Synthesis and characterization of Al<Subscript>13</Subscript>-oxalate gel with Keggin structure

In this study, the Al₁₃-oxalate gel synthesized from Al₁₃ solution was characterized by XRD, FTIR and MAS ²⁷Al NMR. The results are: 1) the gel shows obvious XRD diffraction peaks, which is different from common Al gels and their oxalate precipitations; 2) the peak of Al-O stretch vibration of Al₁₃-oxalate complexes at 810 cm⁻¹ indicates that the gel was formed directly by the complexes, and the characteristic peaks of IR and solid-state NMR respectively occur at 725 cm⁻¹ and ∼6.1×10⁻⁵ chemical shift, which are respectively assigned to (Al-O)_Td vibration and (Al-O)₄ tetrahedron, suggesting that the gel has a unique Keggin structure; 3) Al₁₃ polyoxocation can directly form gel with oxalate, even in a high-pH environment (=7.8). This finding provides new evidence for the universality of Al₁₃ in natural environments. Through chemical analysis, the chemical formula of the gel was determined to be AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂(C₂O₄)_7/2.     

环境中氟的来源及健康风险评估研究进展

氟是存在于自然环境中的一种人体必需的微量元素,其在环境中的缺乏或过剩可能导致健康问题。本文综述了氟在自然界如大气、岩石、土壤、水体、植物中的来源,分析了其形态及含量受环境影响的因素如地形、雨水淋溶、土壤母质、土壤酸碱度、土壤有机质等。氟的来源广泛,目前全球超过2.6亿人受氟带来的环境问题影响,因此开展健康风险评估具有重要意义。氟的健康风险评估常用的风险评估模型有危害系数（Hazard Quotient）、危害指数（Hazard Index）,概率方法也常运用于风险分析中,目前还出现应用多途径暴露评估法对氟进行评估,不确定性和灵敏度的研究对于评估模型尤为关键。本文比较了传统模型的可行性和局限性,认为确定氟富集的途径,完善复合暴露评估的模式,考虑氟摄入的生物有效性,对于氟的健康风险评估十分必要;氟的健康风险评估下一步的研究还可以趋向于使用模型对氟的风险进行预测;对于氟的来源、赋存状态、迁移途径以及含量影响因素等仍然需要深入了解,全面评估其带来的健康风险。     

潘一矿13-1煤层防水煤柱重新留设初探

通过对矿井构造地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型、基岩风化带特征等分析,对１３—１煤层原８０ｍ防水煤柱进行了重新留设,并给出了不同情况下防水煤柱的计算公式,对进一步回收煤炭资源,提高经济效益有实际意义     

可可西里古湖泊沉积物有机碳δ13C变化特征及其影响因素

文章选择青藏高原腹地可可西里边缘地区古湖泊为研究对象,通过对湖泊沉积物有机碳、氮和粒度等分析,对中更新世以来BDQ06孔湖泊沉积物有机碳同位素的波动特征及其影响因素进行了分析。结果表明:湖泊沉积物有机质以湖泊自生植物为主,有机碳同位素的大小主要指示挺水植物与沉水植物的比例,进而指示湖泊水体大小的变化。沉积物C/N值较低时;碳同位素偏重阶段,湖泊沉积物以沉水植物为主,植物主要利用水中溶解的CO₂进行光合作用,因此有机碳同位素偏正,指示湖泊水体较大,环境条件较好;碳同位素偏负阶段,湖泊沉积物以挺水植物和浮游生物为主,植物主要利用大气中CO₂作为碳源,类似于C3植物,碳同位素偏轻,指示湖泊水体较小,气候偏干。其中在岩芯的部分层位有机碳δ13C曲线出现几个明显偏低的位置,对应的C/N>10,说明此时段有大量陆源高等植物进入湖泊,并不是由挺水植物和浮游植物所造成的。     

土壤中硒的生物有效性表征方法及影响因素研究进展

硒是人体必需的微量元素之一。土壤-植物体系是人体摄入硒的主要途径,但尚缺乏准确评价土壤中硒生物有效性的通用方法,且影响因素也复杂多样, 这些问题制约了富硒土地资源的利用。本文通过追踪近年来国内外研究成果,系统地总结及比较了化学提取法、梯度扩散薄膜法、区域尺度硒生物有效性评价方法的优缺点。传统的化学提取法如单一提取和顺序提取在一定程度上能够表征土壤中生物有效性硒,但提取过程中存在影响因素多和提取不完全等问题。梯度扩散薄膜技术(DGT)能够模拟植物的根系吸收过程,相比顺序提取能更好地表征硒的生物有效性,但由于复杂的自然体系和不同元素结合相的差异,野外原位表征技术上仍存在难度。通过大规模的农作物-根系土样本,建立土壤-农作物硒元素评价模型,模型参数为影响土壤硒有效性的理化指标(如土壤酸碱度、有机质含量、土壤硒总量等),能较好地预测区域尺度上硒生物有效性。本文还总结了影响植物吸收土壤中硒的因素如地形、土壤类型、硒的存在形态、土壤理化性质、植物种类、土壤老化等,认为地形和土壤类型、硒的存在形态、酸碱度和有机质是影响有效硒的主要因素,植物种类与土壤老化为次要因素。完善DGT等原位分析检测技术、改进元素形态分析方法是未来发展的重要方向。     

铝硅酸盐矿物和玻璃中Al的配位与局部结构

利用同步辐射的AlK边X射线吸收近进结构（XANES）谱研究了刚玉和铝硅酸盐矿物（蓝晶石,红柱石,夕线石和钠长石）中Al的配位与局部结构,证明该方法可以作为新的结构探针研究结构未知体系中Al的配位与局部结构。例如,Al的K边XANES谱证明在室温压条件,钠长石玻璃中的Al保持为四面体配位（AlIV）,局部结构与钠长石晶体中的Al相似;尽管硬玉晶体中的Al为八面体配位,但硬玉玻璃中的Al变为四面体配位（AlIV）。而在相同的高温压条件（4．4GPa,1575C）下制备的硬玉-钠长石玻璃系列中,压力引起四面体配位的Al变成五次（Alv）和六次配位（AlVl）,且五次和六次配位Al的比例随玻璃中硬玉含量的增加而增大。     

环境中硒形态分析方法的研究进展

硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础,其研究方法一般分为直接和间接法。本文总结了环境中硒形态的研究方法,特别是对环境样品中常用的硒形态分析技术——连续化学浸提技术作了全面详细的讨论,并综述了其它硒形态分析方法的最新动态。     

ⅣAl和ⅥAl对硅酸盐拉曼光谱高频区的影响

Raman光谱作为现代物质结构研究的重要方法之一,广泛应用于硅酸盐矿物结构研究领域,已经取得了长足的进展.在硅酸盐矿物和材料研究中,由于铝的双重作用,铝硅酸盐结构的研究成为光谱学关注的一个焦点,也是冶金、陶瓷、玻璃和地学等领域最为重要的研究课题[1].     

潘—矿13-1煤层防水煤柱留设影响因素分析及重新留设意义

通过对矿井构造地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型、基岩风化带特征的分析,对１３－１煤层原８０ｍ防水煤柱进行了重新留设,并给出了不同情况下防水煤柱的计算公式,且满足生产实际需要,这对进一步回收煤炭资源、提高经济效益有重要意义。     

球粒陨石中富Ca、Al包体成因研究进展与演化模式

富Ca、Al包体(简称CAI)形成于太阳星云演化的最初始阶段,其成因模式主要包括:气—固凝聚、熔融结晶和部分熔融以及高温蒸发作用等。最近,通过对不同球粒陨石化学群中的CAI进行岩石学特征对比研究,发现不同化学群中的CAI具有相似的大小和类型分布特征,表明不同球粒陨石化学群中的CAI极可能具有相似的起源。该结果,与前人的氧同位素、Al—Mg同位素体系以及稀土元素等研究得到的结论一致。不同球粒陨石化学群中的CAI具有相似的成因,并很可能形成于太阳星云的相同区域,随后迁移到不同球粒陨石群的吸积区域。     

Structural change and mineralogical transformation mechanism of aluminum hydroxide gels from forced hydrolysis Al（Ⅲ） solutions containing AlO4Al12（OH）24（H2O）12^7＋ polyoxycation during aging

The structural change and mineralogy of Al gel during aging time were investigated by using spectroscopy techniques. The results indicated that: 1) the aggregation extent of solution-gel system increases with aging time, and the structure of amorphous gel becomes more short-ordered; 2) after six months, the gel formats nordstrandite and little gibbsite; 3) a marked decrease in the number of (Al-OH)_oh bands occurring at 610 cm⁻¹ and increase in the number of (Al-OH₂)_oh bands occurring at 555 cm⁻¹ indicate that the gel undergoes rearrangement-like process during aging; 4) the gel constantly contains Al-O tetrahedron of Keggin structure, but the signal peak occurring at ≈61×10⁻⁶ of ²⁷Al MAS NMR have a slight shift to downfield with aging time. A mineralogical transformation mechanism for hydrolysis Al(III) solution was proposed.     

聚煤环境对煤岩中形态硫赋存的影响

对煤中形态硫的分析测试结果表明,１）碳酸盐台地潮坪成因的煤以有机硫为主,黄铁矿硫占少数,但其类型、产状多样,全硫含量在剖面上虽有波动变化,但幅度较小,硫分布模式说明成煤环境受海水影响强烈且持久稳定。２）下三角洲平原泥炭沼泽成因的煤属以黄铁矿硫为主的高硫煤,按形态和产状可分５种类型的黄铁矿,煤层剖面上全硫含量由底到顶部逐渐增加,说明成煤环境亦受海水影响强烈,但有一逐渐增强的过程。３）上三角洲平原沼泽成因煤为富有机硫的低硫煤,黄铁矿量少、类型单调,全硫含量在煤层剖面上的变化为顶底高、中部低,表明煤层顶、底板性质控制着煤中硫的分布。     

羟基铁铝柱撑蒙脱石Keggin结构的稳定性

本文利用Ｋｅｇｇｉｎ结构可以发生类质同象置的性质,制备了含过渡金属离子Ｆｅ的羟基铁铝撑蒙脱石。     

FDI对地区资源环境影响的研究进展评述

外商直接投资（FDI）的流入在为发展中国家带来资金和技术、促进经济增长的同时,也由于其趋利性以及发达国家与发展中国家在环境标准、环境管制和环保理念上的差异,为资源消耗与污染型产业从发达国家转移到发展中国家提供了可能。因此,FDI与地区资源环境的问题日益得到重视,逐渐成为国际社会关注的焦点问题。文章从宏观和微观两个角度系统总结了FDI对资金流入地区的资源环境效应,在此基础上对国内外学者在该领域的研究进展进行了详细述评,最后提出了未来FDI与资源环境关系还需要在环境管制、社会责任以及跨国公司的环境行为等方面加强研究。     

海洋溶解态黑碳的研究进展

溶解态黑碳(DBC)作为黑碳(BC)降解的中间产物,是海洋溶解有机碳碳库的重要组分,涉及全球海洋碳收支并进一步影响全球气候变化;是有色溶解有机质的重要组分,可改变水体光学环境从而对生态系统产生影响;也是一类良好的有机配体,在环境中易与金属离子形成络合物从而影响金属污染物的行为与毒性。鉴于其在气候变化、生态和环境等方面的重要影响,近年来研究者越来越关注DBC,并取得了一些基础性成果。目前,在DBC的定性认识上还存在一些模糊区域,所以DBC还没有一个明确的定义,DBC只是一个术语,特指一类由浓缩稠环母体和亲水性取代基(主要为羧基)组成的复杂有机物。在DBC的来源方面,已有证据证明BC降解能够产生DBC;但DBC很可能还存在其他来源,仍需进一步研究确认。DBC主要随水体进行迁移,并已观察到了DBC的降解现象,但目前对DBC的降解机理及速率仍不了解。在定量分析方法上,由于DBC的极性很强,且与其共存的基质相当复杂,分析DBC具有很大的挑战,其中苯多羧酸分子标志物法(BPCA)是定量分析DBC很有前景的方法之一,但目前仍存在一些难点需要解决。DBC在全球不同水体中含量变化很大,但目前的数据相当有限,不足以全面评估DBC的储量和循环周期。从DBC的定性识别、来源、迁移转化、定量分析及含量分布等方面综述DBC的研究进展,重点讨论BPCA法定量DBC的研究现状及存在问题,并展望DBC的研究方向。     

植物地境及物种地境稳定层

植物地境是其生境的重要组成部分.地境结构的系统分析应作为探索植物与其地境生态关系的重要手段之一.植物地境具有鲜明的耗散结构特征, 内部的宏观稳定性和层次性是适应外界环境的自组织结果, 并与植物根群的“层片”结构相契合.每一“层片”代表一个特定的地下小环境.若地境具有多个“层片”, 说明该地境拥有可被多种植物利用的多样小环境.根群作为根系的主功能区, 是联系植物与地境的纽带.与植物的根系相比, 根群的“层片”现象更清晰.通过根群的“层片”, 不同植物实现资源分割, 避免过激竞争, 能够长期共存.基于地境耗散结构特征分析和各物种根群所处深度范围的统计结果, 首次建立了物种地境稳定层的概念.某一物种根群所处的位置即为该物种的地境稳定层.物种地境稳定层可作为地境生态功能分层的基本单位.较之地境全剖面各指标的平均值, 地境稳定层内理化指标组态更为真实地反映了植物生存的地下环境, 可用以确定物种的生存域; 不同植物的生理和生活习性是对其稳定层内指标组态量值及动态变化规律的一种响应; 地境所能提供的稳定层的多寡及组态对地表植物群落的结构具有一定的控制作用; 地境稳定层的消失和产生, 可导致对应物种的消亡和入侵, 造成植物群落的演替.      

陆生植物氮同位素组成与气候环境变化研究进展

近年来,由于植物氮同位素组成(δ15N)记载了气候环境变化的信息,因而被广泛应用于全球变化研究中,成为古气候环境再造和了解现代气候环境变化信息的有力工具。然而,人们对气候环境引起的δ15N变化及其指示的气候环境意义并不完全清楚,这就有可能限制植物δ15N在古气候环境变化等领域研究中的应用。在概述植物氮同位素分馏和植物不同氮源的氮同位素分布的基础上,分析了温度、降水、大气CO2浓度和海拔高度等气候环境因子对陆生植物δ15N的影响以及它们的关系。指出了目前研究中存在的问题及其研究前景,认为在全球变化研究中利用植物氮同位素技术不仅可以重建古气候环境(如重建大气CO2浓度变化),揭示历史时期温度、降水的变化,而且还可以在一定的时间和空间上综合反映生态系统氮循环的特征。     

外来种入侵现象、问题及研究重点

外来入侵种已在全世界范围内广泛传播,引起极大的社会、经济和生态问题。这些物种严重威胁着生态系统的结构与功能,破坏了生态系统的完整性,加速物种灭绝,造成生物多样性的丧失。中国也同样面临着外来种入侵的严峻问题,目前共查明有283种外来入侵种。这些外来入侵种已给中国经济带来了巨大损失,据初略估算,其经济损失每年约为144.8亿美元。结合外来种入侵所造成的问题及该领域的研究进展,提出了进一步加强入侵机理、扩散过程和入侵生态效应的理论研究,建议尽早建立外来种数据库与早期预警系统,呼吁外来物种对生态系统的食物网结构、物种多样性和生态系统功能的影响等问题是我国应当优先开展的研究工作。