河台金矿矿山土壤-植物稀土元素含量分布和迁移积聚特征

在广东省河台金矿矿山采取岩石、土壤、植物样品,并对其中的稀土元素含量采用ICP-MS法测定,研究了金矿矿山岩石、土壤、植物的根、茎、叶稀土元素含量分布和迁移积聚特征.结果表明：在金矿区稀土元素在岩石、土壤、植物样品中含量均高于背景对照区.在成矿和表生地球化学过程中金矿土壤各层的稀土元素发生迁移和分异,在表土层和心土层含量高于底土层和成土母岩;矿山土壤各剖面层轻重稀土发生分异,轻稀土富集,重稀土相对贫乏,且均有不同程度的Eu亏损和Ce的负异常.蕨类植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)表现极强的积累富集稀土元素能力.稀土元素在植株体内的分布规律不同,对于芒萁而言：叶>根>茎,而马尾松(Pinas massoniana)为：根>叶>茎.金矿区植物稀土元素地球化学和生物地球化学异常反映出所在金矿特殊成矿地质背景以及生境的地球化学特点.稀土元素的生物吸收系数和生物转移系数表征出植物对稀土元素的吸收富集能力以及在各个器官的迁移状况,金矿区各植物体形成对金矿环境不同的适应机制和各自独特的稀土元素生物地球化学特征.     

环境地球化学、环境化学、环境生物无机化学的联系与区别

环境地球化学、环境化学和环境生物无机化学是环境科学的重要分支学科,然而,由于它们在研究对象上的一致性,导致在某些方面存在重叠,亦经常引起一些人们对它们关系的误解.为了更好地把握这三门学科的实质、联系和区别,对这些分支学科各自的特点、联系及区别进行分析探讨,希望人们能够更好地运用它们为人类服务.     

地球化学模型在土壤重金属形态研究中的应用进展

重金属在土壤中的固-液分配行为和形态分布对于其环境迁移过程和生物有效性有重要意义.基于热力学机制的地球化学平衡模型是重金属形态研究中一项重要手段.本文从形态模型的发展历史出发,对土壤环境中一些常见的地球化学形态模型进行了梳理;对形态模型的使用过程中模型输入值,包括吸附组分和活性态金属含量的确定方法进行了说明;对地球化学形态模型在各方面的应用进行了总结;最后对模型今后的发展方向和应用前景进行了展望.     

孤对电子杂环化合物的代谢化学和生物学研究进展

地球环境特别是化石燃料中存在着大量含硫,氮和氧孤对电子杂环化合物.对孤对电子杂环化合物代谢机制的研究具有重要的科学意义和实践价值.生物法降解这些杂环化合物具有较化学法无可比拟的优势,主要表现在生物法具有反应专一性好,反应条件温和,可实现许多化学上难以实现的反应.本文结合课题组的近期研究,尝试论述国内外的部分研究进展.     

碳氮循环与能源结构

从描述碳、氮元素的生物地理化学循环入手,说明现有能源结构和其他人类活动,已经造成了地球大气层中(比较一百年以前),CO2的浓度增加了25%,甲烷、N2O、NOX的浓度都有明显增加.今天,全球固定氮的速度增加了一倍.碳、氮循环正在逐渐远离它们的动力学稳定状态,导致出现一系列严重生态环境问题.在碳、氮元素的生物地理化学循环的框架下,说明燃烧生物质(植物或植物提取物),阻断了有机碳进入非生物可得矿石燃料储存区的通道,额外增加了CO2的排放量,增加了氧气的消耗量,干扰了碳、氮元素的生物地理化学循环,使碳元素不能转变成养育土壤的有机肥料,破坏了自然界的自修复功能.还原碳的生物吸收,植物的光合作用不是唯一途径,至少有下列方式也可以实现:高分子物质降解物的相当数量代谢碳,在土壤中被植物直接吸收;溶解于水中,尤其是海洋中的HCO3―,可以被生物吸收;由亚硝酸菌属和硝化菌属作用的硝化过程是耗氧过程,氮的氧化伴随着碳元素的还原及生物吸收.另外,植物光合作用转化太阳能为化学燃料能,是一个效率(0.5%)相对低下的过程;生物质燃烧时,会生成NOX和N2O.然而,将生物质废料作为堆肥原料,获得的燃料,基本上没有额外增加CO2的排放量;获得的有机肥料,可减少化肥、农药造成的环境冲击,对建立农业可持续发展模式发挥作用.人类需要摆脱以碳元素为能量来源,以燃烧方式获得能量的思维定式,依靠自己的聪明才智,团结协作,共同构建清洁的、可持续发展的新型能源结构.     

上海粮田锌和铅的生物地球化学

本文介绍了1990—1991年对上海粮田锌和铅的生物地球化学研究.阐述了锌和铅在上述地区的富集和迁移规律.研究了结累锌和铅的地球化学栅栏以及谷物对锌和铅的吸收与富集.     

稳定同位素技术在污染环境生物修复研究中的应用

稳定同位素技术主要应用于地球化学,它是将人工合成的同位素标记特定的化合物,追踪标记物在生命活动中的变化规律,目前该项技术也广泛应用于环境微生物学、生态学、生物医学等领域.生物修复是利用存在于土壤、地下水和海洋等环境中的生物特别是微生物将有毒、有害的污染物降解为二氧化碳和水,或转化为无害物质,从而使污染的生态环境修复为正常生态环境的过程.这些降解微生物都来自于小部份可培养微生物,对于大部份未可培养降解微生物,通常在实验室条件下很难得到.而利用稳定同位素技术,如13C标记底物,收集利用该底物的微生物核酸,就可以得到具有降解作用的功能微生物,为环境污染生物修复提供重要的菌源和功能基因.环境中的许多物质都可以用SIP来标记,这些标记物主要有PLFA-SIP、DNA-SIP、RNA-SIP等,它们都可以用来在复杂样本中进行有特殊代谢功能微生物的鉴定和分析,在利用微生物进行生物修复中具有重要的意义.图2表1参42     

广东和海南红树林的生物地球化学特征

本文研究了广东和海南红树林的土壤,植物叶子和死地被物的化学成分以及它们之间的相互关系,并与相同地区的一些植物群落进行比较,从而探讨红树林的生物地球化学特征。结果表明,红树林的土壤和植物的某些化学成分含量较高,尤其是Na和Ca的含量较为突出。另外,虽然海岸带海水的pH＞8,土壤都呈酸性。红树林的养分利用率只有N较高,其余大多数元素都较低。红树林的生物吸收率和生物归还率通常也较低,但其大多数元素的生物分解率则较高。     

雅鲁藏布江流域三条典型河流水体中溶解态元素分布特征及其水质评价

雅鲁藏布江流域(以下简称雅江)是西藏南部最大的河流系统,流经西藏人口最稠密经济最发达的地区.前人对雅江径流规律以及沉积物元素含量研究的结果都表明该地区的河流几乎没有受到人类活动的影响[1].但近年来,随着西藏旅游经济的发展,城镇人口的剧增,可能会影响到流经城市的河流水质.本文选取了该流域3条分别流经西藏人口最密集的城市(日喀则、拉萨、八一)的年楚河、拉萨河和尼洋河,测定了河水中溶解态元素的含量,旨在利用水体的元素组成和季节变化规律揭示其地球化学特征.     

密度梯度级分法研究痕量金属在湘江底泥表层中的分配

为了研究重金属在沉积物中的分布、迁移、转化及其生物效应,近年来国内外多采用一些选择性好的化学试剂对沉积物中的重金属按其不同的结合态进行分批提取或逐级提取。我们曾对湘江的表层底泥进行了逐级提取研究,初步了解了重金属在湘江底泥表层中的地球化学结合形态。为了更全面地了解重金属在底泥中的分配和行为,已有人将选矿工业和土壤粘土矿物表征方面所用的密度梯度级分法引用于环境研究中,该法的优     

膜生物反应器对灰水和生活污水中抗雄激素活性的去除

类雄激素物质和类抗雄激素物质属于内分泌干扰物,它们对水生生物的内分泌干扰作用已经在实验室和自然环境中得到证实.众所周知,污水再生利用是解决越来越严重的水资源短缺的重要途径.但是,如果再生水中存在类雄激素物质和类抗雄激素物质,就会对人类及水生生物造成潜在的风险.因此,研究类雄激素物质和类抗雄激素物质在再     

几种改良剂对矿区土壤中As化学形态和生物可给性的影响

通过室内土培实验,分析添加赤泥、沸石、油菜秸秆、磷矿粉和生物炭等5种改良剂对矿区土壤As的化学形态和生物可给性的影响.结果表明,土壤As主要以残渣态为主.改良剂对As化学形态的影响随着培养时间的不同而不同.培养30 d后,5%赤泥和5%沸石处理分别导致土壤中酸可提取态As的含量比对照处理降低12.0%和5.1%.培养30 d和60 d,5%的油菜秸秆、5%的磷矿粉和5%的生物炭处理均显著提高了土壤中酸可提取态As的含量,增强了土壤中As的移动性.5种改良剂对土壤As的生物可给性也有影响.培养30 d和60 d后,5%的赤泥处理显著降低了As的生物可给性,5%的油菜秸秆、5%的磷矿粉和5%的生物炭处理均显著提高了As的生物可给性.培养30 d后,5%的沸石处理导致土壤生物可给性As的含量比对照降低7.5%;培养60 d后,5%的沸石处理对As的生物可给性没有影响.研究表明,赤泥和沸石是修复As污染土壤的潜力改良剂.     

亚热带典型花岗岩小流域径流化学特征与化学风化

为了解小流域尺度下生物地球化学过程对径流水体的影响及花岗岩化学风化对CO2的吸收,对亚热带典型花岗岩区不同利用条件下的2个相邻小流域(F-森林、FA-森林/农田)的地表径流及其常量离子和溶解Si含量进行了连续3年的定期观测和分析.结果表明,溶解Si,Na+和HCO3-构成地表径流的主要化学成分,FA流域离子总量高于F流域,反映了流域内农业活动对其化学径流的贡献.皖南典型花岗岩小流域(F、FA)径流中Sidiss/Na+和NO3-/SO24-比值均远高于同一生物气候带内富含碳酸盐岩的太湖流域径流中的相应值,揭示了区域岩性差异和人类活动导致的大气酸沉降组成差异是决定径流化学组成的主要因素.皖南花岗岩小流域(F、FA)径流化学组分约43%和38%来源于大气降水,57%和50%来源于岩石风化,FA流域内农业活动对其化学径流的贡献约为12%.皖南小流域(F、FA)花岗岩化学风化过程对CO2的消耗通量分别为(0.67—0.96)×105 mol.km-.2a-1和(0.64—1.05)×105 mol.km-.2a-1,远低于同一生物气候带内石灰岩母质流域.     

大同盆地富砷地下水的水化学与地球化学研究

为弄清大同盆地地下水中影响砷的迁移、富集的主要地球化学与生物地球化学过程,为区域供水安全提供指导作用,针对高砷地下水系统开展了水文地球化学与含水层沉积物全岩地球化学研究;并在此基础上探讨了研究区高砷地下水成因。结果表明,研究区高砷地下水为偏碱性、强还原环境,砷含量为0.31～452μg·L-1,主要以砷酸盐形式存在,地下水中砷与三价铁的浓度有显著的相关性。高砷含水层沉积物中有机质、铁与砷含量表现出显著相关性。以上结果说明,碱性还原环境有利于地下水中砷的富集;微生物参与下,沉积物相有机质的氧化和Fe氧化物/氢氧化物的还原过程是本区高砷地下水形成的主控因素。     

陕西紫阳富硒核心区周边土壤中硒的赋存形态分析

硒在自然界中以多种无机和有机形式存在,不同形态的硒以不同的地球化学特征影响着地质环境中硒的迁移、循环、生物可利用性和毒性,硒形态的研究对于硒的迁移、开发利用、毒性防御具有重要的指导意义.陕西省紫阳县是继湖北恩施后发现的第二大富硒区,且有较理想的硒汇集利用地质地理条件.本文采用改进的7步连续化学提取技术,研究了紫阳富硒核心区周边农作土壤硒的结合态分布,旨在为推动紫阳地区硒资源的开发利用和硒中毒防御提供基础数据.     

珠江三角洲土壤汞高含量区的形成

汞是一种具有生物毒性的金属元素，而且在工农业生产领域中广泛使用，由此引发了研究者对Hg环境效应研究普遍且持久的重视，研究内容涉及到Hg的地球化学特征，自然界中岩石圈、土壤圈、水圈、生物圈和大气圈之间Hg的存在形式、循环及迁移、转化，Hg的生态效应(生物毒性)等等许多方面．     

宝鸡长青镇热电厂周围灰尘重金属污染评价

煤炭在形成过程中,由于泥炭化和煤化过程所处的特殊地球化学条件,使煤炭中富集了多种有害微量元素.富集于煤中的有害微量元素,会随着煤炭的开采、使用进入表生环境.燃煤环境污染,尤其是有害重金属元素污染引起了国内外学者的高度关注.本文以宝鸡长青镇热电厂周围灰尘为对象,研究灰尘中重金属的含量水平及污染状况,旨在为当地环境治理与管...     

水污染化学的形成和发展

一、水污染化学的内容范畴 水污染化学主要的研究对象是人类社会的生活及生产活动向水环境排出的污染物,例如耗氧有机物、氮磷营养质、重金属、农药、化学致癌物、放射性物质等等。但是,环境中的许多非污染性物质如一般无机盐类、粘土矿物、腐殖质、铁锰铝水合氧化物等,还有各种物理生物因素如光照、辐射、气象、水文、生态、地质、地理条件等,共同构成了污染物存在     

农业生态系统的氮素循环研究进展

在自然和人为作用的双重驱动下,地球表面氮素的生物地球化学过程及其环境效应成为当前全球变化中区域研究的重要内容。探讨了氮素循环各个过程及其数量特征,对氮素循环模型进行了介绍,并对当前生态系统中氮素循环的研究热点进行了简要的论述。     

黑碳对污染物环境地球化学过程的影响

黑碳是生物体和化石燃料不完全燃烧形成的一种富含芳香族基团的产物,普遍存在环境中.由于其具有超强的吸附能力,影响污染物在环境中的存在形态,进而影响其生物有效性,并最终改变污染物的归宿.因此,有必要考察黑碳对环境中的污染物的环境行为的影响进行研究,才能更加准确地预测污染物在环境中的归趋.文章在黑碳对污染物的吸附及其影响因素、黑碳对污染物的生物毒性和污染物的生物降解影响方而进行了综述,并提出黑碳对污染物环境地球化学过程影响的末来研究方向.