微量元素与人体健康
内容概要
古往今来，探索生命之谜，保护人体健康、延年益寿已成为人类梦寐以求的美好愿望。目前已发现许多元素在人体内含量不足人体体重的万分之一，总量之和还不足人体体重的千分之一，故取名为微量元素。微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成份，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系。本文旨在探索微量元素与人体健康之间的关系
一、微量元素的概念
所谓微量元素是针对大量元素而言的。人体内的大量元素又称为主要元素，共有11种，按需要量多少的顺序排列为：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁。其中氧、碳、氢、氮占人体质量的95%，其余约4%，而微量元素约占1%。在生命必需的元素中，金属元素共有14种，其中钾、钠、钙、镁的含量占人体内金属元素总量的99％以上，其余10种元素的含量很少。习惯上把含量高于0.01%的元素，称为常量元素，低于此值的元素，称为微量元素。人体若缺乏某种主要元素，会引起人体机能失调，但这种情况很少发生，一般的饮食含有绰绰有余的宏量元素。微量元素虽然在体内含量很少，但它们在生命过程中的作用不可低估。没有这些必需的微量元素，酶的活性就会降低或完全丧失，激素、蛋白质、维生素的合成和代谢也就会发生障碍，人类生命过程就难以继续进行。
微量元素在人体中的主要功能是：
1.运载常量元素，把大量元素带到各组织中去。
2.充当生物体内各种酶的活性中心，促进新陈代谢。酶在生物体内是许多化学反应必不可少的催化剂，而许多微量元素却是酶的组成部分或激活剂。例如锌与200多种酶的活性或结构有关。
3.参与体内各种激素的作用。如锌可以促进性激素的功能，铬可促进胰岛的作用等。
二、微量元素具体介绍
目前，对于某些微量元素的功能尚不完全清楚，下面只作一简要介绍。
1.碘
碘在食物中主要以无机碘化物形式存在，其他形态的无机碘首先被吸收，然后被还原成碘化物。消化器官中的碘迅速地几乎完全被吸收。碘在人体内的含量约为25mg，其中一半分布在甲状腺内。甲状腺的作用是合成、分泌出一种甲状腺激素，它是促进人体生长发育和新陈代谢的重要激素，特别是对脑细胞的发育起决定作用。因此碘有“智力元素”之誉称。缺碘对人体会造成巨大损害，特别是对儿童、婴儿和孕妇。如果婴幼儿时期严重缺碘，其骨骼生长和大脑的发育将会受到严重影响，患呆小症，表现为身材矮小、行动迟缓、食欲不振、智力低下。另外，近年来医学研究表明，人体缺碘还能诱发乳腺癌、卵巢癌、子宫癌及甲状腺癌等。防治碘缺乏症最方便又经济的方法是食盐加碘，同时可经常食用含碘丰富的海产品如海虾、带鱼、海带、紫菜等。
2.铁
铁在周期表中属d区第Ⅷ族过渡金属，最常见的氧化态是Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）。Fe（Ⅲ）的电子构型是3d5,顺磁性；Fe（Ⅱ）的电子构型是3d6，其高自旋态有顺磁性，低自旋态是逆磁性的。Fe(Ⅲ)和Fe（Ⅱ）都是较强的路易斯酸，易形成立体构型为八面体的配合物。
一般成年人体内含铁约3~5g，相当于一枚小铁钉的重量，主要存在血液当中。这些铁主要是以络离子的形式存在，可与血红素、蛋白质等形成血红蛋白和肌红蛋白，起到运输和贮存氧的作用。当人体缺铁时会影响血红蛋白和肌红蛋白的形成，从而使血液中的红细胞数量或血红蛋白含量降低，影响载氧量，引起整个肌体的生理紊乱，这就是贫血。据世界卫生组织调查，缺铁性贫血是世界通病，婴幼儿贫血的根源在于缺铁。许多儿童呈“豆芽菜”体型，缺铁也是一个重要原因。防止人体缺铁最方便的方法是通过饮食调节，多食用含铁质较多的动物肝脏和其它内脏，其次是瘦肉、蛋黄。在一些蔬菜和水果中也含有较多的铁质。另外使用铁锅炒菜也能补充人体铁质。在酸性条件下人体肠胃有利于铁的吸收，因此在食物中含有带酸性的维生素C有利于铁的吸收和利用。
3.氟
氟是卤族元素，价电子构型是2s22p5，电负性最高（4.10），是最活泼的非金属。在水溶液中以F－离子形式存在。单质氟（F2）是淡黄绿色气体，有强烈的刺激性。其典型的化学性质是强氧化性：常温下能同多种物质反应，高温下几乎能同所有的物质作用。
现代医学已确认氟是人体必需的微量元素，对牙齿、骨骼具有重要作用。正常人骨骼中含氟约在0.01%~0.02%，在牙齿中氟的含量约在0.01%~0.03%。微量的氟在人体中有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度，并能刺激成骨细胞增生。微量的氟能被牙釉质中的羟磷灰石吸附，形成坚硬质密的保护层，从而抑制喜酸细菌的活性，对牙齿起到保护作用。当饮用水中含氟量降低时就会患龋齿，不仅危害牙齿，还可导致其他口脑疾病的产生。世界卫生组织已把龋齿列为继心血管病和癌症之后的第三大疾病。为了预防龋齿，可采取增氧措施，如饮用水加氟、使用含氟牙膏，食用含氟食品及饮料如贝类、海蛰、葡萄酒、茶饮料等。
4.钼
钼是周期系中d区ⅥB族第二过渡系元素。Mo的价电子构型为4d55s1，有从－2到+6的多种氧化态，其低氧化态不稳定，常见的氧化态是+4、+5、+6。形成多酸型配合物是高氧化态钼的特征。
微量元素钼在人体内分布很广，成年人体内含钼总量约9mg，在体内分布以肝内含量最高，肾其次。近年来研究表明，缺钼可导致神经异常，智力发育迟缓，影响骨骼生长。更为严重的是人体内含钼量降低可提高食管癌的发病率。众所周知，亚硝胺类致癌物是诱发食管癌的重要因素，亚硝胺类的前体是亚硝酸盐和胺类，它们在适当的酸碱条件下合成亚硝胺。亚硝酸盐主要来自环境中的NO3－，因此降低NO3－的来源是阻断食管癌高发的有效措施。钼是一重有实用意义的抗癌元素，它能有效降低亚硝胺前体NO3－和NO2－，抑制亚硝胺类致癌物的产生。钼的摄入量与饮食有关，动物肝肾、谷物、豆类物质含钼丰富，实为补钼佳品。
5.钒
正常成年人体内共含钒约25mg，血液中钒含量甚微，人体内钒多集中在骨骼和牙齿中。钒能刺激人体的造血功能，使血红蛋白及红细胞均增多，促进人体的造血功能得以改善。钒还能抑制胆固醇的合成，减轻诱发动脉硬化的程度。若人体内钒的含量降低则导致骨骼发育不正常，生长缓慢，生殖功能受损。另外，牙釉质和牙本质都属于羟磷灰石，钒可以置换到羟磷灰石中，起到预防龋齿的作用。日本学者研究表明，糖尿病患者与体内钒含量的降低有一定的关系。
6.锌
锌位于元素周期表ⅡB族。在化合物中锌以+2价氧化态存在，它具有一个充满的3d电子壳层，故稳定性强。锌能在许多生物学过程中被利用。它是一个强路易斯酸。
锌是人体中约200种的组成成份，亦是许多的催化剂。缺锌後各种含锌的活性降低，DNA、RNA和蛋白质的合成减少，氨基酸的代谢紊乱。由於锌与很多、核酸及蛋白质的合成密切相关，通过DNA和RNA聚合的作用，促进蛋白质的吸收和合成、细胞的分裂生长和再生。所以锌对婴幼儿和青少年的生长发育有重要的营养意义。如果缺锌可发生缺锌侏儒，补锌可消除缺锌侏儒。锌通过乙氨基酸的媒介，增进食欲和消化机能。还通过唾液内含锌蛋白━味觉素作介质影响味觉和食欲。人和动物缺锌後味觉和食欲减退，补锌即可以改善。现已将食欲降低、偏食、异食癖等列为婴幼儿缺锌的早期表现。有人认为妊娠初期味觉、嗅觉异常也与缺锌有关。缺锌损害免疫功能、生殖功能等。
7.铜
铜是人体必需的微量元素之一，在成年正常人体内含量约为60~120mg,分布在身体各部分，在肝、脑、心脏及肾内浓度较高。在血液中铜主要存在于红细胞和血清中。与铁相似，铜也参与人体内的造血过程，催化血红蛋白的合成，同时又是人体内的一些金属酶的组成成分。若人体内铜的含量降低则神经、肌肉及肝脏等组织中的氧化代谢就无法得到调节，人体就会出现动作失调、神经失常等症状。若在婴幼儿时期严重缺铜，会导致发育迟缓、肝脾肿大、厌食等疾病。若成年人严重缺铜则会出现血管破裂、内出血及骨骼变脆等疾病。当人体缺乏铜时，在膳食方面可多食肉类、蛋类、豆类、粗粮、蔬菜等含铜丰富的食品或服用铜制剂药物。
8.硒
在周期表中，Se是ⅥA族元素，与氧、硫同族。Se的价电子构型是4s24p4,有多种氧化态（－2，0，+4，+6），其高氧化态常以含氧酸根形式存在，－2价的低氧化态为H2Se或－SeH。这些存在形式与同族元素S相应氧化态的化合物极相似。
硒是人体必需的微量元素之一，与人类健康息息相关。在人体内硒在心脏中的含量最高，它对心肌起到保护作用。如果人体缺乏硒，机体细胞就会缺乏自我保护功能，所以全身的组织、脏器功能缺乏。在心脑血管方面表现尤为突出：脑内动脉硬化加重，脑血栓、脑栓塞的发生也会增多，而且脑动脉硬化及脑血栓、脑栓塞通常治疗效果不好；在肝脏的急、慢性炎症期，由于硒的缺乏，肝脏也会缺乏自我保护功能；在消化系统方面，由于缺硒，可出现消化性溃疡、原因不明的乳糜样腹泻。同时，缺硒后全身免疫系统的免疫功能低下，抗感染能力下降，甚至可以导致癌症的发生。食物中海味、小麦、大米、大蒜、芥菜及肉类中含硒量较高。所以身体健康正常的人每天通过合理调节膳食，一般可以满足身体对硒的需要。
9.铬
在由胰岛素参与的糖或脂肪的代谢过程中，铬是必不可少的一种元素，也是维持正常胆固醇所必需的元素。铬可协助胰岛素发挥作用，防止动脉硬化，促进蛋白质代谢合成，促进生长发育。但当铬含量增高，如长期吸入铬酸盐粉，可诱发肺癌。
10.钴
在周期表中，钴和铁相邻，属d区第Ⅷ族过渡金属。价电子构型3d74s2。有多种氧化态，常见的重要氧化态是Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)。在通常情况下，Co2+离子稳定，Co3+离子氧化性强。它们皆有较强的配位能力，能与多种配体形成配合物，其立体几何构型以八面体为主。
钴是维生素B12分子的一个必要组分，B12是形成红细胞所必需的成分。钴对蛋白质、脂肪、糖类代谢、血红蛋白的合成都具有重要的作用，并可扩张血管，降低血压。但钴过量可引起红细胞过多症，还可引起胃肠功能紊乱，耳聋、心肌缺血。
11.锰
锰参与许多酶催化反应，是一切生物离不开的。
五、总结
随着社会工业化的发展及人们生活方式的改变也影响到人体内微量元素的平衡并导致许多疾病，如婴儿母乳喂养不足引起某些微量元素缺乏使婴儿生长发育异常并易患疾病；食物加工的过于精细会丢失某些微量元素从而导致饮食中微量元素的缺乏，饮食的过于单调使体内微量元素失衡引起疾病；而由于铝制品炊具的广泛应用使人体内铝元素的过多及其它微量元素的失衡可引起老年性痴呆。
微量元素的补充主要依靠食物，因此人们的饮食应当丰富多样、粗细搭配，以维持体内微量元素含量的正常与均衡，如有明显缺乏或过量引起相关疾病者应尽早就医及时给予药物治疗。
微量元素与人类健康有密切关系。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。国外曾有报道：机体内含铁、铜、锌总量减少，均可减弱免疫机制(抵抗疾病力量)，降低抗病能力，助长细菌感染，而且感染后的死亡率亦较高。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。
微量元素与人类健康密切相关。近年来，微量元素被认为是关系到人类健康和长寿的一个充满希望的新领域，已引起国内外营养界和医学界的普遍重视。
微量元素一旦摄入过量将对人体造成严重的破坏，甚至危及人的生命安全。近几年来由于环境污染的加剧，由于人体过度摄入微量元素而引起的中毒事件频频发生，很多公共疾病的罪魁祸首便是微量元素。
附录：
汞中毒事例：
疯猫跳海
从1953年到1956年，在日本熊本县水俣湾附近的小渔村，出现了许多怪异的现象。一向温顺的猫变得步态不稳，抽筋麻痹，最后疯狂地跳入水中溺水而死，当时人们谓之“自杀猫”。更令人惊讶的是，人群中出现了大批口齿不清、步态不稳、面部痴呆的患者，进而发展为耳聋眼瞎，全身麻木，最后精神失常，他们时而酣睡不醒，时而兴奋异常，身体弯曲成弓，高叫而死。各种猜测与流言不胫而走，恐怖笼罩着周围地区，这就是闻名世界的日本公害事件之一——“水俣病事件”。
后经调查研究于1962年才确定水俣病的发生是由于汞的环境污染，特别是长期食用被污染的鱼贝类引起的甲基汞慢性中毒。这是由水俣氮肥厂排出的含氯化甲基汞(CH3HgCl)的废水污染海域后所造成的后果。
继水俣镇之后，日本于1964年、1973年先后在西海岸的阿贺野川流域的新浮县境内，明海南部沿岸的有明町等地发生了第二次、第三次水俣病。据报导，第一次水俣病患者558人(72人死亡)，第二次332人(14人死亡)，第三次10人，前后共计900人，实际受害人数远远超过这个数字，仅水俣镇受害居民就有1万人左右。三次事件均是由含汞废水污染水源后引起的。
痛痛病
继水俣病之后，日本又发现了一种怪病。患病初期，患者只是感到腰部和手足等处关节疼痛，后来又发展为神经痛、及至骨骼软化、萎缩、自然骨折、在剧痛难忍中丧生。对死者进行尸体解剖发现，他们全身多处骨折，有的竟达到73处，身高也缩短了几十厘米。这种病因不明的疾患，就被称为“痛痛病”。
经过调查，痛痛病发生在日本富山县神通川下游镉污染地区，病因就是当地居民长期钦用被镉金属污染的河水和食用此水灌溉的含镉稻米。这些镉是从哪里来的呢?原来，日本三井金属矿业公司在神通川上游开设了炼锌厂，炼锌厂经年累月向神通川排放废水，其中含有大量镉离子，于是镉便由食物链进入人体，积累到一定的数量后便引发了痛痛病。痛痛病事件从1955年一直延续到70年代。据统计，1963年至1979年共有患者130人，其中81人真的痛死了。
拿破仑之死和自贡恐龙绝灭之谜
不可一世的法兰西第一帝国君主拿破仑于1821年在圣赫勒拿岛死去。拿破仑究竟死于何人之手?100多年来一直是个谜。
随着科技的发展，20世纪70年代，科学家用重要的环境污染“监测器”——头发，分段分析其微量元素的浓度，以了解各时期内微量元素的摄人情况。结果发现拿破仑的头发里砷的含量比正常人高出40倍，而圣赫勒拿岛上的食用水中含有较多的砷。历史之谜终于揭开，叱咤风云的拿破仑，死于慢性砷中毒。
无独有偶，近年来我国科学家在研究国内外罕见的十分壮观的我国四川省自贡市恐龙遗址时，发现这里大量石化了的恐龙骨骼与残骸重重堆积的奇异景象竟同样是由微量元素砷所造成的。地质学家通过多年研究，发现自贡恐龙骨骼中砷的含量达100—300mg／kg，比一般动物骨骼高出数百倍至数干倍，对此地岩中残存的碳化植物的碎片进行化学分析后，发现当时植物中砷的含量高达100～1000mg／kg。正是自贡当年格外丰盛的水草和参天大树，使云集在这里的众多恐龙发生积累性的慢性食物中毒而大批死亡以致绝灭。盛极一时的大恐龙，断送在元素砷之手。
微量元素对人体健康起着不可低估的作用，目前还有很多微量元素之谜等待我们去揭破。相信随着科学技术的不断发展，对微量元素的研究将有重大突破，这将为人类健康带来新的曙光。
博士学位论文开题报告模板
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一、开题报告的目的、意义
博士学位论文开题报告是开展学位论文工作的基础，是保证学位论文质量的重要环节。
开题报告是博士生在导师指导下撰写并由导师审查批准的学术文件。准备开题过程是导师对博士生进行课题指导的重要步骤，也是师生在所选课题范围内共同切磋，整理、确定论文思路及主线的重要科学活动。
开题报告是博士生向由本学科专家组成的评审小组汇报博士学位论文的选题依据、研究内容及研究方案等，即汇报博士学位论文“为什么做？做什么？怎么做？”。由本学科专家进行集体审议，检查学位论文选题是否正确、研究内容是否恰当、研究方案是否合理，同时也检查博士生对拟进行的研究题目理解是否深入、对相关研究领域研究现状了解是否全面、为进行课题研究所做的主观与客观上的准备是否充分等。在此基础上，评审专家还将从不同侧面、不同角度对论文的科学思路、研究方法等重要问题提供咨询、建议和帮助，使论文工作的方向、内容和方案更为合理。
二、开题报告工作安排
1、博士生必须将学位论文开题报告书面材料提交导师审阅，经导师同意后，方可进行口头报告。
2、由各博士点组织本学科及相关学科的博导、教授5～7人，组成开题报告评审小组，听取博士研究生的口头报告，并对报告内容进行评议审查。
3、博士学位论文开题报告的时间由博士生导师根据博士生工作进度情况确定，但一般应于入学后的第三学期结束前完成，最迟应于第四学期结束前完成。
三、开题报告的内容
1、课题来源及研究的目的和意义；
2、国内外在该方向的研究现状及分析；
3、主要研究内容；
4、研究方案；
5、进度安排，预期达到的目标；
6、为完成课题已具备和所需的条件和经费；
7、预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施；
8、主要参考文献。
四、对开题报告的要求
1、在掌握大量有关文献资料的基础上，对国内外在该研究方向上（特别是学科前沿）的研究动态、近年来取得的主要进展、主要研究方法及已有成果进行全面的介绍和分析，对引用的文献和论述要准确注明出处。
2、明确阐明课题研究的目的和课题的理论水平及实际意义。
3、阅读的主要参考文献应在50篇以上，其中外文资料不少于二分之一，参考文献中近五年内发表的文献一般不少于三分之一，且必须有近二年内发表的文献资料。教材、技术标准、产品样本等一般不应列为参考文献。
4、开题报告应以正规答辩的方式进行。博士生进行口头报告的时间应不少于30分钟，书面报告的字数应不少于1.5万字。
五、评审工作
1、开题报告的评议结果为通过或不通过。口头报告及答辩结束后，评审小组应举行内部会议讨论是否准予通过，并对通过的报告提出补充、修正意见。
2、开题报告结束后，评议小组要填写《博士学位论文开题报告评议结果》并上报各院（系），内容包括论文选题的合理性、可行性及对文献综述、博士生的工作能力等方面的评议。:
3、对通过的开题报告，博士生应根据评审小组的意见进行修改，经导师审阅通过后，交院（系）研究生秘书保存。研究生院定期组织专家小组对开题报告进行抽查。
4、未通过者必须在三个月内再次进行开题报告。第二次学位论文开题报告仍未通过者，将按《哈尔滨工业大学研究生学籍管理实施细则》第22条规定进行处理。
5、博士生在申请博士学位时提交的博士学位论文，其研究方向和主要内容应与开题报告基本一致。论文的主要研究方向有变动时，必须重新进行开题报告。
六、开题报告保存
开题报告结束后，评议小组应将开题报告及《博士学位论文开题报告评议结果》上报各院（系）教学秘书，并由院（系）负责保存至学生毕业后一年。
一、选题
(一)选题应属本学科前沿、对科学技术进步有重要价值的课题，或对我国国民经济发展有重要理论意义和实用价值的课题。
(二)课题研究应有先进的科学实验或运算手段，能够保证取得创造性的科研成果。
(三)选题一般要求在本学科和相关学科范围之内。鼓励从事新兴、交叉学科的前沿性课题研究，并达到创造性成果的基本要求。
二、开题报告要求
(一)开题报告一般应在第三学期期末之前完成。
(二)开题报告要有详尽的文献综述，文字不少于8000字，阅读和引用文献不少于50篇，其中至少5篇为外文文献。
(三)开题报告内容应就课题的来源、选题依据、目的、意义、研究内容、研究方法、预期成果、可能的创新点与难点、时间安排、科研条件等实施方案作出论证。
(四)开题报告应在一级学科范围内集中、公开进行。学科点所在学院组织5名以上具有高级职称(至少4名为教授)的专家组成考核小组，对开题报告进行评审。开题时应吸收有关老师和研究生旁听。跨学科课题应聘请有关学科的专家参加。
(五)开题报告经考核小组审议通过后方能进入论文阶段。未通过者，应在3个月之内补做开题报告。仍未通过者，按博士生中期考核有关规定处理。
(六)开题报告通过后，原则上不能随意改题。如有特殊情况需要变更，由博士生提出书面申请，导师签署意见，经学院负责人同意后再作开题报告，开题报告通过后报研究生教育学院备案。
(七)开题报告进行后2周以内，博士生应将《博士研究生学位论文选题报告》、《博士研究生学位论文选题报告审核表》及《山东科技大学博士研究生学位论文工作计划表》送交研究生教育学院存档，博士生本人、导师及所在学院各保留1份。
三、学位论文中期检查
进行学位论文中期检查的目的是为了了解博士生学位论文的进展情况，从而对博士生学位论文进行一次阶段性检查，并检查培养过程中其他环节的完成情况。
中期检查的组织和实施：中期检查由学院组织实施。各学院应建立有导师参加的3~5人检查小组，负责本学科中期检查的考评工作。博士生要着重对论文工作进行阶段性总结，阐述已完成的论文工作内容和取得的阶段性成果。对论文工作中所遇到的问题，尤其对与选题报告内容中不相符的部分进行重点说明，对下一步的工作计划和需继续完成的研究内容进行论证。导师对博士生中期检查情况给出评语，评语包括对已有工作评价，以及对计划完成情况、博士生表现和今后工作的评价。检查小组对博士生中期检查给予评定，并填写《博士研究生学位论文中期报告情况表》。在中期检查中，专家组认为确有创新、有可能成为优秀论文的学位论文，应予以重点关注。对于中期检查评定不合格者，应对该博士生提出修改要求，并在半年后再次进行论文复查。没有进行论文中期报告的博士生，不能进行论文答辩。
一、论文题目
硒对猪生产与保健的影响及富硒猪肉生产关键技术研究
二、研究概述
硒是人和动物的'必餺微量元素,缺乏会严重影响健康。我国约72%国土面积的土壤缺硒,靠天然食品来补充硒无法满足人和动物对硒的需求。猪肉占居民肉类消费比例63%以上,富硒猪肉的研发对人体补硒具有十分重要的意义。
本论文研究了不同硒源和硒水平对不同阶段猪的生产性能和免疫功能、抗氧化等保健功能的影响,以及对血浆和母乳中硒含量的影响,研宄了硒在猪不同组织中的沉积效果,筛选出硒源和硒水平的最佳组合,建立了富硒猪肉生产的关键技术体系,为开发优质富硒猪肉奠定了良好的基础。
三、研究创新点
(1)首次系统地开展了晒源及硒水平对母猪、哺乳仔猪、断奶仔猪、育肥猪等不同生产阶段的生产性能、免疫功能、抗氧化能力等保健功能的影响,对血装和母乳中硒含量的影响及硒在猪不同组织中的沉积效果等系列研究。
(2)研究筛选了对猪生产性能和保健功能、富硒猪肉生产的最佳硒源和硒水平组合,为富硒猪肉的生产奠定基础。
(3)实现背最长肌和后腿肉硒沉积量分别达到0.34nig*kg_i和0.33mg*kg-i,比普通猪肉高出2.4倍和2.3倍,达到富硒猪肉标准,实现了富硒猪肉生产的目标。
(4)本研宄围绕富栖猪肉生产整个系统,以生产富硒猪肉为目的,以猪肉无公害为标准,首次系统地从日粮的添加硒源及硒水平到词养管理、健康养殖、屠宰加工和鲜肉!r:存销售等各个环节的关键技术,建立了富硒猪肉生产关键技术体系,为富硒猪肉的产业化开发奠定坚实基础。
四、展望
(1)进一步 展硒和VE,硒和其他微量元素的协同作用对猪生产性能、保健功能和硒在组织中沉积的影响,进一步提高猪的生产水平,提升猪肉的生产效率和硒在猪肉组织中的沉积量。
(2)开展富硒猪肉产品的深加工研究,探索深加工过程中肉中硒的稳定性,丰富富硒猪肉深加工产品,满足市场多样化需求。
(3)开展富硒猪肉生产和产品的标准研^究,制定富硒猪肉的生产和产品标准,填补国内相应标准的空白。
(4) 展富硒猪肉市场开发和营销创新模式的研究,提升猪肉的附加值,提升猪产业链的整体价值。
(5) 展富硒猪肉对人体保健功能和抗癌作用的研宄。通过建立小鼠H22肝癌移植性肿瘤模型考察富硒猪肉中硒蛋白的抗肝癌作用。
五、论文提纲
摘要
ABSTRACT
第一章 综述
1、硒的存在形式与分布
2、硒的代谢机制
3、硒的储藏和排泄
4、缺硒对动物机体的影响
5、硒中毒
6、硒在动物生产种的应用研究进展
7、富硒产品的研究开发与现状
8、主要研究内容级意义
第二章 不同硒海和硒水平对猪生产性能和保健功能的影响
1、材料与方法
2、结果与分析
3、讨论
4、小结
第三章 富硒猪肉生产关键技术
1、引言
2、富硒猪肉生产关键技术的研究
3、小结
第四章 富硒猪肉的效益分析
1、经济效益分析
2、社会效益分析
第五章 创新点与展望
1、创新点
2、展望
参考文献
致谢
一、关于文献综述的撰写
在题目选定的情况下，文献综述就是整个论文构思与写作的基础。因为，只有全面、深刻地阅读、理解了国内外同行的最新研究进展，才能明确自己工作的起点;只有清晰地梳理出以往学科发展的历史脉络和主要路径，才有可能把握学科发展的未来趋势和走向;只有敏锐地发掘出学术界共同面临而又巫待解决的问题,才能正确选择自己研究的方向和切人点。因此,做好文献综述就等于凝炼出了有价值的问题,找到了研究的突破口。
撰写文献综述的首要环节是对以往成果进行线条清晰的梳理和系统全面的评价。
在文献综述撰写中,常见的错误有以下几种。
一是只简单罗列他人观点,未对已有研究成果进行分类、归纳和提炼。这样就难以理清已有成果之间的前后继承或横向关联关系,也不易区分哪些问题是主要问题,哪些问题是次要问题,从而难以从整体上把握学科前沿领域的发展趋势。
二是虽然对已有成果进行了归纳或梳理,但未做系统、深人的分析、评价。对已有成果进行分析、评价,找到矛盾和症结所在,进而凝炼出有价值的科学问题是文献综述要解决的基本问题。如果文献综述的撰写是述而未作,那么,充其量只是陈述了他人的观点,不能达到通过分析、评说而捕捉到创新机遇的目的。三是虽然对已有成果进行了分析、评价,但是对问题的提炼不够精确。对他人成果进行评价并不是最终目的,只有在评说他人的基础上挖掘出待研究的问题,才达到了文献综述的目的。
在对以往研究不足的分析和阐述中,有时会出现对前人工作中存在的问题或不足过分夸大的错误。有的博士生为了突出说明自身研究的重要性,对以往研究的缺欠或不足进行了人为的放大。实际上,这种不符合客观实际的放大,不仅不能够提升自身研究的价值,反而有可能造成小题大做甚至是重复研究的结果。
出现上述情况的原因在于:①文献搜集不够充分,有些重要文献没有全部掌握,尤其是对最新研究进展的了解不够深入。②对最新研究成果的理解有一定程度的偏差,将次要问题或非主流问题作为主要问题或主流问题加以认识。还有的博士生将自己一时的未明之理、未解之惑作为问题提出。其实,任何科学问题都一定是学术界共同面临而又鱼待解决的问题,而那些由于个人认识原因而遇到的问题不能作为博士学位论文的应选之题。③对学科前沿进展缺少应有的驾驭能力,难以做出客观、准确的评价。
对于已有成果进行认真的归纳和梳理是进行叙述和评价的前提。文献的梳理和评价可按以下三种方式或其组合进行。一是首先按照时序的先后,将以往研究分成几个发展阶段,再对每个阶段的进展和主要成就进行陈述和评价。这种方法的优点是能较好地反映以往不同研究之间的前后继承关系,梳理出清晰的历史脉络。二是以流派或观点为主线,先追溯各种观点和流派的历史发展,再进一步分析不同流派、不同观点的成就与不足,以及它们之间的批判与借鉴关系。这种方法的优点是能从横向的比较中发现问题和不足。三是将历史的考察与横向的比较有机结合,这种方法的优点是既能反映历史的沿革,又能揭示横向的关联和互动。
二、关于参考文献的引用
一般的博士学位论文开题报告在文献综述之后要列出主要参考文献。有的博士生认为,参考文献的编排只是全部研究的辅助环节,因此,没有给予足够的重视。这其中有许多技术环节需要引起博士生的注意。在参考文献的编排中常见的错误主要有以下几种。
一是为了显示资料搜集的系统和全面,将尽可能多的参考文献编人其中,以多取胜。这种做法的直接后果是将一些貌似相关、实则无用的研究成果编人参考文献之中,或将一些内容相同,甚至是重复研究的成果也误当重要文献列人。二是为了证明对国外研究进展的全面把握,将自己从来没有看过的外文资料也编人参考文献,甚至将那些以自己不懂的语言出版的文献也列人其中。三是为了表征研究基础的雄厚,将自己(或导师)与博士学位论文研究相关性不大的成果也列人参考文献。有的博士生导师要求学生将自己的研究成果尽可能多地列人参考文献。实际上,这样做既不能抬高导师的学术声誉,也无助于学生论文质量的提升。不能以与作者的远近亲疏来决定文献的选取。
在网络资源日益丰富的今天,通过网络可以轻易地搜索到成千上万篇文献。然而,在这些文献中,与自己的研究相关且真正具有参考价值的文献少而又少。为此,笔者建议,参考文献的引用和编排要遵循“三不要”的工作原则。
1.没有认真阅读过的文献不要引用
有的学生查阅到一些从标题上看与自己的研究十分相近的专著或论文,就望文生义,不加认真阅读就直接将其列人参考文献。这样做容易把一些题目看似新颖,实际内容并无参考价值的专著或论文列人参考文献,从而冲淡了重要文献的作用。一般来说,完成一篇博士论文要参考100-200部(篇)专著或论文,即使在看过的文献中也有重要文献和非重要文献之分,列人参考文献的都是一些重要文献。如果将那些不重要或重复性研究的成果过多地列人参考文献,往往会给论文评阅人或其他读者造成论文研究起点不高的印象。
2.非一流期刊上的论文不要引用或慎重引用
目前学术期刊种类繁多、良芳不齐。博士学位论文的研究都有较高的学术起点,那些非一流期刊上的文章重复研究成果多,原创性研究成果少,一些文章的题目看似新颖,其实内容空洞,根本不具参考价值,这样的文献尽量不要引用。
3.虽然读过,但对博士学位论文研究工作没有借鉴意义的名人之作不要勉强引用
近年来,社会上流行一种习惯,在发表论文或出版著述时总要将一些名人之作列人参考文献,而不管是否真正参考了这些著述。这样做可能是想借此抬高自己研究的学术价值。实际上,博士学位论文的真正价值在于作者自身的创新性工作,根本没有必要借他人之力来抬高自己。
三、关于研究内容的安排
研究内容是整个开题报告的核心，它所以如此重要,是因为研究内容在整个博士学位论文研究中发挥着承前启后的作用。首先,研究内容是对文献综述的进一步展开,它实际上是文献综述所提问题的求解程序。其次,研究内容搭建起整个研究的基本框架,下一步研究就是按此框架循序渐进地开展。研究内容安排得合理,就会使整个研究少走弯路,顺利达到预期结果。第三,研究内容的确定又是设计技术路线和选择研究方法的依据。第四,研究内容确定之后,往往就预示着在哪些环节能取得突破,因此,它又是阐述预期创新点的逻辑前提。在博士学位论文研究内容取舍和框架的搭建过程中,经常出现的错误有以下几种。
1.搭建“平、空、虚、泛”的研究框架
有的博士生开题之初就立意高远,他们或者是要奠定某研究(或某学科)的理论基础,或要提供某问题的全面解决方案,也有的要构建某研究领域的方法体系。必须承认,能达到上述目标的博士学位论文还是较为少见的。由于目标定得过高,在研究内容安排上就力求“全面”、“系统”,这样就使研究本身涉及的领域过宽,超出自身的驾驭能力。这种框架往往使研究思路过于发散,不能通过思维聚焦而产生创新。
2.频频使用生涩、怪诞的词汇
有的博士生在开题报告的各级标题中使用各种时髦的词汇和令人费解的语句,使阅读者难以理解其真实内涵。这种错误有两种表现形式,第一,自己“创造”了一些“新概念”,但这些概念同论文的内容和整个逻辑体系又难以兼容;第二,将其他学科或日常语言中的一些新鲜词汇生搬硬套地移植过来。
3.过早地做出判断或给定结论
研究框架一般仅是大致划定一个研究范围,表示研究展开的逻辑,此时,还难以有结论性观点或成熟的推断。如果在开题报告阶段就轻易地得出结论,那么,后续的研究就可能受到先前判断的局限,或者围绕着如何使先设定的结论自圆其说来进行,这恰恰违背了科学推理的基本原则。“任何结论都产生于调查研究的末尾”,这句名言对博士学位论文写作同样适用。
针对上述状况,笔者提出如下建议。
1.研究框架的搭建要切合实际
博士学位论文不能没有理论研究,有些论文本身就是纯理论研究,然而,并非是所有的博士学位论文都要构建一个宏大的理论框架,或建立一个方法体系。做出具有原创意义的理论成就固然意义重大,但多数博士学位论文的理论研究属于对传统理论的完善,或国外最新理论成果的中国化应用研究。这里,我们并非是不鼓励或不提倡博士学位论文进行原创性理论研究,而是倡导一种先尝试在某一点或一方面取得突破,然后再向理论体系构建的方向努力,因此,最初的框架不要搭得太大。
2.玩弄新鲜名词、滥造时髦概念的研究风格不值得提倡
近年来,在人文社会科学的某些研究领域,时髦的名词层出不穷,但真正能被提炼成科学概念,从而嵌人科学理论的逻辑体系中的名词却较为少见。一些新鲜词汇在不同的语境中的语义差异甚大,从一种使用环境到另一种使用环境,从一个学科向另一学科移植,都要对其内涵和外延做进一步的阐明和界定,而不能望文生义地生搬硬套。博士学位论文的真正价值在于观点的新颖、研究方法的独特或解决方案的操作可行。实际上,那些流传百世的经典之作大都是用朴实无华的语言写就的。
3.要注意研究内容安排与技术路线设计的相互照应
研究内容安排作为写作的基本框架,它体现了整个论文展开的逻辑关系,而技术路线则是论文研究的工作程序,从某种意义上说,技术路线是框图化的研究框架,或者是研究内容的直观化表述。因此,二者之间应保持内在逻辑的一致性。
四、关于创新点的提炼与表述
创新点是博士学位论文的点晴之笔,是其核心价值所在。创新点提炼得精准、明确,既能凸显论文的理论或应用价值,又能使阅读者较快地把握论文的基本观点和主要贡献。实际上,有相当一部分博士学位论文的评阅者首先阅读的是作者对创新点的阐述。因此,提炼创新点不仅对于论文的写作具有导向作用,对于论文顺利通过评审、答辩也至关重要。
在博士学位论文的开题和写作过程中,对于创新点的提炼和阐述,较易出现以下错误。一是只讲“苦劳”,不讲“功劳”。在这种阐述范例中,常用的套路是“分析了……”、“论述了……”、“阐明了……”、“提出了……”。上述说法一般只能告诉他人,你做了哪些工作,出了哪些力。至于这些工作有没有实现创新性结果,在这种表述中一般较难看到。二是唯恐对自己的创造性工作有所疏漏,就尽可能多地阐述论文的创新点,有的博士生在开题报告或答辩论文中列示出4-6个创新点。实际上。博士学位论文的工作是在前人研究的基础上完成的,其中相当一部分内容是评述他人成果,或是分析现实问题,或是处理数据,真正具有独特创见的地方并不是很多。一篇论文有1-2个重要创新足矣。三是对创新程度的自我评价过高。这种情况是对创新成果做了“价值高估”。从某种意义上说,阐述创新点是对研究工作的主观评价。如果这种评价脱离客观实际太远,往往会给人一种学风不够严谨之感。
对于创新点的凝炼和陈述,笔者有如下建议。
(1)创新点是指你设了哪些他人未设之问、说了哪些他人未说之理、用了哪些他人未用之法、解了哪些他人未解之惑。而这些问题的提出、方法的创立(应用)和困惑的解除须具有理论与实践价值。因此,提炼创新点,首要的一条是要明确你的创新是问题创新,还是方法创新,或者是理论和对策建议(操作方案)创新。
(2)对于创新点的阐述一般有以下几种模式。一是填补某领域(或方向)研究空白。也就是说,该博士学位论文研究了某些他人未曾研究的问题,具有开拓新领域或新的研究方向的意义。二是某学科领域基本理论的完善、发展,乃至突破。这种理论贡献对于学科的发展具有基础性意义。三是某对象(问题)研究方法的创新。方法创新包括新方法的创立和原有方法的组合(集成)。方法创新的结果是解决了前人未能解决的问题。四是某问题解决方案(具体对策)的设计。这种创新属于应用领域的研究课题,针对某些现实发展中的社会问题提出操作可行的对策建议。
(3)对创新点的阐述切忌任意拔高。有些博士生为了强调自己工作的重要性,对创新点进行了不符合实际的拔高和提升,这种做法不符合实事求是的科学精神。
黄怀曾 刘晓端 张玲金 李奇
（中国地质科学院生物环境地球化学研究中心，北京100037）
武少兴
（中国科学院南京土壤研究所，南京210008）
摘要 从我国西北地区干旱土，经中部半干旱—半潮湿地区均腐土、淋溶土，到东南潮湿地区富铁土、铁铝土，表土全硒含量总趋势反映了氧化环境下硒易离散，还原状态下硒易富集的特点；水溶态硒和交换态硒的含量几乎依次下降（干旱土＞淋溶土＞均腐土＞富铁土＞铁铝土），而且含量都颇低，它们与总硒的比值在相应的范围内出现了中—高—低的变化；有机硒、酸溶性硒含量明显增高，与总硒量比值，从西北到东南，皆呈上升趋势，与水溶态硒和交换态硒正相反；残留态硒及其与总硒量比值，自西北向东南呈高—低—高的变化，况且无论哪一类土壤，残留态硒量与其所占比例均处于首位。
对植物有意义的是能被它直接吸收的硒，即有效态硒。土壤中释放出来的有效硒受综合因素控制，氧化还原电位和土壤溶液组分是决定硒溶解度和化学形态的最重要参数，土壤理化性质居次要地位，意味着不同环境背景下，有效态硒的内涵也不相同。微生物作用主要生成高分子有机缓效硒，是水溶性速效硒的重要补给源。由于自然环境中水热状态不断变化，生物作用的差异，以及人为活动的干扰，处于动态化学平衡的土壤溶液，是硒形态转化和硒迁移的原动力。硒形态分析和实际调查表明，岩石、土壤中无机硒总量，从我国东北三江（黑龙江—松花江—乌苏里江）到西南三江（怒江—澜沧江—金沙江）并非是一低硒带。由水溶性硒、交换态硒和有机硒组成的非闭蓄性硒才是一低硒带。我国东南潮湿地区虽处于酸性还原氛围中，但生物作用强烈，有机硒含量颇高；西北干旱区氧化环境有利于硒被氧化成高价的、能被植物直接吸收的水溶性无机硒；位于这两区中间的半潮湿—半干旱地区，水溶性硒低于西北区，有机硒低于东南区，从而造成我国中部地区非闭蓄性低硒带，这就对低硒带赋予了新含意。
关键词 土壤 硒 形态
以往硒的研究大多集中在全量和无机两个方面。通过对岩石、土壤、作物、人体中硒的全量分析，得出结论：我国从东北三江（黑龙江、松花江、乌苏里江）到西南三江（怒江、澜沧江、金沙江）出现一低硒带，位于东、西两侧的东南地区和西北地区为高硒区。在低硒带内，因各种介质中硒皆贫乏而引发了克山病，这一认识一直为学术界的重要支柱。现代分子生物学研究揭示的克山病与硒之间的内在联系，也支持了这一论点。
近几年来，我们与英国合作，在河北张家口和邯郸及湖北恩施等地区开展了硒的研究，并在现今克山病尚未绝迹的张家口地区进行流行病学调查，发现岩石、土壤中硒全量和作物、人体中硒含量与克山病并不完全呈对应关系，有些土壤硒总量高的地区照样有克山病患者，某些土壤内全硒含量低的地区未必有克山病患者，调查研究还发现克山病与硒的形态以及有效硒丰度的关系更为密切。土壤中硒形态包含水溶态、交换态、有机态、酸溶态和残留态五类。水溶态硒以Se6+为主，另有少量Se4+和低分子有机硒。交换态硒主要为Se4+，其次为Se6+。有机硒分高分子和低分子两种，前者为缓效硒，赋存在酸不溶性蛋白质和高分子氨基酸中，但在碱性溶液中，可降解为低分子硒氨基酸和＋4价与＋6价的无机硒；后者为速效态硒氨基酸，即有机水溶性部分。酸溶态硒指与铁、锰和铝氧化物结合的硒。残留态硒、硒化物，以类质同象形式隐含在硫化物中的硒和被硅酸盐矿物包裹的含硒物质。显然，重新认识硒与克山病在地理分布上的关系，合理解释各种矛盾现象，不仅是一种挑战，也是研究深化的迫切需要。
1 土壤中硒的形态
土壤中硒的赋存状态，包括价态和结合形式两个方面。硒可构成无机和有机化合物。我们选择了典型土壤作了分析，结果如下。
水溶态硒：用水提取。以硒酸盐类为主，次为亚硒酸盐类。其实，在不同环境中，水溶态硒含意并不一样，在氧化环境中，水溶性硒为碱性水解的硒酸盐和亚硒酸盐；在较强的还原环境中，包括微量酸溶性的，溶于水与酸混合溶液中的结合态硒、次生硒化物和一些挥发性硒化物。此外，还包含有机硒中的水溶性部分以及与交换态的相互转换部分。由此可见，同形态中含量最低的水溶态硒在不同情况下，有着复杂的变化。
交换态硒：吸附在氧化物、粘土矿物和有机质内的亚硒酸根和硒酸根离子。用磷酸二氢钾提取。在实际分析中发现，碱性情况下，硒酸根离子几乎不被吸附，成为溶液中游弋的离子团，亚硒酸根为主要吸附对象，随着pH下降至7～4.7，虽对硒酸根吸附能力增强，但仍以亚硒酸根离子为主，并保持稳定的吸附量。
有机态硒：用焦磷酸钠提取。按分子量分大分子和小分子硒，前者为缓效硒，赋存在酸不溶性蛋白质和高分子氨基酸中，但在碱性溶液中，可降解为低分子硒氨基酸和＋4价与＋6价的无机硒；后者为速效态硒氨基酸，即前述的有机水溶性部分。
酸溶态硒：指与铁、锰和铝氧化物结合的硒。加盐酸破坏氧化物和碳酸盐结构，使其从结合态中先分解出亚硒酸根，进而生成二氧化硒和单质硒，在强还原条件下，还可生成硒化氢。
残留态硒：用消化方法将硒化物、以类质同象隐含在硫化物中的硒和被硅酸盐矿物包裹的含硒物质全部消溶。
从表1看出，从我国西北地区干旱土，经中部半干旱—半潮湿地区均腐土、淋溶土到东南潮湿地区富铁土、铁铝土，总硒量呈高—低—高马鞍形序列，但中国环境监测总站众多实测数据统计分析结果表明（表3），表土全硒含量总趋势还是从西北到东南逐级升高，反映了氧化环境下硒易离散，还原状态下硒易富集的特点；水溶态硒和交换态硒的含量几乎依次下降（干旱土＞淋溶土＞均腐土＞富铁土＞铁铝土），而且含量都颇低，不超过总量的15%和10%，它们与总硒的比值在相应的范围内出现了中—高—低的变化；有机硒、酸溶性硒含量明显增高，与总硒量比值，从西北到东南，皆呈上升趋势，与水溶态硒和交换态硒正相反；残留态硒和它与总硒量之比，自西北向东南也呈高—低—高的变化，况且无论哪一类土壤，残留态硒量与其所占比例均处于首位，显然，它在决定总硒量的分布上起着支配地位。这些残留的无机态硒主要来源于母质，从而说明，原生基岩中硒对于土壤内硒的分布是何等重要。
表1 我国代表性土壤（A层）硒形态分析（ng/g）
①非闭蓄性硒包括水溶态硒、交换态硒和有机硒。
2 土壤水溶态硒与pH值的关系
图1 硒溶解态与Eh、pH值的关系
从化学平衡实验中获知（图1），溶液电子活度负对数（pe）与pH之间的函数关系：当pH+pe＞14.5时，为强氧化环境，溶液中 占明显的优势；在pH+pe为7.5～14.5的中等氧化还原环境时，偏碱性溶液中以 为主，而 是偏酸性溶液中的主要类型：在pH+pe＜7.5的低氧化还原环境中，溶液中HSe-为主要的形态。现已获知，在土壤水溶液中， 溶解度颇高，而 的溶解度极小，HSe-则易于以气态形式逸散，所以土壤内有效硒浓度随pH+pe值升高而递增。无论是表1中的典型土壤还是表3中的综合统计数据，自我国西北到东南土壤溶液pH值总体上由碱性经弱碱性—弱酸性到酸性，水溶态硒含量（表1）随pH（表2）的变化情况与图1实验结果相符。土壤硒有效率（水溶态硒/总硒）与pH呈显著正相关，相关系数为0.89（p＜0.05）。
3 土壤中硒的交换态与吸附作用
土壤对交换态亚硒酸盐和硒酸盐的吸附作用主要取决于pH值、活性铁及粘土矿物的性质。现仍以表1中所述的五种典型土壤和我国土纲的综合分析结果为例，将其理化性质和主要元素氧化物的含量分别录于表2和表3中。
表2 土壤表层理化性质
表3 我国主要土纲的理化性质及硒含量
注：表土全硒据环境监测总站（1990）。
吸附分两类，一种是极性吸附，或谓静电吸附，如活性铁凝胶体阳离子团对硒阴离子团的吸附作用；另一种是普通吸附，即固体物质表面自由力场的吸附，粘土矿物和有机质对硒离子团的吸附一般属于这一类型。从其作用力大小来看，静电吸附要大于自由力场的吸附，这就是活性铁凝胶体比粘土矿物吸附能力强的原因，实验结果也证实了这一点（图2）。从我国西北到东南，随着气候条件的变化，处在不同风化阶段、不同区域内土壤中Fe2O3及Al2O3活度和有机质含量相应增高，粘土矿物则相应地由干旱区的水云母、绿泥石，经半干旱区的水云母、蒙脱石、半潮湿区的蛭石、水云母，到潮湿区的高岭石，这些粘土矿物的吸附能力也由西北向东南增强。除矿物成分和含量外，粘土粒度是衡量吸附系数的另一个重要参数，颗粒愈细，物质表面积愈大，吸附作用越明显。从我国西北到东南，随着化学风化和生物风化作用的增强，土壤粘粒含量逐渐增加，表2和表3分析结果反映了这一变化。鉴于这些原因，土壤吸附量理应从西北到东南依序增加，但表1中不同土壤类型的交换态并不完全反映这一变化。这是因为硒有其自身独特的化学属性，东南沿海地区气候炎热，雨量充沛，植物茂盛，生物体本身制造和有机质分解使得水中02、C02十分丰富，而溶于水的C02、 和 离子间数量比有利于降低OH－浓度，造成低pH背景，硒易于被还原成非交换态的单质硒和硒化物。西北干旱地区，尽管呈良好的碱性环境，但以8＜pH＜10的弱碱性为主，土壤内还是亚硒酸根离子占主导地位，成为交换态的物质基础。由此推之，交换态吸附量是各种综合因素的产物，酸碱度起着更为重要的作用。图2不同pH值背景下四种物质的吸附量的变化也证实了这一点。
图2 pH值和时间对粘土矿物、Fe2O3吸附Se4+量的影响
4 土壤有机硒与有效性的关系
原生有机硒是植物遗骸中的残留硒；新生有机硒，在微生物作用下，由无机硒直接转化为有机硒，它还包含挥发性的硒化合物。无论哪一种形式，都是生物代谢作用的产物。总的说来，有机硒丰度随有机质含量的增加而上升，但在我国东北三江地区土壤肥沃，有机质含量高达4%～10%，有机硒绝对含量偏低，如黑龙江省伊春淋溶土仅为20ng/g，甚至低于某些干旱土中的有机硒绝对含量。若与硒总量相比，约为22.5%，相对含量并不低，有时可高出干旱土十个百分点，显然是原生母质硒总量过低造成的。干旱的西北区年平均温度和降水量都低，植被受到扼制而不能繁盛生长，导致有机质含量低，东南地区则相反；另一方面，微生物在推动生命物质的自然循环中起着巨大的、不可代替的作用，由于真菌类的活动，使无机硒转为有机硒，而真菌类的繁殖，在还原状态下远胜于氧化状态。正是这些原因造成我国东南沿海高有机硒背景。不过，真正水溶性的速效有机硒含量甚微，大多以大分子有机硒化物蕴藏在胡敏酸和富啡酸内，只有少数与富啡酸结合的小分子有机硒及含在其内的＋6价和＋4价无机硒才能被植物利用，大分子有机硒仅为速效硒供给的库源。
5 讨论
对植物有意义的是能被它直接吸收的硒，即有效态硒。然而，无论理论上或实际上的分析结果，土壤内水溶性硒含量自西北向东南呈逐级递减的趋势，与我国中部作物中的低硒带不相吻合。90年代初全国25个省、市、自治区开展了膳食抽样调查，结果表明，我国现今食物流通量除城市甚高外，广大农村以就地的植物类食物为主，居民元素摄入水平基本上受控于物源和经济发展水平。与此同时，证实我国中部确实存在一个低硒带，只是它的范围比谭见安等所述的更广。
如何解释这一矛盾呢？我们注意到上述典型土壤样品采集于80年代末90年代初，久置之后，近一、二年做的分析，可视为静态的分析结果。这些结果与现今自然界中处于动态情景下的土壤有什么差异？为解决这一问题，采用不同于常温下处理样品的方法，将表1中的各类土样分别置于水浴锅中沸腾1小时，测试结果迥异（表4），即水溶性硒含量从西北向东南倾斜，即铁铝土＞富铁土＞淋溶土＞均腐土＞干旱土。究其原因，原先沉寂平静的状态，在热作用下，化学活动顿时活跃起来，不仅解吸了部分吸附物质，还促进有机质的分解和pH增高，从而导致了铁铝土和富铁土中水溶性硒急剧上升。可是干旱土却不一样，沸水处理过的比常温下处理的水溶性硒低得多。表2列举了各类土壤的Fe、Al、Ca、Mg、P氧化物含量，从西北到东南Fe、Al增高，Ca、Mg下降，符合不同地带、不同风化阶段的元素分布特点。干旱土中Ca、Mg含量高出铁铝土和富铁土15%左右，pH值为8.50，显然，碳酸盐和硫酸盐为其重要组成，这类土壤通常有效Cu、Mo、Ca、Mg也较丰足，常与Pb、Ni等一同构成硫酸盐和碳酸盐化合物。在沸水热作用下，碳酸氢钙、碳酸氢镁转为碳酸钙、碳酸镁，CO2降低，Cu、Pb、Ni等金属离子浓度增加，与亚硒酸根和硒酸根结合生成白硒铅矿［PbSeO3］、蓝硒铜矿［CuSeO3.2H2O］、复硒镍矿［（Ni·Co）Se03·2H2O］、硒铅矿［Pb2（SO4）（SeO4）］等新矿物淀积下来，降低了硒的有效性。矿物成因学也指出，这些矿物是在弱氧化状态下生成的。由于土壤内硒丰度很低，组分复杂，目前还难以运用硒的形态以及溶解度与机制的关系证实这一分析。
人们曾试图通过实验了解硒有效性的变化，如在碱性土壤内添加磷酸盐、石膏和石灰，Ravikovitch和Margolin认为能降低硒的有效性，而Brown和Carter则认为可提高硒的有效性。尽管出现了截然不同的观点，但都不否认土壤溶液组分变化所起的重大作用，正确认识土壤溶液内的化学平衡仍需作巨大的努力。
表4 我国主要土类的理化性质及有效硒含量
诚如所述，不同形态的硒始终伴随外界条件的变化而发生溶解和淋滤、吸附和解吸、氧化和还原、水解和水合，处在不断的动态平衡之中。在耕作土中，不仅仅随着一年四季水热状态的变换，水溶性硒的浓度不断变化，其内在的含意也不尽相同，而且在不同环境中，不同形态可互相转换，尤其是非闭蓄硒内的水溶态硒、交换态硒和有机硒转化更为频繁。人为因素又加剧了这种变化，譬如，施钾、氮、磷肥，不仅会改变土壤的氧化还原程度，还会产生其他效应。钾离子半径大，极化能力强，起解吸作用，故用磷酸二氢钾作为吸附态的提取液；氮肥施入后，转为NH4OH，这种碱性溶液在接触点上瞬息间或许能促进有机硒水解，Cary和Allaway依此用氨水萃取有机硒。另据李书鼎和杨健秋用75Se示踪实验的报道，用NH4OH作提取液，在所选择的黑土、草甸棕壤和暗棕色森林土中，有机硒化合物与 萃取率（提取量/总量）分别为3.80%～6.11%和6.23%～8.33%; 与土壤固相的结合能和亲和力都大于 也影响着土壤中硒的有效性。尤其要指出的是，生物作用下由无机硒转为有机的甲基硒和二甲基硒挥发物，在OH-、 和生物的催化作用下，还可重新氧化成＋4价和＋6价无机硒。虽然人们已注意到它们对硒的迁移和转化，在植物吸收和土壤吸附过程中起着重要作用，遗憾的是至今还不能定量的描绘其真实面貌。除了有效态硒含量的变化外，还涉及到转化速率问题，已有研究指出，从不适应某个条件下的形态，转化为适应新环境下的形态。例如，在碱性情况下，亚硒酸盐氧化成硒酸盐；在酸性状态下，亚硒酸盐还原成单质硒，最初速度相当快，随后进入慢速转换期，这就是为什么久置的静态样品与立取的动态样品分析结果有差异的原因。这一推断被另一分析结果证实，采自广东阳春富铁土和湖北恩施富硒淋溶土水溶性硒、交换态硒、有机态硒和总硒在常温下测得的含量分别为9.8ng/g和16ng/g、44.6ng/g和78ng/g、129.8ng/g和450ng/g以及1295ng/g和2540ng/g。它告诉我们，除自然条件和母质因素外，由于取样时间和样品处理方法的差异，同样会得出不同的分析结果。
我国东南潮湿区有效硒正是处在这种不断变化的环境中，既有充足的后备源——大量有机硒的存在，又有大量化肥不断地投入，尤其是氮肥，加上微生物的强烈作用和水热状态的变换，可能正是这些综合效应间隙性地提高硒的有效量，才使得这一地区作物中的硒水平上升。西北干旱区可能由于＋6价硒含量较高，且处于相对稳定的状态，故作物所吸收的硒也偏高。中部半干旱半潮湿区＋6价硒低于西北区，有机硒大大低于东南区，可溶性硒又不能得到即时的补给，作物的吸收量相对偏低，以致人们膳食中硒也偏低。
综上所述，土壤中释放出来的有效硒受综合因素控制，氧化还原电位和土壤溶液组分是决定硒溶解度和化学形态的最重要参数，理化性质居次要地位，微生物在硒的某些形态转化中可能起着重要的作用，生成缓效态有机硒，是有效硒的重要补给源。由于自然环境中水热状态不断变化，生物作用的差异，以及人为活动的干扰，处于动态化学平衡的土壤溶液，是影响硒形态转化和硒迁移的直接因素。遇到适宜的环境时，我国东南潮湿地区高分子有机硒将会即时转化为可被植物吸收的低分子有机硒和释放出可被利用的无机硒，从而提高了植物对硒的有效利用率。西北干旱区有效硒则以能被植物直接吸收的无机硒为主，从而形成了我国作物和膳食中硒含量中部地区低，东南、西北地区高的分布格局，不同于总硒含量从东南到西北逐级下降的变化趋势。
区域性硒形态分析远远不足，尤其是土壤液相中不同含硒物质的溶解度和不同化学形态之间转换的资料尚不完善，我们还难以定量考虑土壤溶液中溶解与沉淀、吸附与解吸以及无机和有机硒转化过程中的物理和化学反应。
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硒不属于重金属，不过含量太高就成了毒品，对人体日常生活负面作用会很大，而化妆品中基本都含有，所有硒含量监测成了监测报告中一个独立必须的监测项。
