页岩气勘探开发中水土环境污染的同位素技术

<正>1引言在能源需求日益增大的情况下,页岩气的开发受到全球各国的关注。水平钻进和水力压裂两项新技术的应用,打开了页岩气新能源的大门,它改变了美国能源的格局,也将改变世界能源应用的方向。非常规页岩气的开发已经扩展到加拿大,很快将在全球范围内开展起来。在南美、北非和南非、欧洲和中国以及澳大利亚都拥有大量的页岩气资     

地下水中稳定铬同位素的生物地球化学作用

铬是地下水中常见的一种变价重金属污染物,在自然界中广泛分布且应用广泛。将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)是地下水铬污染防治中的主要策略。在Cr(Ⅵ)的非生物还原过程中存在铬同位素分馏现象,通过地下水中铬同位素组成的变化情况可以定量地指示Cr(Ⅵ)的还原程度和速率。这被认为是一个重要发现,在地下水铬污染防治中有着广阔的应用前景。文中对铬与铬的来源、地下水中铬同位素的测定方法、铬同位素的生物地球化学作用、铬同位素在地下水污染防治中的应用等进行了系统综述。研究认为：微生物广泛参与地下水中铬的氧化与还原作用,并有可能产生显著的铬同位素分馏。地下水中被还原的Cr(Ⅵ)在微生物作用下有可能被活化,用非生物还原条件下的铬同位素分馏规律指示地下水中Cr(Ⅵ)还原程度可能会产生较大的误差。开展地下水中铬同位素的生物地球化学作用研究,特别是生物氧化Cr(Ⅲ)过程中的铬同位素分馏规律研究,对于更全面地认识铬同位素的指示作用具有重要意义。     

河北平原地下水水-岩作用新证据 ——锶同位素示踪演变特征

本文根据河北平原地下水锶同位素比值等测试结果讨论了其演变特征:除个别水点外,地下水锶同位素比值均大于现代海水的均值(0.709073),第四系地下水的锶同位素比值均大于热水点值,且随着埋深的增大、沿迳流途径从补给区到排泄区系统增大,这同锶同位素比值与碳-14年龄呈正相关关系是一致的.本文根据锶同位素比值及锶离子浓度特点将该区地下水分三类进行了分析.在平原中部,呈NE-SW方向,出现了一个锶同位素比值的高值带,大致与子牙河的流向一致,即献县一青县一线.该资料为河北平原第四系地下水演化提供了新的证据.     

Sr同位素在水文地质中的示踪意义 ——以冀中坳陷地下水为例

天然水中的Sr同位素比值是环境地质、水文地质作用重要的示踪剂，本文以冀中坳陷地下水为例，探讨了天然水中87Sr/86Sr的分布特征以及水文地质示踪意义。     

硝酸盐中15N和18O的测试新技术及其在地下水氮污染防治研究中的进展

针对硝酸盐对地下水污染的严重性，介绍了用CaO除去CO2和H2O的测定氮同位素比值的燃烧等方法和和利用AgNO3 C(石墨）生成CO2的测定NO^-3中氧同位素比值的燃烧法，研究了用^15N和^18O同位素分析地下水中NO^-3来源和判断硝化作用和反硝化作用的发生机理。     

浅层地下水SF6年龄测试技术及其应用

地下水年龄是水文地质研究的重要参数,特别是年轻地下水的年龄.论述了安装设计的用于地下水中SF6的测试技术,该技术装置由SF6提取系统和分析测试系统两部分组成,前者由剥离器、硅胶管、冷冻富集陷阱、六通阀、十通阀、高纯氮气钢瓶和载气过滤系统组成,后者由带电子捕获检测器(ECD)的气相色谱仪组成.通过条件实验,该系统测定SF6的标准误差为1.77%,对SF6的最低检测极限为1.0×10-12,测定空气中的SF6只需10 mL气体,测定地下水样时只需1.0 L.研究了地下水SF6年龄的计算程序,计算了石家庄市浅层地下水的年龄.     

地下水硝酸盐氮同位素分析最新方法——细菌反硝化法

细菌反硝化法是目前地下水中硝酸盐氮同位素分析的最新方法，包括反硝化菌的选取与培养、反硝化菌将硝酸盐完全转化成N2O气体、N2O气体的提取与纯化、N2O气体氮同位素测定。与传统方法相比，细菌反硝化法可分析低浓度微量水中硝酸盐氮同位素，且更为快捷可靠。     

确定平原地下水4He年龄方法的尝试

放射性衰变产生的氦组分（3H衰变质产生3He，U/Th衰变产生4He）广泛地用水地下水测年。本文分析了地下水中惰性气体的组成，采用过剩空气非分馏（UA）模型进行了单独氦组分的分离。结果表明，河北平原第三含水组（Q2）中的过剩4He是含水组内原地内原地产量和深部地壳通量的共同作用的结果。由于缺乏确定氦平衡参数的约束很好的客观分析，选择应用地下水流模型主观调节来估算迭代过程中的外部通量和流速场，然后根据这个模型所取得的4He年龄与应用其他方法包括14C测年和水文模型取得的年龄进行了对比。     

河北平原地下水4He年龄初探——以满城-任丘剖面为例

以满城-任丘剖面为例,采用过剩空气非分馏(UA)模型进行了单独He成分的分离,第三含水组中含有的过剩4He是含水组(Q2)内原地产量和地壳通量的综合结果.由于缺乏确定He平衡参数的约束条件,选择了应用地下水流模型主观调节来估算迭代过程中外部通量和流速场,然后根据这个模型所取得的4He年龄与应用其他方法包括14C测年和水文模型取得的年龄作对比,取得了河北平原第三含水组满城-任丘地下水的4He年龄为0～30 ka的结果.