Hg稳定同位素地球化学研究进展

近年来汞(Hg)稳定同位素研究进展显著。Hg具有七种稳定同位素。以往研究不但报道了Hg同位素质量分馏,也报道了Hg同位素非质量分馏,使Hg成为目前唯一在自然界中具有同位素非质量分馏的重金属元素。本文阐述了Hg同位素的研究背景,总结了Hg同位素分析方法和引起Hg同位素分馏的生物化学过程,介绍了地球各圈层样品中Hg同位素组成的国内外最新研究现状。而最新发现的大气降雨中异常的、呈季节性变化的偶数Hg同位素非质量分馏(Δ200 Hg),更开辟了Hg同位素研究的新领域。不同于奇数Hg同位素非质量分馏,偶数Hg同位素非质量分馏还未经任何实验验证,其分馏机理也完全不清楚,亟待深入研究。Hg可能的"三维"同位素体系(质量分馏、奇数以及偶数Hg同位素非质量分馏)的研究和应用将有希望为进一步认识Hg环境过程、生物累积、大尺度迁移以及全球性的生物地球化学循环提供更加丰富的信息,具有重要的科学意义。     

非质量氧同位素分馏效应研究进展

非质量氧同位素分馏效应(mass independent oxygenisotope fractionation)研究为一些重大地质科学问题的解释开辟了一条新途径。在简要介绍非质量分馏理论后,重点评述了非质量氧同位素分馏效应的研究进展,包括非质量同位素分馏效应的成因机制、氧同位素组成分析方法建立及其在环境地学领域的应用。并对非质量氧同位素分馏领域未来研究趋势作了进一步探讨。     

地壳形成年龄的应用和误用

钐-钕(Sm-Nd)同位素研究可用来评价地壳生长的历史,有时可给出反映壳幔分异时间的“地壳形成”年龄。然而,如果一个样品是不同时期来源于地幔的物质的混合物,那么Sm-Nd同位素分馏系列可能只提供该样品中的物质存留于大陆壳内的平均时间估计值。在这些情况下,Sm-Nd同位素不给出地壳形成年龄的直接信息。这些年龄只有在得到了其他地质和地质年代信息的支持后才可解释为壳幔分离的时间。错误的解释会导致对地壳发育得出错误的结论。     

碳稳定同位素技术在PAHs溯源中的应用

介绍了碳稳定同位素分馏原理,对碳稳定同位素技术在PAHs污染物溯源中的应用研究作了综述.研究发现,在碳稳定同位素进行污染物来源识别过程中,碳稳定同位素并不是完全不分馏的,某些小环多环芳烃较易发生分馏,因此,溯源应尽量选用较大环多环芳烃的同位素,同时应多开展不同类型PHAs分馏实验室研究.     

韧性剪切带中的Rb-Sr和Sm-Nd同位素体系

变形作用可以引起Rb－Sr同位素较大的活动性,但是Sm－Nd同位素相对保持稳定。流体在剪切带活动期间以渗透方式沿着糜棱叶理面运移为主,在活动期结束后则以孔隙流体方式保留在岩石中。Rb、Sr同位素可以在垂立于糜棱叶理方向上十分短的距离内（厘米尺度）达到再平衡。因此,通过选择适当的样品和采用“薄板”技术,Rb－Sr全岩等时线方法可以测定剪切带发生糜棱岩化作用的时间。在低级对中级变形变质作用环境下,流体／岩石反应对Sin、Nd同位素体系的干扰作用较小,但是,在高级变形变质条件下,一些REE未发生分馏的岩石中,Sin、Nd同位素可以测定岩石的成岩年龄．然而．在另外一些REE元素发生分馏的岩石中,Sm、Nd同位素发生了一定程度的重调。     

沿海城市降水中总汞及汞同位素特征研究

大气汞沉降是汞从排放源进入地表系统最主要的迁移途径,利用汞同位素追踪汞在大气中的迁移转化规律及潜在来源对研究汞的生物地球化学循环具有重要意义.本研究于2012—2013年对厦门市小坪、坂头、鼓浪屿和洪文站点降水中总汞(THg)浓度和汞同位素的变化特征进行了研究.结果表明,厦门降水中THg浓度为1.0～59.4 ng·L~(-1),大气THg湿沉降量为13.1μg·m~(-2)·a~(-1).厦门冷、暖季降水中THg浓度相当,但由于暖季丰沛的降水量,导致暖季THg的湿沉降量约为冷季的2.5倍.降水样品中均表现出负的偶数汞同位素质量分馏(δ~(202)Hg,-2.2‰～-1.5‰)、正的奇数汞同位素非质量分馏(Δ~(199)Hg,0.08‰～0.22‰),以及轻微偏正的偶数汞同位素非质量分馏(Δ~(200)Hg,0.01‰～0.07‰).厦门降水中奇数汞同位素非质量分馏是大气汞液相光致还原反应的结果.偶数汞同位素非质量分馏不明显与其处于较低的纬度有关.厦门降水中δ~(202)Hg接近于厦门当地及贵州燃煤烟气中的δ~(202)Hg值,表明厦门降水中汞可能受到本地或传输过来的燃煤排放的影响.     

锂同位素在水环境领域的研究进展

近年来有关锂同位素的研究及其应用已成为水环境领域研究的热点问题之一。锂的两个稳定同位素(~6 Li和~7 Li)之间相对质量差较大,容易产生明显的同位素分馏,研究表明温度是控制锂同位素分馏的关键因素,扩散驱动以及配位数差异也会对锂同位素分馏产生重大影响。自然界中锂同位素的组成变化很大,δ7 Li值在-40‰~+50‰之间变动,不同地质体的δ7 Li值的明显差异使锂同位素的应用范围更加广泛。锂元素较高的化学活动性决定了它能够积极地参与各种水环境演化过程,并被作为新的示踪工具应用于环境水体污染、水循环以及卤水形成与演化等领域。概述了锂同位素作为良好的示踪工具在水环境领域取得的最新研究成果,以期为拓展锂同位素在环境地质方面的应用研究提供借鉴。     

地表环境氮循环过程中微生物作用及同位素分馏研究综述

综述了氮循环过程中的微生物作用及其研究进展 ,阐述了生物固氮、微生物吸收同化、有机氮素矿化、硝化和反硝化的反应机理及反应过程中的同位素分馏 ,提出了微生物驱动氮循环的简要模型。微生物驱动的氮循环中不同过程有不同的同位素分馏特征 ,生物固氮、土壤有机氮矿化过程中分馏效应小 ,而吸收同化、硝化和反硝化过程中同位素分馏较大 ,利用各个过程不同的同位素分馏特征可示踪含氮物质的来源、转化和迁移等。     

铜锌同位素方法在环境地球化学研究中的应用

近年来,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)逐渐应用,过渡族金属(Cu,Zn和Fe等)同位素测试方法逐渐成熟,测定精度可达0.04‰,使得铜锌铁等同位素地球化学研究成为近年来国际地学研究领域的热点。本文对铜锌同位素的测试方法、分馏机理及其在环境地球化学研究领域的应用进行了较系统综述。     

矿石铅同位素示踪成矿物质来源综述

矿石铅同位素是示踪成矿物质来源的重要手段之一。本文综述了矿石铅同位素示踪成矿物质来源的基本原理和主要方法 ,并指出 :单阶段模式年龄、特征参数示踪已逐步淘汰 ,铅构造模式示踪遭质疑 ,Δβ Δγ图解示踪还需要接受更多矿床实例的检验 ,全方位对比是矿石铅示踪成矿物质来源的首选方法。     

康滇地轴东缘铅锌矿床铅硫同位素地球化学研究

康滇地轴东缘不同时代碳酸盐地层中铅锌矿床的铅同位素研究表明 ,其2 0 7Pb/2 0 4 Pb与2 0 6 Pb/ 2 0 4 Pb呈良好线性关系 ,2 0 7Pb/ 2 0 6 Pb和2 0 8Pb/ 2 0 6 Pb为一常数。结合对本区矿床的稀土元素及成矿流体地球化学的研究 ,判定不同层位铅锌矿床是在同一个成矿体系同时形成的 ,一次成矿 ,其成矿年龄为 2 4 5Ma(峨眉运动 ) ;同时说明不同矿床成矿金属有相同的来源 ,主要来自上地幔。成矿硫以来自地层中的硫酸盐还原硫为主 ,幔源硫次之。本区铅锌矿床的成矿作用与峨眉山玄武岩的喷流关系密切 ,这是与著名的MVT型铅锌矿床的显著区别。     

粤西残斑岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义

粤西残斑岩脉是由花岗斑岩脉遭受后期地质作用改造而成的 ,具有片状构造 ,片理产状与地层围岩一致。通过对该残斑岩的颗粒锆石U -Pb年龄测定 ,莸得两条不一致线 ,它们的下交点年龄分别为 40 4±6Ma和 42 8± 17Ma ,从而确定残斑岩脉的侵入年龄为 40 4～ 42 8Ma ,属加里东期。根据上交点年龄和2 0 7Pb/2 0 6Pb年龄推断 ,其源区物质较复杂 ,包含有 1737Ma、2 16 5Ma和 2 494Ma的物质 ,暗示粤西云开隆起区存在中、古元古代以及太古宙基底。     

铅稳定同位素在示踪环境污染中的应用

根据Pb同位素的地球化学特点,分析了Pb同位素在示踪环境污染中的理论基础.从国内外大量研究实例出发,总结了近年来Pb同位素在示踪工业Pb污染的应用现状,肯定了Pb同位素在示踪Pb工业污染中的地位和作用.结合我国首次北极考察海洋大气气溶胶铅稳定同位素的初步研究,笔者认为研究环境系统有关对象(如大气、海水、冰雪和沉积物等)的Pb同位素组成,通过其Pb同位素混合模型计算和源区参数计算,可有效示踪Pb工业污染的来源、分布和远距离传输规律.      

有机酸对铅、镉植株危害的解毒作用研究

通过培养试验研究了有机酸对铅、镉的的毒害影响，结果表明柠檬酸对铅，酒石酸对镉有较明显解毒作用，用逐步提取法研究萝卜根叶内重金属存在的化学形态，有机酸处理并不影响各形态铅的优势顺序，但各形态铅的浓度或相互百分率发生了变化，柠檬酸处理的萝卜叶片，活性较低的盐酸提取态铅的百分率增加，活性较高的乙醇、水、氯化钠提取态下降；镉在萝卜根叶中均以氯化钠提取态为主，有机到处理并不改变各形态镉的优势顺序，酒石酸处理     

泸沽湖沉积物α纤维素的提取及其稳定碳同位素研究初探

湖泊沉积是环境气候变化的敏感指示器 ,在沉积过程中有机大分子α纤维素不易发生降解 ,其碳链上的C、H、O原子也不会与外界发生交换 ,故沉积物α纤维素的碳同位素能真实地反映原始环境信息。湖泊沉积物中的α纤维素含量少 ,笔者经过反复条件试验 ,得出了从湖泊沉积物提取α纤维素的简便可行的方法。泸沽湖是云贵高原上一半封闭湖泊 ,湖区人为活动干扰较微弱 ,该湖对环境变化敏感。笔者提取了泸沽湖沉积物柱的α纤维素 ,并研究了其碳同位素 ,结果表明 ,α纤维素碳同位素灵敏、精确地反映了该湖一百年来的环境信息 :泸沽湖沉积物有机质以内生为主 ;气候变化趋势为冷—暖—冷—暖。     

锶同位素在沉积学中的应用新进展

随着分析测试技术的不断提高 ,锶同位素研究取得了重大进展。近年来 ,显生宙以来海水锶同位素的变化曲线不断得以补充和修正 ,已建立起具有全球一致性、可对比的海水锶同位素变化曲线背景值 ,为锶同位素的应用奠定了基础。现在 ,锶同位素不仅在示踪岩浆及成矿热液的来源和演化、计算晚期成岩改造作用的规模和程度及流体 /岩石比等方面已趋于成熟 ,并且越来越广泛运用于海平面变化、板块活动、海底扩张、成岩演化等方面的研究。此外 ,在一些热点研究上 ,如全球变化、生态环境等方面 ,也逐渐显现出重要性     

扬子地块南缘锑矿床中矿石铅的组成及其地质意义

锑是我国的特色矿产 ,扬子地块南缘锑矿带是世界上最大的锑成矿带。铅同位素研究表明 ,该带锑矿床中矿石铅的组成变化较大 ;在铅同位素组成图解中 ,线性分布明显 ,但它不具有等时线意义 ,而是由低放射性成因铅和高放射性成因铅两个端元混合所致。矿石铅属壳、幔混合铅。成矿作用应发生于开放体系之中 ,深部幔源物质可能参与了锑的成矿作用。     

泉州市不同功能区土壤铅同位素组成及其来源分析

为查明泉州市土壤铅的污染来源,采集了泉州市不同功能区表层(O～20cm)土壤及城市环境污染端元(燃煤尘、汽车尾气尘、污泥)样品.采用ICP-MS测定土壤Pb含量,用热电质谱仪测定各样品的铅同位素组成.分析结果表明,泉州市不同功能区表层土壤已受到一定程度铅污染;泉州市土壤铅同位素208 Pb/(207+206)Pb和206Pb/207 Pb比值变化较大,分别为1.0769～ 1.1486和1.1150～1.2142;泉州市区各端元组分铅同位素组成差别比较大,可以有效示踪和鉴别泉州市区环境铅的污染来源.运用铅同位素示踪技术追踪土壤铅的污染来源结果表明,泉州市区土壤总铅同位素和可溶相铅同位素组成变化较大,土壤中铅来源较为复杂.交通繁忙区土壤铅污染主要来源于汽车尾气排放,农业区土壤铅主要来源于城市污泥与当地土壤背景,商业区土壤铅主要来源于城市污泥与燃煤尘及其煤渣的排放,居民区土壤铅污染主要受城市污泥与汽车尾气排放影响.     

Re-Os同位素体系在地球科学中的应用

在汇总本世纪六十年代以来国际上Re Os同位素地质学主要文献的基础上 ,概括总结了Re Os同位素地质学几十年来的研究成果。系统地介绍了Re Os同位素体系在地质年代学和示踪研究方面的应用。阐明了Re Os地质年代学的定年原理、实验技术、优势 ,以及应注意的问题 ;归纳总结了Re Os在陨石、大陆壳和地幔等不同储库中的丰度、分布及演化特征 ;回顾了近年来Re Os同位素体系在陆壳演化、洋岛玄武岩和地幔羽成因及陨石撞击等示踪研究方面的工作和进展。     

Joint enhancement of lead accumulation in Brassica plants by EDTA and ammonium sulfate in sand culture

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｖｙｍｅｔａｌｓｌｅａｄｔｏｌｏｎｇ ｔｅｒｍｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｉｎｃｅｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｂｅｃｈｅｍｉｃａｌｌｙｄｅｇｒａｄｅｄａｎｄｈａｖｅｌｏｗｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｂｌｅｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ .Ｉｔｉｓｗｅｌｌｄｏｃｕｍｅｎｔｅｄｔｈａｔｃｈｅｌａｔｉｎｇａｇｅｎｔｓａｒｅａｂｌｅｔｏｄｉｓｌｏｄｇｅａｄｓｏｒｂｅｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ,ｌｅａｄｉｎｇｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｉｒｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙａｎｄｂ…