用海岸线分形计算方法对气候变化复杂性的初步研究——以渭南黄土剖面碳酸盐质量分数为例

许多气候环境变化曲线像自然界的曲线一样存在复杂的变化。尝试用计算海岸线分形维数的方法分析了渭南黄土剖面碳酸盐质量分数变化轨迹的分形特征,发现其中也存在分形维数,这种分数维也可以用来表示碳酸盐质量分数变化的复杂性。渭南黄土剖面碳酸盐质量分数变化轨迹的分形存在两段性,而且在黄土和古土壤中也存在差异     

黄土风化成土过程中主要元素迁移序列

主要研究了渭南黄土剖面中主要化学组分的分布特征、影响因素以及它们在风化成土过程中的迁移富集规律。结果表明：（１）在剖面中随着黄土与古土壤层的交替叠复,各组分含量由低－高或由高－低呈周期性变化。（２）碳酸盐含量的剧烈变化是影响黄土元素分布特征极为重要的因素,古土壤中一些组分的含量增高,主要是碳酸盐被强烈淋滤造成的相对富集。（３）在黄土风化成土过程中,ＣａＣＯ３、ＳｉＯ２、ＦｅＯ、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ     

矿物对金属离子的竞争吸附实验研究

CaCO_3、石英、针铁矿、三水铝矿、高岭土、蒙脱石、水云母等矿物对Ag+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Cr3+金属离子的竞争吸附实验研究表明，在近中性低离子强度溶液中，矿物单位表面积吸附金属离子的大小顺序是：CaCO3＞石英＞水云母＞高岭土＞蒙脱石＞针铁矿＞三水铝矿。这些矿物可分成3组：第一组的矿物有石英、针铁矿和高岭土等1：1层硅酸盐矿物及其他氧化物；第二组为三水铝矿、水镁石和蒙脱石等2:1层硅酸盐矿物；第三组是碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等含氧盐矿物。它们对于金属离子的吸附反应；＞SO－＋Mn+=＞SOM(n-1)+(n=1,2,3）有如下的显平衡常数KM与矿物介电常数ε的关系式：（1）lgk1M=7．813－26.15／ε（2）lgK2M－9．030－26.15／ε（3）lgK3M=11．65－26．15／ε     

用海岸线分形计算方法对气候变化复杂性的初步研究——以渭南黄土剖面 …

许多气候环境曲线像自然界的曲线一样存在复杂的变化,尝试用计算海岸线分形维数的方法分析了渭南黄土碳酸盐质量分数变化轨迹的分形特征,发现其中也存在分形维数,这种分数维也可以用来表示碳酸盐质量分数变化的复杂性,渭南黄土剖面碳酸盐质量分数变化轨迹的分形存在两段性,而且在黄土和古土壤中也存在差异。     

氧化铁矿物对五氯苯酚表面吸附实验及其反应模式

批量法实验研究表明,五氯苯酚 (PCP)在合成的针铁矿、纤铁矿和赤铁矿表面吸附的浓度等温线为饱和型特征,可用 Langmuir公式拟合,而 pH吸附等温线为峰型曲线,峰值在 pH≈ 5. 矿物表面化合态和 PCP溶液离子化合态分析与计算表明, PCP在氧化铁矿物表面存在两种吸附反应模式,即表面静电吸附反应和表面络合吸附反应,表面静电吸附反应常数比表面络合吸附反应常数高 1～ 2个数量级.并进一步从反应机制上证明了憎水型可离解有机化合物 (HIOCs)在矿物表面吸附的模式与趋向性.     

混合矿物体系表面吸附反应动力学研究

通过Pb2 ,Zn2 ,Ag 离子与混合矿物体系中表面吸附反应动力学实验研究表明 ,吸附离子与矿物表面吸附反应动力学主要受离子在溶液中扩散速率控制 ,可用复合二级反应动力学方程拟合得到较好的结果 .在近中性溶液中被交换的离子K 和Na 可用一级反应动力学方程较好拟合 .Ca2 的浓度变化符合扩散 交换反应动力学方程 .K ,Na ,Ca2 离子释放总量远大于吸附离子在溶液中减少量说明K ,Na ,Ca2 离子释放主要由于氢离子的交换反应 ;而Pb2 ,Zn2 ,Ag 离子与矿物之间吸附反应在常温下仍以表面反应为主 ,并未进入矿物晶格与K ,Na ,Ca2 离子发生交换反应     

中国黄土地球化学的若干河题

黄土地球化学是研究黄土中元素的分布、分配和迁移、富集的规律。它的研究不仅有助于进一步了解黄土物质成分的特征,而且对探索黄土堆积的地球化学环境,以及黄土形成过程的地球化学实质有重要意义。这些年来,我们继续以黄河中游黄土为重点,结合有关地区,进行了黄土地球化学的研究。     

五氯苯酚在矿物表面吸附——实验、表面反应模式及其环境意义

利用批量平衡技术研究了石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线,发现所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5～6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层状硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则包含表面络合反应和表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1～3个数量级。高岭石和氧化铁矿物的浓度吸附等温线可用Langmuir方程很好拟合,最大吸附量的大小顺序是赤铁矿>纤铁矿>针铁矿>高岭石>石英>蒙脱石≈伊利石,并可以用矿物表面羟基位浓度和反应机制加以解释。PCP在矿物表面可观的吸附量说明矿物表面吸附对憎水性可离解有机化合物(HIOCs)在天然水相体系和沉积中的迁移转化过程起着相当重要的作用。     

阳山伊利石表面化学特性及化合态

用非连续酸碱滴定法和氯化铵-乙醇法测定表明,2M1型伊利石的pHzpc＝6.5,阳离子交换量CEC＝11.0×105mol/g.应用恒容双表面位模式,通过多元非线性拟合计算表明,伊利石表面铝醇基＞AlOH浓度N1,Al＝4.0×10-5mol/g,质子化常数pKal,Al＝5.95和pKa2,Al＝9.45,硅醇基＞SiOH的Nt.si＝0.53×10-5mol/g,pKa2,si＝3.85.同时发现,在伊利石表面酸碱特性研究中,当溶液pH＜4时,须考虑伊利石表面阳离子与溶液质子之间的交换反应,测定表明交换反应常数Kx＝0.42.     

黄土中铁的形态分布及其组合特征研究

通过对采自陕西各地马兰黄土上部样品中８种形态铁和全铁含量以及碳酸盐、有机质、ｐＨ等有关因素分析,发现黄土中不同形态铁的含量差异很大。其中铝硅酸盐矿物铁、晶形铁和无定形铁是黄土中铁的主要存在形态,三者的含量合计可占全铁量的９９．８％以上,其余代换态铁、松结有机铁、碳酸盐结合铁、氧化锰结合铁和紧结有机铁５者的含量合计不到全铁量的０．２％。黄土各形态铁的含量变化具有同步消长特征,而全铁含量是各形态铁含量的主要制约因素,在区域上黄土碳酸盐和全铁含量的极显著正相关关系主要与颗粒和矿物成分的变化有关,黄土有机质的积累过程不但有益于有机结合铁形成,同时亦有益于其他各形态铁以及全铁富集,而黄土的碱化作用过程不利于铁的形态分异。