硒元素的地球化学环境特征
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熊耳群火山岩系金矿床中的碲(硒)地球化学信息任富根,李双保,赵嘉农,丁士应,陈志宏(天津地质矿产研究所,天津 300170)摘 要:熊耳群火山岩系中构造蚀变岩型金矿(北岭金矿、庙岭金矿)和爆破角砾型金矿(店坊金矿)中的元素Au 与T e 、Se 呈不同程度的正相关性,且金品位在地表高于深部,富矿石是火山浅成热液成矿的标志。
熊耳群火山岩无(弱)矿化构造蚀变带中Au 与T e 、Se 的相关性较差,进而出现负相关性。
Au 与T e 、Se 的正相关性信息是探寻火山岩系中金矿床的重要标志,尤其是浅部产出的富碲化物的金矿床。
关键词:熊耳群;火山岩;蚀变岩型金矿;地球化学;相关性中图分类号:P618.51 文献标识码:A文章编号:1672-4135(2003)01-45-07 豫西熊耳群火山岩系中金矿床类型多样,有构造蚀变岩型、构造蚀变岩-石英脉复合型、石英脉型、爆破角砾岩型等,其中以构造蚀变岩型为主。
矿床规模较大,多为大中型矿床[1]。
应用水系沉积物Au 、Ag 及多金属元素的组合异常,首先在熊耳群火山岩系中发现了大型上宫金矿,打破了熊耳群找矿希望不大的看法①。
此后逐渐加强了熊耳群的金矿地质专题研究[1、2、3]和找矿工作,从而不断取得新的进展。
地球化学信息是反映地质体中物质组份经历长期地质演化历史的现存状态,表现为元素的组合、浓集程度和分布特征,应用水系沉积物、基岩岩石测量金及其有关的元素,明确元素组合、浓集程度,圈定异常和空间分布位置。
地球化学信息通常是用来分析研究Au 、Ag 、Cu 、Pb 、Zn 、As 、Sb 、Hg 、W 、Sn 、Bi 、V 、T i 、Mn 、T i 等19种元素的数量变化、组合关系,圈定异常、探寻矿床的,因而地球化学信息是金矿(化)的定位标志[1]。
金矿地质找矿工作的实践证实,地球化学信息的运用是卓有成效的。
80年代以来发现了碲金矿床,国内有上宫[4]、北岭[4]、东坪[5]、杨寨峪、溧水、银坑、大水沟[6]等,并开展研究;国外有巴比亚新几内亚P orgera [7]、斐济Em peror [8]、美国Cripple Creek [9]、古巴F orencia [10]等。
硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用摘要:硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础。
本文总结了环境样品中硒形态的研究方法,及其形态分析在生物有效性研究中的应用。
关键词:硒;形态分析;方法;生物有效性;应用1前言硒位于第六主族, 是一种准金属元素。
地壳中硒的丰度仅为0.05-0.09 µg/g, 但由于人为因素与自然因素的影响使硒在自然界中分布日益广泛, 一般大气、水、土壤中硒水平为µg/g-ng/g级。
一定条件下, 各种形态的硒类化合物可相互转化。
有报道以葡萄糖作为外加碳源, 研究天然水体中亚硒酸钠通过微生物反应转化为单质硒和挥发态硒(如二甲基硒、二甲基二硒) 的实验。
1957年,Schwar首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心, 是人体必需的微量元素。
近年来, 适量的硒摄入水平与癌症、心血管病、糖尿病、白内障、老年痴呆症等各种疾病的密切相关性日益引起人们的重视。
我们在贫硒地区通过口服亚硒酸钠来治疗预防克山病、大骨节病。
硒作为多种重金属元素(如Cd、Hg等)的天然解毒剂、可拮抗环境中多种有害物质的毒性。
硒化合物的生理、生物活性,及其在环境中的迁移转化规律,同硒存在的化学形态及不同化学形态下硒的浓度水平直接相关。
硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具重要意义。
1 环境中硒的存在形式硒存在形式的早期研究主要集中于矿床学、矿物学和环境地球化学。
朱建明等[1]于2003年对已发现的107种硒矿物进行了总结和归类,概述了表生环境中硒的存在形式。
环境中硒主要以无机和有机硒形式存在(表1)[2-4,5],不同硒形态间会因pH、Eh和生物作用(如甲基化)等因素的影响而发生转变,其中pH-Eh是主要的影响因素。
图1给出了常温常压下不同形态硒稳定存在的pH-Eh范围。
表一环境中主要的硒化合物[2,5]Table 1 The major selenium compounds in the environment硒化合物化学式存在条件无机硒硒化氢(-Ⅱa) H2Se b气体,不稳定,水中易分解成Se0硒氢化物(-Ⅱ) Se2-还原环境,金属硒化物,土壤中元素硒(0) Se0还原环境稳定存在,水中不溶解亚硒酸盐(Ⅳ) SeO32-弱氧化条件,易溶解,如土壤或大气颗粒偏亚硒酸盐(Ⅳ) HSeO32-酸性或中性条件,易还原,如土壤中二氧化硒(Ⅳ) SeO2化石燃料燃烧放出的气体,易溶于水硒酸盐(Ⅵ) SeO42-弱氧化条件,易还原,易为植物利用硒酸根(Ⅵ) SeO42-,HSeO4-一般土壤环境有机硒二甲基硒化物(DMSe) (CH3)2Se b土壤中微生物、细菌形成的挥发组分二甲基二硒化物(DMDSe) (CH3)2Se2b植物形成的挥发组分二甲基硒砜(CH3)2SeO2b DMSe的前期还原挥发产物,由代谢形成三甲基硒(CH3)3Se+动物代谢产物,以尿形式排放注:a表示无机硒化合物中硒的价态;b表示该硒化合物具有挥发性。
中国南方含硒建造中硒稳定同位素与化学形态的地质意
义
中国南方地区含硒建造是一个重要的硒资源区,其中硒的稳定同位素和化学形态对于硒的地质意义具有重要的影响。
首先,硒的稳定同位素可以用来研究硒的来源和演化历史。
硒的稳定同位素主要有四种,分别是^74Se、^76Se、^77Se和^78Se。
这些同位素的比例可以反映硒的来源和演化历史。
例如,硒的稳定同位素比例可以用来判断硒是来自于地壳还是来自于大气。
此外,硒的稳定同位素比例还可以用来研究硒的生物地球化学循环。
其次,硒的化学形态对于硒的地质意义也非常重要。
硒在自然界中存在多种化学形态,包括无机硒和有机硒。
无机硒主要存在于矿物中,而有机硒则主要存在于生物体内。
硒的化学形态可以影响硒的生物有效性和毒性。
例如,无机硒比有机硒更容易被生物体吸收,但是无机硒也更容易引起毒性作用。
综上所述,硒的稳定同位素和化学形态对于硒的地质意义具有重要的影响。
研究这些因素可以帮助我们更好地了解硒的来源、演化历史和生物地球化学循环,从而更好地开发和利用硒资源。
硒硒 34Se硫 ↑ 硒 ↓ 碲 砷 ← 硒 → 溴外观硒的两种同素异形体概况名称²符号²序数 硒(Selenium )²Se²34 元素类别非金属有人认为其为类金属族²周期²区 16²4²p 标准原子质量 78.971(8) 电子排布[氩] 3d 10 4s 2 4p 4 2, 8, 18, 6硒是一种化学元素,它的化学符号是Se,它的原子序数是34,是一种非金属。
硒对生物同时具有必需性和毒性。
性质与硫及碲相似。
它在有光时,导电性能较黑暗时好,故用来做光电池。
目录∙ 1 历史∙ 2 对人体的影响o 2.1 含量与分布o 2.2 食物来源o 2.3 建议量o 2.4 对硒的特殊需求者o 2.5 吸收o 2.6 运输o 2.7 代谢o 2.8 生化功能o 2.9 硒蛋白生合成分子机制o 2.10 缺乏与毒性▪ 2.10.1 缺乏综合症▪ 2.10.2 毒性o 2.11 与其他营养素的关系∙ 3 有机硒化学o 3.1 硒醇o 3.2 硒醚∙ 4 参考历史硒之英文全名为Selenium,取自希腊文Σελήνη(月亮女神塞勒涅的名字),为月亮之意。
因为它是一种固体非金属,故此用石字部首,并赋予西字音译。
灰黑色的硒粉对人体的影响硒是人体必需的微量矿物质营养素[1],多以氧化态(Se(Ⅱ)、Se(Ⅳ)、和Se(Ⅵ)存在,化学性质与硫相似,许多含硫氨基酸,如甲硫胺酸(Met)、半胱氨酸(Cys)、胱氨酸也可用硒取代硫。
硒在动物组织中最常以甲硒胺酸(selenomethionine,简称SeMet)和硒半胱氨酸(selenocysteine,简称SeCys)的形态存在,其中甲硒胺酸无法由人体合成,仅能由植物合成后经摄食再经消化代谢而获得,故食材动植物来源组成将决定硒在饮食中的形式,此外,人体中甲硒胺酸可以取代甲硫胺酸;但硒半胱胺酸不能取代半胱胺酸。
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究一、本文概述本文旨在深入研究典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及其环境行为。
硒是一种重要的微量元素,对人体健康具有重要作用,同时也是农业生产中的重要营养元素。
然而,硒的过量或不足都可能对人体和生态系统产生负面影响。
因此,了解硒在自然环境中的赋存状态及其环境行为对于合理开发和利用硒资源,保护生态环境和人类健康具有重要意义。
本研究选择典型富硒区作为研究对象,通过对岩石、土壤和植物中硒的含量、形态分布及其迁移转化规律进行系统分析,揭示硒在这些环境介质中的赋存状态及其环境行为。
研究内容包括:岩石中硒的地球化学特征,土壤中硒的形态分布、迁移转化及影响因素,植物对硒的吸收、转运和富集机制,以及硒在土壤-植物系统中的环境行为。
通过对典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及环境行为的深入研究,可以为合理开发和利用硒资源,提高农产品硒含量,保护生态环境和人类健康提供科学依据。
本文的研究结果也有助于丰富和发展硒元素地球化学和环境科学领域的理论体系。
二、研究区域概况本研究选取了中国典型的富硒区作为研究对象,这些地区因地质背景特殊,土壤中硒元素含量丰富,形成了独特的富硒生态环境。
研究区域地理位置分布广泛,包括南方湿润气候区和北方干旱半干旱气候区,涵盖了多种土壤类型和植被类型,以确保研究结果的全面性和代表性。
在地理位置上,研究区域主要位于我国的一些硒资源丰富的地区,如湖南、湖北、陕西、四川等地。
这些地区的硒含量普遍高于全国平均水平,为硒元素的生态地球化学研究提供了得天独厚的条件。
气候方面,研究区域的气候类型多样,包括亚热带季风气候、温带季风气候和干旱半干旱气候等。
这些不同的气候条件对土壤中硒的赋存状态和植物对硒的吸收利用具有重要影响。
土壤类型上,研究区域内的土壤类型丰富多样,包括黄壤、红壤、棕壤、黑土等多种类型。
不同类型的土壤对硒的吸附、解吸和迁移转化等环境行为具有不同的影响。
收稿日期:2011-04-12;修订日期:2011-11-14资助项目:中国地质调查局项目《恩施地区富硒石煤资源综合利用研究》(编号:1212011120324)作者简介:郭宇(1984-),男,在读博士,研究方向为环境地球化学。
E-mail :174563241@ 通讯作者:鲍征宇(1958-),男,教授,博士生导师,研究方向为环境地球化学。
E-mail :zybao@地质通报GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA第31卷第1期2012年1月Vol.31,No.1Jan.,2012湖北恩施地区土壤-植物系统中Se 元素的地球化学特征郭宇1,鲍征宇1,2,马真真1,李慧3,魏昌华3,严森1GUO Yu 1,BAO Zheng-yu 1,2,MA Zhen-zhen 1,LI Hui 3,WEI Chang-hua 3,YAN Sen 11.中国地质大学(武汉)/生物地质与环境地质教育部重点实验室,湖北武汉430074;2.中国地质大学(武汉)/地质过程与矿产资源国家重点实验室,湖北武汉430074;3.中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院,湖北武汉4300741.Key Laboratory of Biogeology and Environmental Geology of Ministry of Education/China University of Geosciences,Wuhan 430074,Hubei,China;2.State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources/CUG,Wuhan 430074,Hubei,China;3.Faculty of Materials Science and Chemical Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074,Hubei,China摘要:在对恩施地区典型农业活动区———芭蕉、长平和鱼塘坝三地土壤中Se 元素含量进行调查的基础上,通过与富Se 土壤质量标准进行对比,发现除长平地区外,其余两地分别属于富Se 和高Se 地区,并通过土壤理化性质、形态分析和土壤中所生长的植物进行比较,初步研究了Se 在土壤-植物体系中迁移转化的规律。
管理及其他M anagement and other 浅析农作物中硒、锗元素含量特征及控制因素李云超,黄 超摘要:本文以广西罗城县6091件表层土壤样品中硒、锗元素以及土壤酸碱度为背景基础,通过对广西罗城县所采集的120件农作物籽实(水稻、玉米)及其根系土壤样品中硒、锗元素的含量,土壤中的硒、锗元素含量;土壤酸碱度;土壤类型三个维度浅析农作物中硒、锗元素的富集规律及其控制因素。
为地方特色农作物的开发提出数据依据和结论建议。
关键词:根系土;硒、锗元素;含量特征;控制因素硒(Se)是人体所必需的一种微量元素,具有提高机体免疫力和抗癌抗衰老能力,缺硒会引起人体发生白肌病、克山病、大骨节病等多种缺硒病。
根据文献报道,有机锗具有广泛的医疗保健功能,锗(Ge)具有抗肿瘤、消炎与免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗衰老、降血脂等多重功能,是一种具有良好的营养保健作用的微量元素。
它的研究与开发将为人类生物效应调节剂及体内平衡调节药物开辟一条新的途径,具有广阔的应用前景。
因此,开展农作物中硒、锗元素含量特征及控制因素的探索具有重要意义。
本文以广西罗城县6091件表层土壤样品的统计结果为研究背景,通过对广西罗城县120件农作物籽实(水稻82件、玉米38件)及其根系土中硒、锗元素含量的研究,浅析农作物中硒、锗元素的含量特征及其控制因素。
1 研究区概况及土壤中硒、锗含量特征罗城仫佬族自治县,隶属于广西壮族自治区河池市。
位于广西壮族自治区北部,河池市东部。
罗城县地处北回归线附近偏北的低纬度地区,是南亚热带和中亚热带的过渡地带,属亚热带季风气候区。
境内地势西北高东南低。
境内中部南北走向呈鲤鱼背状拱起,向东、西两侧倾斜。
西北部主要为剥蚀地形,冲沟纵横,植被茂密,是主要森林区。
东北及东南部主要为溶蚀堆积平原及剥蚀丘陵地形,地面起伏平缓,耕地连片集中,是水稻主要产区。
中部及西南部主要为溶蚀峰丛洼地及岩溶低山地形,群峰林立之间有规模不大的洼地及小平原分布,耕地小片而分散,是黄豆、玉米主要产区。