作者:沈桓昊 沈颖
在知网输入搜索“富硒”这一词语
跳出来14821条中文信息
和1570条英文信息
在百度上搜索更是数不胜数
还有不少是富硒食品、保健品的广告
硒是什么?
为什么突然之间出现那么多的富硒产品?
它们有哪些特殊的功能?
我们通常说的富硒产品的硒是指产品中富含硒这种元素,在食品中硒是以有机硒的形式存在。各种富硒产品琳琅满目,富硒鸡蛋、富硒大米、富硒茶、富硒果蔬等等。当然也不乏富硒的保健品。为什么富硒食品如此火爆,冠以富硒就备受青睐呢?
01****硒的发现与应用硒的发现纯属偶然,1817年瑞典化学之父贝采利乌斯在铅室焙烧黄铁矿制硫酸时,发现铅室有红色的残泥。本来以为这是一种影响生产的废物,却从中发现了仙子——月亮女神。
老贝将残泥加热,产生一股臭味,性质与碲相似,经过反复研究确认其中有一种新的元素,参照碲(原意为地球)的命名,他用希腊文**“月亮女神(Selene)”一词给了新元素一个仙气飘飘的名字Selenium,也就是硒。**
硒是一种非金属元素,与氧、硫和碲同一家子,在元素周期表同位于第六主族(ⅥA)。从硒被发现的200来年间,对于硒的研究逐步深入,硒的广泛应用也越来越被认识。硒元素**可以应用于冶金、化工、电子、玻璃、陶瓷、农业、生物、医药、食品等众多行业。**例如激光打印机里的硒鼓,就是用硒做光敏材料。工业纯硒主要用于玻璃、颜料和冶金等工业。
而从1915年Walker和Klein建议将硒用于癌症的化学治疗开始,硒在生物医学领域的创新研究正日益成为科研的热点。国内外大量临床实验证明,人体缺硒可引起某些重要器官的功能失调,导致许多严重疾病发生。
1973年,世界卫生组织确认,硒是人和动物活动必需的微量元素,并建议:人体每天补充200μg的硒,可有效预防多种疾病的高发。根据2000年制订的《中国居民膳食营养素参考摄入量》,明确提出:18岁以上者硒元素推荐摄入量为50微克/天,适宜摄入量为100微克/天,可耐受最高摄入量为400微克/天。同时,硒在疾病预防与治疗方面所起的作用超乎人们的想象。适量补硒不但能够预防肿瘤、肝病等的发生,而且可以提高机体免疫能力,维护心、肝、肺、胃等重要器官正常功能,预防老年性心、脑血管疾病的发生。
人体所需的硒或硒化物通过饮食、呼吸和皮肤接触途径获得。也就是说硒的摄入水平直接受到食物含硒量的影响,间接受环境硒含量影响。然而,由于硒的分布极为不均衡,有些地方硒含量丰富,有些地方却极度缺乏,也会导致不同地区人们摄入的硒不同。
02****硒的来源与循环、富集
说实话,确实是物以“硒”为贵。硒是一种地壳中含量极微的稀有元素。
据研究硒在地壳中的含量约为0.05×10-6g/kg。地壳中的硒主要集中在火山岩、沉积岩和某些特定土壤中,分布非常分散而且极为不均衡。俄罗斯、秘鲁、美国等是全球硒资源最丰富的国家(图6a)。我国虽然硒资源丰富,但是分布也不均衡,主要集中在甘肃、江西、新疆和浙江等4个省区(图6b)。世界范围来看,缺硒土地范围要明显高于富硒土地;在中国,硒缺乏地区占到了国土面积的72%。而因为硒缺乏引起的疾病地区分布很显著。
硒在自然环境中的循环主要包括岩石风化、土壤淋溶、水体迁移和生物转化等过程。岩石中的硒经过风化作用释放到土壤中,土壤中的硒通过淋溶作用进入水体,进而通过食物链进入生物体。生物体中的硒经过代谢转化,最终以硒酸盐、亚硒酸盐等形态排出体外,再次进入自然环境,形成硒的循环。有研究表明,循环过程中,有机硒成分占据了几乎一半循环周期,而这些成分主要由动植物贡献。
饮食是人体摄入硒的重要途径。随着民众生活水平提高,健康饮食意识越来越强,社会对硒元素的认识更加深入,市场对富硒食品的需求逐渐增加,推动富硒食品的研究与开发。
当然我们应当理性对待硒元素,不应过分夸大硒的生理功能、无节制地使用无机硒(硒肥等添加剂),做到绿色研发,保护生态环境。我们也需要加强对硒的环境监测和评估,及时发现和解决硒污染问题,保护生态环境和人类健康。
03****硒的污染与修复
硒作为人体必需的微量元素之一,在维护人体健康方面发挥着重要作用。然而,在20世纪前,硒一直被当成有毒物质。因为过量的硒摄入(850~900μg/d)会导致一系列健康问题,包括头发和指甲脱落、皮肤损伤、神经系统疾病、瘫痪,甚至死亡。1980年,美国Kesterson水库的野生动物中毒事件引发多地的环境硒污染的调查。由于硒在缺乏(小于40μg/d)到过量(大于400μg/d)之间具有非常窄的范围,所以必须严格控制硒元素的摄入量,当然也就要注意硒及其化合物对环境造成的污染。燃煤动力工业,玻璃陶瓷工业,铜、锌和铅矿石焙烧工业,半导体和电子工业以及颜料、染料、橡胶、冶金等工业生产与应用过程中都会排放含硒废水。硒在水体中常以硒酸盐和亚硒酸盐形式存在,在酸性条件下亚硒酸根离子可被还原为细颗粒状的元素硒。摄入过量的硒会刺激人眼和呼吸系统,严重时会引起胃肠功能紊乱等。
1、硒污染的主要来源与途径
硒污染的主要来源与途径多样且复杂,工业排放、农业活动、自然因素是主要来源。其中工业排放是硒污染的主要源头之一。据环境监测数据显示,有色金属冶炼、煤炭开采与燃烧、化工生产等行业是硒污染的主要贡献者。
例如,在有色金属冶炼过程中,硒作为杂质元素被释放到大气和废水中,进而通过降雨和地表径流进入土壤和水体。农业活动也是硒污染的重要来源。在农业生产中,硒肥的过量使用或不合理使用,会导致土壤中硒的积累,进而通过农作物吸收进入食物链。自然因素同样对硒污染有所贡献。火山喷发、岩石风化和土壤侵蚀等自然现象会释放硒元素,但这些自然来源的硒污染通常较为分散,且浓度较低,对环境和人体健康的影响相对较小。
值得注意的是,硒污染的途径多样,包括大气沉降、水体迁移和土壤渗透等。大气中的硒污染物可通过降雨、降雪等过程沉降到地表,进而进入土壤和水体。水体中的硒则可能通过地表径流、地下水流动等方式迁移至其他区域,造成更广泛的污染。土壤中的硒则可能通过渗透作用进入地下水,或通过风蚀、水蚀等过程进入大气和水体。
2、硒污染的治理
硒污染土壤的修复技术是当前环境保护领域的重要研究方向之一。针对硒污染土壤,科学家们已经开发出多种修复技术,旨在降低土壤中硒的含量,恢复土壤的健康状态。生物修复技术、化学修复技术和物理修复技术都有其相应的运用。其中,生物修复技术因其环境友好、成本较低而备受关注。
例如,通过引入能够吸收和转化硒的微生物或植物,可以有效降低土壤中硒的浓度。据研究,某些特定植物品种对硒具有较强的吸收能力,通过种植这些植物,不仅可以减少土壤中的硒含量,还能将硒转化为无害或低毒形态,降低其对环境和生物的危害。
在实际应用中,硒污染土壤的修复技术选择需要根据具体情况进行综合考虑。例如,污染程度、土壤类型、环境条件等因素都会影响修复技术的选择。同时,修复技术的实施也需要考虑成本效益、环境风险等因素。因此,在制定硒污染土壤修复方案时,需要综合考虑各种因素,选择最适合的修复技术,确保修复效果的同时,降低环境风险和经济成本。
引用环保专家的话来说:“硒污染土壤的修复技术选择是一个复杂而重要的决策过程,需要综合考虑多种因素。只有选择最适合的修复技术,才能在确保修复效果的同时,降低环境风险和经济成本。”因此,在未来的研究中,我们需要继续探索新的硒污染土壤修复技术,提高修复效率和质量,为环境保护事业作出更大的贡献。在治理硒污染水体时,也有物理方法、化学方法和生物方法。主要包括共沉淀法、离子交换法、吸附法、生物法等方法。
来源: 福建省科学技术协会