硒奇古怪—多角度談硒

引言：在知網(wǎng)輸入搜索“富硒”這一詞語(yǔ)，跳出來(lái)14821的中文信息和1570英文信息。在百度上搜索更是數(shù)不勝數(shù)，還有不少是富硒食品、保健品的廣告。硒是什么？為什么突然之間出現(xiàn)那么多的富硒產(chǎn)品？它們有哪些特殊的功能？待我娓娓道來(lái)。我們通常說(shuō)的富硒產(chǎn)品的硒是指產(chǎn)品中富含硒這種元素，在食品中硒是以有機(jī)硒的形式存在。各種富硒產(chǎn)品琳瑯滿目，富硒雞蛋、富硒大米、富硒茶、富硒果蔬等等。當(dāng)然也不乏富硒的保健品。為什么富硒食品如此火爆，冠以富硒就備受青睞呢？

一、“硒”世珍寶——硒的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用

硒的發(fā)現(xiàn)純屬偶然，1817 年瑞典化學(xué)之父貝采利烏斯在鉛室焙燒黃鐵礦制硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)鉛室有紅色的殘泥。本來(lái)以為這是一種影響生產(chǎn)的廢物，卻從中發(fā)現(xiàn)了仙子——月亮女神。老貝將殘泥加熱，產(chǎn)生一股臭味，性質(zhì)與碲相似，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究確認(rèn)其中有一種新的元素，參照碲（原意為地球）的命名，他希臘文“月亮女神(Selene)”一詞給了新元素一個(gè)仙氣飄飄的名為Selenium，也就是硒。

硒是一種非金屬元素，與氧、硫和碲同一家子，在元素周期表同位于第六主族(ⅥA）。從硒被發(fā)現(xiàn)的200來(lái)年間，對(duì)于硒的研究逐步深入，硒的廣泛應(yīng)用也越來(lái)越被認(rèn)識(shí)。硒元素可以應(yīng)用于冶金 、化工 、電子、玻璃、陶瓷、農(nóng)業(yè)、生物、醫(yī)藥、食品等眾多行業(yè)。例如激光打印機(jī)里的硒鼓，就是用硒做光敏材料。工業(yè)純硒主要用于玻璃、顏料和冶金等工業(yè)。

而從1915年Walker和Klein建議將硒用于癌癥的化學(xué)治療開(kāi)始，硒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究正日益成為科研的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外大量臨床實(shí)驗(yàn)證明，人體缺硒可引起某些重要器官的功能失調(diào)，導(dǎo)致許多嚴(yán)重疾病發(fā)生。[1]

1973 年，世界衛(wèi)生組織確認(rèn)，硒是人和動(dòng)物活動(dòng)必需的微量元素，并建議：人體每天補(bǔ)充200μg的硒，可有效預(yù)防多種疾病的高發(fā)。根據(jù)2000年制訂的《中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量》，明確提出：18歲以上者硒元素推薦攝入量為50微克/天，適宜攝入量為100微克/天，可耐受最高攝入量為400微克/天。[2]同時(shí)，硒在疾病預(yù)防與治療方面所起的作用超乎人們的想象。適量補(bǔ)硒不但能夠預(yù)防腫瘤、肝病等的發(fā)生，而且可以提高機(jī)體免疫能力，維護(hù)心、肝、肺、胃等重要器官正常功能，預(yù)防老年性心、腦血管疾病的發(fā)生[3]。

人體所需的硒或硒化物通過(guò)飲食、呼吸和皮膚接觸途徑獲得。也就是說(shuō)硒的攝入水平直接受到食物含硒量的影響, 間接受環(huán)境硒含量影響。然而，由于硒的分布極為不均衡，有些地方硒含量豐富，有些地方卻極度缺乏，也會(huì)導(dǎo)致不同地區(qū)人們攝入的硒不同。

請(qǐng)理性認(rèn)識(shí)“硒”，既不要談硒色變，也不要盲目追捧。

二、“硒”熙攘攘——硒的來(lái)源與循環(huán)、富集
說(shuō)實(shí)話，確實(shí)是物以“硒”為貴。硒是一種地殼中含量極微的稀有元素，據(jù)研究硒在地殼中的含量約為0.05×10-6g/kg。地殼中的硒主要集中在火山巖、沉積巖和某些特定土壤中，分布非常分散而且極為不均衡。俄羅斯、秘魯、美國(guó)等是全球硒資源最豐富的國(guó)家（圖 6a）。我國(guó)雖然硒資源豐富，但是分布也不均衡，主要集中在甘肅、江西、新疆和浙江等 4 個(gè)省區(qū)（圖 6b）。世界范圍來(lái)看 , 缺硒土地范圍要明顯高于富硒土地;在中國(guó),硒缺乏地區(qū)占到了國(guó)土面積的72%。而因?yàn)槲狈σ鸬募膊〉貐^(qū)分布很顯著。

硒在自然環(huán)境中的循環(huán)主要包括巖石風(fēng)化、土壤淋溶、水體遷移和生物轉(zhuǎn)化等過(guò)程。巖石中的硒經(jīng)過(guò)風(fēng)化作用釋放到土壤中，土壤中的硒通過(guò)淋溶進(jìn)入水體，進(jìn)而通過(guò)食物鏈進(jìn)入生物體。生物體中的硒經(jīng)過(guò)代謝轉(zhuǎn)化，最終以硒酸鹽、亞硒酸鹽等形態(tài)排出體外，再次進(jìn)入自然環(huán)境，形成硒的循環(huán)。有研究表明，循環(huán)過(guò)程中，有機(jī)硒成分占據(jù)了幾乎一半循環(huán)周期，而這些成分主要由動(dòng)植物貢獻(xiàn)。

飲食是人體攝入硒的重要途徑。隨著民眾生活水平提高，健康飲食意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，社會(huì)對(duì)硒元素的認(rèn)識(shí)更加深入，市場(chǎng)對(duì)富硒食品的需求逐漸增加，推動(dòng)富硒食品的研究與開(kāi)發(fā)。

當(dāng)然我們應(yīng)當(dāng)理性對(duì)待硒元素，不應(yīng)過(guò)分夸大硒的生理功能、無(wú)節(jié)制使用無(wú)機(jī)硒（硒肥等添加劑），做到綠色研發(fā)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。我們也需要加強(qiáng)對(duì)硒的環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決硒污染問(wèn)題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康。

三、東邪“硒”毒——硒的污染與修復(fù)

硒作為人體必需的微量元素之一，在維護(hù)人體健康方面發(fā)揮著重要作用。

然而，在20世紀(jì)前，硒一直被當(dāng)成有毒物質(zhì)。因?yàn)檫^(guò)量的硒攝入(850~900 μg/d) 會(huì)導(dǎo)致一系列健康問(wèn)題 ,包括頭發(fā)和指甲脫落、膚損傷、神經(jīng)系 統(tǒng)疾病、癱瘓 , 甚至死亡。1980 年, 美國(guó) Kesterson水庫(kù)的野生動(dòng)物中毒事件引發(fā)多地的環(huán)境硒污染的調(diào)查。由于硒在缺乏(小于40μg/d) 到過(guò)量 (大于400μg/d)之間具有非常窄的范圍[5]，所以必需嚴(yán)格控制硒元素的攝入量，當(dāng)然也就要注意硒及其化合物對(duì)環(huán)境造成的污染。燃煤動(dòng)力工業(yè)，玻璃陶瓷工業(yè)，銅、鋅和鉛礦石焙燒工業(yè)，半導(dǎo)體和電子工業(yè)以及顏料、染料、橡膠、冶金等工業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用過(guò)程中都會(huì)排放含硒廢水。硒在水體中常以硒酸鹽和亞硒酸鹽形式存在，在酸性條件下亞硒酸根離子可被還原為細(xì)顆粒狀的元素硒。攝入過(guò)量的硒會(huì)刺激人眼和呼吸系統(tǒng)，嚴(yán)重時(shí)引起胃腸功能紊亂等。[6]

1 硒污染的主要來(lái)源與途徑

硒污染的主要來(lái)源與途徑多樣且復(fù)雜，工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)活動(dòng)、自然因素是主要來(lái)源。其中工業(yè)排放是硒污染的主要源頭之一。據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，有色金屬冶煉、煤炭開(kāi)采與燃燒、化工生產(chǎn)等行業(yè)是硒污染的主要貢獻(xiàn)者。例如，在有色金屬冶煉過(guò)程中，硒作為雜質(zhì)元素被釋放到大氣和廢水中，進(jìn)而通過(guò)降雨和地表徑流進(jìn)入土壤和水體。農(nóng)業(yè)活動(dòng)也是硒污染的重要來(lái)源。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硒肥的過(guò)量使用或不合理使用，會(huì)導(dǎo)致土壤中硒的積累，進(jìn)而通過(guò)農(nóng)作物吸收進(jìn)入食物鏈。 自然因素同樣對(duì)硒污染有所貢獻(xiàn)。火山噴發(fā)、巖石風(fēng)化和土壤侵蝕等自然現(xiàn)象會(huì)釋放硒元素，但這些自然來(lái)源的硒污染通常較為分散，且濃度較低，對(duì)環(huán)境和人體健康的影響相對(duì)較小。

值得注意的是，硒污染的途徑多樣，包括大氣沉降、水體遷移和土壤滲透等。大氣中的硒污染物可通過(guò)降雨、降雪等過(guò)程沉降到地表，進(jìn)而進(jìn)入土壤和水體。水體中的硒則可能通過(guò)地表徑流、地下水流動(dòng)等方式遷移至其他區(qū)域，造成更廣泛的污染。土壤中的硒則可能通過(guò)滲透作用進(jìn)入地下水，或通過(guò)風(fēng)蝕、水蝕等過(guò)程進(jìn)入大氣和水體。

2 硒污染的治理

硒污染土壤的修復(fù)技術(shù)是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重要研究方向之一。針對(duì)硒污染土壤，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種修復(fù)技術(shù)，旨在降低土壤中硒的含量，恢復(fù)土壤的健康狀態(tài)。生物修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和物理修復(fù)技術(shù)都有其相應(yīng)的運(yùn)用。其中，生物修復(fù)技術(shù)因其環(huán)境友好、成本較低而備受關(guān)注。例如，通過(guò)引入能夠吸收和轉(zhuǎn)化硒的微生物或植物，可以有效降低土壤中硒的濃度。據(jù)研究，某些特定植物品種對(duì)硒具有較強(qiáng)的吸收能力，通過(guò)種植這些植物，不僅可以減少土壤中的硒含量，還能將硒轉(zhuǎn)化為無(wú)害或低毒形態(tài)，降低其對(duì)環(huán)境和生物的危害。

在實(shí)際應(yīng)用中，硒污染土壤的修復(fù)技術(shù)選擇需要根據(jù)具體情況進(jìn)行綜合考慮。例如，污染程度、土壤類(lèi)型、環(huán)境條件等因素都會(huì)影響修復(fù)技術(shù)的選擇。同時(shí)，修復(fù)技術(shù)的實(shí)施也需要考慮成本效益、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等因素。因此，在制定硒污染土壤修復(fù)方案時(shí)，需要綜合考慮各種因素，選擇最適合的修復(fù)技術(shù)，確保修復(fù)效果的同時(shí)，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)成本。

引用環(huán)保專(zhuān)家的話來(lái)說(shuō)：“硒污染土壤的修復(fù)技術(shù)選擇是一個(gè)復(fù)雜而重要的決策過(guò)程，需要綜合考慮多種因素。只有選擇最適合的修復(fù)技術(shù)，才能確保修復(fù)效果的同時(shí)，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)成本?！币虼?，在未來(lái)的研究中，我們需要繼續(xù)探索新的硒污染土壤修復(fù)技術(shù)，提高修復(fù)效率和質(zhì)量，為環(huán)境保護(hù)事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

在治理硒污染水體時(shí)，也有物理方法、化學(xué)方法和生物方法。主要包括共沉淀法、離子交換法、吸附法、生物法等方法。

其中生物方法如生物修復(fù)、植物修復(fù)和微生物修復(fù)等，在硒污染水體的治理中也顯示出良好的應(yīng)用前景。例如，一些植物如苜蓿、蘆葦?shù)染哂休^強(qiáng)的硒耐受性和積累能力，可以通過(guò)種植這些植物來(lái)吸收和去除水體中的硒。

實(shí)際上結(jié)合多種治理策略，形成綜合治理方案， 可以更有效地去除水體中的硒，保護(hù)水環(huán)境安全。

而硒污染大氣的控制，首先需要明確并且有效控制硒污染的主要來(lái)源，如工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)活動(dòng)以及自然因素等，實(shí)現(xiàn)源頭減排。此外，農(nóng)業(yè)活動(dòng)中合理使用硒肥，避免過(guò)量施用，也能有效減少硒進(jìn)入大氣環(huán)境的可能。

而大氣中的硒污染還可以通過(guò)物理、化學(xué)和生物等多種方法進(jìn)行治理。在實(shí)際應(yīng)用中，多種控制方法往往需要結(jié)合使用，以達(dá)到最佳效果。例如，在工業(yè)區(qū)周邊種植具有硒吸收能力的植物，不僅可以減少硒進(jìn)入大氣的量，還能通過(guò)植物的代謝活動(dòng)將硒轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。

加強(qiáng)我們每個(gè)人對(duì)硒污染的認(rèn)識(shí)和意識(shí)，提高環(huán)保參與度，更是控制硒污染的重要手段之一。

四、“硒”望之星——硒的環(huán)境保護(hù)作用

不過(guò)不要以為硒就只有毒性，必須除之而后快。硒在環(huán)境保護(hù)方面可以起到極為重要的作用。近年來(lái)，隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，生態(tài)修復(fù)工程成為了環(huán)境保護(hù)的重要領(lǐng)域之一。硒作為一種具有特殊生物活性的微量元素，在生態(tài)修復(fù)工程中展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。例如，在重金屬污染土壤的修復(fù)中，硒可以通過(guò)與重金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，降低重金屬的生物毒性，促進(jìn)土壤微生物的活性，從而加速土壤生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。硒與重金屬如鉛、鎘等存在拮抗作用，能夠減少這些重金屬在植物體內(nèi)的積累，從而保障農(nóng)產(chǎn)品的安全。據(jù)研究，在硒添加量為0.5mg/kg的土壤中，重金屬鉛的生物有效性降低了約30%，土壤微生物數(shù)量增加了約20%。

在一些地區(qū)，農(nóng)民通過(guò)向土壤中施加含硒肥料，不僅提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還改善了土壤環(huán)境，減少了化肥和農(nóng)藥的使用量。這種綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，不僅有利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，還有助于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人體健康。此外，硒還能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和抗逆性，提高植物對(duì)污染物的吸收和轉(zhuǎn)化能力。在生態(tài)修復(fù)工程中，通過(guò)種植富硒植物，不僅可以有效吸收土壤中的污染物，還能提高土壤肥力和生物多樣性。例如，在硒污染地區(qū)的生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目中，種植了富硒的紫花苜蓿，經(jīng)過(guò)幾年的修復(fù)，土壤中的硒含量顯著降低，同時(shí)紫花苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)也得到了提升。

通過(guò)科學(xué)合理地利用硒資源，我們可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏，為子孫后代留下更加美好的家園。

五、物以“硒”為貴——硒資源的可持續(xù)利用

硒作為一種重要的微量元素，在全球范圍內(nèi)的分布與儲(chǔ)量評(píng)估對(duì)于其可持續(xù)利用與管理至關(guān)重要。以中國(guó)為例，作為全球硒資源儲(chǔ)量豐富的國(guó)家之一，其硒資源主要分布在湖北、四川、貴州等省份。這些地區(qū)的硒礦床類(lèi)型多樣，包括硒化物型、硒酸鹽型以及硒的共生礦等。其中，湖北恩施地區(qū)以其獨(dú)特的硒礦床和豐富的硒資源儲(chǔ)量，被譽(yù)為“世界硒都”，成為全球硒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基地。

除了中國(guó)，世界上還有許多其他國(guó)家也擁有豐富的硒資源。例如，美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)的硒資源儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。這些國(guó)家通過(guò)地質(zhì)勘探和科學(xué)研究，不斷發(fā)現(xiàn)新的硒礦床，為硒資源的可持續(xù)利用提供了有力保障。

在硒資源的利用方面，應(yīng)積極探索多元化的利用途徑，提高硒資源的附加值。硒在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)，提高硒資源的回收利用率，減少資源浪費(fèi)。例如，在硒冶煉過(guò)程中，采用先進(jìn)的冶煉技術(shù)和設(shè)備，提高硒的回收率；在硒產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，采用環(huán)保材料和工藝，減少污染物的排放。

在硒資源的開(kāi)采與利用過(guò)程中，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式可以顯著提高資源利用效率。綠色利用模式則強(qiáng)調(diào)在硒資源的利用過(guò)程中，注重環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡。據(jù)研究數(shù)據(jù)顯示，通過(guò)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)與綠色利用模式，硒資源的利用效率可以顯著提高，同時(shí)減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞。例如，某地區(qū)在硒的開(kāi)采和加工過(guò)程中，采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，將廢渣進(jìn)行回收再利用，不僅減少了環(huán)境污染，還降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。此外，在硒的農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，通過(guò)科學(xué)施肥和合理管理，提高了硒在作物中的含量和利用率，同時(shí)減少了化肥和農(nóng)藥的使用量，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

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