西北地区额济纳绿洲非饱和带水分和盐分分布

在西北地区黑河流域下游的额济纳绿洲选择3个土壤剖面采集不同深度土壤样品和潜水样品进行测试,并在野外观测非饱和带不同深度的水土势变化。结果表明,SO4^2-是非饱和带土壤和地下水中的主要离子成分,土壤和地下水呈偏碱性。土壤易溶离子含量随深度大体上呈减少趋势。绿洲非饱和带发育有收敛型和发散型零通量面,自夏季至冬季,零通量面变得不清晰直至消失。在非饱和带中,土壤易溶盐含量、含水量和总水土势随深度的变化趋势基本相同,植物根系的吸收对水分和盐分的垂直分布有着重要的影响。     

土壤水分含量对虉草幼苗保护酶与渗透调节物质的影响

以虉草幼苗为试材,通过为期50 d的室内盆栽控水试验,按照土壤水分含量设置7个水分梯度：（10±0.5）%、（15±0.5）%、（20±0.5）%、（25±0.5）%、（30±0.5）%、（40±0.5）%（土壤水分饱和）和51%（淹水2 cm）,研究了不同土壤水分含量对植物的抗氧化酶活性、丙二醛含量、可溶性蛋白含量的影响。结果表明：（1）土壤水分含量在20%~35%之间时SOD （超氧化物歧化酶）活性较高,低于20%和高于35%时,SOD活性下降,且在不同土壤水分含量下试验50 d的SOD活性均大于试验25 d的。（2） CAT（过氧化氢酶）与POD （过氧化物酶）活性达极显著相关p<0.01,均随土壤水分含量的增加呈先大幅下降后平稳再小幅上升的趋势。（3） MDA （丙二醛）含量与SOD活性趋势相反,随土壤水分含量的增加不断下降,在试验25 d时淹水组略有上升。（4）可溶性蛋白在20%~40%之间时含量较高,植株生长状况较好,在干旱和淹水胁迫条件下可溶性蛋白含量呈下降趋势。由此可见：当虉草幼苗受到干旱等胁迫时,虉草幼苗会开启抗氧化酶系统以保护植株组织,可长时间的胁迫或者胁迫超过其耐受范围（土壤水分含量小于20%或处于土壤水分过饱和淹水条件）就会不同程度的破坏植物的防御系统从而影响其生长发育。     

磷酸盐对纳米二氧化钛吸附水体中重金属离子行为的影响和机理分析

纳米二氧化钛(nTiO2)被广泛应用于去除水体中的重金属。磷酸盐作为水体中普遍存在的无机阴离子,能够对重金属离子在nTiO2上的吸附特征产生影响。本文聚焦磷酸盐存在条件下nTiO2胶体颗粒对典型重金属离子(Zn2+和Cd2+)的吸附行为,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定吸附平衡后水相中重金属离子的浓度。通过批量吸附实验考察不同水化学条件下(离子强度和共存阴离子),磷酸盐对nTiO2胶体颗粒吸附水体中Zn2+和Cd2+特征的影响规律。采用经典吸附等温线模型对实验数据进行拟合,并结合纳米颗粒的Zeta电位和粒径变化等表征手段揭示了相关吸附机制。研究发现：①磷酸盐的存在能有效地增强重金属在nTiO2上的吸附,Zn2+和Cd2+的最大吸附量分别由121.1mg/g和84.7mg/g增加至588.3mg/g和434.8mg/g,增加了3.8~4.1倍。这主要由于磷酸盐能够通过桥连作用形成金属-磷酸盐-nTiO2三元络合物以及增加重金属离子和胶体颗粒之间的静电引力,从而增强nTiO2对重金属离子的吸附。②背景溶液中离子强度的增加会降低nTiO2对重金属离子的吸附效果。当背景溶液中离子强度(NaCl浓度)从0增加至10mmol/L时,nTiO2与金属离子之间的静电吸引会减弱,同时Na+与重金属离子竞争nTiO2表面吸附位点亦降低了nTiO2对重金属离子的吸附。③共存竞争性阴离子(如Cl-、NO3-和SO42-)会削弱磷酸盐对nTiO2吸附金属离子的增强作用,抑制顺序为：SO42->NO3->Cl-,即与其离子半径的数量级成反比。这是由于共存阴离子与磷酸盐竞争nTiO2表面的吸附位点所致。研究结果表明,磷酸盐可以显著地增强nTiO2对重金属离子的去除效能,但是去除效能的大小会受到背景溶液中水化学条件的影响。     

模拟氮沉降对森林土壤可溶性有机碳的影响

以亚热带森林生态系统为研究对象,于2009--2012年原位模拟氮沉降（对照,CK,0kg·hm^-2·a^-1、低氮LN,30kg·hm^-2·a^-1和高氮HN,100kg·hm^-2·a^-1）,分析亚热带阔叶林（罗浮栲、浙江桂）和针叶林（杉木）森林土壤中可溶性有机碳变化,以探究土壤不同层次、不同植被类型和凋落物是否去除条件下土壤可溶性碳对氮沉降的响应．结果表明：针叶林土壤不同层次可溶性有机碳的差异较大,表层0～15cm在HN水平下最高;而15～30cm和30～40cm在LN水平下最高,HN水平下15—30cm可溶性有机碳含量显著降低;而阔叶林（罗浮栲、浙江桂）15—30cm和30—40cm土壤可溶性有机碳随施氮水平有小幅度的升高．通过模拟氮沉降前后表层土壤（0～15cm）可溶性有机碳含量的比较,发现针叶林和阔叶林对氮沉降的响应存在差异,氮沉降后瞬时效应显示,杉木林土壤可溶性有机碳含量随氮水平而降低,但阔叶林并没有降低,甚至有增加趋势,尤其是在罗浮栲林．土壤自身碳含量的差异也是影响其响应氮沉降的重要因素;且模拟氮沉降后瞬时的效果在一定程度上影响最终的长期结果,而凋落物去除处理的效果短时间还无法观察到．     

Fluorescence characteristics of water soluble organic carbon in eastern China

1 Introduction Water soluble organic carbon (WSOC) was defined as the entire pool of water soluble organic carbon either sorbed on soil or sediment particles or dissolved in interstitial pore water[1]. It has been recognized that dissolved organic carbon acts as a carrier for trace metals and persistent organic contaminants in soil and surface water[2,3]. Besides, dissolved organic carbon in water is one of the important precursors for generating trihalomethanes and other chlorinated produc…     

Crystallization behavior of NaNO3–Na2SO4 salt mixtures in sandstone and comparison to single salt behavior

We report on the crystallization behavior and the salt weathering potential in natural rock and porous stone of single salts (NaNO₃, Na₂SO₄) and salt mixtures in the ternary NaNO₃–Na₂SO₄–H₂O system. Geochemical modeling of the phase diagram of the ternary NaNO₃–Na₂SO₄–H₂O system was used to determine the equilibrium pathways during wetting (or deliquescence) of incongruently soluble minerals and evaporation of mixed electrolyte solutions. Experiments were carried out in order to study the phase changes during dissolution either induced by deliquescence or by the addition of liquid water. In situ Raman spectroscopy was used to study the phase transformations during wetting of pure Na₂SO₄ (thenardite) and of Na₃NO₃SO₄·H₂O (darapskite). In both experiments crystallization of Na₂SO₄·10H₂O (mirabilite) from highly supersaturated solutions is demonstrated confirming the high salt weathering potential of thenardite and darapskite wetting. In order to study the damage potential of darapskite experimentally, wetting–drying experiments with porous sandstone with the two single salts (Na₂SO₄, NaNO₃) and two NaNO₃–Na₂SO₄ salt mixtures were carried out. Different destructive and non-destructive techniques were tested for damage monitoring. NaNO₃ was found to be the least damaging salt and Na₂SO₄ is the most damaging one. The classification of the two salt mixtures was less obvious.     

盐水溶液中常见阴离子团的激光拉曼光谱定量分析研究

应用RenishawinVia激光拉曼光谱仪分析研究了人工配制的钠盐溶液中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等阴离子团及水包络峰的拉曼谱图特征,建立了拉曼光谱参数（强度面积积分）与溶液中阴离子团浓度的定量关系,提出了利用拉曼谱峰强度面积分法定量分析流体包裹体中CO3 2-、SO4 2-、HSO4-、HCO3-和NO3-等常见阴离子团浓度的方法。对HSO。一和HCO。一这样易电离的酸式阴离子团采用了净目标酸式阴离子团浓度拟合工作曲线。讨论了强度面积积分法定量分析的优越性和激光拉曼探针定量分析Cl-的难点及前景。     

关于煤成油形成演化阶段及有关问题的讨论

煤成油形成演化阶段问题是关系到煤系地层油气勘探的重大理论课题。本文综合研究提出了煤成油的形成演化阶段与模式,并就低成熟阶段后期可溶有机质的热缩聚作用,吐哈盆地侏罗系煤成油形成阶段,轻质油形成机理及第三纪煤系地层低熟油形成条件等问题进行了讨论。     

靖边潜台南部奥陶系马家沟组古岩溶储层地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组由于受加里东运动影响而隆起抬升遭受风化,其顶部形成了良好的岩溶油气储层。本文通过对可溶岩的溶蚀孔充填物、角砾间的胶结物和碳酸盐原岩进行δ13C、δ18O的分析,结果表明：（1）研究区的各类岩石的δ18O比奥陶纪海水的要偏负,而岩溶作用微弱的原岩其δ13C则与奥陶纪海水的相当;（2）随岩溶作用的加强,岩石中的δ13C、δ18O降低,且δ18O对岩溶作用反应更灵敏;（3）岩石溶孔中的充填物与原岩的δ13C和δ18O含量相当,表明其与原岩形成于同一流体源,应属同期沉积的岩溶产物,即形成于沉积物形成之后不久,成岩环境属于近地表环境。另外,通过对研究区各种岩石Sr含量的研究,以及Sr/Ca、Sr/Ba和B元素对成岩流体盐度的反应分析,结果显示研究区曾经有大量的淡水注入,低Sr含量和高Fe2+/Fe3+值则说明了沉积物曾经历过深部岩溶作用。     

云冈石窟砂岩特性与岩石风化试验

侏罗纪期间河相沉积而成的巨大砂岩透镜体是云冈石窟遗产载体,在目前环境条件下,石窟砂岩风化破坏非常严重。通过现场调查表明,在不同细分层位,砂岩破坏特征与其沉积环境及沉积构造密切相关。进一步对不同风化程度样品进行测试,以此建立起风化评估依据,结果表明,该砂岩化学风化主要体现在胶结物流失、长石蚀变,而次生可溶盐结晶及冻融形成的物理破坏也不应该忽视。通过风化模拟试验可知：酸的溶蚀对石窟岩体表面造成直接破坏;同时,形成的可溶盐将导致砂岩出现由内而外劣化现象;由于岩石的孔隙率低、渗透性较差且胶结密实,岩石抵抗冻融作用相对较强。建议云冈石窟目前保护措施以治水为主,通过减少崖壁表面渗水、洞窟裂隙渗水及底部泥岩泛潮来减少上述劣化作用效应。