菹草(Potamogeton crispus)叶面CaCO3-P沉淀物产生的关键影响因子分析

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO₃-P共沉淀,但在不同水环境因子下水体中钙和磷形成CaCO₃-P共沉淀的能力不同。本研究以菹草(Potamogeton crispus)为研究对象,研究不同钙浓度(0、20、35、50、65 mg/L)、碱度(0、100、200、300、400 mg/L CaCO₃)、磷浓度(0、0.1、0.2、0.3、0.4 mg/L)和温度(11、14、17、20℃)对菹草削减水体磷的能力及对CaCO₃-P共沉淀产生的差异,并通过分析无植物对照组培养液的饱和指数变化趋势,揭示植物介导下CaCO₃-P的发生规律,为湖泊生态修复中沉水植物的选择提供理论依据。结果表明:①在菹草培养组中,总磷(TP)和溶解性磷酸盐(SRP)浓度显著下降,并且不同处理组之间存在显著差异。随着钙浓度的增加,各处理组的TP和SRP浓度均呈减小趋势,而添加钙浓度导致减幅进一步提高。相比之下,在无菹草对照组中,TP和SRP浓度没有显著变化。这表明菹草的引入促进了水中磷的去除效率。②各处理组CaCO₃-P共沉淀量随碱度的增加而增加,碱度为400 mg/L CaCO₃时,产生最大CaCO₃-P共沉淀量,说明菹草在碱性水环境中更有利于产生CaCO₃-P共沉淀。共沉淀在中等磷水平(0.2 mg/L)产生量最高,每株菹草每天平均产生23.12 mg共沉淀量。实验验证了自然水体磷浓度对菹草叶面CaCO₃-P共沉淀量的产生差异较小,共沉淀在中等温度水平(17℃)含量最高,每株菹草每天平均产生16.61 mg共沉淀量,说明菹草在适宜温度下产生共沉淀的差异不大。以上结果表明,碱度相较于磷浓度及温度对菹草的CaCO₃-P共沉淀量影响更大。③在水环境因子相同的情况下,无菹草对照组碳酸钙饱和指数(方解石和霰石饱和指数)均大于0,说明有结晶趋势,但在实验期间并未产生沉淀,而添加菹草的处理组产生了不等量的CaCO₃-P共沉淀,表明沉水植物也可通过共沉淀的方式削减水体磷负荷,为湖泊富营养化的治理提供理论支撑。     

用于多接收器等离子体质谱测定的铁铜锌同位素标准溶液研制

近十来年铁铜锌同位素研究已经成为热门研究领域,铁铜锌同位素分析方法日趋成熟,但是铁铜锌同位素标准物质却十分匮乏。目前欧盟参考物质及测量研究所(IRMM)有1个铁同位素标准物质和1个锌同位素标准物质,前者售罄,后者价格昂贵;美国国家标准局(NIST)有1个铜同位素标准物质。为了适应我国铁铜锌同位素研究的发展,本文使用铁铜锌元素浓度标准溶液作为备选标准溶液研制了铁铜锌三个同位素标准溶液(CAGS-Fe、CAGS-Cu和CAGS-Zn)。三个备选标准溶液经过F检验均匀性良好;在38个月内δ56Fe、δ57Fe、δ65Cu、δ66Zn和δ68Zn值没有显著性变化,具有良好的稳定性;主要特性值的推荐值及95%置信水平的不确定度为:CAGS-Fe,δ56FeIRMM014(‰)=0.80±0.05,δ57FeIRMM014(‰)=1.20±0.10;CAGS-Cu,δ65CuIRMM976(‰)=0.57±0.06;CAGS-Zn,δ66ZnIRMM3702(‰)=-0.77±0.10,δ68ZnIRMM3702(‰)=-1.55±0.13。本文研制的标准溶液可用于多接收器等离子体质谱仪测定铁铜锌同位素时的仪器校正和质谱分析过程监控,对于不同实验室的测试数据对比具有重要意义。     

The Calcium Isotope Composition of Modern Seawater Determined by Thermal Ionisation Mass Spectrometry

The Ca isotopic composition of modern seawater has been determined using a ⁴³Ca-⁴⁸Ca double spike, which was calibrated using a ⁴²Ca/⁴⁴Ca seawater ratio of 0.30587 ± 0.00026. This ratio was determined from a total evaporation experiment in which the ion beam was measured from the beginning to the end of the emission. With integration of the peak intensities, the fractionation effects can be minimised, since total evaporation of the reservoir cancels out the effect of vapour enrichment in the light isotopes. This experiment avoids the gravimetric uncertainty inherent in the double spike calibration. This calibration allows the precise redetermination of the seawater isotopic composition of Ca. A mean ⁴⁰Ca/⁴⁴Ca ratio for two Atlantic water samples of 45.143 (2s_mean= 0.003) was found. The good reproducibility of the Ca isotope ratios in present seawater and the very strong isotopic homogeneity of Ca in the oceans illustrate the advantage of using seawater as the common standard, with the advantage of decreasing interlaboratory bias.     

氧化物及复合添加剂对硫酸钙高温稳定性的影响

在硫酸钙高温分解行为的研究基础上,探讨了氧化物SiO_2、Fe_2O_3、ZnO和SiO_2_Fe_2O_3、CaCO_3-Al_2O_3复合添加剂对硫酸钙分解的影响。结果表明ZnO、SiO_2、SiO_2-Fe_2O_3均有利于固硫,这分别与反应过程中形成能起包覆作用的Ca_2SiO_4和耐热含硫物相Ca2Fe2S2O3有关;复合添加剂CaCO3_Al2O3固硫效果更佳,当CaCO3∶Al2O3∶CaSO4摩尔比为3∶3∶1时,固硫作用最理想,1400℃时CaSO4的分解率从87.5%降低到21.2%,这与形成大量高温耐热物相硫铝酸钙有关。     

建筑石灰中CaO,MgO的测定

用镍坩埚代替银坩埚,氢氧化钠熔融分解试样。分取两份试验,一份在ｐＨ〉１３的条件下,预先加入适量氟化钾抑制硅的干扰,以三乙醇胺掩蔽铁铝。用ＣＭＰ混合指示,ＥＤＴＡ标准溶液滴定钙;另一份在ｐＨ＝１０的条件下,用酸性铬蓝Ｋ－萘酚绿Ｂ混合指示剂,ＥＤＴＡ标准溶液滴定钙镁含量,差减法求得镁的含量。     

元素分析仪-气体同位素质谱法分析硫酸钙样品的硫同位素组成

硫酸盐硫同位素的常规分析方法是将硫酸盐转化为硫酸钡后搭配双路进样SO2法,该法易于操作、数据稳定,但样品用量大、费时费力,需要繁杂的前处理,无法满足微量分析发展方向的需求。本文以石膏为例,以元素分析仪-气体同位素质谱法(EA-IRMS)直接测定硫酸钙样品硫同位素比值,对同一样品分别采用:①硫酸钙与V2O5混合后包裹于锡杯中密封,直接进行元素分析仪-气体同位素质谱分析;②硫酸钙充分溶于去离子水中,向溶有硫酸钙样品的液体中加入沉淀试剂BaCl2,将生成的硫酸钡沉淀滤出后,用去离子水清洗2~3遍,烘干后与V2O5混合包裹于锡杯中密封再进行质谱测定。实验选取了13件δ34S值变化范围介于-20‰^+30‰之间的天然石膏样品,将获得的硫同位素比值进行对比,二者δ34SV-CDT绝对差值在0.00‰~0.24‰,表明同一样品的硫同位素比值结果在误差范围内基本一致。与常规分析方法相比,本文建立的直接在线分析时无需任何化学前处理,只需直接加入适量的V2O5,V2O5和氧气中的外部氧在瞬间燃烧的过程中替代了硫酸钙本身的氧,生成的SO2气体的氧是均一的,其硫同位素比值能代表样品的硫同位素组成,无需进行氧同位素的校正。经过验证表明,硫酸钙样品的直接在线分析是完全可行的。     

氟碳钙铈矿晶体结构解析探索

氟碳钙铈矿从１８３５年发现至今已有一百五十多年的历史。然而迄今还没有人深度用结构因子计算法成功测定其晶体结构，只有推测结构模型与部分原子位，本文第一次用结构因子计算法完成该矿物二级亚晶胞ａ＇ｃ＇的结构测定。晶体简易化学式Ｃｅ２ＣａＦ２［ＣＯ３］３，ａ＇ｃ＇亚晶胞空间群为Ｐ６３２２，晶胞参数ａ＇＝ｂ＇＝０．４１０１ｎｍ（ａ＝０．７１０４（１）ｎｍ，ａ＇＝１／√３ａ），ｃ＇＝２．７９０１（４）ｎｍ，ｒ