镉的地球化学研究现状及展望

镉是重金属有毒元素,其环境污染一直是众多学者研究的焦点。近年来研究发现,镉等分散元素并不“分散”,它在特定的条件下会富集,甚至形成独立矿床或矿体,因此有必要对镉等分散元素的地球化学行为进行重新认识和再研究。本文介绍了有关镉的分布和赋存状态的一些研究进展,总结了我国镉矿资源的分布及特点和地球化学研究现状,提出应加强镉的超常富集机制、铅锌矿床表生地球化学过程中镉的释放及其对环境的影响方面的研究。     

微量元素在煤中的赋存状态

煤中微量元素的赋存状态决定了元素在煤加工利用和在表生条件下的地球化学行为,但煤中同一种元素可以有不同形式的赋存状态,不同的元素也可以拥有同一种赋存状态。煤中如黄铁矿、方铅矿等各种硫化物中含有的环境有害元素最多,在我国西南地区一些煤田的煤层中部分元素如Ge,As和S等则具有较高的有机亲合性,增加了洗选去除的难度,环境效应也更大。     

扬子地台西缘震旦系一下寒武统黑色页岩中磷块岩环境地球化学分析

本文分析了扬子地台西缘黑色页岩中磷块岩的主、微量元素地球化学特征,以及磷块岩中重金属的分布和赋存特征,探讨了富镉磷块岩的元素组成及其环境效应.结果 表明,扬子地台西缘磷块岩富含P2O5、CaO等化学成因组分,而亏损SiO2 TiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O等碎屑组分.根据重金属富集特征,这些磷块岩可分为高富镉磷块岩和低富镉磷块岩,湘西和黔东北磷块岩属于高富镉磷块岩.高富镉磷块岩明显富集Cd、Mo、U、Ni、V、Co、Pb等重金属,为环境重金属污染源.磷块岩中Cd等重金属赋存于黄铁矿等硫化物矿物中,故在磷肥加工过程中去除黄铁矿等硫化物矿物,是预防磷肥施用导致的重金属污染的重要措施.     

表生地球化学数据库及大数据研究进展

表生地球化学是研究地球表层系统的交叉学科,与气候、环境、人类活动等密切相关.随着大数据时代的来临,表生地球化学正面临着新的机遇和挑战.为了给深时数字地球(Deep-time Digital Earth,DDE)科学计划的数据平台建设提供借鉴和参考,文章对现有的表生地球化学领域的数据及其数据库进行了初步调研.结果表明,表...     

金属硫化物尾矿中镉的赋存状态、迁移富集机制及其污染防治

<正>铅锌矿山的开采将地下一定深度的矿物暴露于地表环境,致使矿物的化学组成和物理状态改变,加大了(重)金属向环境的释放通量,对人和动植物的危害显得异常突出,引发的环境污染问题尤为严重。其主要是由于铅锌矿床中伴生的镉等重金属有毒元素向环境释放,而这一过程主要是是在表生地球化学条件下发生的。重金属     

表生地球化学研究现状及进展

在界定表生地球化学研究对象及内容的基础上 ,总结了表生地球化学的五种研究方法 ,其中非常规研究方法将占据重要地位 ,整体论是各种研究方法的基础。同时 ,对国内外表生地球化学研究的现状及进展进行综述与分析。区分了狭义表生地球化学与广义表生地球化学的研究范围 ,提出二者协调与整合发展是 2 1世纪表生地球化学研究发展的趋势 ,也是其在地球系统科学研究和实施“可持续发展”战略中发挥重要作用的关键     

甘南高寒草甸景观区金的表生地球化学特征

主要阐述了高寒草甸景观区金的表生地球化学特征,以及制约金的表生地球化学异常发育的表生景观因素。研究表明,在对区域化探异常评价时,应将它与所处的地质、表生地球化学环境作为一个整体看待,交有利的环境标志转化为异常的评价指标,提高金矿勘查水平和找矿效率。     

云南金顶超大型铅锌矿床岩(矿)石中镉的分布及富集特征

镉是世界上公认的13种优先考虑的污染元素(Keith and Telliard,1979)和被俗称的重金属"五毒"之一.20世纪60年代日本发生"痛痛病"中毒事件以来,镉的环境污染问题得到了普遍关注(Azcue,1999).北美、北欧和东亚均发生了因铅锌矿山的不合理开采造成的镉生态环境污染问题(Ma和van der Voet,1993;Smolders等,2003).铅锌矿床是镉富集最常见的场所(Ye和Liu,1999),而闪锌矿可构成富镉的工业矿物(Leach,1995).云南金顶铅锌矿是我国最大的铅锌矿床,长时间大规模的矿业活动导致大量镉等重金属元素从矿石中释放出来并向表生环境迁移,给当地生态环境造成了污染.本文分析了金顶矿区围岩-原生矿-氧化矿中镉的地球化学特征,讨论了镉在矿(岩)中的富集规律,为铅锌类矿山伴生元素镉的环境污染防治提供了理论依据.     

勘查地球化学中的表生地球化学研究

众所周知,地球化学找矿方法在找矿手段中占有越来越重要的地位.但是每一种地球化学方法的找矿效果是不尽相同的.B·A·格鲁霍夫1978年的统计资料表明,在苏联,各种次生地球化学异常验证的见矿率低于原生异常.历史最为悠久的次生晕普查方法,异常验证的见矿率最低(见表).在我国,虽然尚未见到准确的统计数字,估计基本情况是类似的.造成这种现象的原因是多方面的,但主要是由于地球化学找矿人员对表生环境的地球化学特点缺乏系统、深入的分析和研究,对于表生环境中地球化学异常形成过程的复杂性及指示元     

环境有机地球化学初探

从分子有机地球化学与全球变化以及有毒有害难降解有机化合物的表生地球化学作用两个方面，探讨了环境地学与有机地球化学学科分支新领域──环境有机地球化学所研究的主要内容。文中列举了两个研究实例，一是应用分子标志物方法研究了北京、贵阳和广州三城市大气飘尘可溶有机质组成的成因；另一例是在广州市大气飘尘、水和底泥样品中鉴定出属于美国ＥＰＡ优先控制的有毒有害有机污染物，并探讨了这些毒害有机物在环境中气、液、固界面间可能存在的表生地球化学过程。     

甘南高寒草甸景观区金的表生地球化学特征

阐述了高寒草甸景观区金的表生地球化学特征,以及制约金的表生地球化学异常发育的表生和景观因素。研究表明,在对区域化探异常评价时,应将它与所处的地质、一胜地球化学环境作为一个整体看待,将有利的环境标志转化为异常的评价指标,提高金矿勘查水平和找矿效率。     

Au的表生地球化学特征及其在异常评价中的意义

地下水、地表水、土壤、水系沉积物等表生介质中,Au主要以6种相态存在,即水溶相、表面吸附相、有机相、自然金相、铁锰氧化物相和硫化物相。表生环境下Au更多地表现出亲铁性,但也具有一定的亲硫性。研究表明,不同景观区Au表生异常的形成机制和赋存层位不同。在表生异常实际评价过程中,分析工作区的地质地理景观环境,从研究异常地段表生环境参数(pH、Eh、Ec、温度、降雨量等)入手,明确异常元素的表生地球化学特征,分析成晕机制,在综合地质因素的基础上对异常进行系统精细的评价。通过对黄家湾地区Au表生异常的研究评价,认为在评价Au的表生异常时,结合Au的表生迁移富集规律,采用异常确证→相态分析→判断评序→检查评价→工作验证的方法程序,能够取得较好的异常评价找矿效果。     

老挝南部波罗芬高原玄武岩砖红壤风化壳微量元素地球化学特征

老挝南部波罗芬高原分布大面积新生代玄武岩,并一直在缓慢抬升,由于老挝地属热带季风气候,炎热和高降雨量作用,形成了砖红壤风化壳,厚度在25m以上.论述了风化壳中20种微量元素分散富集规律,大部分微量元素在表生环境下的化学活动性符合元素在氧化环境和酸性环境中的元素活动规律.     

长江下游沿岸镉生态地球化学研究

为了研究镉在长江下游环境介质中的空间分布、化学形态分布等生态地球化学特征,对长江悬浮物、沉积物、冲积洲和沿岸土壤以及长江沿岸蔬菜水稻等作物进行了系统采样分析,采用AAS、ICP-MS等方法分析了这些环境介质中镉的总量,并利用BCR三步提取法分析了沉积物中镉的形态分布特征.主要结果和结论如下:     

煤矸石-水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究

煤矸石—水相互作用的溶解动力学及其环境地球化学效应研究党志（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词水—岩作用煤矸石地球化学动力学采煤矿区复垦环境效应收稿日期：１９９７－３－１０作者简介：党志男１９６２年生博士生环境地球化学煤矸石以其量多、...     

风化剥蚀区与沉积区元素对比值的生态地球化学环境意义(Ⅰ)——以洞庭湖流域的红土和沉积物为例

地球化学研究中常选择两个或两组地球化学性质相近、在地球化学过程中相对比例较稳定、并对外源输入敏感的元素(称为"元素对")计算比值,进行示踪研究、过程及环境恢复、人为因素识别等.但在表生地球化学环境研究中,对同一比值的涵义表述,不同研究者认识并不一致,甚至大相径庭.     

云南金顶超大型铅锌矿区水系沉积物中镉的形态分析

金顶矿区长期的矿业活动造成矿区水系沉积物严重污染.通过沉积物中Cd的化学形态分析发现:矿区沉积物中Cd元素形态主要以可还原态为主,其次为可氧化态Cd、残渣态Cd和弱酸提取态Cd.沉积物中Cd的形态特征受污染源的控制.当沉积物受氧化矿为主体的污染源控制时,镉的弱酸提取态和可还原态相对较高(占总金属量的90%以上),而当沉积物受硫化矿为主体污染源控制时.镉的弱酸提取态和可还原态相对较低(仅占总金属量的20%左右).池江水系沉积物中Cd的弱酸提取态占相当大比例(占金属总量的18.8%),在表生环境中极易释放出来并污染水体,对矿区乃至矿区下游流域生态环境构成直接的危害.     

中国西南低温成矿域铊(含铊)矿床某些找矿问题研究

由于中国西南低温成矿域独特的地质成矿环境,从而形成了矿种齐全,不同规模的矿床组合,特别是大型和超大型金属矿床组合.它们包括Tl、Hg、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Cd、Ge、Sn、Au和Ag等在内的一套亲铜族元素组合的系列矿床.在矿产资源紧缺的今天,研究它们的成矿和找矿问题尤显重要.基于对Tl的亲硫亲砷性质、区域地质成矿环境、表生地球化学循环和生物地球化学研究,本文以铊矿床为例,从铊(含铊)矿物、元素组合、多岩性岩、生物成矿和表生地球化学5个方面对铊(含铊)矿床找矿某些问题进行阐述.     

多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)吸附Cu2+的实验研究

细菌表面往往存在多种化学基团,能够通过吸附作用影响环境流体中金属元素的活动性,从而与表生条件下的元素富集、矿物成核结晶等地球化学过程密不可分。为了深入认识细菌吸附作用的地球化学意义和环境效应,揭示细菌吸附金属离子的热力学行为,选择了多粘芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为研究细菌,系统开展了滴定实验和Cu2 吸附实验。通过连续酸滴定方法分析了细菌表面的化学特征,发现多粘芽孢杆菌在pH值为7.54~6.50范围内,表面带负电荷,表现出质子吸附行为;设计开展了Cu2 吸附实验,发现溶液的pH值对Cu2 吸附有一定影响,可能存在Cu2 与细菌表面质子的交换作用;根据Cu2 吸附等温线拟合计算,发现吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附模型,根据Langmuir模型计算得到每个细胞的Cu2 饱和吸附量高达1.69×10-7mg。     

区域地球化学异常评价的现状及其存在的问题

区域地球化学异常评价是勘查地球化学长期以来面临的主要问题，目前通常采用的评价方法基本上包括地球化学异常的不同地质一构造单元评价法和多元素定量化评价指标法等8种方法。这些异常评价方法缺乏从成岩成矿系统的发展演化上去认识异常的表象与本质，关于表生因素对异常的制约和异常形成机制及异常产生的地质一地球化学环境的研究不够，只是提取和利用异常本身的信息。因此，研究成矿及矿化指示元素在原生带和表生带不同介质中的赋存相态、相对比例，总结其在不同景观环境下的迁移聚散规律，并在此基础上分析表生异常形成机制，系统剖析控制异常发育的各种内、外因素，进而选择区域异常评价指标，建立定性与定量相结合的区域异常评价指标体系，是区域地球化学异常评价的新思路。