内蒙古河套地区土壤环境质量评价

土壤污染已成为抑制农业可持续发展的一个重要因素,土壤环境质量与研究区的地质条件、自然物理化学条件和人类活动有关。以河套地区多目标区域地球化学调查取得的表层土壤元素资料为依据,参照《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分级标准,对研究区土壤的单元素环境质量进行分级并评价。以单元素土壤环境质量分级为基础,以单元素中最差的级别作为该单元土壤环境质量综合分级,评价研究区的土壤综合环境质量。通过单元素评价及综合评价认为,研究区内土壤环境质量总体状况优良,大部分地区为绿色、无公害的环境。     

Modified column flotation of adsorbing iron hydroxide colloidal precipitates

A promising technique for the removal of heavy metal ions from wastewater streams involved firstly the ions adsorption on a colloidal precipitate (carrier) and then the separation of the loaded flocs (coagula) by a modified column flotation. Here, the effluent feed and the carrier (ferric hydroxide) enter smoothly by the top of the column through a special diffuser, in counter current with rising bubbles (100–600 μm diameter) generated by using recycled water, surfactant and air suction through a venturi. High separation values of the column flotation of the carrier precipitates were achieved, despite the high superficial flow rate and the high Fe^+ 3 concentration utilized (> 60 mg L^− 1 Fe). No rupture of colloidal carrier aggregates was observed and a low split was ensured by monitoring the concentrate (floated product) flow rate. Results indicated that best separation was attained by controlling the medium pH (for best heavy metal ion adsorption onto the carrier), followed by sodium oleate, used as “collector” and optimizing operating parameters (conditioning, flow rates, etc.). The column throughput reached 43 m h^− 1 (m³ m^− 2 h^− 1), which is about 4 times the normal capacity of DAF-dissolved air flotation unit, the most used floater in wastewater treatment. Various metals (Cu, Ni, Pb, etc.) and molybdate ions present in synthetic and real effluent were successfully removed based on this colloidal adsorbing flotation principle. The process was also applied in a pilot scale to treat an industrial electroplating wastewater. Most of toxic metals (Cu, Ni and Zn) were reduced from initial concentrations of about of 2 to 10 mg L^− 1, to below 0.5 to 1.0 mg L^− 1, meeting local municipal discharge limits (but Cd ions). It is believed that flotation separation using medium-sized bubbles has great potential as a clean water and wastewater treatment technology.     

长江三峡库区全新世环境考古研究进展

充分利用长江三峡工程文物抢救性发掘的宝贵机会,通过对重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址等典型遗址和神农架大九湖泥炭地层环境考古研究,摸索出了一套利用年代学、沉积学、重矿物组分鉴定、锆石形态统计、地球化学和环境磁学方法辨别考古遗址地层中古洪水沉积的方法;建立了该区地表孢粉-气候的转换函数,并将其用于对神农架大九湖泥炭地层的研究,弄清了该区全新世以来环境演变的背景,并将自然沉积地层环境演变记录与典型考古遗址地层古洪水事件作了对比分析。遗址时空分布研究表明:长江三峡库区旧石器时代至宋代677处遗址时空分布总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的,遗址多沿江河分布,且在河流交汇处呈聚集状态,这与人类多选择河流1～2级阶地为生、河流交汇处鱼类资源丰富有关。研究表明:中坝遗址能延续5000a的原因一方面与其盐业遗址的属性有关,另一方面与其长期具有良好生态环境有关。从该遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼的分类统计证明了这一点。7.6kaBP以来,水位在吴淞高程147.024m以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方中留下了16次沉积记录。神农架大九湖297cm厚的泥炭及其148个孢粉样品和10个AMS14C测年数据表明,该泥炭地层为本项目提供了理想的全新世自然环境演变背景,尤其8.2kaBP前后的降温事件很明显,6.7～4.2kaBP为中全新世最适宜期,4.2kaBP前后由暖湿转为凉干,3.5～0.9kaBP季风降水整体较弱,0.9kaBP前后转为较凉湿。根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8.2～6.7kaBP期间出现有10个古洪水层;在6.7～4.2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层;在3.5～0.9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现2个洪水层(即西周时期的37-1和战国早期的第21层);在0.9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8.2～6.7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6.7～4.2kaBP的洪水数量次之。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7.8～5.1kaBP期间遗址数量偏少的原因。     

A simulation experimental study on oxidative kinetics of sphalerite under hypergene condition

The sphalerite oxidative kinetics under hypergene condition was simulated and studied by means of a mixed flow reactor over a pH range of 1.0 7.8,and at dissolution temperatures from 20 to 55℃,ferric ion concentrations from 1.0×10-5 to 1.0×10-2 mol/L,O 2 flux of 0.5 L/min,and oxidants of ferric ion and O 2.It is indicated that with ferric ion as oxidant,the oxidation rate of sphalerite increases with increasing ferric ion concentration,temperature and decreasing pH value,and under the studied conditions,the dissolution rates of Zn and Cd are approximately identical,with the values of activation energy being 41.75 and 42.51 kJ·mol-1,respectively,suggesting that the oxidation rate of sphalerite is controlled by chemical reactions on mineral surface.However,with O 2 as oxidant,the oxidation mechanism of sphalerite varies with pH value.Oxidation rate decreases with increasing pH value when pH is lower than 5.95,whereas the increase of pH value results in an increase in oxidation rate when pH value is higher than 7.The oxidation rate of sphalerite can be expressed as:R Zn =10 1.1663 [Fe3+] 0 0.154 ·[H+] 0.2659 ·e-41.75/RT or R Cd =10 1.7292 [Fe3+] 0 0.170 ·[H+] 0.2637 ·e-42.51/RT     

黄土高原-阿拉善高原典型断面表土磁学特征研究

在黄土高原-阿拉善高原区域沿接近降水量最大梯度线方向系统采集了表土(包括沙漠和土壤)样品,详细研究了其环境磁学、粒度和有机质含量等环境替代指标的变化特征.结果表明,整个断面表土中的强磁性矿物主要为磁铁矿和磁赤铁矿,并含有赤铁矿.阿拉善高原表土中磁性矿物颗粒多为多畴(MD),总体含量偏低,磁性矿物中硬磁组分含量较高;黄土高原区表土中磁性颗粒多为准单畴(PSD),总体含量偏高,磁性矿物中软磁组分含量较高.进一步分析发现,在干旱地区,频率磁化率与降水有良好的相关性,而常用的磁化率不能较好地反映降水量变化.本研究指示在干旱地区应用单一磁化率指标解释环境变化需要谨慎.     

青藏高原与全球环境变化研究进展

文章从 4个方面简要介绍了青藏高原与全球环境变化的最新研究进展 :(1)新生代青藏高原的隆升过程与东亚环境演化 ;(2 )末次间冰期以来的气候环境记录及重大气候突变事件 ;(3)青藏高原2ka以来温度、降水变化特征 ;(4 )青藏高原近代气候变化及其环境响应。主要结论有 :第三纪青藏地区曾两次隆升与夷平 ;7MaBP开始高原再次抬升 ,3 6MaBP以来经历了强烈隆起。高原季风的形成演化与高原隆升过程紧密相联 ,2 5MaBP高原季风由浅薄系统变为深厚系统 ,现代季风格局形成。在约 1 1～ 0 8MaBP间青藏高原进入冰冻圈 ,西北地区干旱化、主要沙漠扩展、周边地区新的黄土体系形成均与此有关。高原气候在冰期 /间冰期循环时间尺度上具有升温缓慢、降温迅速的特征。达索普冰芯记录中的CH4 浓度高出极区 15 %～ 2 0 %,并具有很大的波动性。青藏高原最新的一次大湖期时代在 40～ 2 5ka ,代表着一次特强的夏季风暖湿事件。古里雅冰芯研究发现气候突变事件频繁。高海拔地区比低海拔地区对全球气候变化反应更敏感。根据冰芯、湖芯、树轮和历史文献恢复揭示了2ka以来高原温度降水变化特征。百年来青藏高原气候经历了 3次突变 ,2 0世纪 5 0年代以来的变暖趋势超过北半球及同纬度地区。高原冰冻圈 (包括冰川、积雪和冻土 )对近代     

黄河源地区晚更新世湖泛事件及其意义

通过青海玛多湖相地层剖面沉积特征,结合ESR样品年代测试结果,分析认为黄河源地区在13万年左右的晚更新世时期发生过湖泛事件。湖泛时期,玛多"四姐妹湖"相互连通,形成一个面积巨大的湖泊,约是现今"四姐妹湖"总面积的4.1倍。玛多地区此次湖泛事件与深海氧同位素MIS 6（Marine isotope stages 6）向MIS 5（Marine isotope stages 5）转变时期相对应,显示出青藏高原气候变化与全球气候变化密切相关,然而黄河源地区湖相地层对全球气候变化反应更敏感,记录的气候转换时间早于其他地区。玛多剖面湖相地层剖面沉积物的粒度、碳酸盐、磁化率分析表明,在132±10~128±12 ka年间,黄河源地区湖相沉积可分为9个阶段,表明青藏高原在MIS 6向MIS 5转变时期的气候变化是一个波动上升过程。13万年左右,黄河源地区大面积的湖相地层结束沉积,认为由于青藏高原共和运动,下游的多石峡被切开,湖水突然外泄所形成。      

贵州主要城市地表松散沉积物中微量元素与土壤环境

通过贵阳等九个城市地表土壤和水系沉积物中的微量元素地球化学分析表明,城市环境不同程度地遭受有微量元素污染.在自然作用和人为作用过程中,微量元素造成城市的大气污染、水土污染、元素异常、环境灾变等环境问题,笔者认为,贵州城市地表土壤和沉积物中的生命有害元素污染,可能对长江和珠江流域造成不良影响,应尽快开展多目标生态环境地球化学调查,科学准确的划分地表环境的安全、隐患及污染区,并对已遭受微量元素污染的地区制定出有效的修复方案和治理措施.     

氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。     

城市垃圾的地质处置

城市固体废物（城市垃圾）是国际上现代化城市环境污染的主要污染源之一,发达国家非常注重固体废物地质处置的研究,这一领域是环境工程与水资源工作者研究的热点问题。我国城市垃圾对环境的污染非常严重,目前有三分之二的城市已形成“垃圾包围城市”的严重局面。随着经济的发展,我国城市固体废物的数量增长很快。如何处理庞大的城市垃圾将是关系到经济发展、水资源和环境保护的重大问题。本文介绍了我国城市垃圾的现状和目前国际