表生地球化学反应的尺度效应

表生环境中的地球化学反应速率具有显著的尺度效应.许多地球化学反应的野外观测速率比实验室观测速率要低2～5个数量级,给不同尺度的研究成果的对比和外推造成了极大困难.本文总结了地球化学反应速率随时间和空间尺度变化的影响因素,着重分析了地球化学反应速率的主控过程随尺度变化的现象,以及亚尺度的非均质性造成的尺度效应.最后介绍了几种尺度转换的研究方法.由于地球化学反应速率的尺度效应普遍存在,在对地球化学反应速率进行外推时需要了解它的局限性以及选取适当的外推方法.     

多孔介质中含均相/非均相反应传质过程数值模拟

结合化学反应方程式,并应用多孔多相介质溶混污染物输运过程的数值模型,对多孔多相介质中含均相/非均相化学反应传质过程进行了数值模拟。化学反应主要包含均相快速/慢速和非均相快速/慢速等5种化学反应过程,溶质输运行为的控制机制主要考虑对流、扩散及降解、吸附等。基于原有的隐式特征线Galerkin离散化的有限元方法,求解模型控制方程的边值初值问题,求解过程中把均相化学反应物质中按照反应物和生成物分开,非均相反应物质按照固相和液相分开,对均相反应物及非均相液相物质浓度耦合求解,而均相生成物和非均相固相物质独立求解。使方程组按照其不同类型进行分类,同时可减少未知数的个数。对于含有非线性内状态变量的右端项进行迭代求解。数值例题结果验证了所提出的数值方法的有效性、计算精度和稳定性。     

三维对流云对大气光化学组分的再分布作用及其化学效应

利用一个三维的冰雹云模式与化学组分输送模块耦合，得到云输送引起大气光化学组分的再分布，然后用一个包含详细气相化学反应机制的箱模式研究了云输送引起的气相体积分数的变化及其对大气化学系统产生的影响。结果表明，云输送后O3体积分数大于无云个例，但其后两天内两者的变化趋势相差不大；HNO3、NO2、NO3、PAN等的体积分数均明显高于无云个例，分别增长了87％、70％、62％和49％，其中NO2体积分数的增加主要由于云输送造成，而NO3、HNO3、PAN主要是输送对化学扰动的结果。两天内OH和HO2自由基体积分数比无云个例平均增长了13％和11％。     

利用灵山洞钟乳石中流体包裹体研究更新世古环境

流体包裹体在喀斯特溶洞化学沉积物中广泛分布,这些在化学沉积过程中所形成的流体包裹体蕴藏着大量的古环境演化和气候变迁的重要信息。通过采集杭州灵山洞中更新世形成的钟乳石样品,对不同纹圈中流体包裹体进行测定,研究流体包裹体的特征,利用不混溶气-水包裹体中最大密度判别和计算方法确定六个纹圈中精确的形成温度和压力;根据气-水-岩化学反应平衡热力学方法,计算出CO2成分浓度和古地水中pH值及钟乳石样品形成过程中的CaCO3饱和度等。揭示了杭州地区更新纪古环境演化规律。     

硫化物的云下清除

采用硫化物清除的化学模式模拟计算ＳＯ２的云下清除过程,既考虑了ＳＯ２在雨滴中的溶解和电离作用,也考虑了Ｓ（Ⅳ）与氧化剂Ｈ２Ｏ２之间的化学反应。由模式分别给出了空气中ＳＯ２浓度的时空变化和雨滴中Ｓ（Ⅳ）浓度的时空变化。     

地球化学反应模型的发展及其应用

根据近年来地球化学反应模型的发展及其应用现状，对新发展的建模方法手段、模型计划方法以及模型计算软件作了简要的归纳和评述，最后以地球化学反应模型用于成矿动力学研究的应用为例，说明地球化学反应模型在地球化学研究中，对了解反应体系中物质的形态，分布、迁移和转化，起着重要的作用。     

核电站爆炸≠核爆炸

氢气爆炸非核爆炸此次福岛核电站爆炸,很多人的第一反应就是“核爆炸”,实则不然。此次的l号、3号机组爆炸,都是由氢气和氧气结合发生的常规化学反应,而非人们想像中的如原子弹般的爆炸。上海交大机械与动力工程学院核科学专家曹学武教授介绍,核反应堆从里到外一般有三道安全屏障,即包壳、压力壳和安全壳。     

热液系统流体输运—化学反应耦合动力学综述

输运－反应模式通过边疆质量守恒议程进行描述，它表示为主要组分的Ｎ＋Ｍ个耦合的非线性偏微分方程。这些方程可能通过有限差分或有限元等数值方法进行求解。利用准静态近似法，涉及平流、分子扩散和水动力弥散作用的地球化学系统的演化在时间上通过一系列静止状态模拟出来。模拟实际地质系统的动力学实验对输运－反应耦合动力学的应用具有十分重要的影响。     

水热法从钾长石中提取钾、硅、铝的实验研究

通过水热化学反应将钾长石中的钾、硅和铝转变为可溶性组份,具有十分重要的应用价值.本文用单因素实验考察了不同水热反应实验条件对钾长石中钾、硅、铝溶出率的影响,并根据溶出率结果优化了反应条件.单因素实验结果表明:(1)在190℃条件下,随生石灰加入量的逐渐增加,产物中各元素的溶出率有一个先增加后减少的趋势.(2)在相同的生石灰、钾长石比例下,当反应16 h后,产物中各元素的溶出率随反应时间的延长趋于平缓.(3)随反应温度的逐渐增加,产物中各元素的溶出率逐渐增加.