吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (1): 264-278.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220084

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

土壤中硒元素来源和迁移作用研究现状

雷万杉1,2 ,林鑫1,段星星3, 刘拓4,杨生飞4,张海东1, 刘云华1,2   

  1. 1.长安大学地球科学与资源学院,西安 710054
    2.长安大学陕西省土地整治重点实验室,西安 710054
    3.中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心,乌鲁木齐 830000
    4.中国地质调查局西安地质调查中心,西安 710054
  • 收稿日期:2022-03-31 出版日期:2024-01-26 发布日期:2024-03-11
  • 通讯作者: 刘云华(1965-),男,教授,博士,主要从事矿床学与地球化学方面的研究,E-mail:280056933@qq.com
  • 作者简介:雷万杉(1982-),男,副教授,博士,主要从事勘查地球化学和地学资源信息系统等方面的研究,E-mail: 4730431@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(42173028);陕西省自然科学基金项目(2020JM-224)

Source and Migration of  Selenium  in the Soil

Lei Wanshan1, 2, Lin Xin1, Duan Xingxing3, Liu Tuo4, Yang Shengfei4, Zhang Haidong1, Liu Yunhua1, 2#br#   

  1. 1. School of Earth Sciences and Resources, Chang’an University, Xi’an 710054, China
    2. Shaanxi Key Laboratory of Land Consolidation, Chang’an University, Xi’an 710054, China
    3. Center of Urumqi Natural Resources Comprehensive Survey, China Geological Survey, Urumqi 830000, China
    4. Xi’an Center of Geological Survey, China Geological Survey, Xi’an 710054, China
  • Received:2022-03-31 Online:2024-01-26 Published:2024-03-11
  • Supported by:
    the National Natural Science Foundation of China(42173028) and the Natural Science Foundation of Shaanxi Province (2020JM-224)

摘要: 自然过程和人为因素可以活化和迁移硒进入和离开土壤。查明土壤中硒的来源和迁移作用对富硒土地管理和富硒产业开发具有科学上和实践上的重要意义。岩石圈和大气干湿沉降是土壤硒的最基本来源。地表水径流、地下水淋滤、农作物收割、植物和微生物的挥发是土壤硒丢失的主要途径。土壤中硒的迁移作用可归因于水动力迁移作用、固相吸附作用和动植物循环作用。土壤组成和物理化学条件是控制土壤中硒分布和迁移的直接因素,气候、地形和农业活动通过改变土壤组成和物理化学条件间接地影响土壤中硒的迁移和重分布。在区域尺度(如大洲、国家和省)上,地质背景、气候和地形因素对硒的分布至关重要,而在局部尺度(如县、乡和农田)上,人类活动特别是农业耕作的影响更为显著。基于硒在土壤中的行为特性,提出了一系列硒资源管理策略:1)生物强化和修复,通过动植物循环作用来调节土壤中硒分布和生物有效性,它被认为是一种生态富硒手段;2)灌溉模式,通过改变水动力条件来调整土壤的理化条件,进而改变土壤的固相吸附作用和动植物循环作用,其中漫水灌溉和有氧灌溉结合的水管理模式被认为可以提升土壤硒的有效性;3)农艺措施,如施加硒肥、磷肥、硫肥和撒石灰,通过直接改变土壤组成和理化条件调整土壤硒的分布和有效性,这是传统的富硒农艺措施,但也可能产生一定的生态风险。

关键词: 硒分布, 硒管理, 土壤构成, 气候条件, 农业活动

Abstract: Natural processes and human factors can activate and migrate the selenium into and out of the soil. Finding out the provenance and migration mechanism of selenium in soil is of great scientific and practical significance for selenium-rich land management and selenium-rich industrial development. The lithosphere and dry and wet deposition of atmosphere are the most basic sources of soil selenium. Surface runoff, groundwater lixiviation, crop harvesting and volatilization of plants and microorganisms are the main ways of selenium loss. The migration of selenium in soil can be attributed to hydrodynamic migration mechanism, solid phase adsorption mechanism and absorption, degradation and volatilization mechanisms. Soil composition and physicochemical conditions affect the migration and redistribution of selenium in soil by changing the process of the above mechanism. Climate, topography and agricultural activities indirectly affect the migration and redistribution of selenium in soil by changing soil composition and physicochemical conditions. Geological background, climatic conditions, and topographic factors are very important for the distribution of selenium on a regional scale (such as continents, countries and provinces), while on a local scale (such as counties, townships and farmland), the impact of human activities, especially agricultural farming, is more significant. Based on the behavioral characteristics of selenium in soil, a series of selenium resource management strategies have been developed:1) Biofortification and remediation regulate selenium distribution and bioavailability in soil through animal and plant transformation, which is considered to be an ecologically Selenium management solution. 2) The irrigation mode adjusts the physical and chemical conditions of the soil by changing the hydrodynamic conditions, thereby changing the solid phase adsorption of the soil and the transformation of animals and plants. The water management mode combining flood irrigation and aerobic irrigation is believed to improve the availability of soil selenium. 3) Agronomic measures such as applying selenium fertilizer, phosphate fertilizer, sulfur fertilizer and liming adjust the distribution and availability of soil selenium by directly changing soil composition and physical and chemical conditions. This is a traditional selenium-rich agronomic measure, but it may also produce certain ecological effects. risk.


Key words: selenium distribution, selenium management, soil composition, climatic conditions, agricultural activities

中图分类号: 

  • P595
[1] 孙文博, 苟军, 王世成, 王常东, 王广婷, 孙家兴, 张铎, 田丽, 孙德有. 大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩年代学及岩石成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 852-874.
[2] 张国宾, 冯玥, 赵忠海, 宋学权, 何云龙, 孔金贵. 大兴安岭中段金江沟岩体侏罗纪花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1564-1585.
[3] 杨爱雪, 吕水, 许曼, 韦文国, 刘海龙, 吴再忠, 安梦莹.

冀东高家店岩体锆石年代学和微量元素地球化学特征及其地质意义 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 503-524.

[4] 郭春涛, 刘亮, 倪玲梅, 史江涛, 田朋飞, 荆雪婷. 塔里木盆地米兰低凸起寒武系白云岩成因——来自米兰1井的指示[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(1): 57-69.
[5] 徐鑫, 刘阳, 张勇, 褚小磊, 徐智恺, 孙景贵, 刘晨. 大兴安岭东坡中北段六九山斑岩铜成矿系统浅成岩成因与地球动力学背景[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1558-1574.
[6] 高原, 熊亮, 张宇, 李良林, 黄培培, 徐厚倜, 栾进华. 重庆南川区大佛岩铝土矿床有益元素分布特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(4): 1199-1223.
[7] 周舰. 冀北大囫囵古元古代花岗岩地球化学特征、岩石成因及其构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(3): 828-839.
[8] 佟鑫, 施建荣, 王惠初, 张家辉, 任云伟. 内蒙古固阳地区角闪石等矿物分离结晶形成的新太古代TTG片麻岩:来自元素地球化学和热力学模拟的证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(6): 1734-1759.
[9] 张桓, 陈亚军, 伍宏美, 马强.

火山喷发间歇期沉积岩层古沉积环境的地球化学示踪与判别 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(5): 1417-1436.

[10] 曾凯, 王腾, 刘恒达, 漆双林, 农良春, 李雪峰. 滇西澜沧—勐海地区三叠纪花岗岩地球化学特征与稀土成矿[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1894-1906.
[11] 张贵山, 邱红信, 温汉捷, 彭仁, 孟乾坤. 攀西红格钒钛磁铁矿矿田富钴硫化物中钴的地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1740-1752.
[12] 孙超, 苟军, 孙德有, 冯钊, 田丽. 黑龙江省西北部晚古生代I-A型花岗岩的成因及构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(4): 1082-1097.
[13] 张超, 石绍山, 时溢, 魏明辉, 杨帆, 郇恒飞, 李文博, 王路远. 华北板块北缘东段中三叠世构造演化——来自辽宁法库地区侵入岩的证据[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 734-748.
[14] 杨爱雪, 孙德有, 侯雪刚, 王久良, 张继林, 李临位. 冀东峪耳崖金矿区闪长岩脉地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(2): 416-428.
[15] 邹国庆, 余牛奔, 孙国庆, 黄修保, 尼加提·阿布都逊, 卢观送. 东准噶尔奥依托浪格地区石炭纪双峰式火山岩地球化学特征及其构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(2): 455-472.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 吴远坤, 刘成林, 于春勇. 松辽盆地双城断陷深层原油成藏模式[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1443 -1456 .
[2] 马荣,石建省,刘继朝. 人工内分泌网络模型在水文地质参数研究中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(3): 914 -921 .
[3] 李宁, 王成文. 东北及邻区晚古生代地层接触关系与佳-蒙地块的形成和演化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(5): 1331 -1340 .
[4] 胡大千,初凤友,姚 杰. 中太平洋YJA海山富钴结壳矿物组成与元素地球化学[J]. J4, 2006, 36(01): 32 -0037 .
[5] 姜 雪, 程日辉,于民凤. 裂谷地层的气候和构造控制:Zscape模型分析与在松辽盆地北安断陷的应用[J]. J4, 2006, 36(01): 54 -0059 .
[6] 李春柏,张新涛,刘 立,任延广,孟 鹏. 布达特群热流体活动及其对火山碎屑岩的改造作用--以海拉尔盆地贝尔凹陷为例[J]. J4, 2006, 36(02): 221 -0226 .
[7] 孟宪纲,薄万举,刘志广,刘勇,畅柳,李朝柱,王子平. 芦山7.0级地震与巴颜喀拉块体中东段的活动性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1705 -1711 .
[8] 陈欢庆, 梁淑贤, 舒治睿, 邓晓娟, 彭寿昌. 冲积扇砾岩储层构型特征及其对储层开发的控制作用——以准噶尔盆地西北缘某区克下组冲积扇储层为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(1): 13 -24 .
[9] 贾大成,邢立新, 潘 军, M. J. van Bergen, H. van Roermund. 伊通上地幔剪切带捕虏体中富铝尖晶石的地球化学特征[J]. J4, 2006, 36(04): 497 -502 .
[10] 谢忠雷,杨佰玲,包国章,董德明. 茶园土壤不同形态镍的含量及其影响因素[J]. J4, 2006, 36(04): 599 -604 .