Geochemische Eigenschaften von Selen
Selen ist ein nicht-metallisches Element mit einem durchschnittlichen Gehalt von etwa 0,05 mg/kg in der Erdkruste und gilt damit als seltenes Element. Es kommt hauptsächlich in isomorphen Formen in Sulfidmineralien (wie Pyrit und Bleiglanz) vor und kann auch in Schiefer, kohleführenden Schichten und Vulkangestein gefunden werden. Selen kommt in der Natur in verschiedenen Wertigkeitszuständen vor (-2, +4, +6), und seine Bioverfügbarkeit hängt eng mit seiner Form zusammen: Organisches Selen (wie Selenomethionin und Selenocystein) wird von Organismen leichter aufgenommen und verwertet als anorganisches Selen (Selenit und Selenat) und ist außerdem weniger toxisch.
Bedingungen für die Bildung von mit Selen-angereichertem Mineralwasser
Die Bildung von natürlichem, mit Selen-angereichertem Mineralwasser erfordert drei Grundvoraussetzungen:
Selenreiches Muttergestein oder Boden: Der regionale geologische Hintergrund muss Gesteine oder Sedimente mit hohem Selengehalt enthalten. Beispielsweise können Schwarzschiefer (kohlenstoffhaltiger Kieselschiefer), kohlehaltige Schichten und vulkanische klastische Gesteine, die in Südchina weit verbreitet sind, Selengehalte im Bereich von Hunderten bis Tausenden Mikrogramm pro Gramm aufweisen.
Geeignete hydrogeochemische Umgebung: Grundwasser benötigt während seines Fließens einen leicht sinkenden oder neutralen pH-Wert, um die Migration von Selen aus der festen in die flüssige Phase zu erleichtern. Wenn der Wasserkörper stark oxidierend oder sauer ist, bleibt Selen tendenziell als unlöslicher Niederschlag zurück.
Langfristig stabiles Grundwasserzirkulationssystem: Tief begrenztes Wasser oder Karstspaltenwasser fließt jahrzehnte- oder sogar jahrhundertelang langsam in einer geschlossenen Umgebung und tauscht vollständig Ionen mit den umgebenden Gesteinen aus, wodurch verschiedene nützliche Mineralien, einschließlich Selen, angereichert werden.
Typische selenreiche geologische Einheiten in China:
The northern margin of the Yangtze Block black shale belt: Covering southern Shaanxi, western Hubei, eastern Chongqing, and western Hunan, this is China's largest and most typical selenium-rich area. The selenium content in the Cambrian-Silurian black shale in this region is generally >3 mg/kg und lokal mehr als 10 mg/kg.
South China red soil selenium-rich area: Deep red soil has developed from the weathered crust of granite in Jiangxi, Guangdong, and Fujian provinces. In some areas, the soil selenium content is >0,4 mg/kg, und Grundwasser kann Selen durch Auswaschung in die Quellen transportieren.
Selenreiche Becken im trockenen Nordwesten Chinas: Wie das Ili-Flusstal in Xinjiang und das Tongren-Becken in Qinghai weisen aufgrund von Verdunstung und Konzentrationseffekten relativ hohe Selenkonzentrationen im Grundwasser auf.
Selenreiche Gebiete aus vulkanischem Gestein: Zum Beispiel Teile der Provinzen Zhejiang und Fujian, wo vulkanische Auswürfe reich an Spurenelementen sind und nach der Verwitterung selenreiche Gewässer bilden.
