶态和交换态铬含量，因此稻草对于降低土壤中铬的溶解性和迁移性，减轻铬对生物的毒害有一定的作用． 2.1铬在自然界的存在形式 元素铬在地壳中的储量排在第10位,并且以多种氧化态形式存在(从一1价至+6价).三价铬[Cr(111)WHO〕及六价铬[Cr (III)]是自然界水中主要的存在形式,但由于它们的浓度很低,故很难测定.水中的铬来源于矿物冶炼过程,泥土及沉淀的淤泥中可溶性的有机铬,自然沉降等.美国规定水中铬允许浓度定为0.05m创L.土壤中铬的含量与形成这些土壤的母石的组成有关,一般说来,土壤中铬的浓度范围从0.0051.5mg/L,空气中的铬主要以三价形式存在,并且其浓度随着地域的不同而不同,主要来源于工业污染.唯一的市售的铬金属是铬铁矿.其组成一般是铁与氧化铬的混合物FeOCTZ 03.第一个生产铬金属的方法是光热处理,最终产物是铬及氧化铬的混合物,另一个普遍采用的生产铬金属的方法是硅热处理. 2.2工业用途以及职业接触情况 铬主要用于制造工业.含铬的合金可以增加金属的机械性能,如增加抗拉及坚硬度等,还可以改善金属的化学特性如耐磨及耐腐蚀性等.六价铬常用于印染,木材防腐保存,有机合成及某些催化剂的制造,铬还用于皮革染色等.随着人们对铬元素的化学性质的认识,铬化学近来发展很快,许多从事冶炼,印染,制革等职业的工人,通过吸呼及皮肤直接接触铬的机会大大增加.据报道共有104种职业存在着潜在接触铬的机会.由于铬的应用非常广泛,因此很难确定铬的职业接触量到底有多少,但是,职业接触铬肯定是引发呼吸系统癌症的主要因素.据流行病调查显示,在斯堪地那维亚(Scandinavian)钢铁厂废气中排出的Cr(VI)的浓度范围
土壤重金属治理方法
土壤重金属治理方法 摘要：土壤重金属污染问题是环境和土壤科学研究者关注的热点问题。根据历年来学者们对湖南省土壤重金属污染的相关研究报道,综述了土壤中重金属的污染现状、主要污染来源、分布和重金属治理的主要方法及相关性研究。并就存在的问题和今后的研究重点进行了分析研究。 关键词：重金属；土壤；污染 1引言 近20年来，长沙的土地利用、土地覆盖格局发生了前所未有的快速变化，给城市土壤带来了严重的环境污染问题。湖南省是有色金属大省，全省受重金属污染土地面积高达13 %。魏本杰等对湘江流域某冶炼厂周边土壤重金属污染情况研究表明，重金属污染物主要积累在土壤耕作层（0~30），下层土壤污染较轻[1]。 在各种污染因素中，重金属污染范围广、持续时间长，又不易在生物循环和能量交换中分解，受到有关专家们的广泛关注。湖南土壤重金属的早期污染可追溯至湖南工业初期的作坊，如电镀、化工、印染、皮革、搪瓷、制药、冶炼、仪表厂等，这些作坊对土壤环境造成潜在的重金属污染。随着改革开放与经济发展，这些企业的生产规模不断扩大，二三十年来的积累效应，显著增加了重金属在土壤中的含量。随着湖南各城市的都市化迅速发展，郊区乡镇工业兴起，加快了工业“三废”的排放、城市生活垃圾以及汽车尾气等，这些已经逐渐取代农药和污水灌溉，成为现在湖南土壤重金属污染的主要来源。本文主要阐述了土壤中重金属的污染现状和主要污染来源以及总结了相关土壤重金属处理方法。 2 重金属污染的治理和修复 按照重金属在土壤中的赋存形态不同和土壤的性质不同。重金属污染土壤的修复和治理方法可分为三大类：土壤农化调控法、工程物理化学法及生物修复法。 2.1 工程物理化学法 工程物理化学法是指通过机械法、物理化学法等手段治理土壤重金属污染的方法，在土壤重金属污染初期应用该方法效果较好。主要包括：客土法、淋洗沉淀法等。 2.1.1 客土法 客土法是以非污染土壤将污染土壤覆盖或以非污染土壤置换污染土壤，使污染土壤得到恢复的方法。此法治理效果显著，但是需要大量的人力与财力，同时恢复土壤结构和肥力所需时间较长，而且不能断绝二次污染的可能，仅适合小面积污染的治理。 2.1.2 淋洗沉淀法 淋洗沉淀法是用清水或酸性溶液冲洗被污染过的土壤，使重金属溶解或增加重金属的溶解性，然后经过络合或沉淀作用使重金属富集而去除的过程。清水冲洗可以降低土壤中重金属的浓度，在一定程度上减轻其危害性；另一方面，可以增强重金属在土壤中的溶解度，再冲洗，从而减轻重金属污染。 除此之外，热处理法、电动化学法、污染物固化也属于物理化学法。它们各有优缺点，应根据实际情况选用适当方法。 2.2 农业化学调控法 农业化学调控法指通过调节土壤pH、有机质、CEC、土壤水分等因索。从而改变土壤重金属的水溶性，降低或升高其生物有效性，消减重金属污染危害或净化土壤的方法。 2.2.1 土壤pH值调节 土壤液的pH值能显著影响重金属在土壤中的溶解度。当pH小于5 时，土壤中重金属的活性提高，生物有效性增大，尤其是部分碳酸盐结合态将变成水溶态。此时若用碱性物质中和，提高其pH，将大大增强土壤对重金属的吸附。据研究表明，施用石灰、矿渣等碱性
天然产物中硒含量测定及形态分析
第39卷 第4期2003年4月 理化检验2化学分册 PTCA(PART B:CHEMICAL ANAL YSIS) Vol.39 No.4 Apr.2003天然产物中硒含量测定及形态分析 陈小娥1,2,夏文水1 (1.江南大学食品学院,无锡214036 2.浙江海洋学院) 摘 要:硒是人体必需微量元素之一,具有抗肿瘤、防衰老、防辐射和增强机体免疫力等多种功能。文章概述了国内近年来硒含量测定方法和国内外对硒形态分析的现状。 关键词:硒;测定方法;形态分析;天然物质 中图分类号:O657 文献标识码:A 文章编号:100124020(2003)0420251204 PRESEN T STA TUS OF SPECIA TION ANAL YSIS AND DETERM INA TION OF SEL EN IUM IN NA TU RAL SUBSTANCES CHEN Xiao′e,XIA Wen2shui (1.School of Food Science and Technology,South2Yangzi U niversity,W uxi214036,China 2.Zhejiang Institute of Oceanology) Abstract:A review of the present status of s peciation analysis of selenium and of determination of total selenium in natural substances during the last decade was presented in this paper(29references cited). K eyw ords:Selenium determination;S peciation analysis;Natural substances 硒是一种准金属元素,是生物体必需的微量元素之一,它在人体内具有抗氧化、防衰老作用,能保护细胞膜的结构和功能,增强机体免疫力,对于心血管功能、生育、视力等有重要影响。缺硒会导致克山病和大骨节病的发生,而高硒又将引起家畜发“盲蹒跚”等地方病。因此,灵敏可靠的分析方法对于发展含硒食品、保健营养学非常必要。有研究表明,倘若长期每天摄入超过3mg的硒就会引起慢性中毒[1]。硒的毒性大小随硒化物的种类不同而异,单质硒实际上是无毒的,因为它既不易溶解又不易吸收,亚硒酸钠的毒性略大于硒酸钠,两者对大鼠腹腔注射的最低致死量分别为3.253.5mg?kg-1和5.55175mg?kg-1。人体内对硒的需求量目前尚没有统一的标准。1976年,国际硒学会推荐的标准为每天60μg。饮食中含硒量应达到0.1mg?kg-1才能预防硒缺乏症的出现。1988年中国营养学会推荐的日采食量标准为50μg。所以人们一直在关注天然产物中硒含量的分析。另外,据研究表明硒的生理活性功能与硒存在的形态密切相关,硒对生物界 收稿日期:2002201215 作者简介:陈小娥(19682),女,浙江浦江人,助理研究员,在读 博士生,研究方向为食品生物技术。的环境行为、生态效应、生物可利用性及生理、毒性的化学本质不仅取决于它的总浓度更取决于其存在的化学形态。故对天然产物中硒形态进行分析显得更为重要。 1 总硒含量测定方法 1.1 荧光法 荧光法的基本原理是在一定条件下将样品中不同形态硒转化为Se(Ⅳ),用2,32二氨基萘(DAN)对Se(Ⅳ)的选择性反应生成的Se2DAN,其荧光强度与硒浓度在一定条件下成正比。用环己烷等有机溶剂萃取后于激发光波长376nm,发射光波长520nm 处测定荧光强度,与绘制标准曲线比较定量。 路丹红[2]等提出利用β2CD和SDS对Se2DAN 的协同增敏作用不经萃取在水溶液中直接测定痕量硒,谢剑炜[3]等利用β2CD和1,22BP(1,22二溴丙烷)测定麦粉中痕量硒,均获得满意结果。秦方[4]则采用荧光二阶导数法进行硒的定量测定,使得测定结果更为准确。 荧光法是测定硒的经典方法,具有灵敏度高的优点,但该法操作繁琐费时。 1.2 原子吸收光谱法 原子吸收光谱法是基于物质所产生的原子蒸汽 ? 1 5 2 ?
土壤中元素铬形态及其含量测定
存档日期：存档编号: 土壤中元素铬形态及其含量测定 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称：现代环境分析技术 课程代号：Env507 任课教师：余江 完成日期：2012年11月20日 专业：环境工程 学号：2011030150 姓名：贺立军 成绩：
土壤中元素铬形态及其含量测定 （贺立军环境工程2011030150 ） 摘要：在硝酸介质中，Cr（Ⅵ）能显著阻抑甲基红的褪色，据此采用消化法处理土壤样品，甲基红阻抑褪色光度法来测定土壤中的痕量铬。结果显示，土壤中总铬、Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）平均含量分别为52．2、8．4、43．8mg·kg－1。该方法用于土壤中铬的测定，灵敏度高，结果令人满意。 关键词：甲基红阻抑褪色光度法；铬（Ⅲ）；铬（Ⅵ）； Determination of the Valence State and Content of Chromium in the Soil Abstract：The content of Chromium（Cr）in the soil was detected by inhibition of methyl red fading reaction which Cr（VI）could inhibit the fading of methyl red in HNO3medium．The total Cr，Cr（Ⅲ）and Cr （Ⅵ）were52．2，8．4and43．8mg·kg－1.The results indicated that this method was sensitive and effective to detect trace chromium in soil．Keywords：inhibition of methyl red fading reaction；chromium（Ⅲ）；chromium（Ⅵ）；Total chromium 环境铬主要以无机铬和有机铬两种形态存在［1］，其中无机铬的含量远大于有机铬。Cr（Ⅵ）在环境中能降低生化需氧量，阻碍氮素的消化过程，使土壤板结，农作物枯死［2，3］。人体吸收后，可危
土壤养分循环
第十章土壤养分循环 土壤养分循环：是指在生物参与下，营养元素从土壤到生物，再从生物回到土壤的循环过程，是一个复杂的生物地球化学过程。土壤元素通常可以反复的再循环和利用,典型的再循环过程包括： （1）生物从土壤中吸收养分 （2）生物的残体归还土壤 （3）在土壤微生物的作用下，分解生物残体，释放养分 （4）养分再次被生物吸收 一、土壤氮素循环 （一）氮素循环由两个重叠循环构成，一是大气层的气态氮循环，几乎所有的气态氮对大多数植物无效，只有若干种微生物或少数与微生物共生的植物可以固定大气中的有效氮。另一个是土壤氮的循环，即在土壤植物系统中，氮在动植物体、微生物体、土壤有机质、土壤矿物质各分室中的转化和迁移，包括有机氮的矿化和无机氮的生物固持作用、粘土对氨的固定和释放作用、硝化和反硝化作用、腐殖质形成和腐殖质稳定化作用。 （二）土壤的氮的获得（来源） 1土壤氮的获得（来源） （1）土壤母质中的矿质元素 （2）大气中分子氮的生物固定 大气和土壤空气中的分子态氮不能被植物直接吸收、同化，必须经生物固定为 有机氮化合物，直接或间接地进入土壤。 （3）雨水和灌溉水带入的氮 灌溉水带入土壤的氮主要是硝态氮形态，其数量因地区、季节和降雨量而异。 大气层发生自然雷电现象，可使氮氧化成NO2及NO等氮氧化物。 （4）施用有机肥和化学肥料 2土壤N存在形态 土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮，是植物能直接吸收利用的有效态氮。有机态氮是土壤氮的主要存在形态，一般占土壤全量氮的95%以上，按其溶解度的大小及水解的难易分为水溶性有机氮、水解性有机氮和非水解性有机氮三类。 土壤溶液中的铵、交换性铵和硝态氮因能直接被植物根系所吸收，常总被称为速效态氮。 3土壤中氮的转化 （1）有机态氮的矿化过程 含氮的有机化合物，在多种微生物的作用下降解为简单的铵态氮的过程 矿化过程： 第一阶段：把复杂的含氮化合物的含氮化合物，如蛋白质、核酸、氨基糖及其多聚体等，经过微生物酶的系列作用下，逐级分解而形成简单的氨基化合物，称之为氨基化阶段。 然后在微生物作用下，各种简单的氨化物分解成氨，称为氨化作用，氨化作用可在不同条件下进行。 （2）硝化过程 有机氮矿化释放氨（氨、胺、酰胺）在土壤中转化为铵离子，铵离子通过微生物作
土壤中重金属生物有效性与植物效应研究_高军锋
第27卷第3期2008年 6月 四 川 环 境 S I C H U A NE N V I R O N M E N T V o l .27,N o .3J u n e 2008 ·综 述· 收稿日期:2008-03-28 作者简介:高军锋(1974-),男,甘肃宁县人,1997年毕业于兰州交 通大学给水排水专业,本科。国家注册监理工程师,主 要从事环境、安全监理工作。 土壤中重金属生物有效性与植物效应研究 高军锋1 ,毛玉红 2 (1.兰州交通大学监理公司,兰州 730070;2.兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州 730070) 摘要:植物效应为重金属的生物有效性评价提供了链接,本文就污染土壤中重金属生物有效性问题,探讨了植物效应 和生物有效性的关联关系。阐述各种植物效应在重金属生物有效性评价、监测及应用领域的研究进展,探讨了目前存在的某些不足。根据重金属的生物有效性评价结论,可针对不同土壤污染类型采用不同的植物应对措施,如可以尝试应用避性排斥型植物在生物有效性低的污染土壤上生产出非污染的农产品,为进行安全农业生产提出了一条新的思路。 关 键 词:生物有效性;植物效应;指示植物;排斥型植物;超累积植物 中图分类号:X 53 文献标识码:A 文章编号:1001-3644(2008)03-0110-03 R e s e a r c h A d v a n c e s o n t h e B i o a v a i l a b i l i t y a n d P l a n t E f f e c t o f H e a v y Me t a l s i nS o i l G A OJ u n -f e n g 1 ,M A OY u -h o n g 2 (1.S u p e r v i s i o nC o m p a n y o f L a n z h o u J i a o t o n gU n i v e r s i t y ,L a n z h o u 730070,C h i n a ; 2.S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l ＆M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g ,L a n z h o uJ i a o t o n gU n i v e r s i t y ,L a n z h o u 730070,C h i n a ) A b s t r a c t :T h e r e a r e l i n k s b e t w e e nt h ee f f e c t o f p l a n t a n dt h ee v a l u a t i o nf o r b i o a v a i l a b i l i t y o f h e a v y m e t a l s .I nt h i s p a p e r t h e p r o b l e mo f b i o a v a i l a b i l i t y o f h e a v y m e t a l s i n p o l l u t e d s o i l i s r e v i e w e d a n dt h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e e f f e c t s o f p l a n t a n d b i o a v a i l a b i l i t y a r e e x p l a i n e d .A t t h es a m e t i m e ,t h e a p p l i c a t i o n s o f p l a n t e f f e c t s o nt h e m e a s u r i n ga n dm o n i t o r i n g m e t h o do f b i o a v a i l a b i l i t y a r e i n t r o d u c e d i n d e t a i l a n ds o m e e x i s t i n g d i s a d v a n t a g e s a r e d i s c u s s e d .C o n s e q u e n t l y ,m e a s u r e s w i t h d i f f e r e n t p l a n t s c a n b e t a k e nt o d e a l w i t hd i f f e r e n t t y p e s o f h e a v y m e t a l p o l l u t e ds o i l b a s eo nb i o a v a i l a b i l i t y .A s a ne x a m p l e ,n o n -p o l l u t i n g a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s c a nb e p r o d u c e d b y p l a n t i n gh e a v y m e t a l e x c l u d e r s i nt h el o wb i o a v a i l a b i l i t ys o i l ,w h i c hp r o p o s e sa n e ww a yf o r t h es a f e t yo f a g r i c u l t u r a l p r o d u c t i o n . K e y w o r d s :B i o a v a i l a b i l i t y ;t h e e f f e c t o f p l a n t ;i n d i c a t o r p l a n t ;e x c l u s i o np l a n t ;h y p e r a c c u m u l a t o r 重金属在土壤中的积累可增加土壤对生态环境的危害,危害大小与其在土壤中的型态分布及生物有效性关系较大。同时重金属生物有效性的高低直接影响到植物的外在效应表现,因而植物对重金属的富集、回避、敏感指示等效应,为分析土壤中重金属的生物有效性提供了相关性链接。 1 重金属生物有效性 用重金属在土壤中的总量来预测其在环境中的 行为和对生态环境的影响是不确切的,因为总量难以反映重金属的生物有效性和移动性 [1] 。 对于土壤中重金属的生物有效性,一般采用植株中的重金属含量、重金属的根际效应或可食部分的重金属含量来衡量生物有效性 [2～7] 。根据生物对 重金属不同形态的吸收难易程度,可将其分为三类:可利用态、潜在可利用态和不可利用态 [8] 。 土壤中重金属生物有效性不仅受环境的影响,也受生物体自身的影响,涉及到物理、化学及生物等各个方面,影响因素很多,主要有土壤性质、重金属的复合污染和根际环境等。土壤的物理组成和化学性质直接影响重金属的存在形态,其中p H 、有机质是影响较大的因素 [9] ;多种重金属之间可 DOI :10.14034/j .cn ki .schj .2008.03.023