某石油化工场地土层挥发性有机物的污染特征

在调查华北平原一个污染年限超过35年的石油化工场地时,采用便携式仪器土层测气方法,快速、准确地测定了场地内40多个钻孔不同深度土层中挥发性有机物(VOCs)的浓度。基于对场地地质水文地质条件的认识,以及通过对大量数据的分析对比和应用空间变异分析方法,得出了对场地土层介质中VOCs污染特征的如下认识:(1)土层VOCs浓度的垂向变化可概括为污染源淋滤型、包气带扩散污染型、地下水波动带污染型和混合污染型四种污染类型;(2)在包气带砂土层和粉土层中,VOCs的扩散规律可近似用指数模型描述;(3)包气带土层中VOCs优先积聚在渗透性强的砂性土层中,砂土层中VOCs浓度是粉土层中VOCs浓度的1.5～12倍,平均3.76倍;(4)土层VOCs浓度的水平变异性表现为包气带土层的变异性要比地下水波动带土层大,且水平变异性能在25m尺度内得到充分显示;而土层VOCs浓度的垂向变异性随地而异,变化复杂,很难用统一的一个量化尺度来表征。本文对这一典型污染场地的剖析,有助于从事污染场地调查人员认识我国华北平原石油化工类场地的污染特征,并为调查与治理类似污染场地提供技术依据。     

碳同位素和水化学在示踪贵阳地下水碳的生物地球化学循环及污染中的应用

地下水污染影响碳的生物地球化学循环,碳的演化也能够反映地下水的污染状况。对贵阳城区地下水的水化学、溶解无机碳含量及其碳同位素进行了分析。研究结果表明,地下水化学以SO4·HCO3-Ca·Mg型和HCO3-Ca·Mg型为主,化学组分分析结果表明,水化学特征主要受岩性控制。地下水中溶解无机碳表现形式主要为HCO-3,丰水期由于稀释作用其含量减少。而丰水期δ13CDIC较枯水期偏负,生物成因无机碳占比重大。结合碳同位素和NO-3等人为活动输入物质的负相关性尝试对城区地下水污染分区,结论为贵阳市区中部、东北部以及西郊农业区地下水受污染较为严重。     

贵阳地表水-地下水的硫和氯同位素组成特征及其污染物示踪意义

喀斯特地表水和地下水的交换活跃,地下水系统容易受到地表污染物的污染。为了解喀斯特城市地表水—地下水系统污染特征和污染物质来源,对贵阳市地表水、地下水、雨水和城市排污污水的硫同位素和氯同位素组成变化进行了研究。贵阳市不同类型水体的δ³⁷Cl值在-4.07‰～+2.03‰之间变化,δ34SSO4值变化为-20.4‰～+20.9‰。大气输入物质和城市排污污水的δ³⁷Cl、δ³⁴S及Cl^-/SO₄^2-比值与地表水和地下水的不同,稳定硫和氯同位素的结合研究为示踪地下水污染物来源提供了有效研究手段。贵阳市地下水中的Cl^-和SO^₄2-至少有4种来源,人为活动通过城市排污和大气输入向地下水系统大量输入了硫酸盐和氯离子。      

有机单体同位素分析技术在地下水污染中的研究现状

有机单体同位素分析(CSIA)在地下水污染研究领域的测试数据主要应用于:确定污染物的来源;确定和量化污染场地的生物(或非生物)迁移反应;表征生成分子的元素反应机理.介绍了CSIA分析前处理技术及水污染研究领域中应用CSIA方法确定污染物来源和生物非生物降解分馏作用的研究进展,总结了CSIA技术在其他稳定同位素领域的研究进展和未来发展方向.     

环境同位素技术在地下水研究中的应用

简要介绍了环境同位素技术的应用原理,综述了目前国内外常用的稳定同位素与放射性同位素的具体应用。提出稳定同位素主要用于分析地下水的来源组成与循环途径等;放射性同位素主要用于地下水测年与示踪的研究。最后总结了环境同位素在我国地下水研究中应用的主要问题。     

氡(222Rn)在地下水-地表水相互作用中的应用研究进展

地下水-地表水相互作用是水资源管理和地表水生态系统保护中重要的一个环节,氡同位素(²²²Rn)由于其在地下水与地表水中含量差异显著、性质保守、检测难度低,广泛运用于地下水-地表水相互作用的研究当中。本文通过总结分析²²²Rn在不同地表水体(海水、河水、湖水等)中的应用,指出刻画地下水氡浓度的异质性是估算地下水排泄的重点和难点。在估算海底地下水排泄(SGD)时,氡的混合损失项估算不确定、海水氡浓度时空变异性、SGD的多组分特征等可能给估算结果带来较大不确定性;在估算河流地下水排泄时难以确定氡的大气逃逸量;研究人员对氡在示踪地表水补给地下水方面的研究程度相对不足。本文从科学研究和实际生产方面,对²²²Rn的研究应用提出以下潜在方向:(1)降低地下水氡空间变异性对估算地下水排泄量的影响;(2)针对不同水体、不同水文条件,准确刻画氡的大气逃逸量;(3)拓展²²²Rn示踪能够解决的科学问题;(4)将氡质量平衡模型计算与不确定分析相结合,实现软件化。     

氮、氧同位素在地下水硝酸盐污染研究中的应用

硝酸盐是地下水中难以去除的稳定污染物之一,是地下水氮(N)污染的主要形式.不同氮来源的硝酸盐氮、氧(O)同位素组成不同,可利用N、O同位素并结合其他同位素技术示踪硝酸盐污染源,识别反硝化过程,对于有效控制污染源和评估地下水对硝酸盐污染的恢复自净能力有重要意义.本文介绍了N、O同位素技术在地下水硝酸盐污染源追踪和反硝化过程的识别方面的原理和应用以及目前发展状况.     

放射性碳同位素在水文地质中的应用进展

放射性碳同位素(14C)可以有效的用于地下水年龄测定,并作为示踪剂求取水文地质参数,研究地下水动态,已为水文地质的发展作出了巨大的贡献.尤其是近十年来,14C 制取测试技术和数据分析理论的迅速发展给水文地质的研究带来了新的动力.本文具体介绍了14C 在水文地质上测年和示踪剂的应用进展,并概述了推动其发展的测试技术分析理论,最后对今后的研究方向提出了展望.     

水力截获技术在治理地下水石油污染中的应用

用数学模型模拟污染治理前石油类污染物在地下水中的运移,求得相应的水量模型和水质模型的参数。当水力截获带运行时,用新的监测资料对已建立的数学模型进行了检验和预报;水力截获技术不但可以去除地下水中的部分石油类污染物,而且还能防止已污染的高浓度水体的进一步扩散,起到了保护水源地的作用。     

同位素技术在河南省豫北平原地下水源地规划中的应用

过去,在浅层地下水资源评价中,由于对地下水更新能力的认识不够,对地下水的可开采资源量估计的过高,因而许多地区的开采强度大大超过地下水的天然更新速率,产生了一系列与地下水开发利用有关的环境问题。在充分考虑了地下水的可恢复性,使用同位素T（3H）估算了浅层地下水更新速率与地下水年龄,开展地下水资源评价的基础上,制订地下水水...     

二氧化碳地质封存中的储存容量评估：问题和研究进展

二氧化碳地质封存被认为是一项非常有潜力的CO₂减排技术。其中对CO₂地质储存能力的评估可作为某一国家、某一区域或某一具体储层是否适合CO₂地质封存开展的判断依据之一。但目前的研究结果表明,对CO₂地质储存容量的评估并不是一个简单而直接的过程。介绍了由碳封存领导人论坛（CSFL）提出的用于不可采煤层、油气储层和深部咸水含水层中CO₂储存容量评估的方法。总结了影响CO₂地质储存容量评估的主要因素,为我国在CO₂地质封存领域研究的广泛合作提出了建议,有助于推动该技术在中国的深入开展。     

浙江宁海早上新世枫香树属和栎属化石木及其古环境意义*

对发现于浙江省宁海县茶园乡道士桥村附近的上新统嵊县群中的多个化石木材料进行了解剖研究,并对其分类和系统位置进行了讨论。根据解剖特征鉴定出2种化石木。一种为久内枫香树（Liquidambar hisauchi）,属于金缕梅科枫香树属,其组合特征为：生长轮明显;散孔材;梯状穿孔板具横隔10～23条;螺纹加厚仅出现在导管末端;导管直径在50～100μm之间;射线宽1～3列。另一种为岛仓栎（Quercus shimakurae）,属于壳斗科栎属,其组合特征为：生长轮极明显;环孔材;单管孔;晚材管孔火焰状径列;早材管孔直径最大达300μm,明显比晚材管孔大;单穿孔;轴向薄壁组织星散聚合状和离管带状;射线具单列和极宽2种类型。本研究从大化石角度进一步证明栎属和枫香树属为当时植被的重要组成成分。     

富CO2深部流体对碳酸盐岩的溶蚀-充填作用的热力学分析

由于广泛而强烈的岩浆作用,我国东部的松辽、渤海湾、莺歌海以及西部的塔里木等盆地中都有富CO₂深部流体的活动。富CO₂深部流体与碳酸盐岩相互作用可用Duan and Li(2008)所建立的CO₂-H₂O-CaCO₃-NaCl体系的热力学模型来进行模拟计算。计算结果表明,富CO₂深部流体在自深部向浅部运移过程中对CaCO₃的溶解度会逐渐增加,到达一定深度后溶解度达到最大值,再向浅部溶解度开始逐渐降低; 也就是深部流体具有深部溶蚀碳酸盐岩-浅部沉淀碳酸盐矿物的规律。与浅部地层中的流体发生混合会使流体的CO₂含量和盐度降低,会导致CaCO₃的沉淀充填; 深部流体进入开启性断裂/裂缝体系中时,由于压力的降低,也会发生CaCO₃的沉淀充填。深部流体的CO₂含量、盐度、温度和压力的变化影响着实际的溶蚀-充填过程。塔中地区钻井也揭示了深部下奥陶统碳酸盐岩中发育有丰富的溶蚀孔隙,而在相对浅部的奥陶系灰岩和志留系砂岩中见有大量方解石的充填,这是富CO₂流体深部溶蚀-浅部充填的一个较好的实例。基于理论和实际分析,本文认为在岩浆火山作用广泛发育的塔里木等盆地中下古生界深部优质碳酸盐岩储层存在的可能性。     

全国二氧化碳地质储存适宜性评价编图技术方法研究

将全国CO2地质储存潜力与适宜性评价工作划分为5个阶段,依次为区域级预测潜力(E级)评价、盆地级推定潜力(D级)评价、目标区级控制潜力(C级)评价、场地级基础储存量(B级)评价和灌注级工程储存量(A级)评价阶段.第一阶段编制的成果图件主要为全国1∶500万CO2地质储存成果图系;第二、三阶段主要编制沉积盆地CO2地质储存成果图集;第四、五阶段主要编制CO2地质储存示范工程成果图册.提出中国CO2地质储存潜力与适宜性评价和编图是一项有步骤、分阶段逐步完成的工程,评价及编图方法有待通过潜力与适宜性评价和编图的实践不断完善.     

天然气水合物成因探讨

天然气水合物是未来的能源资源。其分布于极地地区、深海地区及深水湖泊中。在海洋里,天然气水合物主要分布于外大陆边缘和洋岛的周围,其分布与近代火山的分布范围具有一致性。同位素组成表明天然气水合物甲烷主要是由自养产甲烷菌还原CO₂形成的。典型的大陆边缘沉积物有机碳含量低（＜0．5％～1．0％）,不足以产生天然气水合物带高含量的甲烷。赋存天然气水合物的沉积物时代主要为晚中新世-晚上新世,具有一定的时限性,并且天然气水合物与火山灰或火山砂共存,表明其形成与火山-热液体系有一定联系。火山与天然气水合物空间上的一致性表明,天然气水合物甲烷的底物可能主要是由洋底火山喷发带来的CO2。由前人研究结果推断 HCO^－₃在脱去两个O原子的同时,可能发生了亲核重排,羟基 H原子迁移到 C原子上,形成了甲酰基（HCO^－）,使甲烷的第一个 H原子来源于水。探讨了甲烷及其水合物的形成机制,提出了天然气水合物成因模型。     

青海湖裸鲤内脏发光细菌的分离和鉴定

2009-2013年,从青海湖裸鲤内脏器官中共分离获得6株发光细菌,编号依次为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6.这6株发光细菌细胞壁革兰氏染色均为阴性,细胞为杆状,大小为(0.5~0.8)μm×(1.0~1.5)μm,具有单极生鞭毛,有运动性.氧化酶和接触酶均呈阳性反应,能发酵葡萄糖产酸;吲哚试验和V-P试验均为阳性反应,能分泌淀粉酶、明胶酶、DNA酶,能将硝酸盐还原为亚硝酸盐.最适生长温度为20~25℃,最适生长pH为8.5~9.0.16S rDNA基因序列分析结果表明,6株发光菌与其亲缘关系最近的属为Vibrio(弧菌属),该属内和此次实验的6株发光菌亲缘关系最近的种Vibrio anguillarum(鳗弧菌)的16S rDNA序列相似值为99.57%.Biolog GenⅢ鉴定结果显示,该实验的6株发光菌在有氧条件下,在提供的71种碳源中,只能利用其中的30种,其中,糖类12种,氨基酸类5种,羧酸类4种,聚合物类2种,其他类7种.结合6株发光菌的形态学特征、生理生化特性、Biolog Gen III鉴定结果和分子生物学特性,将菌株鉴定为Vibrio anguillarum.该菌所具有的发光特性为首次报道.     

渤海东部潮流沉积特征及MIS4以来的沉积环境演化

渤海东部发育了典型的潮流沉积,由老铁山水道冲刷槽、辽东浅滩沙脊和渤中浅滩沙席组成。该文基于中国海洋地 质调查最新获取的高分辨率单道地震数据,与水深变化进行对比,将该区的潮流沉积特征与其地震相特征进行精细分析, 同时结合晚第四纪CD5孔的岩性、14C测年和层序地层划分,识别出晚更新世以来的四期层序地层,分别是MIS4以细砂为 主的陆相地层、MIS3以粉砂和黏土为主的滨浅海相沉积地层、MIS2末次盛冰期形成的以粉砂质粘土和细砂质粉砂为主的陆 相沉积地层和全新世（MIS1） 发育的以粉砂质黏土和细砂组成的海相沉积地层。其中全新世地层分别由早期的滨海相沉 积、中期的浅海沉积和晚期的潮流沉积组成。通过这四期层序的研究,揭示了该区MIS4期以来的沉积环境演化。     

Oxidation and Origin of Organic Matter in Surficial Eastern Mediterranean Hemipelagic Sediments

Aerobic mineralisation of C_org in surface sedimentsof the deep (>2000 m water depth) eastern Mediterranean Sea has been quantified by analysis of detailedbox core C_org concentration versus depth profiles and the modelling environment for early diageneticproblems MEDIA. The reactive fraction comprises 60–80% of the total C_org reachingthe sediments and is largely oxidised within the surficial 10 cm. A non-reactive C _orgfraction (G_NR) dominates at depths >10 cm, and makes up20–40% of the total C _org flux to the sediments. First-order rateconstants for decomposition of the reactive fraction calculated from theC _org profiles range from 5.4 × 10^-3 to8.0 × 10^-3 y^-1 to 8.0 × 10^-3 y^-1. Total mineralization rates in thesurface sediment are between 1.7 and 2.6 mol C cm^-2 y^-1 and thus are typical for oligotrophic, deep-seaenvironments. The low fluxes and rapid remineralisation of C _org are accompanied by²¹⁰Pb_excess surface mixed layers which are only 2 cm deep, among the thinnest reported for oxygenated marine sediments.Model results indicate a mismatch between the C _org profiles and O₂ microprofileswhich were measured onboard ship. This can be attributed to a combination of decompression artefactsaffecting onboard measurement of the O₂ profiles or the leakage ofoxygen into the core during handling on deck. Furthermore, the used D_b values, based on ²¹⁰Pb, may not befully appropriate; calculations with higher D_b values improve the O₂ fits. The surficial sediment¹³C _org values of -22 become less negative with increasing depth and decreasing C _orgconcentrations. The major ¹³C change occurs in the top 3 to 4 cm and coincides with the interval weremost of the organic carbon oxidation takes place. This indicates that the reactive fractionof organic matter, commonly assumed to be marine, has a more negative ¹³C _orgthan the refractory fraction, usually held to be terrestrial. Palaeoproductivity estimates calculated from thesediment data by means of literature algorithms yield low surface productivities(12–88 gC m^-2 y^-1), which are in good agreement with field measurements of primary productivity in otherstudies. Such values are, however, significantly lower than those indicated by recent productivitymaps of the area derived from satellite imagery (>100 gC m^-2 y^-1).