0 引言
硒( Se) 是人體必需的一種微量營養(yǎng)元素, 它屬于一種稀散元素,在自然界分布極不均勻,在地 殼中的豐度僅為 0.05×10-6 。攝入足量的硒具有增 強(qiáng)機(jī)體免疫力、清除自由基、減輕重金屬毒副作用和 阻斷致癌物誘發(fā)基因突變防止癌癥發(fā)生等多種益 處; 硒攝入不足或過量均會對機(jī)體的生長發(fā)育產(chǎn) 生不利影響,硒不足能引起人和動物發(fā)生白肌病、克 山病、大骨節(jié)病等多種缺硒病,硒過量會導(dǎo)致人 和動物患“堿性病”和“盲珊癥”等慢性中毒癥。 我國有 72%的國土面積存在低硒風(fēng)險(xiǎn),由東北向西 南延伸形成一條低硒帶,青海處于這條低硒帶的邊緣,面臨硒缺乏風(fēng)險(xiǎn)。
1 研究區(qū)概況
研究區(qū)以青海省東部平安—樂都一帶富硒土壤 為中心,覆蓋平安區(qū)北部、樂都區(qū)西部、互助縣南部, 地處東經(jīng) 101°49'34″ ~ 102°30'11″,北緯 36°17'35″ ~ 36°39'25″,總面積 1 500 km2 。交通較為便利,蘭青 鐵路、京藏高速公路、109 國道橫貫研究區(qū),各縣、鄉(xiāng) 之間均有公路相通。總體地貌格局呈盆地丘陵相間 分布,湟水河?xùn)|西向穿越各峽谷的基巖丘陵區(qū)。海拔多在 2 000 ~ 3 000 m 間,氣候?qū)俑咴箨懶詺夂颍?年降水量約 400 mm 左右,年蒸發(fā)量 1 000 mm 左右。 以發(fā)展農(nóng)業(yè)為主。 研究區(qū)土壤 Se 值處于( 0.042 ~ 5.794) ×10-6 之 間,平均值為 0.28×10-6 。Se 高值區(qū)集中分布在研 究區(qū)中西部平安盆地內(nèi),其中平安區(qū)三合鎮(zhèn)、洪水泉 鄉(xiāng)、小峽鎮(zhèn)、平安鎮(zhèn)及互助縣哈拉直溝一帶土壤 Se 含量≥0.4×10-6 ,處于湟水河谷地和各支溝谷地及 部分丘陵區(qū)。區(qū)內(nèi)土地利用類型為水澆地、旱地及 林草地,土壤類型以灰鈣土和栗鈣土為主。研究 區(qū)土壤硒分布見圖 1。
2 樣品采集與分析
研究區(qū)耕地主要分布在湟水河及各支溝谷地兩 側(cè)。在研究區(qū)耕地中選擇典型富硒( Se≥0.4×10-6 ) 區(qū)和低硒區(qū)布設(shè)表層土壤樣品共 50 件,具體采樣點(diǎn) 位見圖 1。為保證樣品代表性,采取多點(diǎn)組合采樣 的方法,即在設(shè)計(jì)樣點(diǎn)位置選擇 1 個(gè)主點(diǎn),并在同一 地塊中以“梅花法”選擇 3 ~ 4 個(gè)副點(diǎn)采集表層 0 ~ 20 cm 耕作層土樣,具體方法為用鐵鍬先挖采樣坑,然 后用竹片去除與金屬采樣器接觸的土壤,再采集所 需樣。每件樣品采集后須清除干凈工具上的泥土,將采集的樣品掰碎去除根系、石塊等雜物后將主副 點(diǎn)樣品混合,用四分法留取 1 ~ 1.5 kg 裝入布袋中, 同時(shí)記錄采樣點(diǎn)所處的土壤類型、成土母質(zhì)、土地利 用類型等信息。采集的樣品需陰干晾曬,過 20 目尼 龍篩取篩下物 200 g 裝袋封裝送至實(shí)驗(yàn)室分析測 試。樣品測試由安徽省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究所承擔(dān)完成。 實(shí)驗(yàn)室根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《多目標(biāo)區(qū)域地球化 學(xué)調(diào)查規(guī)范( 1 ∶ 250 000) DZ /T0258-2014》、中國地 質(zhì)調(diào)查局《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)樣品分析技術(shù)要求 ( 試行) 》( DD2005-03) 、《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)樣品分 析外部檢查質(zhì)量控制暫行規(guī)定》和《生態(tài)地球化學(xué)評價(jià)樣品分析技術(shù)要求補(bǔ)充規(guī)定》等相關(guān)技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn),結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況采用國標(biāo)提取方法,選用 實(shí)驗(yàn)室最先進(jìn)的分析儀器測試各項(xiàng)指標(biāo)含量。將樣品放置于小于 60 ℃ 的恒溫干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)內(nèi)充分 烘干。稱取 10 g 烘干樣品,用 25 mL 趕凈二氧化碳 的水浸泡,用離子選擇性電極法( ISE) 測定 pH。分 取 10 g 干樣經(jīng)瑪瑙球磨機(jī)研磨至 200 目,在 750 ℃ 下艾斯卡半熔,熱水提取后分取提取液,加熱酸化, 硼氫化鉀還原,原子熒光法( AFS) 測定土壤總 Se。 分 取100g干樣經(jīng)瑪瑙球磨機(jī)研磨至1 0 0目,稱取 2.5 g 于 250 mL 聚乙烯燒杯中,加蒸餾水 25 mL,超 聲提取 30 min 離心分離,清液經(jīng) 0.45 μm 濾膜過濾, 原子熒光光譜法( AFS) 測定水溶態(tài) Se,殘?jiān)?jīng)水洗 后,棄去水相留下殘?jiān)?br />
3 結(jié)果與討論
研究區(qū)土壤中硒各形態(tài)含量和所占總量比例的 特征值列于表 1 中。研究區(qū)土壤 pH 變化于 7.99 ~ 9.06,中位數(shù)為 8.59,屬于堿性—強(qiáng)堿性土壤; 土壤 Se 的 7 種形態(tài)含量排序?yàn)闅堅(jiān)鼞B(tài)>強(qiáng)有機(jī)態(tài)>腐殖 酸態(tài)>水溶態(tài)>碳酸鹽態(tài)>離子交換態(tài)>鐵錳氧化態(tài)。 殘?jiān)鼞B(tài) Se 所占總 Se 比例在 26.54% ~ 77.63%之間, 平均值為 42.95%; 強(qiáng)有機(jī)態(tài) Se 所占比例為 6.76% ~ 53.47%,平均值為 31.83%; 腐殖酸態(tài) Se 所占比例為 2.48% ~ 35.81%,平均值為 14.31%; 水溶態(tài) Se 所占 比例為 0.59% ~ 13.03%,平均值為 3.32%; 碳酸鹽態(tài) Se 所占比例為 0.49% ~ 8.56%,平均值為 3.06%; 離 子交換態(tài) Se 所占比例為 0.14% ~ 11.19%,平均值為 3.06%; 鐵錳氧化態(tài) Se 所占比例為 0.30% ~ 3.61%, 平均值為 1.47%。