坡缕石吸附水中阳离子桃红FG染料的热力学研究

研究了纯坡缕石对水中阳离子桃红FG染料的吸附热力学及其机理。结果表明：在298．328K和实验浓度范围内,纯坡缕石对水中阳离子桃红FG染料的吸附是吸热过程,吸附等温线符合Langmuir方程。根据热力学函数关系计算出坡缕石对阳离子桃红FG的吸附焓变为0．49kJ／mol,吉布斯吸附自由能改变量为-27．48-30．29kJ／mol,吸附自由能的变小是阳离子桃红FG染料在纯坡缕石上吸附的推动力,吸附熵变为93．85J／rnolK。     

不同煤级煤及其萃余物吸附性能的研究

采用不同溶剂对褐煤、焦煤、低级无烟煤(Ro,max2.62%)以及中级无烟煤(Ro,max3.74%)等四个煤级煤样进行分级超声萃取,然后对原煤和萃余物进行平衡水预湿的方法,进行了等温吸附实验,并结合孔隙结构测试和水分含量变化,分析了溶剂萃取后萃余物的吸附性能变化及其影响因素。研究发现:(1)平衡水条件下,原煤对甲烷的吸附能力要大于萃余物,萃取后,尽管煤的组成和孔隙结构发生了变化,但并不能改变不同煤级煤吸附甲烷的能力的对比关系;(2)原煤和各级萃余物都发生了到某一压力后,吸附量随着压力增加而下降的现象,褐煤及其萃余物甚至出现负值,这可能是由超临界状态下吸附相的体积忽视后带来的效应和煤基质在压力、水分作用发生膨胀以及随着压力增加,水分在吸附孔隙中占据吸附点位的增多,造成甲烷有效吸附点位的减少等综合作用的结果。研究认为,在讨论影响不同煤化作用的煤吸附能力的因素时,应该首先考虑到煤级对吸附能力的影响;对煤化程度相近的煤,其他因素如孔隙结构和水分的变化对吸附的影响才显现,但对不同煤级煤吸附性的主要影响因素也不尽相同。在煤层气吸附研究中,吸附量下降现象应该是一个共性,其机理的解释和寻求正确的吸附相体积校正,以及一定压力下,煤基质在水分作用下发生膨胀对吸附性的影响的规律描述,都是亟待解决的重要问题。     

Seasonality of diel cycles of dissolved trace-metal concentrations in a Rocky Mountain stream

Substantial diel (24-h) cycles in dissolved (0.1-m filtration) metal concentrations were observed during summer low flow, winter low flow, and snowmelt runoff in Prickly Pear Creek, Montana. During seven diel sampling episodes lasting 34–61.5 h, dissolved Mn and Zn concentrations increased from afternoon minimum values to maximum values shortly after sunrise. Dissolved As concentrations exhibited the inverse timing. The magnitude of diel concentration increases varied in the range 17–152% for Mn and 70–500% for Zn. Diel increases of As concentrations (17–55%) were less variable. The timing of minimum and maximum values of diel streamflow cycles was inconsistent among sampling episodes and had little relation to the timing of metal concentration cycles, suggesting that geochemical rather than hydrological processes are the primary control of diel metal cycles. Diel cycles of dissolved metal concentrations should be assumed to occur at any time of year in any stream with dissolved metals and neutral to alkaline pH.Electronic Supplementary Material Supplementary material is available for this article if you access the article at . A link in the frame on the left on that page takes you directly to the supplementary material.     

基于PHT3D的地下水中六价铀吸附反应运移数值模拟

在铀尾矿地区溶解态U(Ⅵ)渗漏到含水层中对周围环境造成严重的威胁。本研究利用反应运移软件PHT3D对U(Ⅵ)吸附实验进行模拟,并与传统Kd吸附经验模型进行对比。模拟结果表明:传统Kd吸附经验模型在地球化学条件发生变化时无法刻画表面吸附的动态变化;由表面络合模型计算的Kd值在时空是不断变化的,其更接近实际中多变水化学条件下的吸附;应用PHT3D进行反应模拟能够在复杂地下水流条件中获得较好的效果。     

微生物矿化成因的铁硫酸盐矿物表面特征初探

研究表明，生物一矿物相互作用是地球表层系统演化的重要地质营力之一。微生物与矿物岩石之间进行着活跃的物质交换，微生物通过营造微观地球化学环境和提供吸附、成核中心影响着矿物的溶解和结晶，其中生物一矿物界面是物质交换和化学反应最为活跃的场所，矿物表界面记录着丰富的微生物作用信息。在综述前人微生物一矿物相互作用界面研究的基础上，利用气体吸附技术，对比分析了微生物矿化成因和无机合成含水铁硫酸盐矿物的表面积、表面分形和表面吸附能特征，初步讨论了微生物矿化成因铁硫酸盐矿物的表面特征和控制机理。     

Adsorption and stabilization of organic carbon by mineral surfaces in soils

Soils are the largest carbon reservoir in the terrestrial system. Soils contain about three times more carbon than vegetation and twice as much as that present in the atmosphere. Soil organic matter （SOM） is very complex in composition and structure, formed of heterogeneous substances and generally associated with minerals in soils. SOM is classified as labile and stable fractions on the basis of residence time, determined not only by the chemical composition of SOM, but also by types of protection or bonds within soils. The stable carbon fraction is protected either physically or chemically. To understand the process of SOM stabilization, physicochemical properties of organic-mineral complexes were determined by Fourier transformed infrared （FTIR） with attenuated total reflectance （ATR） and diffuse reflectance （DRIFT）, atomic force microscopy （AFM）, and nuclear magnetic spectroscopy （NMR）. Humic acids and carboxylic acids with relatively short carbon chains were used as sorbates, and goethite, kaolinite, and montmorillonite as adsorbents. Humic acid was fractionated during adsorption on the minerals, which was highly influenced by the characteristics of minerals. For instance, long-chain aliphatic carbon was likely to be adsorbed onto the surface of kaolinite and montmorillonite, while goethite surface attracted carboxylic functional groups of humic acid.     

艾斯卡试剂熔矿、动态树脂交换——等离子体质谱法测定土壤样品中的痕量碘

研究了电感耦合等离子体质谱法（ICP—MS）测定土壤样品中微量碘的可行性,对测定碘的条件作了部分改进及进一步优化。样品经艾斯卡试剂分解,热水提取,阳离子交换树脂动态分离溶液中大量的钠、铁、锌等阳离子,干过滤部分溶液,采用电感耦合等离体子质谱法（ICP—MS）直接测定溶液中的碘。本方法用国家标准物质进行验证,测定结果和标准值吻合。并用该法顺利完成了陕西省宝鸡地区多目标区域地球化学调查样品中碘的测定。     

青海湖底沉积物的矿物物相及有机质保存研究

盐湖沉积环境是烃源岩发育的重要地质环境。本文以青海湖湖底沉积物为例，根据有机质与粘土矿物含最及矿物表面积的关系，分析了矿物学因素对盐湖相富有机质沉积物中有机质保存的影响。研究发现：湖底沉积物中有机质丰富，为上层水中的浮游生物和南河流携带束的陆地高等植物两种来源。矿物物相分析发现沉积物中粘土矿物含量达到32．4％，以伊利石为主。沉积物经密度分离后测试发现，有机碳含量与粘土矿物含量及矿物表面积之间具有很好的正相关性，说明粘土矿物吸附是青海湖底沉积物中有机质的主要赋存形式。     

土壤对镉离子的竞争吸附研究——以北京城近郊为例

对分别采自北京城近郊丰台区北天堂村、大兴区庑殿村、通州区永乐店镇、海淀区四季青乡和朝阳区来广营乡5个典型地区的土壤进行了Cd^2＋-Na^＋、Cd^2＋-Ca^2＋、Cd^2＋-Zn^2＋双阳离子竞争性静态吸附试验。结果表明，在不改变土壤的物理化学性质条件下，多种离子共同竞争吸附时，其吸附过程与单个外源金属阳离子的吸附结果不同；不同类型土壤对镉的吸附受钠、钙、锌离子的影响不是单方面的抑制作用或促进作用，影响机制随着外源镉离子浓度和外源钠、钙、锌离子浓度的大小而各异，而且其影响程度也有所不同。     

广东三个离子吸附型稀土矿的地球化学特征及开采现状

广东稀土资源丰富,资源种类较全,但真正具有工业意义只有离子吸附型稀土矿。已有调查表明广东富有重稀土资源,重稀土资源量约占离子吸附型稀土资源总量的1/3。广东现仅有采矿权企业三家(简称A、B、C矿区),2013年度开采指标REO(稀土氧化物含量)仅为2200吨,但离子型稀土年分离能力超万吨,供需矛盾突出。为了解广东稀土矿开采现状,本文在具备采矿证的A、B和C三个矿区采集风化壳剖面和尾砂样品,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析稀土元素、微量元素和相关有用元素的含量,获得了一批新数据,研究矿区的地球化学特征和资源潜力。数据分析表明:1广东稀土资源非常丰富,实际资源量与现有报告评估的资源量有着极大的差别,相差两个数量级。2三个稀土矿的风化壳原矿的轻稀土/重稀土的比值为1.8~6.6,说明三个稀土矿均为轻稀土矿;只开采轻稀土矿,与市场需求和广东富有重稀土资源的情况都不相符,年稀土开采指标与年冶炼分离能力也存在极大缺口,无论资源类型和数量都无法满足经济对稀土资源的巨大需求,建议考虑适当增加稀土矿证和开采指标。3A矿区和C矿区的腐植层和半风化层稀土含量都不高,成矿部位在全风化层,成矿模式为浅伏式;B矿区的腐植层和全风化层稀土含量高(最高超过0.3%),为成矿部位,成矿模式为表露式。4风化壳采矿位置尚需根据市场情况调整,减少矿体的漏采,尾砂稀土资源有待回收利用。5风化壳和尾砂样品微量元素含量相对陆壳丰度,多数元素富集倍数低于10,部分元素甚至出现亏损,没有回收利用价值。