重金属污染的菊芋茎秆沼气化性能及蓄积重金属的归趋

利用菊芋(Helianthus tuberosus)进行重金属污染土壤修复会产生大量秸秆废弃物,通过厌氧消化将其转化为沼气,是其资源化利用途径之一。为了评估该处置技术的环境风险,实验以重金属污染土壤种植的菊芋茎秆为对象开展厌氧消化研究,对其产气性能、重金属形态变化、可迁移能力及生物有效性进行评估。结果表明,菊芋秸秆中茎主要重金属(Cu,Zn,Pb,Cr,Cd)含量为5.69×10^-6,19.19×10^-6,0.23×10^-6,0.33×10^-6,0.50×10^-6,叶中的含量分别为9.11×10^-6,23.83×10^-6,0.57×10^-6,0.43×10^-6,0.48×10^-6相对与根与块茎较较高;菊芋秸秆厌氧发酵总产气量为206.58 ml·g^-1 TS,显示产气潜力良好;厌氧消化后,Cu,Pb和Cr的重金属可迁徙因子值低,相对比较稳定,迁移能力较弱。Cr和Cd的生物可利用度减小,其中Cr大幅度减小了41.54%,Cd减小了12.30%,说明厌氧消化能有效降低Cr和Cd的生物可利用度,减小对环境的危害。但Pb的生物有效性大幅度上升,应在沼渣管控环节关注。     

黑龙江滨北地区生物气扩散散失量估算及其研究意义

在分析黑龙江滨北地区生物气源岩发育及其分布特征的基础上,建立了生物气扩散散失的地质模型和数学模型并确定了主要计算参数,建立了一套生物气扩散散失量的计算方法.利用该方法对滨北地区各生物气源岩的扩散散失量进行了估算.计算得到滨北地区生物气源岩生物气的总扩散量约为24.59×1012 m3,占其生物气总生成量的20.89%,这表明扩散作用应是造成滨北地区生物气散失的重要原因.由天然气运聚动平衡观点可以得到青山口组一、二、三段,嫩江组一、二段和明水组一段应是最有利于生物气聚集成藏的生物气源岩,姚家组二、三段,嫩江组三段和明水组二段应是较有利于生物气聚集成藏的生物气源岩.     

评价生物气生成量、生成期的碳同位素平衡法及其应用

生物气的生成期对其成藏有至关重要的制约作用,但目前国内外尚缺少可信、有效方法来对此进行评价。针对这一难题,考虑到无论生物气的生成机理如何,转化前的有机质和转化后的残余有机质及产物的13C、12C的总量应该守恒,本文探索并建立了评价生物气生成量的碳同位素平衡法,并利用松辽盆地的实际分析数据,对这一评价方法（模型）进行了标定和应用。结果表明:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型有机质累计产生物成因甲烷气的量分别约为193.94 ml/g、175.64 ml/g、161.71 ml/g。区内源岩生物气的生成量约为385.4×1012 m3;生物气的主要生成期在嫩江组沉积末期之前;区内生物气的可能资源量介于11.40×1011～24.8×1011 m3之间。     

Individual and Synergistic Effects of Metronidazole,Amoxicillin, and Ciprofloxacin on Methane Fermentation with Sewage Sludge

Methane fermentation is widely used to dispose of sewage sludge at wastewater treatment plants (WWTPs), due to production of renewable energy in the form of biogas. Antibiotics present in wastewater may accumulate in a sewage sludge. The aim of the present study is to investigate the impact of three antibiotics from different classes in three different doses on methane production from sewage sludge. For this purpose, metronidazole (MET), amoxicillin (AMO), and ciprofloxacin (CIP) are individually added to anaerobic reactors with sewage sludge collected from municipal WWTP. The antibiotics’ highest concentration (1024 mg kg^?1 of AMO; 512 mg kg^?1 of MET and CIP) lowers methane production and methane content in biogas. MET exerts the most marked effect and lowers methane production to 36.8 ± 3.7 mL CH₄ kg^?1 volatile solids. Tested antibiotics probably inhibit methanogenic archaea, which results in volatile fatty acids (VFAs) accumulation. Addition of MET results in accumulation of many kinds of VFAs with the highest concentration of acetic acid (17.52 ± 1.85 g L^?1). The addition of of AMO results in accumulation of butyric acid only (253.00 ± 15.89 g L^?1). However, addition of CIP results in accumulation of mainly acetic acid (7.58 ± 0.82 g L^?1) and isovaleric acid (2.01 ± 0.41 g L^?1). Next, synergistic effect of these antibiotics in a low concentration of 16 mg kg^?1 of AMO, 8 mg kg^?1 of MET, and 2 mg kg^?1 of CIP is measured in semi‐continuous conditions and causes inbibition of methane production and accumulation of VFAs.     

A study on accumulation and distribution of gas in southern Songliao Basin

A number of isolated fault sags in Late Jurassic--Early Cretaceous were developed in the early stage of southern Songliao Basin,and unified to a depression basin in the late stage.Therefore,multiple isolated lower petroliferous systems were formed with fault sags as source rocks.The source rocks of fault sags in Late Jurassic--Early Cretaceous were mainly described with gas generation as favorable source rocks,leading to the southern Songliao Basin rich in natural gas resources combined with organic gas resources in Nenjiang Formation.A number of tectonic movements in southern Songliao Basin led to the formation of abundant structural traps and complex fault systems,and controlled the distribution strata and positions of sources rocks in Late Jurassic--Early Cretaceous fault sags.The oil-gas reservoirs can be divided into two types,i.e.,primary and secondary ones.The primary oil-gas reservoirs were distributed in the fault sag strata and the bottom of overlying depression strata(lower Quan-1 Member).The oil-gas reservoir accumulation depended on the trap development situation and the distance from source rocks.The preservation conditions of oil-gas reservoirs depended on the degree of reconstruction in the late tectonism.The secondary oil-gas reservoirs were distribution in the Quantou Formation of depression strata,where oil and gas reservoir accumulation depended on three conditions,i.e.,trap development situation,deep gas sources and the fault to connect the shallow traps and deep gas sources.The southern Songliao Basin is rich in lower coal type gas,upper oil-gas and biogas resources,which are important resources in the future.     

冀中坳陷武清凹陷新近系浅层生物气勘探潜力探讨

冀中坳陷武清凹陷是华北油田公司勘探与研究程度低、研究难度大的地区之一,多年来一直未取得重大进展。以武2井新近系馆陶组获得气流为线索,着重对武清凹陷的岩相古地理环境、有机地化特征、沉积特征、成藏条件、构造特征和资源评价等方面进行了阐述,从而表明武清凹陷浅层生物气具有巨大的勘探潜力。武清凹陷新近系为滨浅湖与河流沼泽相沉积,地层沉积巨厚,广泛发育暗色泥岩,具有浅层生物气形成的基础,有机地化指标良好,盆地模拟计算生物气资源量潜力巨大,天然气主要生成于新近纪,总生气量856×108m3,天然气资源量（150～200）×10.8m3。新近系馆陶组的河道砂体是生物气的良好储集层。新近系沉降速率快,厚度大,埋藏深,有利于生物气的形成和保存。后期构造反转形成的凹中挤压塌陷背斜是生物气聚集的有利场所。     

云南曲靖盆地构造演化及其对生物气成藏条件的控制

曲靖盆地是在云南省发现的具有工业价值生物气藏的第三系沉积盆地之一。利用二维地震测线结合地质和钻井等资料开展了详细的构造和沉积解释,对曲靖盆地的构造特征、盆地形成和演化进行了较为系统的综合研究,分析了构造演化对生物气成藏条件的控制作用。曲靖盆地的早—中渐新世的断陷阶段为大套湖相暗色泥岩(蔡家冲组)形成时期;渐新世晚期—上新世早期为盆地整体抬升萎缩阶段,避免了蔡家冲组有机质的大量消耗,保存了第四纪以来生物气成藏的有机物质;晚上新世的盆地坳陷阶段为茨营组含煤层系(次要气源岩)、储集层、盖层和岩性圈闭形成的主要时期;上新世末的压扭抬升萎缩阶段是断背斜和断鼻等构造圈闭和构造—岩性复合圈闭发育时期;第四纪盆地稳定沉降阶段为生物气聚集成藏时期。     

渭河盆地氦气资源远景调查进展与成果

以评价渭河盆地氦等天然气远景为目的,2013年中国地质调查局启动了由西安地质调查中心实施的“渭河盆地氦气资源远景调查”计划项目,项目采取多单位联合攻关,多行业资料共享,物化探等多手段联合实施的工作方法,初步探索了氦气成藏模式和调查方法,总结了氦气富集成藏必须具备氦源岩、高效运移通道和载体气藏3大条件,得出渭河盆地具备良好的氦、甲烷等天然气成藏条件等成果,并提出渭河新生代盆地基底部分残存晚古生代煤系地层的新认识.     

生物甲烷气实验的外加菌源(沼液)中厌氧菌群测定

考虑到煤本源微生物的分离、纯化及培养相对困难,且耗时较长,采用沼液作为外加菌源,并在进行生物甲烷气实验之前,对所采集沼液中的主要厌氧菌群进行微生物特征及数量的测定。结果表明沼液中的厌氧发酵菌(Anaerobicfermentative bacteria)、厌氧纤维素分解菌(Anaerobic cellulose-decomposing bacteria)、硫酸盐还原菌(Sulfate-reducingbacteria)和产甲烷菌(Methanogens)4类厌氧菌群,均具有杆状、球状及链状等多种形态;染色后发现其中革兰氏阴性菌占主要优势;经最大或然数(MPN)计数后表明,沼液中所含厌氧菌的数量足以进行后续的生物甲烷气的产出实验。     

广域电磁法在洞庭盆地北部生物气勘探中应用及远景靶区预测

洞庭盆地地处湘西古生界边缘,经历了中生代晚白垩世盆地基本成型和新生代断块运动为主的两期构造旋回,为终成于燕山(中生代)延续于喜马拉雅(新生代)的断陷盆地。盆内局部凹陷白垩系之上存在着持续砂泥岩沉积及第四纪河流湖泊相现代沉积,具备了形成一定规模生物气藏的地质条件。2013-2015年笔者通过洞庭盆地浅层沉积物系统地球化学勘探,基本搞清了盆地内渗漏甲烷气体异常的分布状况。根据各指标地球化学异常特征,发现洞庭盆地北部沅江凹陷北部斜坡、青树嘴-河坝镇一带是洞庭盆地内生物气资源最有可能突破的远景区。为了追索渗漏甲烷气体来源,深化地球化学异常解释评价以及浅层生物气系统研究,2015-2016年在发现的生物气远景区,部署完成5条广域电磁测深和两条汞气测量剖面。本研究旨在通过实测地球物理和地球化学综合剖面的对比研究,揭示本区第四系构造分布和地球化学异常机制,为洞庭盆地生物气资源远景和气藏靶区的预测划分提供科学依据,也为勘探第四系生物气资源方法技术的选择提供了建议。勘探成果表明：(1)本区第四系能够满足生物气系统“生储盖”条件,具有生物气资源潜力;(2)沉积物游离烃甲烷地球化学异常是下伏第四系内气体聚集沿断裂带或沉积层向表层渗漏运移所致。酸解烃指标是识别有利于生物气体生储环境的敏感因子之一;(3)洞庭盆地工区西北部,P2剖面南段和P2线北部与P3、P4剖面交汇区域,具有良好的“自生自储”型生物气藏资源远景,是本区勘探生物资源天然气最有希望的靶区;(4)洞庭湖北部工区东部,P6测线南部接近沅江凹陷中心的四季红一带,是本区寻找 “自生自储”和“下生上储”型气藏的有利地带和资源远景区;(5)浅层沉积物地球化学勘探,有利于发现与生物气有关的气体渗漏、评价下伏沉积体系特性、缩小地球物理勘探靶区。地球化学与广域电磁剖面测量的结合是勘探生物成因天然气经济快速的方法技术。