高密度电阻率法监测纳米胶体在多孔介质中运移的实验

利用高密度电阻率法监测纳米胶体在饱和多孔介质中的运移过程.对纳米胶体和保守性示踪剂在末端的电导率穿透曲线进行了比较.结果表明,纳米胶体与保守性示踪剂在多孔介质中的运移过程非常相似,均可用一维对流弥散方程进行拟合.通过对不同截面、不同电极间距、竖直方向的电阻穿透曲线的比较,说明利用高密度电阻率仪监测纳米胶体在多孔介质中的运移是可行的.无论是传统示踪剂还是纳米胶体,在同一截面上不同电极间距几个测点的穿透曲线非常相似,沿着水流向前推进的溶液锋面到达同一电极截面的时间非常接近,说明多孔介质是非常均质的.同时高密度电阻率法可以动态反映砂柱中纳米胶体运移的时空变化特征.     

太湖水体中胶体磷含量初探

室内静态模拟不同温度下太湖15个湖区柱状沉积物磷酸根释放,分析了相应表层沉积物形态磷,以及梅梁湾间隙水中相关离子Al(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)和PO43-含量的季节变化．研究表明,受陆源影响较大的泥区通常是太湖内源磷的稳定源;而在开敞度较大的湖区,由于表层沉积物胶体的物化吸附,使得温度对底泥磷释放的影响作用减弱,并易产生磷的“内汇”现象;在梅梁湾区成汇区,还加上春夏季藻类的局部超负荷需磷这一控制因素,从而使得太湖大部分泥区在一年中至少发生一次源-汇转换过程．化学热力学分析揭示,Al-P较之Fe-P和Ca-P更易在界面发生溶解可能是太湖表层沉积物Al-P与PO43-P释放速率呈显著相关(r=0．3858>r1-0．01,n=45)的内在原因．虽然沉积物中Fe-P有较高的释磷潜力,但浅水湖所营造的沉积物表层氧化层和广泛覆盖的无机胶体及粘土矿物的强吸附介质,可能是抑制沉积物中Fe-P释放成为优势的主要因素．估算太湖沉积物-水界面磷的净通量为899．4±573．6 t／a,约占太湖磷入湖量的1／4-1／2,其中成汇通量约为-91．2±42．4 t/a．     

西藏地区羊八井地热水中胶体粒子分析与表征

地热水的水化学特征包含其形成过程中地质、构造、断裂、蚀变以及环境变化等多种信息。西藏地区地热资源丰富,部分地热水中含有胶体粒子,开展胶体粒子的形貌、成分、结构等物理化学信息研究,对于了解地热流体的物质来源与胶体粒子关系具有重要意义。胶体粒子的生成与沉淀过程影响着地热水的浊度、电导率、部分阳离子的含量。本文对羊八井地热水中胶体粒子进行一系列分析,采用激光粒度仪测定地热水中胶体粒子的粒径,透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征胶体粒子的形貌,红外光谱(FTIR)测定胶体粒子的特征谱峰,能谱仪(EDS)分析胶体粒子的主要成分,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定地热水中二氧化硅(SiO2)含量。结果表明：地热水中高含量的SiO2除了以偏硅酸形式存在,还以胶体粒子的形式存在。胶体粒子的平均粒径为80.83nm,该胶体粒子与铯硅华的形成及轻稀土元素的富集有关。此外,该胶体粒子可以用ICP-OES法分析,但不与钼酸铵显色,从而导致采用紫外可见分光光度法(UV-Vis)和ICP-OES测定该类型水体中偏硅酸(H2SiO3)与SiO2结果相差较大,因此对于SiO2含量高于100mg/L的地热水,采用ICP-OES法检测更为准确。     

河流中潜流交换研究进展

河水和地下水交换——潜流交换对溶质和污染物的归宿起着重要作用。潜流交换机理主要包括泵吸交换和冲淤交换。泵吸交换是由于河床形态引起的水头梯度,这些水头梯度诱导了对流传输;冲淤交换发生是由于移动河床截留和释放孔隙水。潜流交换的主要影响因素包括:河道流量、河床水力传导性、河床形态、河道弯曲、河床不均匀和背景条件。还探讨了反应性溶质、胶体颗粒共存情况下潜流交换的规律。对潜流交换研究现存的主要问题及未来研究展望提出了看法。     

与峨眉山玄武岩有关的沉积型铜矿——“马豆子式”铜矿的成因研究

峨眉山玄武岩之上宣威组中的沉积型铜矿,矿石矿物以铜硫化物和自然铜为主,矿石构造大多具有结核状,前人根据此特征将其命名为＂马豆子式＂铜矿.本文对该矿床中的铜结核进行了矿物学和同位素方面研究.矿物学研究表明,铜结核由含铁非晶质矿物、粘土以及碳质碎屑共同胶结铜的硫化物而组成,并以交代作用和沉积作用的方式形成;结核的原始形态是凝胶状物质组合体.同位素分析显示,碳沥青的13CPDB值在-24.8‰～-23.9‰之间,表明碳沥青是原地植物沉积变质的产物;辉铜矿的34SV-CDT值为7.6‰～13.1‰,与二叠纪海水的34S（约11‰）接近,斑铜矿、黄铜矿的δ^34SV-CDT值为21.6‰～22.2‰,和海相硫酸盐的硫同位素组成（20‰）类似,显示硫的来源不同.以上特征表明铜结核的形成过程是,含铜玄武岩经风化淋滤,铜质迁移到水体中后被粘土、含铁非晶质矿物和植物碎屑吸附,并成凝胶团悬浮与搬运,在湖泊或沼泽环境下与沉积物同生沉积成核;后期再经变质交代和热液叠加,斑铜矿交代辉铜矿、黄铜矿又叠加于斑铜矿之上,最终形成了＂马豆子式＂结核铜矿.     

易自燃煤层综采工作面回采期间防灭火技术研究

宁夏灵武矿区所采煤层均属易自燃煤层,矿区煤炭自燃防治形势严峻.常规的注水、灌浆、注阻化剂灭火、氮气防灭火难以有效达到矿井防灭火要求.针对以上难题,以灵武矿区枣泉煤矿为例,分析了工作面开采期间的CO气体产生机理,据此提出了煤自燃火灾预防及治理技术思路.通过胶体隔离带的注胶防灭火技术手段,防灭火效果显著,工作面CO的的体积分数持续下降(＜6×10-6),有效得保证了矿井的安全生产.     

密闭胶体取样技术的研究与应用

在硬、脆、碎地层取样过程中,使用常规取样钻具取样常会出现取心率低、岩心品质差的现象,为此特别设计了密闭胶体取样工具。在内蒙古野外现场实践过程中取心率提高至85%以上,获得了良好的效果。介绍了钻具的结构和设计原理,及其野外生产试验效果。     

滨海地下水交互带中的胶体运移行为研究综述

在分析国内外已有研究的基础上,综述滨海地下水交互过程中的胶体运移规律,重点阐述咸淡水驱替作用下胶体的宏观运移规律和微观作用机理。胶体在滨海地下水交互中可成为联系海-陆相的物质传输纽带,其运移行为主要受地下水水化学参数波动影响,受控于胶体类型与数量、表面电位及地下水pH、离子强度等因素,具有水动力、水环境多因子联合作用的特征,并在含水层中具有空间堵塞和团聚体结构改变的不确定性。未来关于滨海地下水交互带中的胶体行为研究应重视基础勘察,考虑胶体群体效应,结合滨海含水层对水动力、水化学条件的敏感性,研究胶体在多相体系中胶体运移的不确定性及其对污染物的协同运移作用,为滨海资源化研究构建统一分析体系和预测机制。