地衣芽孢杆菌对亚硒酸盐的还原

利用高硒碳质泥岩中筛选出的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformi),研究了该菌对亚硒酸盐硒的耐受与还原行为。结果表明,液体培养基(YEG)中,它能耐受320 mM亚硒酸盐硒的浓度,耐受硒酸盐硒的浓度可高达1000 mM。然而,高浓度的亚硒酸盐硒对它的生长有明显的抑制作用。在有氧和厌氧的环境中,地衣芽孢杆菌均能还原亚硒酸盐中的硒:将四价硒还原为纳米球状的元素硒颗粒,使其分布在菌体的周边和细胞内。在含5 mM亚硒酸钠的液体培养基中,还原亚硒酸钠硒成为元素硒的平均效率约为42%。地衣芽孢杆菌在生存环境无严格要求的条件下,其还原亚硒酸盐硒形成纳米元素硒颗粒的现象,是研究生物合成低毒的纳米活性元素硒和生物修复硒污染技术的基础,也为硒的微生物矿化过程提供了契机。     

基于微量元素分析的古沉积背景重建——以准噶尔盆地西北缘安集海河组为例

作为沉积背景变化的敏感性指标,微量元素丰度及其比值对物源构造背景识别、沉积环境恢复和古气候重建等具有重要意义。本文对准噶尔盆地西北缘古近系安集海河组23件泥质岩类样品开展微量、稀土元素分析测试,结合岩心与薄片等相标志,完成了研究区古沉积背景的恢复。研究表明：①稀土元素球粒陨石标准化分配模式、微量元素上地幔标准化蛛网图以及Th/Sc- Zr/Sc、La/Yb- REE、La- Th- Sc判别图解综合分析指示,安集海河组沉积期物源供给较为稳定,物源区风化程度较高,再旋回及分选作用不明显;沉积物源主要来自上地壳的长英质岩石,母岩岩石类型以酸性火成岩为主,主要为大陆岛弧成因,扎伊尔山早石炭世侵入岩是可能的物源区;②元素Li、Sr、Sr/Ba和Th/U组合以及U/Th、 δ U、 δ Ce、Ceanom和Ce/La组合指示,安集海河组沉积期表现为陆相半咸水的氧化型沉积环境,该沉积环境受古近纪系列热气候事件的影响,在极热气候背景下,湖盆水体蒸发强烈,湖平面略有下降且湖水浓缩,水体盐度增高,部分湖底沉积物因暴露水面而被氧化,该现象可在陆相红层的特殊沉积物中得到进一步印证;③纵向上,安集海河组Sr/Cu以及Cu和Cs含量变化整体呈上升趋势,反应气候的干旱程度不断增加,同时风化作用指数Rb/Cs整体呈下降趋势,表明受气候干旱的影响,该时期风化作用逐渐减弱。综上,安集海河组沉积期,研究区气候经历了由湿热向干热转变的过程。     

藏南白垩系泥、页岩微量、稀土元素特征及氧化-还原环境分析

为了解藏南定日-岗巴盆地和江孜盆地白垩纪沉积时底层水体的氧化一还原环境,采用ICP-MS方法进行微量元素及稀土元素测试分析.结果表明:研究区微量元素在时空上均发生了变化,这与各元素对沉积水体的氧化一还原敏感程度有关.元素Al标准化后变化趋势也不尽相同,其垂向上的变化反映了沉积物底层水体氧化-还原状况、生物产率等沉积环境,与海平面升降、陆源碎屑输入、成岩作用再活化及沉积后氧化作用等多因素有关.V/(V+Ni)、U/Th、V/Cr、Ni/Co、Re/Mo、Uau及δU比值表明早白垩世及晚白垩世中、晚期藏南地区盆地内底层水体环境总体上为中等分层的含氧环境,但定日一岗巴盆地内晚白垩世早期Cenomanian-Turonian界线附近微量元素发生突变,显示为强烈的还原环境.稀土元素球粒陨石标准化后均表现为轻稀土富集的右倾型,LREE/HREE介于7.42～14.80之间,LaN/YbN变化范围为7.93～18.54,δEu负异常,δCe异常不明显,表明为含氧环境.因此微量、稀土元素微观分析与野外宏观露头观察相结合,不但可以作为地层划分对比的直接依据,且能更准确、有效地判断地层沉积时底层水体的环境状况.     

铁氧化物对硫酸盐还原菌分解硫酸盐矿物的协同作用

以牛肉膏为碳源,用活性污泥混合菌接种,探讨在缺氧条件下添加不同的铁氧化物对硫酸盐还原菌(SRB)分解硫酸盐矿物的影响。通过溶液pH、铁离子、硫酸根浓度以及固体产物的SEM和EDS图谱分析,揭示硫酸盐矿物分解过程和机制。实验结果表明,铁氧化物对SRB分解硫酸盐矿物起着明显的协同作用:①被铁还原菌还原的Fe2+与硫酸盐还原产生的硫化氢反应形成铁硫化物,消除硫化氢对SRB分解硫酸盐的抑制作用;②铁氧化物还原溶解,提高体系的pH和碱度,增加生化产物CO2的溶解,诱导溶解的钙离子形成方解石沉淀,促进SRB分解硫酸盐矿物的过程。     

碳酸型矿水中低价铁氧化过程的水化学实验研究

铁元素氧化还原体系是影响天然水环境化学性质的重要因素。碳酸水生物活性组分之一的二价铁离子，是此类矿水中铁元素主要存在形式。碳酸水矿泉治疗学性质的恶性过程即主要为二价铁的氧化，我们的实验显示，碳酸水暴露于大气后，二价铁含量呈指数型衰减，三价铁含量出现峰值后即行降低，此峰值域基本对应于水溶液氧化还原电位的低值域，在氧化过程中，高价铁几乎全部以Ｆｅ（ＯＨ０３形式存在于水中，且Ｆｅ（ＯＨ）３）胶体沉淀的最     

Geochemical characteristics of Holocene sediments from Chuadanga district,Bangladesh: Implications for weathering,climate, redox conditions,provenance and tectonic setting

The present research deals with the geochemical characteristics of the Holocene sediments from Alamdanga area, Chuadanga district, Bangladesh. Main goals of the study are to delineate source rock characteristics, degree of chemical weathering and sorting processes and behavior of redox conditions during deposition of the sediments. Geochemical characteristics of the sediments show comparatively a wide variation in accordance with stratigraphy in their major element contents （e.g. SiO2 69.46-82.13, A1203 2.28-8.88 in wt%）, reflecting the distinctive provenance and in part an unstable period in terms of tectonic activity. Geochemical classification of the sediments shows mostly sub-arkose with few sub-litharenites. Some major and trace elements display comprehensible correlation with A1203 confirming their possible hydraulic fraetionation. The chemical index of alteration （CIA＊）, W＊ index, index of compositional variability （ICV）, plagioclase index of alteration （PIA＊） values and the ratio of SIO2/Al2O3, suggest low degrees of chemical weathering in the source areas as well as immature to moderately mature the sediments. The sediments suggest semi-arid climatic trends within oxic deltaic depositional conditions during the Holocene, at 3-12 ka. Whole rock geochemistry and discrimination diagrams demonstrate the continental signature derivatives, which might have been derived from the felsic to intermediate igneous rocks （granitic plutonic rocks） as well as from quartzose sedimentary/metamorphic provenance. These typical sources are present in a vast region of the Himalayan belt and catchment areas of Ganges. The tectonic setting of the sediments demarcates typically passive margin with slightly continental arc system.     

西峰和段家坡剖面S5-1层段磁性矿物的成分与组合特征

从西峰和段家坡黄土剖面S5-1层段中分选出<30μm粒级、磁性相对最强的组分(分别为XS-4J和DS-4J),先后进行了MPV-3光学显微镜的观察与反射率测定、矿物的扫描电镜能谱测定和X射线衍射物相分析.两个样品的磁性矿物均以风尘碎屑状的钛铁氧化物为主.XS-4J样矿物的反射率和Fe的含量都普遍较高,磁性矿物除磁(赤)铁矿、赤铁矿外还见有含铁高的氧化物(Fe 72.20%～86.70%,质量分数)和含Cr、Ni的钛铁晶石或钛铁矿.DS-4J样的磁性矿物中Fe与Ti元素呈明显的负线性相关关系,Si、Al、Ca的含量较高,矿物以磁(赤)铁矿、赤铁矿、针铁矿和褐铁矿为主,并明显见有磁性矿物被溶蚀和新生的磁(赤)铁矿.磁性矿物成分与组合特征的差异反映了西峰与段家坡S5-1岩石中磁性矿物的物质来源与保存条件有较明显的差异.     

深海锰结核以煤代焦还原熔炼新工艺研究

针对锰结核焦炭还原熔炼成本高、焦炭生产过程环境污染严重等问题,作者提出了锰结核以煤代焦还原熔炼新工艺,对减少锰结核冶炼环境污染、降低冶炼成本,具有积极意义.以东北太平洋中部深海锰结核为原料,对还原温度、还原时间、硅石加入量、无烟煤加入量对锰结核中Co、Ni、Cu、Fe、Mn回收率的影响进行了研究.结果表明:500 g锰...     

TSR产物对碳酸盐岩储层是否具有改良作用——实验地质学的依据

采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60～90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60～150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。     

海洋环境中的金属赋存形态及生物可利用性研究现状

自20世纪70年代人们就认识到,环境中重金属的浓度常常不能反映其生物可利用性和毒性,这些性质不仅取决于它们在环境中的浓度,而且还与其形态有关[1].在海水的溶解态金属中,通常认为自由水合离子对浮游植物具有较高的生物可利用性和毒性,而无机络合物和有机络合物的生物可利用性很小[2～4].在沉积物中,普遍认为可交换态的重金属最易被生物所利用,毒性最强,铁锰氧化物态可在还原条件下释放,而残渣态的重金属与沉积物的结合最牢固,活性最小,因而毒性最小[5].同种金属的不同赋存形态有着不同的生物可利用性,也就是说金属总的含量中只有一部分是具有生物可利用性的.因此在评价海洋环境中重金属的污染情况和制定相关标准时,必须考虑到重金属的赋存形态对生物可利用性和毒性的影响,以便更好的保护和管理海洋环境.海洋中的有机物质是痕量金属的重要配位体,这些金属-有机配位体影响着大部分生物可利用金属的化学形态[6].因此,作者在综述了海洋环境中重金属的赋存形态及生物可利用性的基础上,还详细讨论了有机物对海洋环境中重金属的赋存形态及生物可利用性的影响.