腐泥煤的煤化作用研究

腐泥煤的煤化作用特征目前了解甚少.对我国产出的不同时代、不同煤化程度腐泥煤,结合热模拟试验,并通过与腐殖煤的对比,较系统地研究了在煤化作用过程中,腐泥煤的宏观和微观岩石学特征、元素组成和化学结构的演变规律。在此基础上,探讨了腐泥煤的煤化作用机理,研究了其煤化程度指标,提出了其煤级划分方案。      

洞庭湖南荻(Triarrhena lutarioriparia)腐解对水质的影响

洞庭湖区南荻下游产业造纸行业于2019年整体退出,使得大量南荻无法被刈割利用而滞留于湖区腐解.为评估未刈割南荻残体腐解对洞庭湖水环境影响,本研究探究了沉积物湖水模拟体系内不同生物量南荻腐解过程水质变化特征.实验结果表明:在90 d腐解过程中,不同南荻生物量下(0～2 g/L)腐解体系上覆水COD、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)水质指标浓度均呈现"急速上升快速下降缓慢恢复"趋势,其中,COD和TP浓度均在腐解第5天时急速上升至最高值.腐解体系内南荻生物量对水质影响显著,相同腐解时间下,随着南荻投加量增加,上覆水溶解氧(DO)浓度越低,NH3-N、TN、TP、COD水质指标浓度越高.当南荻投加量为2 g/L时,上覆水COD、NH3-N、TN和TP水质指标浓度可分别高达46.00、4.11、6.84和1.14 mg/L,分别是空白组的2.60、1.58、1.42和8.14倍.当腐解时间为90 d时,南荻投加量为0～1 g/L条件下,腐解系统上覆水水质基本恢复至未腐解时水平;当南荻投加量增加至2 g/L,上覆水NH3-N、TN和TP浓度仍分别为未腐解时的0.59、0.35和2倍,DO仅为初始浓度的16.6%.总体上,南荻腐解可造成短期内营养盐及有机组分浓度显著上升,且其腐解对水质的影响程度随着其生物量的增加而显著增强,以上结果可为造纸业退出后洞庭湖南荻管控提供科学依据.     

群体感应抑制活性导向分离腐皮镰刀菌中代谢产物

本实验采用群体感应抑制(quorum sensing inhibitory, QSI)活性导向法,对分离自山东威海近海底泥的真菌 WH7-2开展代谢产物研究。综合菌落形态和转录间隔区(Internal Transcribed Spacer, ITS)全序列分析,菌株 WH7-2 鉴定为腐皮镰刀菌 Fusarium solani。综合运用多种色谱方法,从该真菌大米发酵产物的活性部位中分离得到 11 个化合物。分别鉴定为(2E, 5E)-3, 5, 7-三甲基-2, 5-辛二烯酸(1)、不饱和脂肪酸酯混合物(2 4)、镰红菌素-3-甲醚(5)、脱水镰红菌素(6)、(22E)-5α, 8α-过氧化麦角甾-6, 22-二烯-3β-醇(7)、(22E)-5α, 8α-过氧化麦角甾-6, 9 (11), 22-三烯-3β-醇(8)、3β-羟基-胆甾-5-烯-7-酮(9)、6β-羟基-胆甾-4-烯-3-酮(10)和(22E)-胆甾-5, 22-二烯-3β-醇(11)。其中不饱和脂肪酸酯混合物(2 4)具有 QSI 活性,其他化合物无 QSI 活性。除 5 和 6 外,其他化合物均为首次从腐皮镰刀菌 F. solani 中发现。     

石灰岩腐岩的基本特征及其形成机制

碳酸盐岩风化剖面非饱和带内的白色粉末状物质应属碳酸盐岩腐岩，剖面上部覆盖有一定厚度的土层是此类腐岩发育的必要条件。对昆明富民石灰岩风化剖面的研究表明，石灰岩腐岩呈白色或灰白色，结构疏松，密度、孔隙度和渗透率分别为1．8081g／cm^3、32．65％和774．8139×10^-3 μm^2，其母岩的对应指标分别为2．6966g／cm^3、0．05％和0．0084×10^-3 μm^2，综合差异显著。石灰岩腐岩吸水性强、给水能力差，容水度30％，持水度25％。基于铸体薄片的显微观察发现，腐岩粒间孔隙及溶蚀孔隙发育，面孔率达19％；扫描电子显微镜下，可见泥晶方解石集合体之间的蜂窝状溶孔和方解石颗粒之间的粒间孔。石灰岩向腐岩的转变是通过其结构体风化前锋的扩展实现的。微观尺度上，石灰岩结构体属非连续的颗粒集合体，具有巨大的比表面积和很强的潜在吸附能力。覆盖有土层的非饱和带多属潮湿环境，能保持较高的相对湿度。当在压力及浓度梯度驱动下侵入石灰岩结构体的水汽分子凝结为液态水时，可对方解石颗粒产生楔裂作用，削弱粒间或粒内的结构连接，使其集合体发生一定程度的体膨胀，从而形成腐岩壳。随着时间加长，风化前锋逐渐扩展，岩石结构体最终转化为腐岩结构体。石灰岩腐岩是在高湿度包气带环境中经吸湿膨胀作用形成的，是石灰岩物理风化的产物；渗入水的溶滤作用主要发生在腐岩的演化阶段。     

污泥/煤流化床混烧底灰中的重金属毒性研究

研究了污泥与煤按不同质量比例混烧后,底灰中的重金属形态分布与浸出毒性.结果表明:30:70的泥煤比使底灰中重金属硫化物及有机态和残渣态所占比例最大,即生物无效部分比例最大;在浸出毒性实验中,30:70的泥煤比使底灰重金属浸出量最小.由此推出,对环境毒害程度最小的泥煤质量比为30:70,即该实验条件下最优泥煤质量比为30:70.     

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气成因类型及各种成因气贡献

徐家围子断陷深层首次发现以腐泥型气为主的有机成因天然气,不同地区深层天然气成因类型及各种成因气的贡献成为研究重点。采集徐家围子断陷29口井35件深层天然气和26口井33件深层烃源岩样品,采用组分碳同位素和轻烃指纹色谱方法分析天然气和烃源岩样品,实验研究认为深层天然气主要为腐殖型气、腐泥型气、有机深源气3种成因组成的混合气,无机成因烷烃气的贡献较小。首次提出了多种有机成因类型天然气贡献定量测试方法并进行了实验验证,采用天然气甲烷碳同位素、乙烷碳同位素和甲基环己烷指数、环己烷指数、脂烃族参数5个成因类型指标,确定了腐殖型气、腐泥型气、有机深源气的5个成因类型指标端元值,利用天然气的混合配比性建立成因类型指标地球化学模型,采用非线性数学模拟方法建立计算模板,首次定量测试了徐家围子断陷深层天然气样品中3种有机成因气的定量贡献。实验结果表明,徐家围子断陷深层天然气除昌德气藏芳深1井、芳深2井有机深源气贡献为81%外,其他井的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气平均贡献分别为62.45%、25.51%、12.02%;不同地区及井段的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气贡献有差别,升平—汪家屯地区平均贡献分别为61.63%、20.94%、17.29%,昌德地区平均贡献分别为73.74%、14.48%、11.77%,兴城—徐东地区及断陷中东部平均贡献分别为51.98%、40.99%、7.01%。从断陷北部到中部即从升平—汪家屯、昌德到兴城—徐东地区有机深源气贡献减少、腐泥型气贡献增大,部分井段腐泥型气贡献超过43%且为主要贡献,个别井段腐泥型气贡献最大达74%,与断陷中东部烃源岩Ⅱ型有机质相对发育及断陷地层地质特征相吻合,呈现主要来源于下伏气源岩和天然气藏以垂向运移为主、侧向运移为辅的源岩控型成藏特征。     

沉积有机质中藿烯的成因研究：碳稳定同位素证据

结合传统有机地球化学和新兴生物标志物单烃碳稳定同位素技术,首次较系统地研究了来自不同沉积环境,代表不同干酪根类型样品中的藿烯化合物,获得如下认识：     

利用镜质体芳核C=C键红外吸收波数的变化规律测定煤的变质程度

用ＩＲ－１６００系列傅利叶变换红外线分光光度计对腐植煤系列的褐煤、长焰煤、气煤、工、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤煤样的镜质作了测定，共红外光谱特征反映了它们在变质程度上的区别。得出的镜质体芳核Ｃ＝Ｃ键红外吸收波数随煤级变化曲线，反映腐植煤的芳核Ｃ＝Ｃ键红外吸收波 随煤化程度增加而降低或向低波娄迁移的规律。有理由相信、腐植煤的煤化程度或牌号煤也可以用红我光谱方法精确确定。