固相萃取—高温裂解—气相色谱质谱法测定西台晶间卤水中溶解性有机质

采用3种固相萃取材料(C18、XAD-8/4和PPL)分离富集西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物(DOM),通过总有机碳/总氮分析(TOC/TN)、紫外—可见光谱分析、元素分析、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、高温裂解—气相色谱质谱联用仪(Py-GC/MS)等对富集的有机物进行表征和分析方法比较。结果表明,西台吉乃尔盐湖卤水中的溶解性有机物主要有多糖类,芳香类、含氮类有机物,烷烃烯烃类化合物。PPL,C18和XAD-8/4的回收率分别为40±2%,7±2%和16±1%,虽然C18和XAD-8/4回收率较低,但3种吸附剂都有各自的特点,C18较易吸附烷烃烯烃类有机物,XAD-8/4较易吸附芳香类有机物,PPL较易吸附含N类有机物和多糖类有机物。     

察尔汗盐湖盐田光卤石矿成矿机理与盐田生产实用管理模型探讨

青海察尔汉盐湖是我国已探明储量的最大可溶性钾镁盐矿床,同时也是我国唯一的大型钾肥生产基地。本文根据多年对盐田生产定期取样分析的研究,系统探讨了大面积深水盐田的成矿机理与生产管理应用模型的建立与运行方法,对生产具有较强的指导意义。     

锂同位素测速法在察尔汗水动态中的应用

采用锂同位素示踪技术,对察尔汗首采区采卤过程中晶间卤水的流向、流速和流量进行了测定。研究的初步结果表明,锂同位素示踪技术在地下水动态的研究中具有较好的应用前景。     

察尔汗地区130ka B.P.以来湖相沉积物颜色记录的气候变化探讨

通过柴达木盆地察尔汗地区湖相沉积物的L*、a*和b*值与有关地球化学指标的相关关系分析,对湖相沉积物颜色指标在古气候研究中的意义进行了探讨,并据此分析了130 ka B.P.以来该区的古气候演变过程。结果表明,L*值与沉积物碳酸盐含量正相关,L*值高时,气候冷干,碳酸盐含量较高;反之,气温上升,湿度增加。b*值和a*值与沉积物中Fe、Mg含量相关,高a*值反映气温较高,b*值可用于反映湖水深度变化和有效湿度的变化,b*值高,湖水浅,氧化作用增强。察尔汗地区色度曲线反映的气候变化特征与其他的气候指标曲线相吻合。     

南极拉斯曼丘陵莫愁湖和团结湖水中有机物剖析

本文给出了南极莫愁湖和团结湖水中有机物信息。在湖水中获得的１２１个化学组分中确定出９３个有机化合物,其中包括正构烷烃、类异戊二烯烷烃、芳烃、多环芳烃、醇、醛、酮、酯、脂肪酸类及酞酸酯类等。其含量在０．０２７～４．７９μｇ／Ｌ之间。湖水中检测出全球性有机物６６６、ＤＤＴ和ＰＣＢｓ,浓度在０．０１２～０．３５６μｇ／Ｌ。     

干旱盆地古湖相沉积物生物标志物分布特征及环境意义——以柴达木盆地为例

柴达木盆地大面积裸露于地表的古湖相沉积物长期受到物理风化的剥蚀作用,成为风尘堆积的主要物源。而沉积物中的生物标志物在一定条件下会被保存下来,记录了古环境变化。利用气相色谱-质谱联用仪对采自柴达木盆地察尔汗盐湖古湖相沉积物样品进行了分析,结果检测出一系列具有生物源指示意义的生物标志物,主要包括系列正构烷烃、系列正烷基-2-酮、正构脂肪酸/醇/酯、系列支链烷烃、系列烷基酰胺以及若干五环三萜类（非藿烷系列）及甾类化合物。研究发现柴达木盆地察尔汗古湖湖泊沉积物中生物标志物未受强烈的成岩作用及微生物活动的改造,基本保持了原有的分布特征。正构烷烃高碳数系列明显的奇碳优势以及样品中高含量的非藿类五环三萜类生物标志物的检出说明在高原封闭性盐湖中曾经存在着大量高等植物碎屑的输入,指示了沉积时期气候湿润、植被相对繁盛,与柴达木盆地的现代自然地理环境截然不同。     

近20a察尔汗盐湖区景观格局变化与趋势分析

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目视解译相结合的方法,建立了七类遥感图像解译标志,对近20a察尔汗盐湖区景观格局变化进行了分析。结果表明:察尔汗湖区的工矿用地面积、盐田面积、人工湿地(水库)面积在2000~2020年呈现出明显增加的趋势,而盐湖和干盐湖的面积呈现出明显减少的趋势;2000年以后,人工湿地(水库)的面积逐年增长达到了218.88 km²,在以盐滩戈壁为主的原生环境比较恶劣的盐湖区内,这片新生水域为当地野生动植物提供了十分宝贵的生境场所。     

盐湖沉积物的穆斯堡尔效应研究

对青海柴达木盆地察尔汗、昆特依盐湖以及新疆罗布泊盐湖一系列沉积物样品进行了穆斯堡尔效应的研究。对全部样品做了常温下的穆斯堡尔谱学测量,并对部分样品做了低温下的测量。从穆斯堡尔谱的解析结果可知,盐湖沉积物黏土矿中含二价铁的主要矿物是绿泥石,在察尔汗盐湖样品中有少量菱铁矿;三价铁存在于多种矿物和非晶态的氢氧化物中;某些样品中含有少量的赤铁矿,它在常温下即出现磁有序。不同盐湖的沉积物样品和同一盐湖不同深度样品的含铁矿物组成及相对含量不同,Fe2+/Fe3+的比值也不同。这些结果可以反映出盐湖沉积过程中地球化学和环境及气候的变化。     

固相萃取—热裂解—气相色谱—串联质谱法测定盐湖卤水中溶解性有机质

以青藏高原地区的大柴旦盐湖湖表卤水为研究对象,采用不同的固相萃取(Solid phase extraction,SPE)材料(HLB,PPL,ENVI-18,ENVI-Carb,XAD8和XAD4)对大柴旦盐湖湖表卤水中DOM进行了分离和富集,初步建立了从高盐体系盐湖卤水中高效分离富集出具有代表性的溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的方法,系统的考察了pH,上样体积,柱流速和洗脱溶剂对DOM回收率的影响。结合傅里叶变换红外光谱分析(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、热裂解—气相色谱—串联质谱分析(Pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry,Py-GC/MS)进一步对盐湖卤水分离物进行了谱学表征。研究结果表明,盐湖卤水在酸性条件下(pH=2),柱流速为0.5 mL/min时有助于吸附剂对DOM的吸附,而随着上样体积的增加,DOM的回收率逐渐下降,而甲醇是比较理想的洗脱剂。大柴旦盐湖湖表卤水中的DOM主要以芳香类,碳水化合物以及部分脂肪族化合物为主,而含氮类化合物含量较少。     

钾盐资源全球分布和我国找钾实践及方法探究

世界各国大型古代海相固体钾盐矿床多数是在石油、盐岩矿、盐泉卤水等资源的勘查过程中被发现的。国内几十年的找钾实践证实,我国缺乏大型海相固体钾盐矿床,近年来在新生代陆相沉积盆地中寻找大型固体钾盐矿床的努力也没有取得明显进展。我国已探明的钾盐储量主要分布在青海柴达木盆地和新疆罗布泊的11个盐湖及其晶间卤水中,约占资源总量的90%以上;以固体钾矿赋存的资源量少且品位不高,仅占己知总量的2.6%。从1958年察尔汗盐滩生产出第一批953吨钾肥填补我国钾肥生产的空白,到年产150万吨KCl的卤水钾盐开发规模的形成;从1995年在罗布泊发现大型卤水钾矿,到2008年预期生产120万吨K2SO4,显示了我国干旱区盐湖卤水钾盐资源的重要位置。有专家建议,今后的工作应在深入研究成盐盆地基底构造和岩相古地理的基础上,进一步划分可能成钾的次级盆地并进行重点勘探和研究。借鉴世界各国找钾经验,将地质观察分析、地球物理探测、地球化学与水化学等方法综合运用,我国的探盐找钾工作有可能取得突破性进展。     

察尔汗盐湖铷资源利用——从基础认知到技术创新

铷是诸多高新技术领域中的关键元素。青海察尔汗盐湖卤水中蕴藏着丰富的铷资源,但由于铷浓度极低,且与大量钠、钾、镁等离子共存,提取难度极大。利用已知技术从察尔汗盐湖卤水中直接提取铷难以满足经济性约束的前提,这成为察尔汗盐湖铷资源难以利用的症结之一。本文从理论和实验两个方面分析了NaCl+KCl+RbCl+MgCl₂+H₂O体系中(K,Rb)Cl和铷钾光卤石固溶体—水溶液平衡对察尔汗盐湖卤水中铷分布的制约作用,确定了钾光卤石基固溶体是控制卤水中微量铷进入固相的关键矿物,钾光卤石的形成会使卤水中的铷浓度迅速下降至极低水平。用光卤石矿生产氯化钾,铷几乎全部进入氯化钾产品中,这一结论得到了现场盐田样品分析结果的支持。在上述新认知的启发下,我们设计了从察尔汗盐湖氯化钾产品中浓缩铷的工艺流程,并进行了公斤级小试和吨级放大试验,获得了铷浓度为400 mg/L的富铷料液,其中镁/铷比和钾/铷比均大幅降低;此外,进一步利用本团队成熟的t-BAMBP萃取方法可高效提取氯化铷,其工艺综合成本约为2 090 元/kg,较好满足了察尔汗盐湖铷资源开发的经济性前提。     

超声波测定盐湖卤水的密度

叙述了超声波在与盐湖卤水组成相关的 Mg Cl2 溶液、Na Cl溶液、Mg Cl2 和 Na Cl的混合溶液中的声时与溶液浓度、溶液温度等之间的关系 ,测定了察尔汗不同蒸发阶段的盐湖卤水密度、声时和温度值 ,并针对察尔汗盐湖卤水组成 ,将获得的实验值采用拟合及插值的方法编制成计算机程序储存在单片机中 ,从而实现了察尔汗盐湖卤水蒸发过程中密度的自动监测     

察尔汁盐湖抽卤过程中晶间卤水氚含量变化趋势的研究

本文将氚的测定方法应用于察尔汗盐湖抽卤过程中晶间卤水氖含量变化趋势的研究，以多次的测试数据研究和探讨了大气降水、周边水、地下水对察尔汗盐湖晶间卤水的影响，特别是开渠后湖水对晶间卤水的影响，从水平和垂直两个面讨论察尔汗首采区晶间卤水氚含量的变化规律。     

察尔汗盐湖卤水蒸发速度影响因素的量化研究

针对当前气象因素(辐照强度、风速、环境温度和相对湿度)与卤水因素(卤水温度和浓度)综合作用于卤水蒸发速度定量研究的数据缺乏等问题,采用室外蒸发装置及信号采集系统相结合的实验方法,开展了察尔汗盐湖卤水自然蒸发实验。借助多元线性回归分析方法对实验数据进行分析,建立了基于多因素共同作用下的卤水蒸发速度模型。实验结果表明,卤水蒸发速度随辐照强度、风速、环境温度和卤水温度的增加呈线性增加,而随相对湿度和浓度的增加呈线性减小。进一步得出各因素影响卤水蒸发速度的顺序为：辐照强度>风速>环境温度>卤水温度>相对湿度>浓度。     

察尔汗盐湖卤水蒸发速度影响因素的量化研究

针对当前气象因素(辐照强度、风速、环境温度和相对湿度)与卤水因素(卤水温度和浓度)综合作用于卤水蒸发速度定量研究的数据缺乏等问题,采用室外蒸发装置及信号采集系统相结合的实验方法,开展了察尔汗盐湖卤水自然蒸发实验.借助多元线性回归分析方法对实验数据进行分析,建立了基于多因素共同作用下的卤水蒸发速度模型.实验结果表明,卤水...     

察尔汗盐湖矿物组合特征及其成因指示

察尔汗盐湖赋存有硫酸镁亚型和氯化物型两种水化学类型,沉积了中国最大的液体钾镁盐矿床。为解释察尔汗盐湖卤水矿床成因,拟在别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊区段选择4个剖面,剖面深度在0~7 m之间,属于全新统上含盐组的上部盐层,每隔10cm进行采样,运用XRD半定量方法分析矿物组合特征。结果表明,整个湖区矿物组合由石盐、石膏、水氯镁石和碳酸盐组成,其平均含量分别为70%、4.7%、3.4%和1%;显示其矿物组合特征简单,盐层主要沉积石盐而贫石膏和碳酸盐矿物。同时,研究发现各区段石膏(硫酸盐矿物)平均含量自西向东明显下降,含镁矿物平均含量自西南向东北明显下降。结合察尔汗盐湖区卤水化学组成和水化学类型的分带,基本符合盐湖北部和东北部卤水富Ca~(2+),贫Mg~(2+)和SO_4~(2-)的沉积事实,进一步说明盐湖北部和东北部卤水和盐类沉积受具有氯化物型盐泉水的补给影响,为察尔汗盐湖混合掺杂成因提供了一定的矿物学证据。     

青海察尔汗盐湖别勒滩区段晶间卤水全氮地球化学分布特征

氮是反映盐湖组成及盐湖环境的一个特征元素,全氮对于研究盐湖生物和有机地球化学具有重要意义。通过对察尔汗盐湖别勒滩区段晶间卤水全氮含量的分析,发现晶间卤水中全氮的含量相对海水、湖水等水体较高,全氮在不同钻孔不同深度上变化较大、随深度增加出现变大、变小和无变化3种变化趋势。空间上靠近涩聂湖和小别勒湖的钻孔中氮含量较低,可能与湖水补给有关。对比该地区卤水的矿化度、主要离子等指标发现,全氮受主要离子及矿化度的影响不大。同时结合盐湖晶间卤水中氨基酸的测试结果,发现全氮与氨基酸具有一定的相关性,表明在柴达木盆地别勒滩区段,全氮指标具有一定的有机地球化学指示意义。     

采卤过程中光卤石的沉淀与溶解

利用Ｐｉｔｚｅｒ的离子相互作用理论和化学热力学理论，计算了各实验点晶间卤水中相关离子的活度，以及晶间卤水对光卤石（ＫＭｇＣｌ３·６Ｈ２Ｏ）的饱和指数，得出了与实验结果一致的结论。通过理论计算和实验可知，随着采卤过程的进行，不同水质的卤水相互混和，在某些有利地段，可形成过饱和卤水，使钾、镁等组份以光卤石的形式析出。