微量热法用于矿物溶解反应实验研究

0 前言 在地质地球化学领域中,研究矿物溶解和水岩作用反应一直是科学工作者密切关注的问题.人们研究这类现象更多的是采用传统的化学分析方法,即在一定时间间隔内对反应体系中的物质成分做化学分析,通过物质浓度的变化寻找其化学动力学规律.这类研究方法属于静态法研究范畴,能够获得的信息有限,操作过程较为烦琐,并且需要耗费大量的时间和人力财力.     

北京郊区土壤中DDT（滴滴涕）残留调查及评价

北京郊区农田表层土壤中DDT（滴滴涕）有不同程度的检出,∑DDTs含量介于2．7008～292．4021μg／kg之间,平均值为41．6227μg／kg。总体而言,DDT及其代谢物的残留量处于较低水平。样品中p,p′DDE和p,p′-DDT是DDT的主要残留物,p,p′-DDD／p,p′-DDE质量比为0-1．2730,大部分小于1,说明DDT主要降解为DDE类化合物,由此推断北京郊区的土地利用较多处于好氧环境中。（DDE＋DDD）／DDT的比值在0．1044～1．4688之间,均值之比为0．3557,母体DDT含量占优势,DDT农药施用时间很短。经初步分析,北京郊区土壤中DDT的风险较低,但从食物链角度的风险评价结果来看,土壤中的DDT仍有一定的风险。     

北京郊区地表水中有机氯农药残留水平及特征

有机氯农药滴滴涕(DDT)、六六六(HCH)等化学性质非常稳定,很难生物降解,对环境及人类健康构成了严重威胁。尽管我国从1983年起已禁止使用,但现在的土壤、水等环境样品中仍有不同程度的检出。水资源是自然环境的主要组成要素,又是农业生产的重要自然资源。以往已有学者对北京部分河流地表水中有机氯农药残留进行过研究,发现存在不同程度水体污染。近年来,经过各方大力控制水体污染和环境治理,北京地区地表水中仍有有机氯农药残留,其残留现状是人们十分关心的重要问题。因此本文选择北京郊区为研究区域,采集了温榆河、北运河、延庆、房山、昌平、顺义等地区地表水,分析了水体中DDTs和HCHs污染物的含量以及分布情况,结果表明DDTs、HCHs在北京郊区地表水中均有不同程度的检出,DDTs含量为ND~1398 ng/L,HCHs含量为387~14642 ng/L。本文同时研究了DDT与其代谢产物DDE、DDD的组成比例以及HCH同分异构体的组成特征,对北京郊区地表水中DDTs和HCHs的污染来源进行了简要分析。     

天然气水合物勘探开发研究新进展及发展趋势

天然气水合物是继煤、石油和天然气等能源之后的一种潜在新型能源,本文简要介绍了天然气水合物的由来、性质和特征,根据目前国内外研究现状,概述了天然气水合物勘探开发方面的国际研究新进展,以及我国在这方面取得的研究成果,归纳了目前存在的问题并展望了发展的方向和趋势。     

土壤酸性缓冲能力预警与治理——以四川某区农田生态系统为例

区域生态地球化学评价的主要目的之一是对所研究的生态系统未来发展趋势进行合理预测,对可能存在的危险做出科学的预警,以指导政府科学决策,实现人类社会的可持续发展.通过对四川某区的调查研究发现,该区农田生态系统中Cd含量不容忽视,土壤酸化是一主要原因.本文通过化学定时炸弹模型,进行土壤酸性缓冲能力预警,从而提出一些可供参考的治理措施.     

通过探针分子芘研究超临界CO_2流体密度不均一性

近年来超临界CO2在环境地球科学领域应用广泛,在这些研究应用中,CO2流体在超临界状态下的溶剂化特性起到了十分重要的作用。在超临界高密度压缩区域里,体系温度和压力的稍许变化都会导致流体密度的突变,因此通过有效的探针分子研究超临界CO2流体的异常溶剂化行为具有重要的理论和应用价值。文中从新的角度运用荧光探针分子芘在温度308.15K和不同压力下研究超临界CO2性质,与以往采用的参照线方法有所不同,文中所提出的参照点模型手段引入序参量方法和新定义的溶剂化作用参量,测定近临界区超临界CO2流体局域密度增强的变化。文中同时讨论了3段密度区域模型(three-density regionmodel)、局域密度不均一性以及探针芘在超临界CO2中的分子间相互作用。将荧光探针分子研究的流体局域密度增强与热力学测试的流体等温压缩系数进行综合对比,有助于更好地从微观和宏观两方面理解超临界CO2的特性。     

农田生态系统区域生态地球化学评价的示范研究:以成都经济区土壤Cd为例

选择成都经济区作为典型研究区,以Cd为代表,在生态地球化学填图的基础上开展农田生态系统生态地球化学评价的示范性研究。布置采集了58个大气干湿沉降、86个化肥、121个灌溉水、276个农作物样品,分析和计算了Cd等重要元素的含量和通量。结果显示,研究区局部地段地表土壤Cd环境质量较深部有恶化之势,部分水稻籽实Cd含量已超过无公害食品标准;大气干湿沉降物输入到农田生态系统中的Cd平均通量为17.76g/(hm2·a),占总输入通量的85.20%,是研究区外源Cd的主要输入途径;下渗水(2.34g/(hm2·a))和作物收割(1.87g/(hm2·a))是Cd的主要输出途径;全区外源输入Cd可使土壤中的Cd含量以0.006mg/kg的年速率递增;在Cd输入-输出通量不变的情况,预测未来20a研究区三级土壤面积将增加2~3倍,适耕土地面积将全面缩小;研究区因酸雨沉降和施肥等因素使土壤pH值下降的平均速率为0.106a-1,其中化肥施用的贡献率为89.62%。预警研究显示,目前研究区95%的水稻生产是安全的,但预测20a后研究区土壤质量退化明显,近70%安全土壤等级降为一般土壤,须报警土壤面积也将由目前的不足4%快速上升至27%。     

动态光散射技术原位表征天然有机质存在下纳米零价铁的团聚效应

纳米零价铁原位修复地下水污染是近年发展起来的新技术,通过改性合成不同种类纳米零价铁可以克服其易团聚易氧化的问题,水体中存在的天然有机质也会对纳米铁的分散性和反应活性产生影响,因此开展原位测试并研究不同种类纳米铁在水中的团聚效应具有重要意义。本文对实验合成的纳米零价铁、羧甲基纤维素包覆纳米零价铁、膨润土负载纳米零价铁以及商用纳米零价铁,基于动态光散射技术(DLS),运用纳米粒度/Zeta电位分析仪,结合透射电子显微镜(TEM)和沉降光谱曲线等手段,对比研究了天然有机质(腐植酸HA)对纳米铁团聚效应的影响。结果表明,羧甲基纤维素包覆或膨润土负载改性提高了纳米零价铁颗粒的分散稳定性,有效抑制了团聚沉降,团聚体粒径分布在1000 nm以下。HA会吸附在纳米铁颗粒表面,从而增加静电排斥力,进一步减缓了团聚效应,尤其是对膨润土负载纳米零价铁的影响最为显著,其团聚体粒径能降至100 nm以下,沉降速率也极大减缓,分散稳定性表现最佳。本研究表明DLS结合TEM表征纳米颗粒是获得更加丰富的微观粒子信息的一种非常重要的手段。     

层次分析法在四川省通江县广纳镇土地评估中的应用

应用层次分析法对四川省巴中市通江县广纳镇地区的土地进行了质量评估。通过分析影响各评价指标的主要因子．建立各层次结构模型和质量指数数学模型,得出地球化学综合指数,评价了该地区土地的质量状况。在此基础上．对各指标进行优化选择,比较所选的不同指标对建立土地质量评估最终结果的影响差异,进行指标筛选的探索。评价结果显示．佛驹山村的土壤质量情况较好,高坑坝村的土壤质量较差。     

土壤中微塑料的吸附迁移及老化作用对污染物环境行为的影响研究进展

微塑料(粒径小于5mm的塑料颗粒),由于其自身较强的迁移特性及对环境污染物较强的亲和力,会引发严重生态风险,受到广泛关注。微塑料可以通过地膜破损、垃圾填埋和大气沉降等方式汇集在土壤中。土壤中的微塑料不仅会向下迁移,吸附富集共存的污染物,还会在表生地球化学作用下发生老化,对环境安全造成更大的威胁。本文基于近年文献重点综述了土壤环境中微塑料的吸附迁移行为以及老化作用对污染物环境行为的影响。结果表明：(1)微塑料在土壤中的迁移行为受到其自身理化性质(大小、形状及官能团)及土壤环境条件的影响;(2)微塑料可以吸附携带外部环境污染物迁移,从而改变污染物在环境中的归宿与生物可利用性;(3)老化作用会改变微塑料理化性质,影响微塑料的吸附与迁移能力,加速内源污染物的释放,其中有机污染物邻苯二甲酸酯释放的浓度范围约为50.3～6660ng/g,常见重金属Pb²⁺的释放浓度范围约为5.1～81.4μg/g。本文建议今后应加强三方面研究工作：(1)不同土壤环境中多因素耦合条件下,开展微塑料与环境污染物的相互作用机制研究,特别是不同土壤介质及环境因素对污染物在微塑料上的吸附/解吸/迁移行...