天然气的气态标志及应用

<正> 一、天然气的气态指标及其意义 天然气的气态指标是指天然气的组分及同位素组成中具有特殊意义的成分。如烃类组分中甲烷、重烃气的组分量及气体的干湿度;非烃组分中二氧化碳、氮、硫化氢及汞蒸气的含量;稀有气体中的氦、氩组分量及同位素的组     

氩同位素气源对比原理及应用条件

稀有气体氩及其同位素组成在气源对比中越来越引起人们的重视。本文从理论和实践上对天然气中氩的来源、源岩中氩的赋存状态和演化、进入天然气中的机制以及对天然气中氩同位素组成的影响进行了系统讨论，根据前人的工作和近年来的研究，讨论了氩同位素在天然气地质学中的应用，指出了天然气中氩同位素组成的控制因素。强调源岩年龄对天然气氩同位素组成的控制作用以及储层时代效应和其它因素对氩同位素组成的影响，为进一步研究和利用氩同位素组成解决天然气地质问题奠定了基础。     

溶于天然水中的氦、氖、氩的简化分析

本文提出了溶于天然水中氦、氖、氩的简化分析方法。简化分析方法的原理是利用气相色谱法分析与水样处于溶解平衡的气相中所含的稀有气体。这种方法不需要任何真空系统或复杂的流程。该方法适用于分析溶于水中的任何种类的气体,对氦的常规分析也是有用的,因为这种简化方法的灵敏度很高,故可用来测定含量低达50ppb的氦,即溶解在与空气保持平衡的水中的氦总量。     

自然界中的氦同位素

本文研究了沉积岩、泥火山及喷出火山中天然气的氦同位素成份。查明了在天然气中 He~3/He~4有广泛的变动范围——10~(-10)—10~(-5),分析了地球深部 He~3及He~4性状的个别规律性。其中查明了在天然气成份中He~3和 He~4浓度之间的线性依赖关系——主要是证明He~3的核物理的来源,以及查明了地层分异:比值较低的是古地台气体的特征;比值较高的是海西后地台年青沉积,特别是深拗陷区的特征。根据喷出火山和陨石的氦同位素成份相近这一点得出结论,认为在地球深部保存有原始的氦。     

铝土矿的平均化学成分及其在时间上的演化

<正> 根据文献及作者本人的有关铝土矿化学成分的资料(А.В.Зильберминд,В.А.Скроп-ыщев,1977;Теняков,1980等)分析表明,目前在这种地质体的成分中,在一定精度上确定了57个化学元素的平均含量。当然,这些资料是几十年中不断积累的;所得的平均指数     

检查地下储气库密封性的地球化学方法

<正> 伊凡-弗兰科夫石油和天然气研究所从事的研究,目的在于评价地下储气库盖层的密封性·检查井的密封性和构造断层;圈定“游离”气的运移道路和聚集区;定量测定地下储气库地区天然气的漏失;检查地下储气库及其附近的居民区的环境状况。灵敏度高的气体生物化学方法能够确定岩石和水中的烃气含量,其精确度可达到百万分     

四川盆地气矿天然气开发过程中温室气体的排放特征

天然气开发过程是化石能源系统重要的排放源之一. 包括我国在内的发展中国家对于油气系统温室气体排放的研究尚处于起步阶段,并且也无统一的计算方法. 为研究我国天然气开发过程中温室气体排放情况,以四川盆地某较大规模(年产气量约16×108 m3)的天然气气矿为研究对象. 利用甲烷泄漏浓度检测仪对该气矿井口、集气站、配气站等场站的所有元件的潜在泄漏点进行了逐一检测,同时采集油田水和天然气样品,在实验室对油田水露天放置过程和天然气火炬燃烧过程的温室气体排放进行了模拟研究,计算了该矿2011年天然气开发过程中温室气体排放量. 结果表明:2011年研究气矿CH₄和CO₂排放量分别为1 033.32和1 295.56 t,折合CO₂当量为27 128.56 t. 与采用IPCC(政府间气候变化专门委员会)《2006年国家温室气体清单指南》第一层次方法计算的结果对比发现,IPCC方法计算结果(CH₄和CO₂排放量分别为20 287.39、12 479.74 t,折合CO₂当量为519 664.74 t)远高于实测法计算结果,因此,IPCC方法总体上严重高估了我国温室气体排放量.      

汞-生物地球化学找矿法

<正> 关于利用汞作为各种热液矿床找矿标志的想法是А.А.Сауков(1946)提出並首先使其变为现实的。关于利用植物中的汞作为汞和锑-汞矿化标志的可能性是由Е.Ф.Зпштейн(1948)确定的,並为以后的研究所证实。但是长期以来,由于缺乏高效率地测定生物体内微量汞的方法,汞-生物地球化学法的实际应用一直受到限制。     

碳底物含量对厌氧条件下水稻土N2、N2O、NO、CO2和CH4排放的影响

理解底物碳氮对厌氧条件下水稻土排放氮素气体——氮气(N2)、氧化亚氮(N2O)和一氧化氮(NO)以及二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的影响,有助于制定合理的温室气体减排措施,定量了解反硝化产物组成对碳底物水平的依赖性,也有助于氮转化过程模型研发中制定正确的关键过程参数选取方法或参数化方案.本研究采用粉砂壤质水稻土为研究对象,设置对照(CK)和加碳(C+)两个处理,前者的初始硝态氮和可溶性有机碳(DOC)含量分别为~50 mg·kg-1和~28 mg·kg-1,后者的分别为~50 mg·kg-1和~300 mg·kg-1.采用氦环境培养-气体及碳氮底物直接同步测定系统,研究了完全厌氧条件下碳底物水平对上述气体排放的影响.结果表明,CK处理无CH4排放,而C+处理可观测到CH4排放;C+处理的综合增温潜势显著高于CK处理(P<0.01);NO、N2O和N2排放量占这3种氮素气体排放总量的比重,在CK处理分别约为9%、35%和56%,在C+处理分别约为31%、50%和19%,处理间差异显著(P<0.01).由此表明,碳底物水平可显著改变所排放氮素气体的组成;对于旱地阶段硝态氮比较丰富的水稻土,避免在淹水前或淹水期间施用有机肥,有利于削减温室气体排放.     

吸附烃在地球化学油气普查中的运用

在布哈尔-希瓦研究区的气体地球化学普查中采用由吸附气体确定气体异常来推断油气远景。方法的可靠性和可能性决定于吸附烃的含量大小和空间分布规律。通过现场取样和气体测量,查明了远景区。     

哪里产生玄武岩

<正> Т.И.фролова和А.В.Γущин进行了岩石学研究和计算,综合了大量文献资料,从而对地球深部玄武岩岩浆形成的条件得出结论。当某种类型玄武岩形成时,岩浆中是否存在水和其他挥发组分起着根本的作用。这一因素同岩浆熔融深度,岩浆在形成处和沿其运动的道路与围岩相互作用的强度一起,决定着由地球深部到达地表的各种各样的火山岩。     

厌氧条件下砂壤水稻土N2、N2O、NO、CO2和CH4排放特征

了解厌氧条件土壤反硝化气体(N2、N2O和NO)、CO2和CH4排放特征,是认识反硝化过程机制的基础,并有助于制定合理的温室气体减排措施.定量反硝化产物组成,可为氮转化过程模型研发制定正确的关键过程参数选取方法或参数化方案.本研究选取质地相同(砂壤土)的两个水稻土为研究对象,通过添加KNO3和葡萄糖的混合溶液,将培养土壤的初始NO-3和DOC含量分别调节到50 mg·kg-1和300 mg·kg-1,采用氦环境培养-气体及碳氮底物直接同步测定方法,研究完全厌氧条件下土壤N2、N2O、NO、CO2和CH4的排放特征,并获得反硝化气态产物中各组分的比率.结果表明,在整个培养过程中,两个供试土壤的N2、N2O和NO累积排放量分别为6~8、20和15~18 mg·kg-1,这些气体排放量测定结果可回收土壤NO-3变化量的95%~98%,反硝化气态产物以N2O和NO为主,其中3种组分的比率分别为15%~19%(N2)、47%~49%(N2O)和34%~36%(NO);但反硝化气体产物组成的逐日动态均显现为从以NO为主逐渐过渡到以N2O为主,最后才发展到以N2为主.以上结果说明,反硝化气体产物组成是随反硝化进程而变化的,在以气体产物组成比率作为关键参数计算各种反硝化气体产生率或排放率的模型中,很有必要重视这一点.     

干湿循环对三峡支流消落带沉积物中可转化态氮及其形态分布的影响

水体富营养化的形成与沉积物中氮素的"源-汇"关系密切,本研究选取三峡典型支流澎溪河消落带上、中、下这3个水文断面,160 m和170 m两个水位高程,0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm共5个深度的沉积物样品,通过研究其总可转化态氮(TF-N)与各形态可转化态氮含量及分布特征,旨在揭示周期性水位变化对消落带沉积物氮释放的影响.结果表明,澎溪河消落带沉积物总氮含量在313.02~3 255.53 mg·kg-1之间,空间分布上呈上站位(渠口)中站位(高阳)下站位(双江)的趋势;总可转化态氮含量范围为288.54~1 123.27mg·kg-1,均值为639.40 mg·kg-1,空间分布趋势与总氮一致;TF-N中各形态氮的大小顺序为:OSF-N(有机态和硫化物结合态)IMOF-N(铁锰结合态)CF-N(碳酸盐结合态)IEF-N(离子交换态).沉积物中TF-N主要以OSF-N(50.9%)和IMOF-N(33.3%)形态存在.OSF-N很难释放,不易参与氮循环.IMOF-N受水文条件影响显著,表现为在低水位高程和下采样站位沉积物中含量更低.淹水胁迫、水体富营养化等情况下氧含量较低,相对还原条件下有利于其向水体释放.而TF-N及其形态分布在垂直深度上无显著差异.可见,三峡库区特殊调蓄水制度加速了澎溪河下游、低水位高程消落带沉积物中IMOF-N向水体的释放.     

包裹体的气相成分——热液矿床侵蚀截面的标志

<正> 在地幔、地壳、岩浆和成矿作甩物质分异过程中挥发分的主导作用决定了应用综合气体化学方法来研究矿田的原生气体晕。下边介绍各种类型金矿田不同层位和不同深度含矿岩浆体系某些部位上的研究结果,以及在实际和理论上根据矿石的气体组分,利用所拟定的准则,估计矿化的垂直深度和侵蚀截面的方法。方法的实质是,保留在石英中的气液包裹体反映     

南水北调对密云水库水位变幅带土壤磷释放量的影响

南水北调来水引起的水位上涨可能会导致密云水库水位变幅带土壤中磷的释放.过量的磷可能会引起水体富营养,因此,研究水库变幅带磷释放风险对密云水库水质安全保障具有科学指导意义.本研究采用连续浸提法测定密云水库变幅带土壤及沉积物中弱吸附态磷(NH_4ClP)、铁磷(BD-P)、铝磷(NaOH-P)及钙磷(HCl-P)等4种不同形态磷含量,探讨其分布特征;并在室内进行了磷释放模拟实验,估算了南水北调来水引起水库水位上升所致的易释放磷的释放量.结果表明,NH_4Cl-P、BD-P、NaOH-P、HCl-P广泛地分布于密云水库变幅带土壤及沉积物中.在白河、内湖及潮河3个库区,磷形态分布具有一致规律,即HCl-PNaOH-PBD-PNH_4Cl-P.因密云水库变幅带为中国典型的北方碱性土壤,变幅带无机磷主要为钙磷.NH_4Cl-P在3个库区变幅带土壤中含量相差不大,在受水动扰动力影响较小的内湖库区BD-P含量略高于其它2个库区.在3个不同库区中,潜在活性磷NH_4Cl-P和较稳定的NaOH-P在岸上和水陆交界面土壤及水下沉积物中含量相差不大,受氧化还原条件影响较大的BD-P在沉积物中的含量略高于岸上和水陆交界面土壤.磷释放模拟实验及释放量估算结果表明,水库水位上涨3 m的情况下,白河、潮河和内湖库区淹没变幅带土壤分别释放1.02、0.80、0.37 mg·m~(-2)易释放磷.白河和内湖库区变幅带被水淹没土壤中磷释放的风险可能更高,需加强防护.     

江汉平原汉江带地下水水化学特征分析

为研究江汉平原汉江带地下水水化学特征,调查并采集了区内浅层(深度0～20 m)、中层(深度20～80 m)、深层(深度80 m)地下水样品共552个以及地表水样品61个,通过对该地区不同层位地下水样品进行水化学组分测试,并运用Piper三线图、数理统计、相关性分析等方法揭示了江汉平原汉江带不同层位地下水水化学特征及其空间分布规律。结果表明:江汉平原汉江带地表水和地下水的水化学类型以HCO_3-Ca(Mg)型为主;地下水的pH值范围为6.9～8.2,TDS含量范围为117.5～1 644 mg/L,且垂向分层现象明显,表现为浅层地下水中层地下水深层地下水;该地区浅-中层地下水中Cl~-、SO_4~(2-)、NO~-_3质量浓度存在空间差异性;中层地下水赋存环境显示丘陵地区基本属于氧化环境,而平原区为还原环境;依据饮用水水质标准,区内劣质地下水中Fe、Mn、As含量超标率较高;沙洋县以北平原区中层地下水中F含量偏高,超标数占比高达96.5%;研究区地下水水质主要受农业灌溉、生活污水排放和天然地质条件的影响,但沿地下水径流方向,地下水水质逐渐变好。     

典型污染场地六六六残留特征分析

在历史上受某六六六(HCH)生产企业污染的场地采集土壤样品,分析和研究土壤中HCH的污染水平和污染分布趋势.结果表明,∑HCH值最大为271.72 mg·kg-1,HCH污染主要集中在表层(深度:0～20 cm)、亚表层(深度:20～40 cm)土壤,表层、亚表层土壤中HCH含量远高于深层(深度:40～150 cm)土壤中HCH含量;β-HCH含量最高,远高于其他3种异构体;通过Kriging法插值,画出表层土壤中∑HCH的等值线图,可清晰地看出HCH的分布趋势.本污染场地表层的硬化阻止了雨水的浸润作用,使HCH向下迁移缓慢,HCH含量随深度增加而降低,HCH污染深度较浅.     

垃圾填埋场抽气竖井周边气体运移规律研究

通过建立填埋场抽气竖井周边气体轴对称稳态运移模型,分析了单层和分层垃圾体中气压力分布,并提出“降压百分比”的概念用于判定抽气影响范围,研究了垃圾产气率、气体渗透率、覆盖层厚度、覆盖层气体渗透率、抽气井深度和抽气负压对抽气影响范围和抽气量的影响,获得了竖井深度和井间距的确定方法.分析结果表明,抽气井的降压作用明显,抽气井深度和抽气负压越大,则抽气影响范围和抽气量越大.覆盖层厚度增加或其渗透率降低有助于扩大抽气影响范围和提高抽气量.抽气影响范围随气体渗透率的增加而增大,但随垃圾产气率的增加而减少;抽气量则随气体渗透率和产气率的增大而增加.抽气井深度是控制抽气影响范围的关键参数,建议竖井深度取垃圾填埋厚度的65％～75％,井间距取1.5～2.5倍竖井深度.     

深度及含水率对包气带砂层中柴油降解作用的影响

通过模拟砂柱实验,研究了不同深度及含水率砂层(包括细砂、中砂和粗砂)中的柴油降解特性.结果表明,介质的深度及含水率是影响柴油降解效率的重要因素.相同介质条件下,介质的含水率越大,其生物活性越强,生物作用降解柴油的效率越高.介质性质影响柴油在包气带介质中的降解效率,介质的颗粒越细,其降解柴油的能力越高,即细砂>中砂>粗砂...     

气藏中氮的地质地球化学

<正> 氮是天然气中常见的非烃组分,氮又较其他非烃组分的物性更接近烃类气体(见表1)。氮气藏的形成与烃类气藏一样,需要生、储、盖条件的组合及运、聚、保条件的匹配。因此,研究氮的起源,有助于查明烃类气体的成因;研究氮的分布,有助于查明烃类的形成、保存和富集规律。