天然水中矿物溶解度的预测——25℃时高离子强度的Na-K-Mg-Ca-H-Cl-SO_4-OH-HCO_3-CO_3-H_2O体系

Harvie和Weare(1980)的矿物溶解度模型,被扩展到25℃时高浓度的8组份体系Na-K-Mg-Ca-H-Cl-SO_4-OH-HCO_3-CO_3-CO_2-H_2O。该模型就其水电解质溶液的热力学而言,是以Pitzer(1973)及其同事们的半经验公式为基础的。利用大量的适用于大多数亚体系的有效的等压、电动势及溶解度资料,把模型参数化。模型的推测能力,已通过体系中比参数化所用资料更为复杂的实验资料进行对比而证实。本文讨论了水电解质溶液的化学模型的基本特点和pH与溶液平衡特性之间的关系。     

美国蒙大拿州Butte、Berkeley矿坑的水文地球化学

蒙大拿州Butte、Berkeley矿坑自1982年停止开采以来,水位每年以近于22m的速度上升。预测表明:如果不及时采取补救措施,到2009年水位可能达到海拔1G82m。另外,在矿区水位连续上升的同时,具有污染水潜在侵入到冲积含水层中的危险及金属元素连续运移而进入Sihver Bow Creek。1987年10月期间的地球化学研究及其水样分析结果表明:Berkely矿坑水属中氧化条件(30米之下Eh为460mv),酸性(pH=3.0)SO_4-Ca-Fe水溶液,主要离子为Al、As、Ca、Cd、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、SO_4和Zu,这些离子浓度从矿坑表面到底部其浓度明显增大。As主要为As(v),总金属浓度达到1mg/l,在上部3米层中,Fe则为Fe(Ⅲ),3m层之下为Fe(Ⅱ),浓度高达1000mg/l,在130m深处的含水层中,水中的硫酸浓度高达mg/L。而在此深度上,铜和锌的总浓度分别为202和512mg/L。为了检验野外测定的Eh值,根据Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)电偶利用MINTEQ求得理论Eh值。计算结果表明:当Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)浓度大于0.25mg/L及其低浓度物种的最低浓度至少占总浓度的5％时,Fe(Ⅱ):Fe(Ⅲ)比值代表体系的Eh值。把数据代入地球化学计算模型PHREEQE,进而评价把选矿厂所排出的碱性尾矿溶液加入酸性水体而补救酸性水体的可能性。本文评价了五种情况,两种封闭体系(P_(co_2~-)不固定),三种为开放体系(P_(co_2)=10~(-3·5))。可能的固体矿物包括Fe(OH)_3,石膏(CaSO_4·2H_2O)、斜铝矾(AlOHSO_4)和黄钾铁矾(KFe_3(SO_4)_2(OH)_6]。按碱性溶液与酸性溶液3:1的体积比把碱性溶液加入到酸性溶液而使混合后的溶液pH值达到5.0,根据现在硷性溶液的生产速度,(43.9ml/d),这一选择可能要花费7年时间,此时,液面可能位于冲积层与基岩接触面以上20m左右之处。     

非饱和带中的土化学和有机质—氮循环

利用非饱和带水质模型研究有机质及营养物质循环与平衡土壤化学的相互作用与影响。为此,建立两类模型,化学模型是把pH值作为变量而不是特定参数,这就具有较大的灵活性。循环模型则是在近来建立的几种模型的基础上建立的,探讨氮固定和矿化作用的机制。实例表明,微小的相互影响是明显的。更为全面的水质模型的实质就在于:当考虑更多节省计算时间时,化学二级模型与循环模型相比更不常用。     

岛状地区地下水在雨季和旱季的增加和减少

本文提供了岛状地区无限含水层中,在恒定补给和蒸发条件下,地下水增多和减少的近似解析求解。这些解是通过使用Grinisky势和Dupuit假设获得的,并且这些结果是按无因次形式求取的。这些解可以用于对确定、评价和管理淡水岛状区的地下水位做出长期和短期预测。     

对硫磷农药对4种海洋微藻的毒性效应

Stebbing(1982)认为,毒物在低浓度下对微藻有“毒物兴奋效应”或“毒物刺激作用”(Hormesis)。这一“毒物兴奋效应”在其他污染物的实验中也发现过,如石油、锌、镉等在低浓度下对单细胞藻的生长和光合速率均显示促进作用[1]。在前期工作[2～5]的基础上,继续开展对硫磷对海洋微藻的毒性效应,这对进一步阐明有机磷农药对海洋微藻的毒性机制,保护海洋环境有重要意义。1　材料与方法1.1　试验藻种选用青岛海洋大学水产学院藻类实验室提供的4种海洋微藻:亚心形扁藻(Platymonassubcordi-forming)、金藻(Isochrysisgalbana)、盐藻(Dunaliellasp.)…     

二氧化硅的表面化学

二氧化硅(SiO_2)在自然界是很普遍的,并以七种不同的矿物产出,其中有五种表现为结晶结构(石英、鳞石英、方石英,柯石英和超石英),二种为非晶质的(蛋白石—α和焦石英)。焦石英是一种玻璃质二氧化硅,很罕见;柯石英和超石英也是很罕见的,并且仅发现于陨石坑里,它们是在陨石碰撞引起的高压作用下,由石英转变形成的;蛋白石是在低温条件下从二氧化硅水溶液中沉淀形成的。二氧化硅可由与岩浆活动相伴随的热水沉积形成,也由海绵、放射虫和硅藻分秘而产生。最常见的二氧化硅形式是石英。非晶质的二氧化硅是土壤的一个重要组分,它们覆盖在石英、长石和角闪石微细颗粒及粘土矿物的外表(Mckges 等,1974),它们在许多沉积物中,也起一种重要的粘结剂的作