《高精度硒同位素测量法记录富硒场地土壤中硒去向》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2015-08-07
  • 在印度旁遮普邦的部分地区,硒中毒是一个重要健康问题,这里也是高密度农业生产力区域。为了确定硒在这一区域控制分布的复杂土壤动力学机制,加利福尼亚大学研究人员测量了4个土壤剖面的散装硒和单个硒池的浓度和δ82/ 76Se,用于对比农作物和灌溉用地下水的δ82/ 76Se。散装硒同位素组成和组分硒池显示了空间异质性。散装δ82/ 76Se显示随着土壤剖面深度的增加其值逐步降低,这表明较轻同位素硒的更易于向下迁移。水溶性硒的δ82/76Se在同位素里比吸附硒的δ82/ 76Se更重,表明土壤反应性矿物质清除导致的减少之前,硒同位素进行了分馏。有机结合硒在同位素里比水溶性硒轻,并且它与不同土壤深度的C / N比相关。因此,硒固定通过氧化还原循环控制了土壤硒的生物地球化学循环。硒同位素比有助于追查农业富硒土壤中硒的生化过程,提供更好的土壤管理评估,减轻硒的生态毒理学浓度。

相关报告
  • 《北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失评估》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-02-27
    • 以钦江流域2015年的气象数据、遥感数据及数字高程模型、土壤类型以及土壤质地等数据为基础,基于修正的通用土壤流失方程(RUSLE)和GIS空间分析技术,定量分析了广西北部湾钦江流域土壤侵蚀及其硒元素流失的空间分布特征.研究结果表明:(1)北部湾钦江流域2015年土壤侵蚀总量为381.64×104t/a,平均土壤侵蚀模数为14.79t/(hm2·a),小于2010年钦江流域的土壤侵蚀模数,但远大于水利部规定的在南方红壤丘陵区土壤允许流失量;(2)流域土壤侵蚀强度以微度侵蚀为主,侵蚀强度从流域上游到下游依次降低,0~240m之间的高程带以及>15°的坡度带是未来土壤侵蚀防治的重点区域;(3)山地地区的土壤侵蚀模数最高,达23.49t/(hm2·a),高于流域平均土壤侵蚀模数约1.59倍,丘陵地区次之,而冲积平原最小;(4)流域土壤的硒含量介于0.38~0.72mg/kg之间,平均值0.49mg/kg,高于中国土壤硒元素背景值的1.69倍;(5)不同土地利用类型土壤硒含量随着土壤剖面深度的增加均呈现出减低趋势,硒的含量在不同土地利用类型中的排序为林地 > 园地 > 草地 > 水田 > 旱地,而在不同土壤类型中硒含量大小顺序则为:新积土 > 石灰岩土 > 潜育水稻土 > 淹育水稻土 > 赤红壤 > 潴育水稻土 > 砖红壤 > 滨海沙土 > 紫色土 > 咸酸水稻土.(6)流域土壤硒元素的流失总量为8987.05kg/a,平均流失模数为0.0344kg/(hm2·a),其中流域中游的硒元素流失量最大.该项研究成果可为钦江市政府开发富硒农产品、发展富硒农业以及提升钦江流域土地利用的价值提供科学依据.
  • 《水稻补硒:解开“毒地”之困》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-04-08
    • 在“中国汞都”贵州清镇——一片深受汞污染毒害的“受伤”土地上,中国科学院高能物理研究所科学家巧妙地利用了微量元素——硒,成功地使实验水稻中的汞含量接近国家标准。日前,相关研究成果发表于国际农林学杂志《植物与土壤》,并获得国家专利。 耕地,对于贵州来说是稀缺资源。正因如此,常规治理汞污染土壤采用的客土法、热脱附法、化学淋洗法都显得有些奢侈。因此,尽管有些农田的土壤汞含量超标,水稻产量不高,仍有不少农民选择继续种,而种出来的大米必然会存在汞超标的情况。 “给水稻补硒,一是可以通过硒和汞的作用,把土壤里的汞固定下来,阻碍汞进入植物;二是通过补硒,使汞的存在形态发生变化,让高毒性的汞在植物里变成低毒性的汞,使毒性对人体的危害减小。”高愈希讲解说,最后,他们发现,稻米里汞的蓄积量约能减少20%。 但是“硒本身也有毒性。”高愈希表示,正因如此,剂量的把握至关重要,在推广和实验方面科研人员一直都采取谨慎态度。从一开始实验,科研人员就倍加谨慎。实验前,他们买了12只收纳箱用来养水稻,将它们平均分成6组,埋在稻田里,稍微比稻田的水面高出一点,在制造与稻田相似的环境的同时,将其与稻田隔离开,“每个培养箱里添加的硒的剂量不同,要防止加进去的样品溢到农田里”。 在中国科学院高能所多学科研究中心副主任、研究员张智勇看来,尽管国内也有其他的机构在研究汞污染土壤生物修复法,但是相较而言,高能所有一个明显优势,即可以依托大科学工程,实现一些好想法。他告诉记者,研究工作得到了基金委和中国科学院的大装置联合基金的支持。 如今,这批研究人员有一个科研“利器”——同步辐射技术。近年来,这一研究方法已经越来越多地用于重金属污染的生物农学领域。借助着同步辐射技术等手段,研究人员对硒降低稻米中的汞含量的机理进行了探讨,认为硒的加入降低了土壤中汞的生物可利用度,促进了根表铁膜及其他生物屏障的形成,并在米粒中形成了毒性较低的汞硒复合物。证实了补硒确实对稻米里汞的含量和形态有一定的影响。