柴达本盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征——以察尔汗盐湖区北部外围地带为例

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性,具有高Na~++Cl~-、低Mg~(2+)+Ca(2+)+SO_4~(2-)、贫K~++CO_3~(2-)+HCO_3~-等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物,其盐类矿物组合为:石盐+羟氯镁铝石+光卤石。25℃等温蒸发相图表明,其卤水演化方向往光卤石析出区迁移,在穿越上覆盖层通道中卤水发生的物理化学反应与独特的沉积特征,可以作为继续寻找沙下盐湖的指导。     

青藏盐湖卤水演化及资源

本文通过揭示宵蔵盐湖卤水在浓缩过程中成盐元素的行为以及卤水水化学炎型与PH值等的变化,得出结论如下：1.卤水中主要离子的演化方向是按Ca²⁺→Na⁺→K⁺→Mg²⁺→Ca²⁺（阳离子）和CO₃^2-→HCO₃^-→SO₄^2-→Cl^-（阴离子）顺序进行。2.除了析出固体外,微量元素一般在最后的浓缩卤水和析盐后的残余卤水中髙度富集。已査明盐湖卤水中有63种元素,其中钾、镁、硼、锂、铷、铯、铀、钍、稀土、氘已构成可以综合利用的宝贵资源。     

柴达木盆地一里坪盐湖卤水水化学及夏季蒸发中钾、锂、硼行为

本文综合利用Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O五元体系干基图、水图、钠图,研究柴达木盆地一里坪盐湖硫酸盐型卤水水化学特征受外来淡水补给掺杂、选择性溶解、年温差等多因素影响产生的季节性变化,其中温度为主要因素.当卤水温度降低至0℃,开始析出芒硝,水化学变质系数MgSO₄/MgCl₂比值急剧下降,水化学特征由硫酸镁亚型向氯化物型转化过渡.通过20~25℃晶间卤水L10和L20蒸发实验研究,确定了一里坪卤水蒸发路线、液固相组成、物相鉴定、水化学特征系数、离子行为等变化及成盐特征,并与25℃ Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2--H₂O五元体系介稳相图理论预测计算综合对比,二者吻合性比较好,整体相对误差能控制在5%范围内,利用相图理论计算能够很好地指导实际硫酸盐型卤水蒸发析盐.利用水化学特征系数KCl/MgCl₂、MgSO₄/MgCl₂,研究了25℃硫酸盐型盐湖卤水钾盐成盐特征,当变质系数MgSO₄/MgCl₂高于0.13时,卤水钾盐矿物析出的同时,伴随有泻利盐共同析出.利用含Li⁺、borate、Mg²⁺水盐体系相图,研究一里坪老卤水深度蒸发中Li、B的行为,理论预测计算结果,剩余老卤水Mg²⁺/Li⁺比值降至27时,卤水中的Li、B始终以离子形式赋存于卤水中继续富集,此时卤水的累积成卤率仅为2.50%~3.20%,须引入新的工艺技术进行Li、B提取.研究结果为极高镁锂比、高镁硼比的硫酸盐型卤水的综合开发利用提供了理论支持.     

柴达木盆地沙下盐湖的卤水化学及矿物沉积特征：以察尔汗盐湖区北部外围地？

对柴达木盆地察尔汗盐湖区外围沙下盐湖的卤水及沉积进行了综合研究。沙下盐湖卤水化学组成与地表径流和开放性盐湖卤水之间存在明显的差异性，具有高Ｎａ＾＋＋Ｃｌ＾－、低Ｍｇ＾２＋＋Ｃａ＾２＋＋ＳＯ４＾２－、贫Ｋ＾＋＋ＣＯ３＾２－＋ＨＣＯ３＾－等特征。沙下盐湖析盐层位含有新生矿物并夹带碎屑矿物，其盐类矿物组合为：石盐＋羟氯镁铝石＋光卤石。２５℃等温蒸发相图表明，其卤水演化方向往光卤石析出区迁移，在穿越上覆盖     

南极洲万达盐湖水中方解石饱和指数的垂直变化及其控制因素

南极洲万达盐湖为饱和方解石湖水。计算出的方解石饱和指数随水深增加而变化。在Ca²⁺及HCO₃^-活度值均一的上部氧化环境湖水中,pH及溶解氧(DO)是控制该变化的主要因素,在下部还原环境湖水中,Ca²⁺及HCO₃^-的活度对方解石的饱和指数SI的变化起主要作用。这充分揭示了湖底部近代沉积物中分布较多方解石矿物的原因。     

不同水生植物对富营养化水体无机氮吸收动力学特征

采用浓度梯度法,研究了鸢尾(Iris louisiana)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、茭白(Zizania latifolia)和水芹(Oenanthe clecumbens)对硝态氮(NO₃^--N)和铵态氮(NH₄⁺-N)吸收动力学特征.结果表明:4种水生植物对水体NO₃^--N和NH₄⁺-N吸收可用Michaelis-Menten酶动力学方程描述,随溶液NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度增加,植物吸收NO₃^--N和NH₄⁺-N速率增加,当溶液NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度接近于2.0 mmol/L时,吸收速率增加趋缓;4种水生植物对NO₃^--N和NH₄⁺-N的V_max值大小为水芹 >茭白 >鸢尾 >狐尾藻,对NO₃^--N的K_m值大小为水芹 >鸢尾=茭白=狐尾藻,对NH₄⁺-N的K_m值大小为水芹 >狐尾藻 >茭白=鸢尾.根据吸收动力学参数(V_max,K_m)判断水芹适宜于净化NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度较高的水体,茭白、鸢尾和狐尾藻适合净化NO₃^--N和NH₄⁺-N浓度较低水体;4种水生植物对NO₃^--N、NH₄⁺-N表现出不同的吸收偏好性,鸢尾吸收NO₃^--N的潜力大于吸收NH₄⁺-N的,但对NH₄⁺-N的亲和力大于NO₃^--N,表明能在NO₃^--N浓度较高环境中优先吸收NH₄⁺-N.狐尾藻和水芹对NO₃^--N和NH₄⁺-N能均衡吸收.茭白对NH₄⁺-N具有较高的吸收潜力与亲和力.     

生态补水对白洋淀流域地表水和地下水水化学特征的影响

生态补水是维持和改善白洋淀生态环境的重要途径.为研究生态补水对白洋淀水环境的影响,分别在补水前与补水后采集淀水、河水及地下水样品,分析区域地表水和地下水水化学特征.结果表明：（1）白洋淀补水前、后地表水与地下水的水化学组成中Na⁺为主要阳离子,补水后阴离子以HCO₃^-为主,淀区南部地表水电导率高;补水后地表水与地下水Ca²⁺、Mg²⁺和HCO₃^-浓度显著增加,水体电导率降低.（2）补水前地下水为Na-HCO₃型水,地表水主要为Na-Cl·SO₄及Na-Cl·HCO₃类型;补水后地表水与浅层地下水向Ca·Mg-HCO₃型演化,深层地下水水化学类型基本保持不变.（3）生态补水使白洋淀水位升高,淀区水面积增大,缓解了水资源短缺的问题;同时也使浅层地下水水化学组成发生改变,而深层地下水暂未受到影响.生态补水后,受稀释和混合作用的影响,水体Na⁺、Cl^-和SO₄^2-浓度显著下降,Ca²⁺、Mg²⁺及HCO₃^-浓度增加.在白洋淀生态补水中应"先治污,后补水",以减少补水过程中污染物向淀区的运移,还应注意区域地下水位上升过程中的阳离子交换及水岩相互作用,为合理调配生态补水及改善白洋淀生态环境提供科学依据.     

基于15N稳定同位素示踪技术的太湖梅梁湾浮游植物群落氮吸收动力学研究

浮游植物对氮的吸收与其生长繁殖密切相关,太湖梅梁湾湖区蓝藻水华频频暴发,对该水域浮游植物氮吸收进行研究具有重要意义.本文分别在冬、春、夏、秋4个季节于梅梁湾采样,对水体常规理化指标和浮游植物群落结构进行分析,并利用¹⁵N稳定同位素示踪技术研究了浮游植物对铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）和尿素态氮（Urea-N）吸收的动力学特征.结果表明,太湖梅梁湾浮游植物群落除了秋季对NH₄⁺-N的吸收不符合米氏方程外,其余均符合.冬季和春季3种形态氮最大吸收速率（V_max）的大小依次为：NH₄⁺-N > NO₃^--N > Urea-N,而夏季为：NH₄⁺-N > Urea-N > NO₃^--N.3种形态氮V_max的季节变化规律为夏季 > 秋季 > 春季 > 冬季.V_max在不同季节以及不同形态氮之间的差异性可能与浮游植物群落组成以及水体中NH₄⁺-N浓度不同有关.浮游植物对NH₄⁺-N吸收的K_S值在冬、春季高于夏季,对Urea-N吸收的K_s值则在夏、秋季高于冬、春季,而对NO₃^--N吸收的K_s值则在夏季显著高于其他3个季节.冬季和春季梅梁湾浮游植物群落最容易受到NO₃^--N限制,而最不容易受到Urea-N的限制;而夏季,则最容易受到NO₃^--N限制,而最不容易受到NH₄⁺-N的限制,且浮游植物群落对NH₄⁺-N的亲和力最高.与NO₃^--N相比,秋季浮游植物更容易受到Urea-N的限制.不同季节,容易对浮游植物产生限制作用的氮的形态不同.     

鞍山-海城地区地震地下水地球化学研究

通过测量辽宁省鞍山-海城地区地震重点监测区地下水离子浓度和氢、氧同位素组成,讨论了该区地下水化学类型的时空变化及其成因。测量结果表明,取样点水温变化范围为11.0～97.0℃,水样的总固溶物（TDS）在197.89～829.99mg/L之间,水样分为8种化学类型。大部分水样的δD、δ¹⁸O值均沿中国东北地区大气降水线分布,少数有所偏离,表明该区的地下水主要接受大气降水的补给,并可能有深部水的供给。研究区Ca-HCO₃和Ca·Mg-HCO₃型水主要是岩石风化溶解和阳离子交换作用的结果;Ca-HCO₃·Cl和Ca·Na-Cl·SO₄型水主要受岩石风化溶解、阳离子交换作用、深部卤水混入或人类活动影响;Ca-HCO₃·SO₄和Ca-SO₄·HCO₃型水与岩石风化溶解以及深部流体混入有关;Na-SO₄·HCO₃和Na-HCO₃·SO₄型水主要是深部来源水体的混入造成的。采样期间研究区发生2次M_L≥3.0地震,采样点在地震发生月份出现了明显的离子浓度异常变化;Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-和SO₄^2-浓度变化明显,对地震活动响应较灵敏。     

湖光岩玛珥湖水体中营养盐的时空分布特征及其影响因素

湖光岩玛珥湖是世界上最大的玛珥湖,它几乎是封闭的,受外界的干扰小.目前有关玛珥湖的研究主要集中在古气候及生态环境研究方面,而有关玛珥湖营养盐在一年中的生物地球化学循环的研究较少,因此研究湖光岩玛珥湖营养盐的生物地球化学过程具有重要意义.于2015年10月-2016年9月对湖光岩玛珥湖全水柱的营养盐及其他相关参数进行逐月调查,分析营养盐的结构特征、垂直分布特征和时间变化情况,并讨论营养盐时空变化的影响因素.结果表明,湖光岩玛珥湖水中的无机氮（DIN）以铵态氮（NH₄⁺-N）为主（>60%）,其次是硝态氧（NO₃^--N）,亚硝态氮（NO₂^--N）所占比利最低.湖光岩玛珥湖水中的硅酸盐（SiO₃^2--Si）浓度较高,水体浮游植物生长受磷限制.冬季风期间,水体垂直混合较均匀,导致营养盐的垂直分布比较均匀;夏季风期间,水体层化,营养盐浓度在浅层水体较低,在深层水体较高.湖光岩玛珥湖表层水中的NO₃^--N、NH₄⁺-N和SiO₃^2--Si具有明显的时间变化规律：NO₃^--N浓度从10月-次年3月升高,从3-9月降低;NH₄⁺-N浓度从10月-次年5月降低;SiO₃^2--Si浓度从11月-次年5月降低,从5-9月持续升高.营养盐浓度的时间变化受有机质的矿化分解、水体的季节性混合、浮游植物的吸收、降雨的输入等多种因素的综合影响.     

Soluble salt deposit in the Nihewan beds and its environmental significance

Observation and experimental analysis of soluble salt deposit along four profiles across the strata deposited in Nihewan paleolake basin enabled us to recognize the nature and evolution stages of the Nihewan paleolake and its significance in stratigraphical division and pa-leo-environmental reconstruction. The Nihewan paleolake was at least a weak-saline to semi-saline lake and represents an intracontinental lake in the semi-arid region. The lower member of sedimentary strata in the paleolake contains gypsum layer and gypsum lamellae. Soluble salt is mainly composed of SO ₄ ^2- and Ca²⁺ ions, representing a trend of the paleolake evolving into a stage of sulfate lake. The upper member of the strata has predominantly Cl^-, K⁺, and Na⁺ ions in soluble salt, indicating a starting development of the paleolake to chlorite lake, but no salt rock was deposited, indicating a drying trend of the area.     

粤东五华河流域的化学风化与CO2吸收

基于对粤东五华河干流和支流水体的物理、化学组成测试数据,应用质量平衡法和相关分析法探讨湿热山地丘陵地区岩石化学风化过程对大气CO₂的吸收.结果表明:五华河水体的总溶解性固体含量(77.11 mg/L)接近于世界河流的平均值(65 mg/L);离子组成以Ca²⁺、Na⁺和HCO₃^-为主,可溶性Si次之.五华河流域化学径流组成主要源自硅酸盐矿物化学风化过程的贡献,碳酸盐矿物的贡献较少;大气和土壤CO₂是流域内岩石化学风化的主要侵蚀介质.与同一气候带其他河流相比较,五华河流域岩石化学风化过程对大气CO₂的吸收通量(2.14×105mol/(km²·a))较低,这主要是由于流域内缺乏碳酸盐岩所导致.     

新疆艾比湖干涸湖底不同景观单元蒸发盐分布与变化特征

盐尘暴是由干旱、半干旱区尾闾湖干涸湖底及其附近盐质荒漠风蚀所导致的一种灾害性极强的天气现象.盐尘主要来自风蚀过程中干涸湖底盐分的释放.由于干涸湖底不同的植被覆盖状况,导致风蚀过程中盐分损失不同.为了解风蚀过程中不同景观单元下盐分分布与变化特征,选择艾比湖干涸湖底自然状态下典型的6种景观单元(胡杨林带(Landscape 1,简写为L1)、乔本结合带(L2)、草本结合带(L3)、芦苇荒漠带(L4)、梭梭荒漠带(L5)、无植被覆盖(L6)),于2011年6月初和10月初2次采集沉积物样品,运用方差分析方法,研究各个景观单元下盐分的分布与季节变化特征.结果表明:1)2次采样不同景观单元0~30 cm和30~60 cm处阳离子Na⁺、K⁺、Mg²⁺含量均存在显著差异,其中Na⁺含量存在极显著差异且含量最高,而不同景观单元0~30 cm和30~60 cm处阴离子Cl^-、SO₄^2-含量均存在显著差异,CO₃^2-、HCO₃^-含量甚微;2)干涸湖底沉积物的主要盐分类型是NaCl,其次是CaSO₄,其它盐分含量较小,且不同景观单元相同深度沉积物盐分含量存在显著差异.无论是盐分离子组成还是含量,L5均最高,其次是L6,而L2均最低.随着深度的增加,不同景观单元沉积物中的盐分含量均呈现降低的趋势.随着时间变化,景观单元L2、L3、L4、L5、L6盐分含量有不同程度的增加,而L1盐分含量减少;3)在小尺度范围内,局地气候条件相对均一,地下水矿化度、地下水埋深及沉积物性质差别不大,不同景观类型是影响盐分表聚的主要因素.     

巴丹吉林沙漠湖泊水化学空间分布特征

通过对巴丹吉林沙漠腹地拐子湖-地质公园一线51个湖泊水,8个泉水,12个井水及1个雨水水样的水化学成分分析,初步探讨了沙漠湖泊水化学分布特征及其影响因素.结果表明由东南边缘至腹地湖泊总体上依次呈硫酸盐型-碳酸盐型-氯化物型分布.东南边缘以Na+、Cl-、SO24-为主的湖泊因矿化度分异,形成Ca2+、Mg2+含量不同的三种亚型,其中高矿化度的Na-Cl-(SO4)型湖泊在腹地湖泊群中也有出现,表现出地理上的不连续分布;边缘若干湖泊受局部地理环境的影响水离子多含Na+、Cl-、CO32-+HCO3-.综合分析表明湖泊水化学型的空间分异与区域气候差异和气候变化有关,湖水直接或间接地接受当地降水补给,但不排除外源地下水补给对其有一定贡献.通过对比不同时段部分沙漠湖泊水化学特征发现近十年以来腹地湖泊补给源或受气候干暖化影响使其水化学特性较边缘湖泊的变化大.     

喀斯特水库水化学特征及对无机碳沉积通量的指示

为探究筑坝后不同水库物理、化学、生物过程对水化学和碳循环的影响,本研究对贵州三岔河流域的平寨水库、普定水库以及猫跳河流域的红枫湖水库进行研究,于2018年3月2019年1月分别在入库河流和库区采集了分层水样和沉降颗粒物,并探究水中主要离子及颗粒物通量的时空变化特征及其控制因素.结果表明,水体主要离子的主要来源受碳酸盐溶解影响,并且离子浓度受光合作用控制.红枫湖水库水体水化学类型为Ca-Mg-HCO₃-SO₄型,普定水库、平寨水库水化学类型均为Ca-HCO₃-SO₄.夏季藻类光合作用诱导碳酸盐沉淀导致水体表层Ca²⁺、HCO₃^-及溶解态Si浓度降低,其降低幅度分别为20.87%~44.25%、33.12%~51.18%、48.55%~96.34%.此外,藻类光合作用也影响C、N、Si等生源要素间的化学计量关系.Mg²⁺/Ca²⁺比值在水体垂向剖面上主要受碳酸钙沉淀的控制,而在不同水库之间则主要受流域岩性的控制.根据沉积物捕获器通量计算的平寨水库、普定水库、红枫湖水库夏季颗粒无机碳沉积通量分别为0.74、1.36、0.27 t/（km²·d）,而根据水体Ca²⁺浓度降低计算的通量分别为0.31~0.64、0.35~0.99、0.09~0.29 t/（km²·d）,根据水体HCO₃^-浓度降低计算的通量分别为0.30~0.65、0.29~1.26、0.12~0.33 t/（km²·d）.其红枫湖水库无机碳沉降通量的实测值与计算值接近,而平寨、普定水库实际沉降通量高于计算值,这可能是有外源输入导致.因此,利用水化学分层数据能对喀斯特水库中的无机碳沉降通量进行合理估算,并且能够得到较好的估算结果,从而指示碳循环的过程.     

青藏高原盐湖资源的开发利用

本文首先介绍了青藏高原盐湖的基本概况,分布特征;重点叙述了该区盐湖自然资源的类型、盐类沉积矿物组合,卤水的水化学成分,盐湖资源的规模和开发利用现状;提出了今后开发利用盐湖资源的方向和途径。     

The Precipitation Chemistry over Central Bohemia: Attempt to Estimate the Sources and Pathways

An attempt to indicate the sources and pathways of selected chemical substances in precipitation over central Bohemia was accomplished with help of bulk samples, collected in a forested rural landscape approx. 30 km SE from Prague, capital of the Czech Republic. Samples have been collected monthly throughout the 1990s. They were analyzed to determine the concentration of selected major cations and anions (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, NH₄ ⁺, SO₄ ^2-, NO₃ ^-, Cl^-), as well as several minor and trace elements (Al, As, Be, Cd, Cu, Fe, Mn, Pb, Sr, Zn, F^-).Set of the bulk samples shows strong mutual correlation of the main acidifiers - compounds of N, S (and F). Good correlation occurs also at the typical lithogenic elements Al, K, Na, Ca, Mg, Sr, and the typical elements originating from the flue gases of the combustion chambers burning low quality brown coal - As, (Be), Cd, Cu, Pb, and Zn. The only strong correlation of Cl with Na (and Mg) indicates that majority of these elements originates from the oceanic spray. The content of pollutants in precipitation depends on the air masses types and on the rout of their approach to the sampling site. The typing of synoptic situations was employed for the determination of the air masses types and routs and of the corresponding fronts and precipitation fields.     

Physical structure features of the crust at southeast region of Tibetan Plateau

Chemical reactions of plagioclase, biotite and their single minerals, as well as a mineral mixture of (plagioclase+biotite+quartz), with KCl and (KCl+KHCO₃) solutions were carried out at 150–400°C and 50–80 MPa. Experiments show that alkaline fluid promotes plagioclase’s changing into potash feldspar, while acid fluid helps plagioclase, potash feldspar and biotite alteration form chlorite and sericite. After chemical reaction the acidity-alkalinity of solutions often changes reversely. It was observed that gold dissolved from the tube wall and recrystallized on the surfaces of biotite and pyrite. Therefore the transportation and enrichment of gold are related to the elementary effect of the fluid-mineral interfaces. Fe³⁺-Fe²⁺, as an oxidition-reduction agent, and volatile components Cl^- and CO₂ play important roles in the reaction process     

无机盐改性对沸石覆盖技术控制底泥氮磷释放的影响研究

通过试验,考察了无机盐改性对沸石覆盖控制底泥氮磷释放效果的影响,并对沸石覆盖技术控制底泥氮磷释放的机理进行初步探讨,结果表明:①NaCl及CaCl2改性对沸石吸附氨氮的性能影响不大;CaCl2改性可以提高沸石Ca2 的交换量而降低Na 的交换量,NaCl改性则可以明显降低Ca2 的交换量和增加Na 的交换量.②NaCl及CaCl2改性对沸石覆盖技术控制底泥氨氮的释放影响不大,而对控制底泥磷的释放则影响较大,沸石覆盖控制底泥磷释放效率从大到小依次为CaCl2改性沸石＞天然沸石＞NaCl改性沸石.③沸石覆盖技术控制底泥氨氮释放的机理为沸石的物理吸附和阳离子交换作用,控制底泥磷释放的机理包括沸石的机械阻挡作用和沸石与铵所交换出来的Ca2 对磷酸盐的固定作用.