华北平原土壤环境氧化硅（SiO2）地球化学图

硅（ Silicon, Si ），原子序数和电子数均为 14 ，原子量 28.085 ，电负性 1.8( 4 ^＋ ) 。地壳中丰度仅次于氧，为 290 000mg/kg(29 ％ ) ，为第二位。

自然界中主要含硅矿物有 70 多种。土壤硅含量为 33 ％，我国土壤硅含量为 30.3% ，中国东部平原土壤硅含量为 30.8% 。

从地面以下 16 千米内，几乎 65 ％为二氧化硅的矿石。按照风化作用过程，将二氧化硅和硅酸盐矿物划分为三种不同的类型：（ 1 ）易于溶解的硅酸盐（如橄榄石、辉石和角闪石等），土壤中将首先被分解。（ 2 ）不易分解而易转变为粘土矿物的硅酸盐（如长石和云母），其抗风化能力以钾长石比斜长石强，钠长石比富钙长石的变种强。（ 3 ）轻度溶解的矿物（如石英），这类矿物在所有其它矿物分解或转变为粘土以后，由于溶解度很低，分解极其缓慢，仍可保留在土壤剖面中。

土壤硅大都是植物不能利用的矿物结构中的硅，只有溶解在土壤溶液中的硅酸才能为植物所吸收。各种自然水体几乎都是可溶性 SiO ₂ 不饱和水。河水中 SiO ₂ 的含量从 2μg/g 到超过 80μg/g 。土壤水中可溶性 SiO ₂ 含量比河水大的多，但雨水的稀释作用及蒸发作用对土壤水 SiO ₂ 含量影响很大。地下水中 SiO ₂ 的含量变化很大，基本上是含水层岩石性质的函数。

硅是一种重要的生物必需元素。硅在藻类植物中大量富集，禾本科植物也能富集一定量的硅。 SiO ₂ 可预防水稻倒伏，增加产量，在农业中常作为硅肥使用。硅对动物也是必需的，禽类的羽毛生长，骨骼发育都少不了硅，对缺硅动物在其饲料中投放偏硅酸钠可促进动物发育生长。

硅对人体具有重要的生物功能，是一种必需的结构元素，它参与多种生命物质的合成。成年人体含硅为 18g ，硅主要集中于骨、皮肤等组织中。成人每天硅的摄入量为 30mg 。环境中硅含量的高低与人类健康有一定关系，在高硅地区高血压、脑溢血、冠心病等的发病率都较高，在低硅区冠心病发病率就较低。

   研究区表层土壤二氧化硅平均含量为 60.85% ，高于全国平均含量，受地质构造影响，整体呈北东 - 南西向带状分布，南北高、中间低。高值环境主要分布在研究区北部河北省唐山市及以东地区、北京市东部地区，达 68.37% 以上。研究区黄河以北，自东北到西南一条带上呈零散片状分布硅的较高值环境区，其中河南省新乡以东和焦作东南部呈高值区。燕山、太行山前，由于山前物质堆积作用，呈带状较高值区。最低环境区为天津海河尾闾区，为 53.01% 以下。深层土壤二氧化硅分布特征与表层土壤基本一致。

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