桂林岩溶区大气降水的化学特征分析

2009年1月至2010年12月期间,对处于岩溶区的桂林市降水进行了连续采样测试分析。研究结果表明:(1)桂林市区降水的pH平均值为4.83,降水的电导率平均值为65μS/cm,SO42-、NO3-和Ca2+、NH4+分别是最主要的阴阳离子。(2)桂林市降水各主要离子含量、降雨量和电导率表现出明显的季节差异,其中Ca2+、Mg2+含量在夏、冬季较高,春、秋季较低。(3)降雨量和TDS呈现出良好的负相关关系, SO42-和NO3-以及Ca2+和Mg2+之间则具有较好的正相关关系。(4)2009—2010年与1994—1995年相比,降水中的离子含量增加了1.16倍,降水的pH值有所增高,但仍在酸雨范围之内。在桂林酸雨形成中,降水的NO3-贡献明显增强。(5)通过2012年3月1—6日连续6天的降水监测,发现pH、降雨量和电导率三者呈现出良好的相关性。      

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。     

厦门酸雨与气象要素的关系及污染源的分析

根据厦门市１９８３－１９９１年９年春雨，梅雨及台风雨酸度的观测结果，结合各场雨水同步观测的气象要素资料，分析各类型雨水酸度与气象要素的关系。同时依降水的酸化原理估计了外来源及局的地源对厦门酸雨形成的贡献。     

Why asymptotic limit of the acid dissolution capacity can lead to a sharp dissolution front in chemical dissolution of porous rocks?

The use of the asymptotic limit can greatly simplify the theoretical analysis of chemical dissolution front instabilities in fluid‐saturated rocks and therefore make it possible to obtain mathematical solutions, which often play a crucial role in understanding the propagation behavior of chemical dissolution fronts in chemical dissolution systems. However, there has been a debate in recent years that the asymptotic limit of the acid dissolution capacity (i.e., the acid dissolution capacity number approaching zero) alone cannot lead to a sharp dissolution front of the Stefan type in the acidization dissolution system, in which the dissolvable minerals of carbonate rocks are chemically dissolved by the injected acid flow. The acid dissolution capacity number is commonly defined as the ratio of the volume of the carbonate rock dissolved by an acid to that of the acid. In this paper, we use four different proof methods, including (i) direct use of the fundamental concepts; (ii) use of the mathematical governing equations of an acidization dissolution system; (iii) use of the different time scaling approach; and (iv) use of a moving coordinate system approach, to demonstrate that the asymptotic limit of the acid dissolution capacity can indeed lead to sharp dissolution fronts of the Stefan type in acidization dissolution systems on a much larger time scale (than the dissolution time scale). Our new finding is that on the reaction time scale, the condition of the conventional time derivative of porosity approaching zero alone can ensure that the acidization dissolution front has a sharp shape of the Stefan type. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

应用连续混合器模型模拟非饱和土壤盐分淋洗过程

尽管连续混合器模型已经广泛应用于土壤中溶质迁移转化规律计算,但却仅限于饱和土壤条件。通过采用Kostiakov公式描述非稳定入渗过程,并结合活塞假设计算入渗过程中土壤水分的运动和分布规律,将连续混合器模型扩展应用于非饱和土壤的盐分淋洗过程计算,并求出了模型的解析解。分析发现,在一定的土壤质地、初始含水率剖面和初始含盐量剖面下,模型的计算结果会受到土层划分厚度的影响,而合理的土层厚度又与饱和导水率和溶质弥散系数之间存在量纲一的函数关系。当土层厚度选取合理时,连续混合器模型与HYDRUS-1D的计算结果十分接近,采用该模型模拟试验土壤盐分淋洗过程,显示了较好的计算精度。     

在高氯酸—酒石酸—硫脲介质中原子吸收法测定多种矿石中的银

介绍了在ＨＣｌＯ４－酒石酸－硫脲混合介质中原子吸收测定Ａｇ的方法,避免了Ｃｕ、Ｓｂ、Ｗ等常见元素对Ａｇ的干扰,方法经ＭＧＩ系统金银地质标准参考样分析检验,结果与标准值相符,应用于含Ａｇ在１０＾－３～１０＾－６级的不同矿石中Ａｇ的测定,结果与王水介质中测Ａｇ的结果相符,对含Ａｇ１０＾－６水平的试样９次测定的ＲＳＤ〈５％。     

Phaeocystis globosa与Phaeocystis antarctica叶绿体psbA基因的比较

测定了2株球形棕囊藻Phaeocystis globosa P1、P2的psbA基因序列。发现得到的2个序列完全相同。以P2序列对比分析了P．globosa和P．antarctica的psbA基因在DNA序列、氮基酸序列和RNA二级结构上的差异性，发现2种棕囊藻psbA基因DNA序列和氨基酸序列非常保守，无插入／缺失，其核苷酸和氨基酸变异率分别为1．88％和1．13％。与核基因核苷酸的碱基替换不同，psbA基因核苷酸的碱基替换主要发生在密码子的第1位上。且不引起氨基酸的变化，引起氨基酸变化的碱基替换都发生在密码子的第2位和第3位上。在RNA二级结构上两序列的1～4茎环结构完全相同，表现出明显的棕囊藻属的特异性，其它结构区域差异较大。种间差异表现明显。由于psbA基因DNA序列和氨基酸序列非常保守，可能不适宜棕囊藻属的系统发育分析。但其RNA二级结构可能对于棕囊藻的分子分类有一定的参考价值。     

酸雨对桂林枯水期岩溶地下水δ13CDIC及碳汇效应的影响

定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度, 对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象, 在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析, 结果表明: 岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主, 阴离子以HCO₃-为主, 分别占阳离子和阴离子组成的90%以上, SO₄2-含量较低, 其含量范围为0.004~0.213mmol/L; 所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13C_DIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO₃-]更偏向于碳酸溶解端元, 离硫酸溶解端元距离远, 证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon, 简称DIC)及δ13C_DIC的影响有限; 与Sr2+/Ca2+值一样, δ13C_DIC主要受径流条件控制, 其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%, 产生的DIC(HCO₃-_H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%, 碳酸产生的DIC(HCO₃-_H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%, 其中来源于土壤大气中的HCO₃-比例为43.48%.因此, 扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后, 岩溶碳汇效应将减少13.04%.      

北秦岭晋宁期中酸性侵入岩带地球化学特征与构造环境

北秦岭侵入岩带中的中酸性侵入岩主要形成于晋宁旋回的中晚期阶段。主要岩石类型包括辉石闪长岩、闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、斜长花岗岩、花岗岩和钾长花岗岩。岩石化学、稀土元素和微量元素地球化学研究证明,这些岩石主要形成于B型俯冲和碰撞造山的构造环境中,而钾长花岗岩形成于后造山的伸展阶段。据此,该侵入岩带揭示了北秦岭褶皱带在晋宁旋回中晚期阶段的演化过程。     

硫酸型酸雨参与碳酸盐岩溶蚀的研究进展

碳酸盐岩的H2CO3溶蚀产生岩溶碳汇,占整个岩石风化碳汇的 94%。西南岩溶区硫酸型酸雨严重,硫酸型酸雨广泛参与碳酸盐岩的溶蚀。H2SO4参与的碳酸盐岩风化是一个大气CO2净释放过程,具有减汇作用巨大。另一方面,岩溶区石灰土壤和地下水具有较高的pH值及盐基饱和度,对H+有巨大的缓冲作用,大气酸沉降在碳酸盐岩地区可能并不会造成地下水的HCO3-和pH降低;相反,较高浓度的SO42-所产生的盐效应和SO2-4与各种阳离子形成的离子对会增大方解石、白云石溶解度,可增强H2CO3对碳酸盐的溶蚀,这可能会使岩溶作用产生更大的碳汇效应。因此,硫酸型酸雨参与碳酸盐岩风化的减汇效应不仅可能被高估,硫酸型酸雨还可能增强碳酸盐岩的H2CO3溶蚀,具有增加岩溶碳汇效应的作用。应结合石灰土壤对大气酸沉降的缓冲容量和阈值及大气酸沉降的H+与土壤中盐基离子的交换量,并综合考虑盐效应、离子对作用、同离子效应,客观评价硫酸型酸雨流经石灰土壤层后对碳酸盐岩溶蚀吸收大气/土壤CO2的影响