年轻地下水测年最新技术--SF6法

SF6是一种无色、无嗅、无毒、不易燃的惰性气体,具有良好的绝缘性、灭弧性和散热性,广泛用于断路器和变压器的绝缘材料.电器设备的泄漏使得大气中SF6浓度增加很快,每年达7%,造成SF6的人工来源,此外还有天然来源.SF6通常用带电子捕获器(ECD)的气相色谱仪测定.SF6是一种新型的测定年轻地下水年龄的工具,特别适合研究1990年以后补给水的年龄.SF6年龄以亨利定律为基础计算.由于大气中SF6浓度逐年增加,比CFC测年法具有更大的优越性.     

浅层地下水SF6年龄测试技术及其应用

地下水年龄是水文地质研究的重要参数,特别是年轻地下水的年龄.论述了安装设计的用于地下水中SF6的测试技术,该技术装置由SF6提取系统和分析测试系统两部分组成,前者由剥离器、硅胶管、冷冻富集陷阱、六通阀、十通阀、高纯氮气钢瓶和载气过滤系统组成,后者由带电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪组成.通过条件实验,该系统测定SF6的标准误差为1.77%,对SF6的最低检测极限为1.0×10-12,测定空气中的SF6只需10 mL气体,测定地下水样时只需1.0 L.研究了地下水SF6年龄的计算程序,计算了石家庄市浅层地下水的年龄.     

桂林地区岩溶水SF6年龄研究

2006年10月在桂林地区取地下水、地表水水样5个,空气样品5个,用气相色谱“双阀双柱”法测定了SF6 的浓度,以质量平衡原理为基础建立了计算地下水SF6 年龄的模型。计算结果显示,岩溶裂隙水的SF6 年龄比地下河水的年龄偏老,地下河源头水的SF6 年龄比出口处的年龄偏老,即桂林市丫吉实验场1号洼地岩溶裂隙水SF6 年龄为10年,山脚下地下河出口处水的年龄为8年,冠岩地下河源头水SF6 年龄为9年,出口处的年龄为5年。这可能是与地下河出口处受当年大气降水的影响有关。      

大气和地下水中SF6测试技术

SF6是一种无色、无嗅、无毒、不易燃的惰性气体，具有良好的绝缘性、灭弧性和散热性。由于SF6具有化学惰性、大气圈和水圈中本底浓度低、检测灵敏度高等优点，它成为一种较为理想的大气、水文示踪剂。另外，在年轻地下水测年领域，SF6法已经逐渐有取代其他测年工具（3H法、CFCs法、3H/3He法）的趋势，特别适合研究1970年以后补给水的年龄。本文基于气相色谱仪和电子捕获检测器，设计了一套SF6提取制样分析系统，发展了SF6测试技术。     

SF6在地下水应用中的研究现状

SF6是无味、无毒的惰性气体,难被生物降解,不易被有机质吸附,即使是在强还原环境下也没有明显地降解。目前大气中SF6的浓度约以7%的速度增长,而且已实现了大气和地下水中SF6的测试技术,其具有较为简单的分析和取样流程。SF6作为一种新的示踪剂在地下水的研究中具有潜在的应用价值,它能够较好地描述地下水运动规律、径流机理,测试地下水的滞留时间和运移速率,解释地下水的循环过程和混合作用等,在地下水的研究中发挥着重要的作用。然而我国对SF6的研究还处在起步阶段,实现SF6在地下水研究中的应用,建立SF6的长期大气观测站迫在眉睫,联合运用多种多示踪剂解决地下水中科学问题是发展的趋势之一。     

古地下水测年法在高放废物地质处置中的应用

文章论述了古地下水测年法的原理、适用范围及其在高放废物地质处置中的应用,分析对比了各种测年方法的优缺点,旨在为高放废物地质处置库选址中的水文地质研究提供参考。     

CFCs法在鄂尔多斯白垩系地下水盆地浅层地下水年龄研究中的应用

鄂尔多斯白垩系地下水盆地是中国重要的能源基地,利用CFCS方法对鄂尔多斯白垩系地下水盆地年轻地下水年龄进行测定,取得了比较准确的结果。结果表明,盆地地下水系统可以分为局部地下水系统、中间地下水系统和区域地下水系统。地下水盆地内局部地下水系统地下水循环更替快,年龄为20 a左右,地下水年龄随深度增加而增加;中间地下水系统和区域地下水系统地下水循环更替相对较慢,年龄大于70 a,可以寻求14C等其他同位素方法确定准确年龄。     

地下水放射性同位素测年方法研究进展

放射性同位素测定地下水年龄是研究煤矿区含水层系统中地下水的赋存条件、运移规律和含水层系统中地下水资源可更新能力的重要手段,对煤矿水灾害防治和地下水资源的可持续利用至关重要,近年来它已成为国际水文地质研究的热点问题。在详细阐述地下水放射性同位素测年及分类方法的基础上,对国内外有关地下水测年方法的原理和优缺点进行了分析评述。并讨论了目前地下水测年方法中存在的一些问题,指出地下水放射性同位素测年方法研究的发展趋势和亟待加强研究的关键问题。     

年轻沉积物36Cl测年研究进展

宇宙成因核素36Cl对第四纪地层及第四纪时代的厘定具有独特的优势.近年来随着加速器质谱(AMS)技术的不断发展,36Cl已经能被高灵敏测量,使得36Cl测年技术前景广阔.本文介绍了36Cl测年的研究现状和研究难点,对于陆相沉积物的36Cl测年方法进行了探索,对制约其发展的测年公式中早期放射性比度I0对测年精度的影响以及在地球科学中的应用前景进行了探讨,进一步提出不同海拔高度对I0存在叠加效应.同时介绍了36Cl样品的制备流程,该流程采用离子交换树脂驱除试样中的硫和可能产生“盐效应”的常量金属元素,有效地排除了36S对36Cl的干扰,建立了动态的AgCl制样技术流程,方法高效快捷.     

利用α测氡技术寻找地下水

CD- 1α杯法测氡技术是近年研究发展的新一代核地球物理方法技术 ,目前在找寻地下水 ,探测断裂地质构造、解决工程地质问题等领域得到了较成功的应用。该方法较好地解决了静电 α卡法及其它放射性测氡方法在使用中存在的不足之处 ,更为合理有效     

激光探针等离子体质谱法（LAM—ICPMS）用于年龄锆石U—Pb定年

利用激光探针等离子体普（ＬＡＭ－ＩＣＰＭＳ）技术对中生代锆石进行了详细的２０６Ｐｂ／＾２３８定年研究。采用线扫描（Ｌｉｎｅ ｓｃａｎ）进样法减小了传统的剥深（Ｄｅｐｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅ）进样法所引起的激光熔蚀分异效应;优化仪器参数可三ＩＣＰ－ＭＳ对Ｐｂ和Ｕ的质量歧视效应。测得了精确的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值及年龄。研究结果表明,均匀颗粒锆石的＾２０６Ｐｂ／＾２３８Ｕ比值测量精度为２％～１０％,     

Fold dating: A new Ar/Ar illite dating application to constrain the age of deformation in shallow crustal rocks

We propose a deformation dating method that combines XRD quantification and Ar chronology of submicroscopic illite to determine the absolute ages of folds that contain clay-bearing layers. Two folds in the frontal segment of the Mexican Fold-Thrust Belt (MFTB), which was deformed from Late Cretaceous to Eocene, are used to illustrate the method and its future potential.Variations in mineral composition, illite-polytype, crystallite-size (CS) and Ar total gas ages were analyzed in the limbs and hinge of two mesoscopic folds. This analysis examines potential effects of strain variation on illitization and the Ar isotopic system along folded layers, versus possible regional thermal overprints. The Ar total-gas ages for 9 samples in Fold 1 vary between 48.4 and 43.9 Ma. The % of 2M₁ (detrital) illite vs. Ar total-gas ages tightly constrains the age of folding at 43.5 ± 0.3 Ma. Nine ages from three samples in Fold 2 range from 76.2 to 62.7 Ma, which results in a folding age of 63.9 ± 2.2 Ma. Both ages are in excellent agreement with more broadly constrained stratigraphic timing. The method offers a novel approach to radiometric dating of clay-bearing folds formed at very low-grade metamorphic conditions, and has the potential to constrain dates and rates of regional and local deformation along and across foreland orogenic belts.     

地下水中NO-3的15N和18O同位素测试新技术--密封石英管燃烧法

近40年来,硝酸盐(NO-3)已成为最普遍的地下水污染源之一。在本文中,介绍了在野外用阴离子交换树脂收集地下水中的NO-3的新技术;用AgNO3和氧化铜丝及铜颗粒燃烧反应测定氮同位素比值;用AgNO3 C(石墨)测定NO-3中氧同位素比值的密封石英管燃烧法,它们是1995年以后发展起来的最新测试技术。     

迭代法在现代地下水年龄估算中的应用——以银川平原为例

为克服应用氚同位素方法确定现代地下水年龄过程中存在的,需确定地下水系统输入项的历史背景浓度问题,本文根据地下水同位素数学物理方程,以全混模型为例,利用不同时期地下水同位素的测试结果,通过数学迭代运算,推导出计算现代地下水年龄的计算公式。该方法不仅可以很好地解决地下水系统输入项氚背景浓度恢复时间序列较长的问题,而且对于提高地下水的定年精度具有十分重要的意义。该方法应用到银川平原取得良好的效果,研究表明银川平原浅层地下水的周转时间为30 a。     

Distribution of phthalate esters in the groundwater of Jianghan plain, Hubei, China

Samples of groundwater were collected from 17 sites in the Jianghan plain in July 2007. Sixteen phthalate esters (PAEs) were detected in samples collected by using solid-phase extraction (SPE)-gas chromatography (GC). The results show that there were one or several PAEs in all the samples, and the concentrations of total PAEs ranged from 80.12 to 1882.18 ng/L. Four PAEs, i.e. di-isobutyl phthalate (DIBP), di-n-butyl phthalate (DBP), bis (2-ethoxyethyl) phthalate (BEEP) and di (2-ethylhexyl) phthalate DEHP) were the dominant species. Among these, DIBP, DBP and DEHP concentrations were closely related to the water supply from the Yangtze River, Hanjiang River and Honghu Lake. However, the distribution of BEEP was irregular, which may be due to the application of some kind of products containing BEEP in the related areas. PAE distribution was irrelevant to the electrical conductivity and sample depth.     

Use and application of CFC-11,CFC-12,CFC-113 and SF_6 as environmental tracers of groundwater residence time:A review

Groundwater residence time is a fundamental property of groundwater to understand important hydrogeological issues,such as deriving sustainable abstraction volumes,or,the evolution of groundwater quality.The anthropogenic trace gases chlorofluorocarbons(CFC-11,CFC-12 and CFC-113)and sulphur hexafluoride(SF_6)are ideal in this regard because they have been released globally at known rates and become dissolved in groundwater following Henry's Law,integrating over large spatial(global)and temporal(decades)scales.The CFCs and SF_6 are able to date groundwater up to～100 years old with the caveat of certain simplifying assumptions.However,the inversion of environmental tracer concentrations(CFCs and SF_6)to derive groundwater age rests on the accurate determination of groundwater recharge parameters,namely temperature,elevation,salinity and excess air,in addition to resolving the potential for contamination,degradation and unsaturated zone effects.This review explores the fundamentals of CFC-11,CFC-12,CFC-113 and SF_6 as environmental tracers of groundwater age and recommends complementary techniques throughout.Once this relatively simple and inexpensive technique has been used to determine initial concentrations at the recharge zone,setting the groundwater dating'clock' to zero,this review then explores the meaning of groundwater'age' in relation to measured environmental tracer concentrations.It is shown that the CFCs and SF_6 may be applied to a wide-range of hydrogeological problems and suggests that environmental tracers are particularly powerful tools when integrated with numerical flow and transport models.     

气相色谱法测定地下水中六六六结果的不确定度评定

依照<测量不确定度评定与表示>,对气相色谱法测定地下水中六六六(HCH)四种单体结果进行了不确定度评定.分析了测量过程中引入的不确定度来源,包括提取液体积的量取、样品提取溶液的定容体积、分析仪器的进样量、标准系列溶液的测量以及仪器重复测定等分量引入不确定度及其各参数的采集和计算方法,最后合成标准不确定度,通过乘以95%概率下的扩展因子2,获得测量结果的扩展不确定度.