资源开发-环境灾害-地球化学——以贵州阿哈湖铁、锰污染为例

资源利用与环境改变、资源再生与环境净化互为因果。因资源开发所触发的环境灾害已成为环境地质学与地球化学的研究热点。贵州阿哈湖汇水区煤炭资源的不合理开采导致铁、锰在沉积物中蓄积并产生湖水季节性二次污染。文中以此为例 ,并依据地球化学过程是认识污染机理的关键、地球化学原理是污染控制技术的科学基础 ,讨论环境物质释放、运移、转化和界面作用与环境质量变异的关系。     

凹凸棒石基纳米氧化铁脱除硫化氢研究

以93%的盱眙凹凸棒和临泽凹凸棒为载体,淀粉糖苷非离子表面活性剂为分散剂,负载纳米氧化铁为活性组分制备脱硫剂。采用L18(2×73)正交试验和单因素试验,对气体流量为10ml/min的纯H2S气体,在不同条件下制备的脱硫吸附剂进行H2S气体脱除研究。结果表明:得到的纳米氧化铁为各种晶态型氧化铁,纳米氧化铁分散均匀,且其平均粒径小于10nm,脱除H2S的最大硫容为29.98%。利用红外(IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对脱硫反应前后的脱硫剂进行表征并分析其脱硫机理。     

基于ArcGIS的整装勘查信息系统设计与建立

实施找矿突破战略行动是保障我国经济社会可持续发展、提高矿产资源保障能力的重大举措,整装勘查是实现找矿突破的重要途径。整装勘查信息系统利用地理信息系统技术、数据库技术,整合全国、整装勘查区、重点工作区、实施项目等四层次的基础地理、地质、矿产地、矿业权、潜力评价成果等数据,实现数据管理、信息浏览、地图浏览、查询检索、统计分析、数据输出、地图制作及动态评估跟踪等功能,为全面了解掌握整装勘查区地质背景、找矿潜力及找矿进展,开展整装勘查业务支撑与研究、整装勘查区进展与成果展示提供了平台支持。通过整装勘查信息系统建设,笔者建议建设全国矿产勘查信息系统,集成基础地质、物化遥、潜力评价预测成果、矿业权等,及时跟踪补充重大进展地区的空间位置、地形地质图、重要勘探线剖面图、重要进展描述等矿产勘查数据,为国内矿产勘查的宏观决策、微观工作部署提供信息支持。     

利用重力和面波联合反演确定四川地区三维岩石圈速度结构

基于不同地球物理数据对地下结构不同的敏感性和数据分布,联合地球物理反演可以减少反演的非唯一性和提高反演模型的可靠性。在研究中,利用噪声成像得到的地震面波相速度,并结合当地的布格重力异常数据对四川地区的岩石圈速度结构进行了联合成像研究。地震面波频散数据主要对地下岩石的横波速度敏感,而重力数据对地下介质的岩石密度有很好的约束性,为了将两种数据归并统一到同一个联合反演系统中,利用了地震波速度和岩石密度之间的经验关系。基于面波和重力联合反演成像算法,得到了四川地区岩石圈的三维横波速度模型。该模型不仅与地表已观测到的地质特征有较好的吻合性,而且能够比较好地拟合面波数据和重力数据,新的模型对于研究四川地区的地震灾害有着重要的参考意义。     

常用锂同位素地质标准物质的多接收器电感耦合等离子体质谱分析研究

锂同位素研究是非传统稳定同位素地球化学研究的前沿,已广泛应用于从地表到地幔的岩石圈及流体等固体地球科学的研究领域。准确测定锂同位素比值是应用该同位素体系的前提。本文报道了国际上7种常用地质标准物质(BHVO-2、JB-2、BCR-2、AGV-2、NKT-1、L-SVEC、IRMM-016)的锂同位素组成数据。分析中采用硝酸-氢氟酸混合酸消解岩石标准样品,通过3根阳离子交换树脂(AG50W-X8,200~400目)填充的聚丙烯交换柱和石英交换柱对锂进行分离富集,利用Neptune型多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)测定锂同位素比值,使用标准-样品交叉法(SSB)校正仪器的质量分馏。实验得到这7种常用地质标准物质的锂同位素组成与测试精度(2SD)分别为:δ7LiBHVO-2—L-SVEC=4.7‰±1.0‰(n=53),δ7LiJB-2—L-SVEC=4.9‰±1.0‰(n=20),δ7LiBCR-2—L-SVEC=4.4‰±0.8‰(n=8),δ7LiAGV-2—L-SVEC=6.1‰±0.4‰(n=14),δ7LiNKT-1—L-SVEC=9.8‰±0.2‰(n=3),δ7LiL-SVEC—L-SVEC=-0.3‰±0.3‰(n=10),δ7LiIRMM-016—L-SVEC=0.0‰±0.5‰(n=10),这些数据在误差范围内与国际上已发表的数据一致。Li同位素分析精度可以达到大约0.5‰,长期的分析精度即外部重现性≤±1.0‰,达到了国际同类实验室水平。7种常用地质标准物质的锂同位素组成数据的发表为锂同位素研究提供了统一的标准,使地质样品的锂同位素数据的质量监控成为可能。在基质效应的研究中,使用不同量的IRMM-016配制的标准溶液过柱,深入探讨了样品量对锂同位素测定值的影响,结果表明,在现有测试精度下,只要分析样品的锂含量达到100μg/L,且不超过树脂的承载量,样品的锂同位素组成在误差范围内与真值吻合,样品量的大小不影响锂同位素测定结果的准确性。     

2004年3月15～18日平顶山寒潮天气成因分析

利用实况资料,通过对影响系统、环流形势演变、地面变压场、高空辐合、冷高压强度与移动方向、引导气流等物理因子的合成分析,揭示了2004年3月15～18日平顶山市区域性寒潮天气的成因,并找出寒潮天气的预报因子.     

青藏高原闪电和降水气候特征及时空对应关系

基于1998—2013年的TRMM (tropical rainfall measuring mission) 数据,分析青藏高原闪电活动与降水气候特征及时空对应关系,结果表明:青藏高原 (简称高原) 的闪电活动中心在高原中部和东北部,中部最大闪电密度达到6.2 fl·km-2·a-1;但高原降水最活跃的区域是东南部,年降水量超过800 mm。闪电活动和降水随月份均呈现出先西进再东退的特征,但高原东北部强闪电活动区位置几乎不变化。在固定区域闪电和降水月变化具有一致性,活跃期出现在5—9月,呈单峰结构,除西部和东南部外,闪电与降水峰值月份吻合。结合TRMM降水特征 (简称PFs) 资料研究单个闪电表征降水量 (rainyield per flash,RPF) 的空间分布特征表明,闪电活动可以作为高原深对流的指示因子,而RPF可以有效表征深对流系统在整个降水系统中的比例。高原中西部和东北部深对流系统在整个降水系统中的比例最大,而在高原东南部最小,高原东南部的降水更多由暖云降水系统贡献。     

微生境尺度上放牧退化草原群落特征与土壤有机质的空间分异性

 格局和过程与异质性有关。以呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧强度下的演替群落为对象,开展群落植被空间分布格局及土壤有机质空间异质性研究。结果显示,不同放牧强度样地群落结构和群落种类组成存在明显差异。轻度放牧样地样方内有8种植物,群落优势种为克氏针茅（Stipa krylovii）;中度放牧样地样方内有12种植物,群落优势种为糙隐子草（Cleistogenes squyarrosa）;而重度放牧样地样方内只有7种植物,群落优势种为多根葱（Allium polyrhizum）。随放牧强度的增强,植被地上生物量及其变异系数逐渐降低;土壤有机质含量表现为轻度放牧>中度放牧>重度放牧,而其变异系数表现为中度放牧>轻度放牧>重度放牧。从植被地上生物量和土壤有机质含量变异函数分析来看,随放牧压力的增大,植被地上生物量空间自相关性增强,空间异质性变大;土壤有机质含量空间分布自相关性先增强,然后减弱,空间变异性先变大,然后变小。在10 cm×10 cm的微尺度上,重牧群落植被地上生物量和土壤有机质含量之间表现出明显的相关性（P<0.05）。     

FDS-P型绳索取心钻具研制及试验研究

针对复杂地层绳索取心钻进时易出现的内管总成打捞失败问题,开展了FDS-P型绳索取心钻具研制。基于内管总成打捞失败原因分析,完成了FDS-P型绳索取心钻具设计,通过室内试验,初步验证了钻具结构设计的合理性。为进一步验证钻具性能,在贵州页岩气井开展了野外生产试验,先后完成16个回次取心钻进,累计进尺39.03 m,岩心采取率达到98%以上,其中有6个回次发生堵心,内管打捞全部成功,内管到位及堵心均得到了及时提示。实际应用结果表明,FDS-P型绳索取心钻具结构设计合理,具有良好的到位及堵心报信提示作用,内管总成打捞可靠性得到显著提升,有效提高了易堵心地层钻进效率及岩心采取质量。     

TritonX-100－5-Br-PADAP光度法测定铜和镍

研究了非离子型表面活性剂Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－ １００ 存在下,用５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 光度法测定铜、镍的方法。结果表明：在ｐＨ９ ．０ 的硼砂缓冲介质中,５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 与铜和镍生成紫红色络合物,λＣｕｍ ａｘ ＝ ５７５ ｎｍ ,εＣｕ ＝ １ ．０４ ×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－ １·ｃｍ － １ ;λＮｉｍ ａｘ ＝ ５７５ ｎｍ ,εＮｉ ＝ １ ．１４ ×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－ １·ｃｍ － １ 。铜和镍的质量浓度分别在０ ～５６０ μｇ／ Ｌ和０ ～４４０ μｇ／ Ｌ符合比尔定律。加入六偏磷酸钠后,由于偏磷酸镍的形成,镍不再与５ － Ｂｒ － ＰＡＤＡＰ 显色,可通过铜及铜镍总量的测定,计算出镍的含量。用该方法实测了钢样中铜和镍的含量,结果与推荐值相符,对铜和镍５ 次测定的ＲＳＤ均小于５ ％ 。