微电极系測井

一、引言普通电极系因受井眼中泥浆的分流作用及邻层的屏蔽影响很大,借以查明某些地貭剖面,特別是由电阻率不同的交互薄层組成的地貭剖面就受到一定限制。目前各石油工业先进国家,都广泛使用一种微电极系測井,这种电极系具有很多普通电极系所不及的优越性,除了可以精确地划分地貭剖面外,还可以确定岩石孔隙度,定性地估計渗透性。 1958年大跃进以来,随着技术革新运动的蓬勃开展,我国各石油勘探区都相继展开了微电极系測井工作.     

Use of microelectrodes for electrochemical measurement of nitric oxide in natural seawater

In this paper, the application of a homemade Nation and Co(Salen) modified platinum microelectrode and an ISO-NOPMC microsensor (World Precision Instruments, USA ) to measure nitric oxide in natural seawater is reported. These two microelectrodes are suitable for the measurement. In natural seawater, the sensitivity and stability of the ISO-NOPMC microsensor are higher than that of the homemade Nation and Co(Salen) modified platinum microelectrode.     

海底边界层溶解氧通量原位观测技术方法研究

海底边界层是溶质和悬浮颗粒物在海床与水体间交换的重要场所,也是沉积物质的主要成岩作用区,对海洋、湖泊有着重要的生物、化学、地质学意义。底栖溶解氧消耗速率是评估早期碳矿化作用的重要指示剂,也是研究元素循环周转的重要指标。溶解氧通量原位监测技术是获取底栖溶解氧消耗速率、了解化学物质输运机制,进而研究底栖生态系统、环境污染影响、生物地球化学进程的重要手段。针对传统溶解氧观测方法在效率和准确度上的局限性,介绍了目前底边界层原位氧通量测量技术的发展现状,对包括底栖培养室、微电极剖面、涡动相关技术和平面光极系统在内的观测特点进行了对比分析,讨论了各自的不足与局限,提出了今后需要关注的改进方向。     

氧化还原条件对红枫湖沉积物磷释放影响的微尺度分析

选取贵州红枫湖为研究对象,在实验室条件下模拟了自然、好氧和厌氧条件下沉积物内源磷的释放过程,联合应用微电极技术和沉积物磷形态分析对沉积物—水界面开展了微尺度观测与研究.结果表明,厌氧条件下红枫湖沉积物总磷含量显著降低,且主要是NaOH提取态磷(NaOH-P)和残渣态磷(rest-P)含量降低所致,厌氧条件下沉积物孔隙水中磷酸盐浓度明显升高,而好氧条件下沉积物孔隙水磷酸盐浓度显著降低,反映厌氧条件显著促进了红枫湖沉积物磷释放.厌氧条件下沉积物内部溶解氧浓度下降、硫还原活动增强可能是导致NaOH-P释放的主要原因.O_2浓度的降低加速了沉积物还原作用并产生大量H2S,进而与二价铁离子形成硫化亚铁沉淀,最终导致NaOH-P(Fe-P)释放到孔隙水中.好氧条件向厌氧条件的转换可通过改变沉积物内部pH值分布和微生物活动促使rest-P释放:厌氧条件下,厌氧微生物不仅可以消耗硫酸根产生H_2S,导致pH值降低,还可消耗有机质,将有机磷转变为无机磷.上述研究结果表明,沉积物—水界面氧化还原环境可影响沉积物氧渗透深度、pH值分布、微生物活动、硫循环以及有机质降解过程,进而控制沉积物磷的形态转化与释放.联合应用微电极技术和沉积物磷形态分析对湖泊沉积物—水界面开展微尺度观测研究是揭示沉积物内源磷释放机制与控制因素的有效途径.     

太湖藻型湖区沉积物中生物易降解物质组成及分布规律

为研究富营养化湖泊藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成及其垂向分布特征,选取太湖竺山湾湖滨带和开敞湖区采集沉积物柱状样,利用微电极技术测定沉积物-水界面理化指标的剖面特征,并对沉积物中含水率、烧失量、色素含量、总有机碳、总氮以及生物易降解物质（总蛋白、总糖和总脂）进行测定.结果表明：藻型湖区沉积物-水界面处溶解氧、pH和氧化还原电位在垂向剖面上呈现出随深度增加而下降的趋势,空间上存在明显的异质性,湖滨带沉积物-水界面溶解氧、pH和氧化还原电位显著低于开敞湖区,而沉积物-水界面H₂S浓度在垂向上则表现为随深度先降低而后升高的趋势.此外,藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成和分布同样存在明显的空间异质性.组成上以脂类（7.7 mg/g）为主,其次是糖类（4.5 mg/g）,蛋白质（0.8 mg/g）含量最低;空间上,湖滨带沉积物中生物易降解有机质含量显著高于开敞湖区,表层15 cm以上沉积物含水率和烧失量较高,有机质含量丰富.     

微电极技术在沉积物化学原位测量中的应用

微电极技术在测量不稳定沉积物化学中具有不可替代的作用,日益受到重视。综合论述了目前实际应用于定量沉积物化学的三大电化学类型的微电极,覆盖了pH微电极、pCO2微电极、硫化物微电极、溶解氧膜微电极、汞金伏安微电极的工作原理、制作方法和应用文献。特别介绍了实验室制作氧化铱pH微电极的方法和性能,描述了制作汞金伏安微电极的详细步骤及其在测量沉积物氧化还原化学成分的具体实验装置和技术方法,认为微电极技术的引入对深化沉积物生物地球化学过程研究具有重要作用。     

微电极高密度电法探测在文物保护中的应用研究

高密度电法探测是一种分辨率较高的物探方法,这里结合石质文物表层劣化程度检测及石窟渗水构造探测研究,介绍了微电极高密度电法探测系统的精细成像原理及物理模型试验结果.在山西云冈石窟文物近表层和洛阳龙门石窟潜溪寺地表,进行了微电极高密度电法探测.经测试结果表明,微电极高密度电法探测系统,能有效地评价文物近表面微构造(裂隙)发育、含水情况和划分风化带,说明微电极高密度电法探测系统在文物监测、保护领域能发挥重要的作用.     

沉积物-水界面化学参数原位现场测定技术

综述了近十年来得到长足发展的化学传感器技术的现状和发展趋势，重点介绍了近年来应用较广的选择性膜微电极，固态伏安徽电极以及凝胶树脂探针技术的发展现状及技术特点，探讨了它们在研究沉积物-水界面附近发生的复杂生物地球化学过程上的应用。     

藻类生长对沉积物上磷迁移转化的影响

通过模拟中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和沉积物共存体系,探究了富营养化条件下,藻类与沉积物对无机磷的吸收/吸附作用的相互影响。采用自制的金汞伏安微电极测定了藻与沉积物共存体系中溶解氧(DO)的含量变化,分析了体系中溶解氧含量变化与磷消耗速率以及沉积物中磷形态分布变化之间的关系。结果表明,在本课题研究范围内,共存的藻类与沉积物互相影响彼此对磷的消耗过程,1.0×10^4、5.0×10^4和1.0×10^5 cells/mL三种初始藻密度的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)48 h后对磷的吸收百分比分别达54.7%、73.4%、93.8%,添加沉积物后分别降至21.3%、34.1%和51.9%;沉积物对培养基介质中的无机磷的吸附百分比为42.5%,加入三种不同藻密度的藻体后分别降至9.1%、2.8%及0.3%。高密度藻与沉积物共存体系的耗磷速率与体系DO含量呈显著负相关(p<0.05)。体系中DO浓度降低会促进沉积物中Fe-P向水体中释放,从而导致沉积物中铁结合态磷(Fe-P)含量的降低。可交换态磷(Ex-P)、有机磷(OP)和Fe-P是藻类存在时沉积物向水体中较易释放的形态。     

综合物探法在大足石刻圆觉洞窟保护中的应用

大足石刻是集释(佛教)、道(道教)、儒(儒家)“三教”于一身的大型石刻艺术博物馆,圆觉洞作为其摩崖造像中最具有代表性的作品之一,在长期自然应力作用下,致使圆觉洞文物本体及周边围岩体出现了岩石风化剥蚀加速、顶板失稳险情加重等一系列病害。这里运用超声横波成像技术、地质雷达法和微电极高密度法,对大足石刻圆觉洞顶板进行勘探,推断了防水混凝土保护层厚度,与调查资料显示厚度一致。利用综合地球物理技术推断了防水混凝土风化破损位置4处及主裂隙3条,揭示了岩体裂隙的发育情况,为后期病害的治理工作提供了基础,对类似项目有一定的借鉴意义。