三江平原典型湿地剖面有机碳分布特征与积累现状

研究了三江平原3类典型湿地（泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸）沉积物剖面有机碳的组分与分布特征。结果表明,泥炭沼泽、腐殖质沼泽和沼泽化草甸剖面有机碳分布具有明显的储碳层和淀积层。储碳层厚度分别约为110、60和15 cm,有机碳平均含量分别为295、280和60 g/kg（干物质重）。泥炭沼泽和腐殖质沼泽储碳层内,有机碳主要组分为分解程度低的轻组碳（约占总有机碳的70%以上）,沼泽化草甸的储碳层内轻组碳约为16%。储碳层以下淀积层的有机碳含量都 < 30 g/kg,轻组碳含量很少。3种类型湿地剖面轻组碳与总有机碳之间有着极显著的正相关关系（[WTBX]P[WT]=0.01）。初步建立了湿地有机碳储量的估算方法,得到3种类型湿地剖面1 m内的有机碳储量分别为6.62×104、4.90×104和1.44×104 t/km2,2 m内分别为8.16×104、6.81×104和2.24×104 t/km2。     

分形布朗运动与地球化学测量——地壳中元素含量空间分布的定量表征

地球化学面的形态是依赖于采样网格(采样密度)大小变化而不确定的。对于一维情况,元素含量分布曲线长度L与采样间距r之间的关系服从L(r)=Cr~(1-1/H),D=1/H。对于地壳上任一给定区域,沿某一测线进行地球化学测量的任一元素含量数据,由上式确定的D值和H值,对于沿测线方向该元素的含量分布在统计的意义上将是确定的。对浙江省水系沉积物测量数据的统计结果表明,Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Co、Ni 8种元素的含量变化在1～150km尺度范围内遵循分形分布,D=1.03～1.62,H=0.62～0.97。这表明地壳中元素含量在空间上随采样间距的变化可能是一个完全等价于分形布朗运动的随机函数,在1～150km这个尺度范围内,元素含量分布模式具有自相似性和长程相关性。这个结果为“国际地球化学填图”项目(IGCP259)提出的160km×160km采样网格尺度提供了一种理论的支持。     

淮北煤田煤中常量金属元素特征及其对煤成烃的影响

煤中常量金属元素是煤的重要组成,也是影响煤物理化学性质及加工利用的主要因素。通过测试淮北煤田16个煤样的4种常量金属元素（Fe、Ca、K和Ti）含量,分析其含量和赋存特征,并在此基础上,对去除铁元素的煤样和原煤样进行了热模拟实验。实验结果表明,4种元素含量的变异系数较大,元素来源具有多样性;钾元素主要以无机状态存在,其他元素以无机和有机结合态存在;去除铁元素的煤样热解烃含量的降低幅度较大。      

中国铀地球化学块体与远景区划分

本文利用中国不同尺度水系沉积物地球化学填图数据, 以10 km×10 km的网格为基础, 按1:100万比例尺进行了数据计算。地球化学数据统计显示, 以秦岭—大别山为界, 中国南北地区铀含量值存在明显差异。以铀含量中位数(累计频率50%)作为背景值, 全国背景值为2.3×10–6、南方为2.9×10–6、北方为2.1×10–6。考虑南北地区铀表生风化和富集或贫化程度差异, 以累计频率85%作为异常下限, 对应南方地区含量值4.8×10–6、北方地区含量值3.0×10–6做为地球化学异常下限, 共圈出面积大于1000 km2, 且具有明显异常浓集中心的地球化学块体共79处。在结合前人研究成果的基础上, 对铀地球化学块体及异常特征、矿床分布、地质特征进行研究, 最终圈定出铀矿找矿远景区33处, 并以四个主要铀矿床类型分别对33个远景区进行了适当的讨论。     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

德国大陆地壳的幔源流体

对德国地质特征不同的地区,一系列化学特征各异的地下水所携带的He、C和Sr同位素的详细研究,查明来自莱茵河地块、莱茵地堑和黑森林区的样品中的~3He/~4He比值(R)是大气层中该值(R_a=1.4×10~(-6))的0.09~5.8倍。最高的C(R/R_a)值产生于东艾菲尔地区(5km×25km)的一个狭长地带现存的氦100%的是幔源的。最低的C     

污染物的固化/安定化处理的种类和研究应用现状

污染物的固化／安定化技术处理可归纳为6大类,即基于水泥的固化技术、基于石灰的固化技术、矿物吸附技术、热固技术、热塑技术和玻璃化技术等。其中有机聚合物固化剂（热固、热塑材料）一般用于处理固态有机污染物;玻璃化技术一般用于处理污染土、城市垃圾焚烧物和放射性物质。因无机胶结剂操作方便、成本低、能处理的无机污染物范围很广,因此使用频率较高（90％以上）,而有机胶结剂固化技术和废物玻璃化处理技术成本高,仅被用于特殊污染物的处理。     

滇东铂钯地球化学勘查及异常评价

利用滇东地区1∶20万水系沉积物化探的组合副样,按8km×8km面积重新组合,采用C-OES法定量分析其Pt、Pd含量,在此基础上圈定了4种主要类型Pt、Pd异常:①与中古元古代昆阳群黑色页岩建造有关的Pt、Pd异常;②与上震旦统—下寒武统黑色页岩建造有关的Pt、Pd异常;③与二叠纪峨眉山玄武岩建造有关的Pt、Pd异常;④与其他沉积建造有关的Pt、Pd异常。并对该地区Pt、Pd地球化学异常进行了评价,为进一步开展Pt、Pd资源评价提供科学依据。     

表生地球化学过程对土壤有机质吸附疏水性有机污染物的影响

疏水性有机污染物是土壤和沉积物中一类主要的污染物,它直接或间接的影响着人类健康。通常土壤和沉积物中疏水性有机污染物的风险评估主要依据化学溶剂提取土壤和沉积物中的污染物浓度,但是这种方法并没有考虑自然环境下,土壤和沉积物的自身变化以及时间尺度对有机污染物的影响,因此对有机污染物在环境风险评估缺乏一定的准确性。老化效应能在一定程度上有效解释上述问题。老化效应是有机污染物和土壤介质相互作用的结果,传统上认为的老化效应没有考虑吸附剂自身的变化对有机污染物和土壤相互作用的影响,而只注重污染物被土壤介质隔离的影响。实际上吸附剂自身受到各种自然环境作用的影响而发生改变,从而影响土壤等吸附剂对疏水性有机污染物的吸附,进而影响有机污染物的解吸和生物有效性。本研究中,使用无机化合物沉淀(碳酸钙和氢氧化铁)去覆盖土壤中的有机质表面并填充其微观孔隙(选用喀斯特地区典型的黄壤土和石灰土两种胡敏素Humin(HM)作为土壤有机质组分),从而模拟自然环境中表生地球化学过程(例如干燥-湿润循环和冰冻-融化循环等)对土壤有机质的影响。该研究目的是探讨无机沉淀对土壤有机质中的吸附能力的影响,从而证明吸附剂自身的改变也是影响老化效应的一个重要因素。两种土壤HM组分使用HF-HCl处理,去除原有的矿物离子,如Ca和Fe以及硅酸盐矿物等无机组分等;研究选取常见的疏水性有机污染物芘作为研究的吸附质,其主要性质,分子量,溶解度和Kow值分别为202.3g/mol,0.135 mg/L和5.20。对两种吸附剂用无机沉淀进行包裹,分别使用3种不同浓度的Fe和Ca离子去生成3种浓度的无机沉淀,通过一次性批处理吸附实验方法,对12种不同处理的吸附剂和4种未处理的吸附剂(共计14种吸附剂)进行吸附实验,研究使用带有二极管检测阵列UV探测器和荧光检测器超高效液相色谱Agilent 1290测定有机污染物芘的浓度。使用能量光谱EDS和扫描电镜SEM去测定不同处理吸附剂的包裹程度,3种不同浓度处理的无机沉淀含量随离子浓度的增加而升高。典型的弗朗德里希模型能够很好的拟合实验吸附数据。实验结果表明,16种吸附剂对芘的吸附等温线都是非线性的,n值范围为0.52~0.75。原始黄壤土胡敏素的吸附等温线n值为0.67,原始石灰土胡敏素的n值为0.61。12种老化的胡敏素样品对污染物芘的吸附数据表明:低浓度无机离子到高浓度离子处理的黄壤土HM的n值为0.56~0.75;石灰土同等处理的HM的n值为0.52~0.76。黄壤土HM样品中,Fe包裹的老化样品的n值和原始HM的值没有显著的不同,Ca包裹的老化样品,表现出更大的n值,及更大的线性吸附,这说明通过无机沉淀包裹或填充微孔后,吸附剂吸附污染物主要受分配机制影响;被Fe包裹的石灰土HM老化样品的n值更小,说明非线性吸附特征更大,而被Ca包裹的老化样品中,吸附剂n值更大,说明有更大的线性吸附。这说明Fe包裹的石灰土HM,不仅有分配机制还有表面吸附和孔填充机制;Ca包裹的石灰土HM以分配机制为主。通过有机碳标化系数Koc值,我们得出以下推断,1)对每一个吸附剂-吸附质系统来说,Koc的计算值会随着Ce浓度的升高而降低;2)对两种土壤来说,在较低的Ce浓度下,原始土壤的HM样品比其它的老化样品表现出更大的吸附性能,但Fe包裹的黄壤土老化样品比原始HM的样品有更大的吸附能力,分析认为可能是Fe元素与黄壤中的一些官能团发生了相互作用或者Fe元素改变了黄壤土HM的结构,从而使黄壤土HM老化样品的吸附能力更强;3)在给定的Ce浓度下,同种土壤老化的样品的Koc值都随着无机离子浓度的增加而降低,说明老化样品的吸附能力随无机离子浓度升高而降低。该研究表明,在表生地球化学过程影响后,土壤有机质发生改变表现出吸附能力下降,这说明,表生地球化学过程对有机污染物在环境中的迁移和归趋及生物有效性产生显著影响,因此,该方面的研究对有机污染物在环境中的风险评估和修复策略的制定具有理论指导意义。     

水生植物对岩溶区河水地球化学昼夜变化的影响——以漓江为例

为研究河流非岩溶区断面和岩溶区断面生物地球化学昼夜变化过程、特征及影响因素,探讨水生生物对岩溶区河水碳汇作用的影响,于2016年10月30日-2016年11月1日,在广西桂林漓江干流非岩溶区的峡背和岩溶区的省里设置两个监测点同时开展了为期48小时的高分辨率在线监测和高频率取样工作,研究其水文参数(电导率(EC)、水温(T)、pH以及Ca2+、HCO-3、NO-3等离子和溶解无机碳同位素(δ13CDIC)等水化学参数的昼夜变化规律,并分析其影响因素。发现:（1）峡背和省里两断面水化学类型为HCO3－Ca型,但水文地球化学昼夜变化过程不同:省里断面的物理化学参数昼夜变化显著,T、pH、DO、SIC白天上升夜间下降,Ca2+、HCO-3的质量浓度和EC、p (CO2)白天降低、夜晚上升;而峡背断面理化指标昼夜变幅小,这与峡背断面处于岩溶区与非岩溶区交界处,非岩溶河流汇入、生物量较小等环境特征有关。（2）省里断面营养元素(NO-3、SO42-、Cl-、Na+)昼夜变化过程主要受水生植物同化作用控制,呈现白天降低、夜间升高的变化规律。（3）峡背断面和省里断面TOC 与DOC白天上升、夜间下降,最高日变化幅度可达79%和61%,利用端元混合模型计算得出省里断面和峡背断面内源有机碳占总有机碳的比例分别为91.99%和88.39%,省里断面和峡背断面水生植物光合作用利用HCO-3作为无机碳源的比例为67.42%～99.75%和57.76%～69.78%,平均值分别为79.54%和63.13%。（4）省里断面溶解无机碳(DIC)变化范围为67.1～115.9 mg·L-1,平均值为96.5 mg·L-1,呈现白天下降夜间上升的变化。δ13CDIC变化范围-7.8‰～-9.9‰,平均值为-8.9‰,表现为白天偏重、晚上偏轻的动态变化,两者呈显著的负相关关系(相关系数为-0.79)。研究表明省里断面水生植物光合作用和呼吸作用以及钙沉降是控制DIC昼夜变化的主导因素。通过估算监测期间省里断面光合作用DIC转化速率平均值为1.2×10-5 mmol·L-1·S-1,Ca2+离子的沉积速率平均值为0.18×10-5mmol·L-1·S-1。因此,岩溶区河段水生生物光合作用及其固碳能力较非岩溶区河段明显增强。      

日照茶树种植区表层土壤营养元素地球化学特征分析

对土壤中的营养元素进行分析,对于茶树种植及宜种性评价意义深远。该研究主要是利用1 km×1 km表层土壤采样数据,借助地统计学和GIS技术对日照茶树种植区表层土壤中主要营养元素的地球化学特征进行分析。结果表明,研究区N,P,K2O,S含量相对较丰富,而其他营养元素相对较贫乏;营养元素富集区大致以西湖、秦楼、岚山头3个镇为顶点呈三角分布。     

Groundwater monitoring in Denmark: characteristics, perspectives and comparison with other countries

More than 99% of water use in Denmark is based on groundwater. Denmark has had a comprehensive national groundwater-monitoring programme since 1988 based on 74 well catchment areas and six small agricultural catchments with more than 1,500 screens at different depths for regular, mostly annual, water quality sampling. In addition, water samples from 10,000 abstraction wells are analysed every 3–5 years. The water is analysed for main components, inorganic trace elements, organic micro pollutants, and pesticides and their metabolites. A unique feature is the 20-year time-series data of inorganic pollutants. Groundwater modelling supports traditional monitoring to improve the conceptual geological understanding and to assess the quantitative status and the interaction between groundwater and surface water. The programme has been continuously adjusted to incorporate new knowledge from research programmes and meet new policy demands, currently the European Union Water Framework Directive, particularly with respect to an increased focus on quantitative aspects and on the groundwater/surface water interaction. The strengths and weaknesses of the Danish programme are assessed and compared with other national groundwater-monitoring programmes. Issues discussed include: strategic considerations for monitoring design, the link between research and monitoring, and adoption of responses to climate changes.     

松南长岭断陷无机气成因类型及分布特征

对长岭断陷 CO2气地化分析表明,松南气田多数井的δ^13 Cco2值均大于-8×10^-3,均为无机成因,而东岭气田部分井的δ^13 Cco2值均小于-10×10^-3,属于有机成因。其中无机成因 CO2气体中 R/Ra 值均大于1,表明其无机成因 CO2都属于岩浆幔源成因。对长岭断陷地区钻井气测含量资料综合分析表明,无机成因 CO2气的平面展布特征可划分为：高含 CO2气区（＞90％）,位于中部及东北部,表现有 NNE-NE 向展布的趋势;中高含 CO2气区（70％-90％）,主要位于乾安次凹南部,总体表现为 NNW-近 SN 向展布;中低含 CO2气区（20％-50％）,主要分布于2个地区。红岗地区,以 NNE 向为主。腰英台-达尔罕地区,以近 SN 向为主;南部的低含 CO2气区。垂向上长岭断陷南北2个次凹中的 CO2产出层位显著不同。北部次凹内的产出层位较高,主要以泉头组及其上的青山口组为主。南部的无机 CO2气产出层位以断陷期营城组火山岩为主,少量为登娄库组。     

分形模型在黑龙江漠河地区金矿成矿预测中的应用

以漠河地区4 830个样品的化探数据为基础,采用“Ｃ-Ａ”(含量-面积)分形模型,通过对Au、Cu、Zn、Pb分维计算,揭示出各元素空间分布的分形结构特征和无标度区范围,得出Au、Cu、Zn、Pb元素化探异常下限值分别为3.1×10^-9、28.1×10^-6、114.1×10^-6、28.4×10^-6,圈定出33个金异常区。根据金异常区与主要地质要素及Cu、Zn、Pb异常区的关系,确定远景区分布于白卡鲁山－长缨站、笔架山－马林林场、蒙克山－防火站、富乐－阿木鲁山,共8个区域具有金矿找矿前景。预测结果表明,5个已知金矿化点落入其中2个预测区内,其余6个预测区中呈无已知矿化点,但具有找矿前景。     

全球地球化学基准:了解过去,预测未来

要认识地球的演化和全球变化,就必须有一致性的全球尺度地球化学基准或基线作为参照标尺。文中阐述了地球化学基准概念、建立方法和应用实例。地球化学基准是指系统记录元素及其化合物在地球表层的含量和空间分布,作为了解过去地球化学演化和预测未来地球化学变化的定量参照标尺。要建立全球地球化学基准,首先必须建立一个覆盖全球的地球化学基准网,在中国以1∶20万图幅为基准网格单元,在全国系统采集有代表性岩石组合样品约10 000件,疏松沉积物样品约6 000件,精确分析涵盖元素周期表上除惰性气体以外几乎所有元素的含量,制作化学元素时空分布基准地球化学图,提供衡量中国大陆化学元素演化和未来变化的标尺。以不同时代岩石代表性样品建立原生岩石圈地球化学基准,作为了解过去地球化学演化参照标尺,如云南禄丰龙产地楚雄—兰坪盆地白垩系-古近系界面(K-T界面)的凝灰质灰岩和凝灰质泥岩中发现Ir的含量为0.25～0.8ng/g,是白垩系和古近系地层基准含量的10～20倍。以疏松沉积物样品建立次生土壤圈地球化学基准,用于作为预测未来变化的参照标尺,如CaO含量分布与气候和酸雨分布有关,CaO在南方酸雨作用下淋失贫化,在西北碱性条件下富集。在过去15年里,由于酸雨的持续作用,CaO平均含量下降了22.6%,CaO含量<1%的分布面积扩大了23.0%。同时,这种原生和次生地球化学基准的建立,提供了具有时间和空间分布的成矿物质背景,对矿产资源评价和预测具有重要意义。     

济南泉域岩溶地下水有机污染特征研究

对济南泉域岩溶地下水系统水质进行了系统的采样分析。结果表明,泉域岩溶水已普遍受有机物污染,有机污染物检出率高达93%。检出有机物多于5项的样品多分布于大中型企业附近。在所有检出的有机物中,有机氯农药类、卤代烃类检出率最高,分别达到60%、57.8%。尽管岩溶水有机污染较普遍,但有机物含量较低,仅局部地段存在有机物超标现象。泉域岩溶水有机污染特征受控于工业企业分布及地下水流场,在济南侵入岩体南缘附近形成了近长方形的岩溶水有机污染区,面积达156 km2。污染区南部地带是济南市工业集中区,灰岩浅埋,防污性能差。另外由于地下水径流方向与侵入岩体南缘线近垂直,进入灰岩含水层的有机污染物随地下水径流向北运移,造成埋藏于火成岩体之下的埋藏型岩溶水也受到污染。      

广州大气细颗粒物中半挥发性有机污染物的快速筛查

本研究利用Compound Composer软件,对广州主要城区、若干企业和市政设施周边大气中的细颗粒物(PM_2.5)中的半挥发有机污染物种类进行了筛查和半定量分析。样品中共检出了10大类161个化合物,其中主要以增塑剂和正构烷烃化合物为主。在大部分采样点中,增塑剂类化合物浓度最高,平均浓度为179ng/m³,占总检出污染物的15%～77%;正构烷烃的平均浓度为148 ng/m³,占总检出污染物的12%～40%。源解析表明人为源贡献超过了80%。检出的农药类化合物包含了杀虫剂、杀菌剂和除草剂,其中以杀虫剂的种类最多且浓度最高(平均65.1 ng/m³)。增塑剂、正构烷烃和农药均在市中心地区具有较高的浓度。有6种阻燃剂被检出,绝大部分为磷酸酯类化合物。阻燃剂及部分化工原料在点源采样点浓度高于城市背景点,显示为工业活动的排放。本研究为后续城市大气颗粒物重点有机污染物分析以及颗粒物的健康影响研究打下基础。     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的元素特征分析

碱尘暴期间松嫩平原西部碱尘气溶胶的主要元素质量浓度排序为Na、Al、Fe、Ca、Mg、K、Ti、Ba、Zn,与当地盐碱化土壤的元素组成吻合,而与沙尘、城市气溶胶的元素组成有差别。风力对碱尘气溶胶元素组成有明显的影响,当风速在8.0~17.1 m/s时,元素组成的质量浓度排序为Na、Ca、Al、Fe、Mg、K、Ba、Ti、Zn。Na元素质量浓度的激增是碱尘暴元素组分的一大特征,明显富集元素为Na和B;相对于当地背景大气气溶胶的富集情况,Zn、Cu、Ba、B的富集因子值在碱尘暴期间明显降低;在各种天气情况下,B、Cu均具有较高的富集因子。碱尘中Ti元素的富集因子值均小于1,而Ca、Fe、K、Mg、Mn、Sr、V的富集因子值为1~4。两个采样点的Ca、Na、Al、Fe、Mg、Ti、Zn的富集因子近似,表明该区碱尘的主要元素具有特定的一致性;而B、Ba、Cu、V的富集因子相差较大,可以作为区分不同碱尘源的标志性元素。     

平原区中大比例尺土壤地球化学调查采样方法--浙江省平湖市试验研究

文章以浙江省平湖市为典型三角洲平原区,开展了多种尺度、不同采样方法的对比试验。结果表明,田块内土壤元素分布较为均匀,小范围内元素的空间分异性较小,而田块之间土壤元素含量差异性明显增加;Hg,Cd等典型污染元素空间分异性较强,而人为污染扰动较弱的元素的空间分布较为均一;不同采样方法取得的区域性资料,其统计值接近,空间分布模式也相似,但有些元素仍有较明显差异。因此,中大比例尺地球化学调查时,应根据调查研究的目标任务,充分考虑地块分布、土壤类型和土地利用方式,选择合理的采样点。土壤样品可采取多坑点采集、多子样组合的方式,以保证样品的代表性,同时减少分析测试工作量。