贵州喀斯特山区植物叶片碳同位素组成研究

通过测定贵州喀斯特山区灌丛12种主要植物叶片的δ13C值,研究了该区植物叶片碳同位素组成特征,以及种间、生境差异和时空变化特征。研究结果表明:该区植物叶片的碳同位素组成的变化范围为-26.98‰--29.15‰,平均值为-28.14‰。研究区δ13C值的分布相对均匀,除高于我国热带雨林区植物外,低于其它地区。研究结果还表明,种间碳同位素组成存在较大的差异。生境的变化对蕨的碳同位素组成影响较大,而对渐尖毛蕨、盐肤木、火棘、马桑影响较小。盐肤木、渐尖毛蕨、云南鼠刺、火棘叶片的δ13C值从生长初期到末期有降低的趋势,但降低的幅度存在差异。植物的δ13C值随小尺度海拔的变化规律与随大尺度海拔变化的规律一致,都是随着海拔的增加δ13C值增大,但不同植物种间变化的幅度是不一样的。     

基于碳氮稳定同位素组成分析的孔石莼对氨氮的吸收

氨氮(NH4-N)是水体中能被藻类直接吸收利用的无机氮。利用稳定同位素技术研究了不同浓度下孔石莼(Ulvapertusa)对NH4-N的吸收,藻类体内δ15N、δ13C的变化。结果显示:试验初始阶段,孔石莼大量吸收水体中的14NH4-N、12CO2用于自身组织的合成,导致水体中氨氮浓度、δ15N和δ13C急剧下降,约在5～25 h,这一阶段水体中氨氮浓度变化很小,藻体15N缓慢降低,达到平缓期;约在25 h后,氨氮浓度缓慢下降,海水中的底物浓度很低,水体中14NH4-N几乎被吸收殆尽,孔石莼开始大幅吸收15NH4-N,δ15N上升。δ13C在4 h后呈现无规律波动。     

我国北方小流域硫酸参与碳酸盐矿物化学风化过程研究

硫酸参与碳酸盐岩的风化机制及与区域碳循环的关系是全球气候变化研究的重要课题.选择我国北方小流域(沁河)为研究对象,结合水化学及溶解性无机碳碳同位素组成,通过化学计算法,分析了河水溶解性组分的来源及混入比例,验证了硫酸参与区域碳酸盐的风化过程.结果表明:河水阳离子以Ca2+和Mg2+为主,阴离子以HCO-3和SO2-4为主;沁河流域碳酸盐岩风化、大气输入及蒸发盐溶解对河水阳离子贡献较大,平均比例分别为48.5%、35.3%和14.1%,硅酸盐风化和人为输入贡献比例较小,平均比例分别为1.7%和0.6%;沁河流域碳酸盐类、硅酸盐类及蒸发盐类风化速率分别为8.41、0.07和2.43 t·km-2·a-1,碳酸盐和硅酸盐矿物风化CO2消耗量分别为1.43×105mol·km-2·a-1和0.03×105mol·km-2·a-1;沁河流域硫酸参与碳酸盐风化产生的CO2净释放量为0.63×105mol·km-2·a-1,小于我国南方喀斯特地区CO2净释放量,可能与不同的气候条件及硫化物赋存条件和含量等有关.     

硫酸参与的湿热流域化学风化对河流水化学影响研究综述

河流水化学组成可以提供反映流域内岩石化学风化过程及河流离子来源等生物地球化学的信息。化学风化是全球碳循环的重要环节,湿热流域的水热条件可以促进流域岩石化学风化。硫酸和碳酸一样可以作为侵蚀介质参与流域岩石的化学风化,硫酸参与的湿热流域碳酸盐类化学风化可释放CO₂,但其参与的硅酸盐类化学风化对大气CO₂没有显著影响,故若不考虑硫酸作用将会导致对岩石化学风化作用下大气CO₂消耗通量的高估。水化学组成受到流域岩石化学风化的影响,通过对河流水化学组成和溶解无机碳（DIC）稳定同位素组成（δ¹³C）的分析可以确定河流水化学类型并揭示硫酸对流域岩石化学风化的定量影响。目前关于硫酸对河流水化学影响的研究逐渐增多,未来关于小流域尺度上硫酸对河流水化学的影响、硫酸影响下河流CO₂的脱气过程以及人类活动对河流水化学的影响等方面需要更多关注。     

韩江流域河水地球化学特征与硅酸盐岩风化——风化过程硫酸作用

流域岩石化学风化是全球碳循环的重要环节之一,硅酸盐岩风化过程消耗大气CO_2,是在地质时间尺度上调节大气CO_2浓度的重要机制。本工作在对我国东南花岗岩地区流经典型的硅酸盐岩地质背景河流——韩江流域河流水化学组成研究的基础上,分析和定量计算了河流水体主要物质来源,并对硫酸参与岩石风化和碳循环过程的作用进行了分析,进而对韩江流域岩石风化速率及其大气CO_2消耗通量进行了估算。结果表明,韩江流域河流主离子组成主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩风化,并计算得出约41%的硫酸根离子来自于大气降水;流域碳酸盐岩的风化速率为21.7 t/(km~2·a),硅酸盐岩为18.9 t/(km~2·a)。硫酸参与岩石风化提供的离子贡献占流域岩石风化提供总离子量的65.9%;流域风化带来的CO_2消耗速率被高估了约61%。     

喀斯特高原区5种常见灌木叶片δ~(13)C值的季节变化及其对石漠化程度的响应

测定了贵州高原喀斯特石漠化小流域内5种灌木叶片δ13C值的季节变化,旨在探讨季节及石漠化等级对植物叶片δ13C值的影响。结果表明:不同季节间植物叶片δ13C值呈显著差异,生长初期(4月)叶片的δ13C值显著高于生长中后期(7月、9月及12月);5种灌木种种间差异显著,火棘的叶片δ13C值最负,荚蒾的叶片δ13C值最正,粉枝莓,鼠李和竹叶椒的叶片δ13C值居中;7月不同石漠化等级间植物叶片δ13C值存在显著差异,而在其余月份(即4月、9月及12月)不同石漠化等级间植物叶片δ13C值不存在显著差异,但基本呈现无、轻度石漠化植物叶片小于中度石漠化植物叶片δ13C值的格局;整个生长季中,叶片δ13C值与土壤含水量的相关关系研究表明大多数种在大多数时间随土壤水分的减少其δ13C值增高。     

喀斯特地区坡地土壤可溶性有机碳的分布特征

以广西喀斯特地区2个不同退化程度的典型坡地作为研究对象,测定了坡地表层和不同地形部位(坡肩、坡背、坡腰和坡脚)剖面土壤可溶性有机碳(DOC)含量和δ13CDOC值,分析了土壤中DOC的迁移变化规律及影响因素.结果表明,DOC含量主要受到有机质输入?地形和土壤质量等因素影响.灌丛坡地表层土壤中DOC含量要高于草丛坡地,2个坡地表层土壤中DOC含量均随坡面向下而升高,与土壤有机碳(SOC)变化呈相反趋势.而在坡地各个地形剖面中,除灌丛坡地的坡肩和坡背2个剖面土壤中DOC含量随土层深度表现出一定的升高趋势,其他剖面中DOC含量均随土层深度增加而降低.灌丛坡地表层土壤中δ13CDOC值变化幅度明显高于草丛坡地,范围在-15.1‰~-22.1‰,与坡地植被和δ13CSOC值变化密切相关;而草丛坡地表层土壤δ13CDOC值范围在-19.98‰~-20.96‰,其变化幅度很小,与土壤δ13CSOC值变化相似,但与地表植被变化关系不明显,表明了DOC来源主要受到SOC的影响;而各个地形剖面中δ13CDOC值变化较为复杂,但灌丛坡地各剖面变化幅度明显高于草丛坡地相应剖面.剖面中有机质分解程度和输入量决定了δ13CDOC值变幅大小,因此土壤剖面中δ13CDOC值随深度变化的趋势,能够很好地反映剖面土壤中DOC迁移转化过程.     

柴河小流域草地土壤环境的同位素示踪研究

以滇池柴河小流域为研究区域,于2011年7月采集草地样品全样、分层样共17个,对土壤粒度、w(SOM)(SOM为有机质)、w(TN)进行测定;采用放射性核素137Cs示踪技术估算研究流域土壤侵蚀速率;同时,测定δ13C(稳定性碳同位素丰度),以研究该流域生态环境状况. 结果表明:①土壤粒度组成为粉粒(66.74%~77.55%)>黏粒(21.22%~31.29%)>砂粒(1.23%~3.33%),同一土地利用方式的土壤粒度组成差异较小,土壤适宜耕作. ②CH1、CH2、CH3采样点的w(SOM)分别为3.51%、1.72%、2.54%,w(TN)分别为0.22%、0.17%、0.18%,二者相对偏低,并且土壤剖面的w(SOM)、w(TN)均随深度增加呈降低趋势. ③CH1、CH2、CH3采样点的137Cs含量分别为586.91、279.83和217.82bq/m2,侵蚀模数分别为324.96、879.33和1066.83t/(km2·a),表明研究区整体属于轻度侵蚀且表层土壤侵蚀较为严重. ④CH1、CH2、CH3采样点的δ13C平均值分别为-18.49‰、-24.5‰和-21.74‰,表明有机质主要来源于陆源.      

西北太平洋冬季气溶胶中稳定碳同位素组成特征

随着全球经济的快速发展，海洋大气受到了人为污染物的严重影响，并引起了广泛的关注.碳组分是海洋大气气溶胶的重要组成，对全球气候变化和海洋碳循环有着重要的影响.由于采样困难，有关偏远海域海洋气溶胶中总碳（TC）在传输过程中发生的化学反应及其污染来源的研究相对较少.因此，本研究于2014年12月-2015年3月期间搭载西北太平洋观测航次收集海洋大气气溶胶样品，并测定总碳（TC）浓度及其稳定碳同位素组成（δ¹³C）.结果表明，海洋大气气溶胶TC平均浓度为（4.0±4.4）μg·m^-3，δ¹³C平均值为-26.6‰±0.8‰.近岸与远海的TC平均浓度分别为（6.0±6.8）、（3.1±2.7）μg·m^-3，δ¹³C平均值分别为-26.0‰±1.1‰、-26.9‰±0.4‰.根据后向轨迹分析结果可知，近岸与远海TC浓度和同位素的差异可能是由不同气团的来源导致，近岸总悬浮颗粒物（TSP）中TC主要来源于大陆的生物质燃烧和机动车尾气，而远海可能与二次有机气溶胶（SOA）的形成比例相对较高有关.     

溢油长期风化的碳稳定同位素指纹变化规律

根据石油中的碳稳定同位素具有母质继承效应,利用稳定同位素手段对原油的油指纹进行鉴定。对于正构烷烃指标,在室内对380#燃料油进行了长期风化模拟实验,在长期风化中δ13C_Pr/C19、δ13C_Ph/C19、δ13C_Pr/C20和δ13C_Ph/C20其相对标准偏差（RSD,relative standard deviation）小于5%,表现出一定的稳定性,可作为诊断比值来进行油指纹鉴别。对于多环芳烃,对380#燃料油和科威特原油进行了室内长期风化模拟实验,燃料油和原油风化样的δ13C_flu和δ13C_ph分别分布于-27.476‰~-26.583‰和-26.482‰~-21.914‰,各自集中于一定范围内,利用δ13C_flu和δ13C_phe双指标可区分不同油品的风化样品。研究证明稳定同位素作为一种追踪油源的技术手段,可以用于风化后的油源鉴别。     

应用GEM法对硫酸工业中重金属污染的研究

为查明硫酸工业中主要重金属的危害以及不同制酸工艺产生的危害差异，对辽宁省主要生产硫酸企业进行了调研，并应用ＭＥＧ法，对矿石原料中重金属的含量进行了数学模型分析．     

应用GEM法对硫酸工业中重金属污染的研究

为查明硫酸工业中主要重金属的危害以及不同制酸工艺产生的危害差异，对辽宁省主要生产硫酸企业进行了调研，并应用ＭＥＧ法，对矿石原料中重金属的含量进行了数学模型分析。     

赣江流域山丘荒地的形成、危害和开发途径

赣江流域的山丘荒地总面积约为 2902×10~4亩,除 35×10~4亩属于“十边草地”零星分布于路边、河边、田边、村边、沟边之外,比较成片的约有 2867×10~4亩(见表 1),略多于现有耕地,而且相当于现有林地的一半。这些荒地 3/4以上分布在红壤丘陵(低丘岗地 388×10~4亩,占13.5％;中低丘1236×10~4亩,占43.1％;高丘605×10~4亩,占21.2％;山地638×10~4亩,占22.3％),而且主要分于于上、中游地区(上游地区占60.2％,中游地区占25.4％,下游地区占14.4％)。综合开发治理、合理利用这些山丘荒地,是赣江流域、特别是上、中游地区的农民摆脱贫穷落后困境、实现小康目标的重要环节之一。     

赣江流域山丘荒地的形成、危害和开发途径

赣江流域的山丘荒地总面积约为 2902×10⁴亩,除 35×10⁴亩属于“十边草地”零星分布于路边、河边、田边、村边、沟边之外,比较成片的约有 2867×10⁴亩（见表 1）,略多于现有耕地,而且相当于现有林地的一半。这些荒地 3/4以上分布在红壤丘陵（低丘岗地 388×10⁴亩,占13.5％;中低丘1236×10⁴亩,占43.1％;高丘605×10⁴亩,占21.2％;山地638×10⁴亩,占22.3％）,而且主要分于于上、中游地区（上游地区占60.2％,中游地区占25.4％,下游地区占14.4％）。综合开发治理、合理利用这些山丘荒地,是赣江流域、特别是上、中游地区的农民摆脱贫穷落后困境、实现小康目标的重要环节之一。     

中国西南乌江流域石灰土中微量金属的富集

为了解石灰土中微量金属的富集特征、机理及供给能力,本文以乌江流域9条石灰岩风化剖面为对象,运用R型聚类分析和质量平衡计算方法,研究了石灰岩风化过程中V、Co、Ni和Zn的富集问题,并获得了以下认识:(1)本区石灰土中V、Co、Ni和Zn的富集程度与其它地区的石灰土相当(甚至更高),高于上陆壳(UCC)、中国土壤(CS)和世界土壤(WS);(2)V、Co和Zn在石灰土中的富集主要与铁氧化物/氢氧化物等的吸附或共沉淀产生的淀积富集有关,而Ni的富集则主要与铝硅酸盐黏土矿物吸附和其它更易溶元素强烈迁出引起的弱残留富集有关。     

真空再生的有机胺脱硫技术在硫酸尾气净化中的应用

介绍了一种新型真空再生的有机胺脱硫技术以及其应用于江铜贵溪冶炼厂硫酸尾气净化的中试运行情况。通过工业性试验验证了该技术的可行性,确定了最佳工艺条件,并测试了脱硫系统的稳定性。结果表明:脱硫剂循环量为9 m3/h、再生塔操作真空度为(35±5)kPa、再生蒸汽压力为0.3~0.35 MPa、蒸汽流量为1.0~1.2 t/h条件下,再生效率大于90%,脱硫效率大于99%,净化气中ρ(SO_2)低于10 mg/m~3。该技术克服了传统有机胺脱硫技术存在的有机胺消耗大、蒸汽耗量大、设备腐蚀严重等问题,具有脱硫效率高、稳定性高、再生蒸汽消耗低、有机胺损耗量低、运行成本低、无二次污染等优点,完全适应于冶金制酸尾气中SO_2的脱除,具有较好的环境效益和经济效益。     

硫酸厂工人外周血淋巴细胞微核率的研究

SO₂是硫酸厂、冶炼厂和火力发电厂等厂矿及其周围环境最常见的大气污染物之一。虽然有的研究者曾设想SO₂可能引起细胞染色体改变甚至诱发癌症,但有关SO₂引起细胞染色体损伤效应的研究甚少。近年来,Nordenson等曾报道,接触SO₂的工人其外周血淋巴细胞染色体畸变率增高。目前多数学者认为染色体断裂后遗留下来的无着丝粒断片可在细胞分裂后期仍留在细胞质中而形成微核,加之微核测定又是比染色体畸变分析较为简单、快速的细胞遗传学方法,故国际致突物和致癌物防护委员会(ICPEMC)将此项技术列为致突致癌研究的必测项目之一。     

硫酸厂工人外周血淋巴细胞微核率的研究

SO_2是硫酸厂、冶炼厂和火力发电厂等厂矿及其周围环境最常见的大气污染物之一。虽然有的研究者曾设想SO_2可能引起细胞染色体改变甚至诱发癌症,但有关SO_2引起细胞染色体损伤效应的研究甚少。近年来,Nordenson等曾报道,接触SO_2的工人其外周血淋巴细胞染色体畸变率增高。目前多数学者认为染色体断裂后遗留下来的无着丝粒断片可在细胞分裂后期仍留在细胞质中而形成微核,加之微核测定又是比染色体畸变分析较为简单、快速的细胞遗传学方法,故国际致突物和致癌物防护委员会(ICPEMC)将此项技术列为致突致癌研究的必测项目之一。