大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动影响因素分析

以黄韩侯铁路新黄河特大桥156m简支钢桁梁桥作为工程背景,建立车辆动力模型、桥梁有限元模型并考虑轮轨关系,以蛇形运动和轨道不平顺作为系统的自激激励源,利用大型有限元软件ANSYS以及UM(Universal Mechanism)动力学分析软件联合进行仿真分析。从桥梁结构的桥门架、宽跨比、曲线钢桁梁桥和车辆系统的轨道不平顺以及货车编组角度出发,研究大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动的影响因素。经过计算分析得出:钢桁梁桥桥门架对桥梁跨中加速度影响较大;曲线钢桁梁桥随着线路半径的增大,各车辆动力响应参数逐渐变小,轮轨力受到影响;钢桁梁桥宽跨比的增加使得横向刚度随之增加,桥梁横向振动变小;各项车辆动力响应均随着轨道情况变差而总体呈现逐渐增大趋势,车辆安全性、舒适性和平稳性指标逐渐变差;全列空车编组和空重混编对钢桁梁车-桥耦合系统是不利的编组形式,实际情况中应该避免。     

粤东航空伽玛能谱资料整理的新认识

本文通过粤东航空伽玛能谱资料的整理，总结了航空伽玛能谱特征及其与铀矿化的关系，预测了新的铀成矿远景区。     

An Evaluation of Methods for the Chemical Decomposition of Geological Materials for Trace Element Determination using ICP-MS

Complete dissolution is essential to obtain accurate analytical results using ICP-MS. In this study, decomposition techniques (i.e. acid digestions using Savillex Teflon vials, a high pressure digestion system and microwave oven, a combined lithium tetraborate fusion - HF/HNO3 acid decomposition and sodium peroxide sinter) for the total dissolution of different types of geological reference materials have been investigated. Savillex Teflon vial HF/HNO3 digestion is effective for basaltic samples. The high pressure HF/HClO4 digestion (PicoTrace TC-805 digestion system, Bovenden, Germany) allows dissolution of basalts and ironstones. Granites and magnetite-rich samples can be dissolved using a high pressure HF/H₂SO₄ method. Geological samples cannot be effectively attacked by microwave acid digestion. A combined lithium tetraborate fusion - HF/HNO3 acid digestion method allows complete dissolution of many different types of geological materials; however, this method precludes the determination of volatile elements due to the high fusion temperature (1000 °C). A sodium peroxide sinter method at 480 °C has the potential for the rapid determination of Y, Sc and REE in different types of geological materials. However, the lack of ultra-pure reagents precludes the use of lithium tetraborate fusion and sodium peroxide sinter methods for the measurement of geological samples with low trace element abundances.     

Determination of Chlorine in Nine Rock Reference Materials by Isotope Dilution Mass Spectrometry

A procedure for the determination of chlorine by the isotope dilution technique (ID) using negative thermal ionisation mass spectrometry (N-TIMS) is described. Silicate samples of about 10 mg were spiked and decomposed with hydrofluoric acid, and chlorine was isolated by precipitation of silver chloride after neutralisation with Ca(OH)₂. The ammonical solution of AgCl was then subjected to N-TIMS. Replicate analyses of rock reference materials, typically of JB-1 and JR-1, demonstrated the high quality of the analyses (precision for Cl was ± 1-2%). We present here the most precise data sets of chlorine concentrations in nine igneous rock reference materials, three basalts (JB-1, JB-2, JB-3), two andesites (JA-3, AGV-1), two rhyolites (JR-1, JR-2) and two granodiorites (JG-3, GSP-1). The chlorine concentrations found ranged from 152 μg g-1 in AGV-1 to 1008 μg g^-1 in JR-1. Our results presented here are partly (but not completely) in agreement with recommended values, where they are available. The N-TIMS ID technique can thus be used as a means of determining low chlorine contents in silicate materials to high precision.     

等离子直读光谱分析测定地质样品中10个造岩元素

在聚四氟乙烯密封溶样罐中，岩石样品经盐酸，硝酸，氢氟酸，高氯酸加热溶解，保存了易挥发组分ＳｉＦ４用热沸盐酸溶解Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ的氟化物再生沉淀，用饱和硼酸溶液充分配合氟离子，制成的样品溶液在等离子直读光谱仪上，可快速同时测定了Ｓｉ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｎａ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｐ等１０个造岩元素，方法准确可靠，已在日常检测工作中应用。     

Neutron Activation Analysis, Atomic Absorption and X-Ray Fluorescence Spectrometry Review for 2004–2005

These technologically mature techniques occupied a stable to modestly increasing sector of the spectrum of analytical methods in Earth and environmental sciences in 2004–5. Despite this, several notable advances were reported in this two year period. In the field of X-ray fluorescence spectrometry, these included the development of portable synchrotron and total reflection instruments, the use of pyroelectric crystals as X-ray generators, introduction of high-purity Ge detector arrays, and the development of an XRF imaging spectrometer with the capability of mapping analytes and X-ray intensity ratio. Atomic absorption s spectrometry saw major work published on high-resolution continuum source AAS (HR-CS AAS) involving the development of a xenon short-arc lamp. Other advances included the use of laser wave mixing in a graphite furnace tube (with a claimed detection limit of 10–¹⁶ g g-¹), solid sampling and ultrasound in sample preparation. Neutron activation analysis saw two innovations that may herald future growth in this technique, namely a neutron source free of a nuclear reactor and a detector operating at room temperature.     

中国早中更新世古人类遗址年代学研究中两种同位素测年方法的应用与思考

中国早中更新世人类遗址的发现对研究东亚地区早期人类的生存与演化具有重要意义,但这一时段的遗址已超出或接近¹⁴C、光释光和铀系等常用同位素测年方法的极限。电子自旋共振/铀系(ESR/U系)联合化石测年和宇宙成因核素²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年是目前为数不多的能同时对早中更新世遗址地点进行年代学研究的两种同位素测年方法,优势在于可以直接对被关注的考古遗存(如文化层内的动物化石或石英质砾石石制品)进行测年分析,避免了由于测年对象与考古遗存之间地层关系的不明确给测年结果带来不确定性。本文以云南元谋人、北京周口店第一地点、湖北白龙洞和山东沂源人遗址为例,介绍了ESR/U系法和²⁶Al/¹⁰ Be埋藏测年法在上述早期遗址年代学研究中的应用,并探讨了两种方法存在的局限性。对于洞穴遗址的ESR/U系联合测年,化石年龄的不确定性主要来自于对化石外部剂量率的重建,需要化石有较明确的出土层位;而²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年需要解决来自于被测沉积物或石制品可能存在的复杂埋藏历史对测年结果的影响。ESR/U系联合化石测年和等时线²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年方法是目前最可行的早期遗址测年技术手段,在动物群化石组合和磁性地层学等间接测年方法给出的时间框架下,通过上述两种同位素测年方法可以为研究东亚早期人类活动提供更为精细的年代。

     

海南岛典型河口表层沉积物重金属和多环芳烃的累积和生态风险评价

重金属和多环芳烃具有致畸性、致癌性和致突变性,是生态研究和环境保护领域的热点。海南岛是中国首个生态文明试验区,城市化进程的不断加快会增加河口地区环境保护的压力。昌化江、罗带河和三亚河是海南岛重要的入海河流。目前缺少对昌化江和罗带河沉积物中重金属和多环芳烃的报道,对三亚河的相关研究结果也存在差异。为了解这三条河流河口表层沉积物中重金属和多环芳烃(PAHs)累积特征和生态风险,本文采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)测定重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量,气相色谱-质谱法(GC-MS)测定PAHs含量。根据污染物组成和相关性探讨其来源,并利用潜在生态风险指数和沉积物环境质量标准进行风险评估。结果表明：①昌化江沉积物中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均值分别为3.24、0.03、7.03、5.33、0.007、3.06、16.9和14.1mg/kg;罗带河对应重金属平均值为4.81、0.02、7.69、4.56、0.010、3.29、18.3和14.7mg/kg;三亚河对应重金属平均值为5.83、0.05、15.3、8.28、0.021、4.91、21.4和29.8mg/kg。除As外,重金属均低于或接近海南岛土壤基准值。三个河口区沉积物中的As以及三亚河中的Cd、Cu具有较高的富集因子,表明受人为因素影响较大,可能与周边农业活动有关;其余重金属具有较低的富集因子和较高的相关性,表明受区域地质背景控制;②昌化江、罗带河、三亚河沉积物中PAHs含量分别为3.48~56.6μg/kg、8.72~56.8μg/kg、6.41~573.9μg/kg,均以中低环为主,表明生物质的低温燃烧是PAHs的主要来源;③生态风险评价结果显示,研究区沉积物没有受到重金属和PAHs污染,均以低生态风险为主。本研究结果可为河口区污染物生态风险防控提供参考。     

酸溶-电感耦合等离子体发射光谱法和燃烧-红外吸收法测定不同类型地球化学样品中的硫

测试地质样品中的硫含量,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和燃烧-红外吸收光谱法应用最为广泛。ICP-OES法灵敏度高、稳定性好,但受样品预处理和基体干扰的影响较大;燃烧-红外吸收光谱法便捷高效,但受结晶水红外吸收干扰,分析硫含量低的样品稳定性较差。本文采用5种酸溶方式处理样品ICP-OES测定硫含量,同时采用燃烧-红外吸收光谱法测定低中高含量的硫,综合比较了两类方法的检出限、检测范围、精密度和准确度、分析效率等,明确了各方法的适用范围。实验中确定了燃烧-红外吸收光谱法最佳测试条件为：称样量0.0500g,燃烧时间25s,分析时间40s,氧气流量4.0L/min;通过标准物质验证,该方法检出限为10×10-6,检测范围为10×10-6~470000×10-6,相对标准偏差(RSD) < 6%(n=12),相对误差绝对值小于8%。实验结果表明,ICP-OES分析效率高,但是样品处理时间长,检测范围不如燃烧-红外吸收光谱法宽;燃烧-红外吸收光谱法采用固体直接进样,成本低,用高氯酸镁作为干燥剂可解决结晶水红外吸收干扰问题。总体上,ICP-OES法适用于分析硫含量低的样品或作为测试结果佐证的手段,可实现多元素联测;批量样品或基体类型复杂的样品宜采用燃烧-红外吸收光谱法测试,更加便捷。     

典型工业城市土壤重金属元素形态特征及生态风险评估

城市工业化发展易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明, 土壤重金属对生态环境的危害不仅与其总量有关,更大程度上取决于重金属的赋存形态。为查明河套平原某典型工业城市城区土壤重金属的含量特征、赋存状态和风险状况,本文在该市不同功能区采集土壤样品52件,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)等分析技术测定土壤重金属元素含量和赋存形态状况的基础上,采用风险评价编码法(RAC)对城区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明: ①表层土壤重金属元素含量(除As外)均不同程度地高于河套平原背景值,Pb、Cr、Mn、Cd、Zn的变异系数较大,空间分布不均匀,受人类活动影响显著;工业区重金属含量超过背景值程度最重,尤其是Cd(背景值的5.83倍)和Pb(背景值的3.58倍);道路重金属含量也明显高于背景值,Cd是背景值的近4倍。②重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As元素形态以残渣态为主;Cr、Ni、Cu和As的残渣态平均占比都大于70%,Cd的残渣态在各功能区约占30%。③RAC风险评价结果显示各功能区的Cd和工业区的Pb达到高风险等级,生态风险较大。研究结果可为城区土壤重金属潜在生态风险防范提供科学依据。