浙中某县Cd元素地球化学特征及生态效应

本文基于对浙中某县土壤-作物系统的调查研究,系统总结了Cd元素地球化学特征。研究发现,土壤中Cd含量呈现表层富集趋势;土壤Cd元素的赋存形态以离子交换态为主,占各形态总量比例高达39.68%,显示出该地区土壤中Cd的活性相对较强;Cd污染区在南部山区沿水系分布,在研究区北部零星分布。研究同时发现,污染主要是由于矿山开采、工业废物排放以及污水灌溉等人类活动引起,并且污染区已出现稻米样品Cd超标,应引起有关部门足够重视。     

金的热液地球化学

本文对金的元素地球化学性质、金在低温热液中的溶解-迁移形式进行了全面系统的阐述,认为金可以AuCl_2、Au(OH)_2~-、Au(HS)_2~-及Au(NH_3)_2~+等多种形式存在。在确定金在成矿流体中究竟以什么形式溶解一迁移时,除了考虑各种配合物的稳定性、溶解度大小外,配位体的浓度及形式也是重要决定因素。研究表明,成矿流体沸腾和非晶态硫化物表面吸附可能是金矿床形成的主要机理。今后要特别重视硫化物表面吸附成矿机理的研究。     

成矿作用中金银的共生与分离及Au/Ag比值的校正

在内生作用中金与银既有共生的一面 ,又有分离的一面。其共生与分离受地球演化历史制约 ,受控于元素化学性质和地球化学亲和性 ,与岩浆起源、演化有关 ,受控于不同的基底建造和构造单元。成矿作用中金与银的共生与分离可用Au/Ag比值大小来衡量 ,本文提出了根据Au、Ag的地壳克拉克值和工业品位对传统的Au/Ag比值进行校正的方法 ,校正后的Au/Ag比值可有助于矿床研究、找矿预测和资源评价等工作     

分散元素硒的地球化学循环及其富集作用

本文概述了硒的物理、化学性质 ,形态和存在形式以及硒的地球化学循环和富集作用。硒呈四种主要的无机形态存在于自然界中 :硒化物 ( -2价 )、元素硒 ( 0价 )、亚硒酸盐 ( +4价 )和硒酸盐 ( +6价 )。不同硒形态的存在 ,很大程度上取决于 pH和Eh条件。硒的天然的、总的地球化学循环主要涉及壳岩源和海洋沉积物。次一级的循环涉及其它无机源和沉积物。另外 ,整个硒的壳循环 (岩石圈、生物圈、水圈和大气圈 )也强烈受到生物化学反应的影响 ,这些反应使硒在有机组分中固定或迁移。人类活动向环境中排放的硒极大地改变了硒天然的地球化学循环 ,主要是煤的燃烧、硫化物矿床的开采及工业上利用硒所产生的废料。岩浆期后热液活动阶段是硒最主要的活动、富集阶段 ,硒能大量地呈分散形式 (类质同像 )或独立矿物形式存在于这一阶段中 ;在火山及喷气活动产物 (有关热泉 )中硒的富集程度也很高。另外 ,硒在页岩特别是海相黑色页岩中的富集作用与生物活动有密切的关系。     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

土壤污染指标元素钛在辽河流域土壤中的分布及应用

<正> 元素Ti 在地质体中常以锐钛矿、板钛矿、钛铁矿、钙钛矿、金红石等形式存在、Ti具有很强的抗风化能力.在岩石风化和成土过程中常以原生矿物存在于土壤中.因此地球化学和土壤学者称Ti 为抗风化元素,并将它作为判断地质成因、岩石与土壤间关系等方面的参比元素.另方面Ti 还具有含量较高、相对不移动、很少外来污染等特性,对研究土壤中某些元素的相对迁移富集能力以及是否受到污染等都具有重要价值.因此环境学者又将Ti 做为污染指标元素应用到环境     

藏北可可西里地区土壤元素背景值研究

对藏北可可西里的25个表层土壤样品的全样和<20μm粒级样品中的32种元素含量进行了研究,并与藏南雅鲁藏布江沉积物元素含量、西藏土壤元素背景值和中国地壳丰度进行了对比.结果表明,同种元素在<20μm粒级的元素含量普遍高于全样的含量;研究区多种元素含量与西藏土壤背景值接近,而Ca、As的含量远大于全国均值,这主要与当地的高寒干旱气候和广泛分布富含As的母岩有关.对全样元素含量的EOF分析揭示了不同元素的来源及其化学性质的差异:大部分元素如Al、Fe、Ga等保存了该地区母岩的特性,同时易溶于水的化学性质较为活泼的元素(Mg和Sr)和主要存在于重矿物中的元素Zr对总元素的含量和变化也有一定贡献,而且B和Cs等元素显示了热泉对该地区土壤元素含量的影响.     

耕地质量地球化学评价及应用研究——以重庆市荣昌区为例

基于Arcgis平台,以耕地图斑为评价单元,对重庆市荣昌区耕地质量进行了地球化学评价及其应用研究。结果表明,研究区耕地土壤质量较好,地球化学等级以中等为主,占耕地总面积的74.44%,优质和良好等级占24%。土壤养分综合等级以中等为主,有机质、氧化钙和磷元素较缺乏,钾、硫、锌等多种元素较丰富。土壤环境质量总体较好,清洁和轻微污染区面积较大,轻度至重度污染区不足1%,土壤污染主要由Cd元素引起。耕地质量地球化学评价可广泛应用于耕地分等定级、基本农田划定、土地整治和农业生产活动中。     

河台金矿矿山土壤-植物系统微量元素地球化学和生物地球化学特征

在广东省河台金矿矿山采取土壤、植物样品,并对其中的微量元素含量采用ICP-MS法测定,研究了金矿矿山土壤、植物的根、茎、叶微量元素地球化学和生物地球化学特征。结果表明:在成矿和表生地球化学过程中金矿土壤各层的微量元素发生迁移和分异,在表土层和心土层含量高于底土层;土壤各剖面层中Au及Au的伴生元素As、Hg、Cu、Pb明显高于背景对照区和中国土壤背景值;植物体内微量元素的含量特征受所处土壤环境影响,同时表现出每种植物独特的生物地球化学特征和对金矿环境的耐性机制;运用微量元素的生物吸收系数和生物转移系数表征植物对微量元素的吸收富集能力以及在各个器官的迁移状况。     

金属成矿过程中的有机质——研究进展与展望

涉及活生物或碎屑碳质物的地球化学过程,常常用来解释富有机质沉积层中金属元素的优先富集,以及某些沉积矿床中各种有机组分与金属元素的伴生关系。尽管观点上的某些差异取决于所考虑的金属(Pb-Zn-Cu,U,Au)及地球化学环境或地质背景,但是有关涉及有机质的金属富集机理的观点或多或少与矿石沉淀的成因模式趋同发展。沉积有机质的来源和活生物富集各种金属的能力,首次使得研究人员重视生物聚集过程。其次,对腐殖酸和海洋物质的吸附特性和配位体特征的评价,使得人们强调金属螯合机理。对有机质有限的交换阳离子能力的认识和对主要元素与微量元素争夺螯合位置的认识,使得人们把大部分注意力集中在还原反应上。硫酸盐与有机质形成的还原硫类型,基本上被认定为许多金属的大吸收器(sink):形成金属硫化物后直接沉淀,与金属硫化物共沉淀或还原非亲铜元素。然而,生物和非生物途径的硫酸盐还原过程的发展条件(有机质、温度)仍有争议。同样,有机质直接还原金属(没有任何硫类型参与)的可能性也知之甚少。所有的机理在表生富集过程中可能起了一定的作用。长期以来,同生矿床被认为是沉积矿床的一种重要类型(例如,含铜页岩、碳酸盐岩型Zn-Pb矿)。然而,岩相学,同位素和流体包裹体资料以及有机地球化学资料研究结果都表明,     

大气颗粒物中重金属的污染特性及生物有效性研究进展

重金属作为大气颗粒物中的主要成分之一,与人类健康密切相关,是国内外研究的重点。目前,国内外针对大气颗粒物中重金属的污染开展的研究工作主要有:污染状况、赋存状态分析,污染来源判别,以及生物有效性研究。本文综述了大气颗粒物中重金属的污染特性、生物有效性方面的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。     

若干典型岩性区域沉积物金属元素地球化学特征比较研究

研究了４种成片分布的典型岩性（页岩、石灰岩、花岗岩、黄土）区域沉积物金属元素（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ等共１６种）总量与形态特征．结果表明：这４种岩性区域沉积物金属元素含量与形态均有显著的差别．与其它岩性相比，黄土地区易迁移元素含量高，而重金属含量显著较低；其金属元素残渣态含量高，而有机态、铁锰氧化物态和可交换态含量低．石灰岩地区重金属含量较高，而易迁移元素如Ｎａ，Ｓｒ等含量则较低；其重金属元素残渣态含量不偏低，表明经风化作用释放出来的重金属参与了次生矿物的形成过程而得以富集．花岗岩地区重金属含量居中，而Ｆｅ和Ａｌ含量较高；其金属元素残渣态含量不偏高则与风化作用较强有关．页岩地区元素含量与形态均居中，代表了各种岩性的平均水平．     

近海潮间带水体及沉积物中重金属的含量及分布特征

利用ICP-MS分析技术,系统测定了天津沿海潮间带表层海水、悬浮物、沉积物及沉积物间隙水中13种重金属元素的含量.结果表明,不同介质中重金属总含量和个体含量差别较大,最大相差4～7个数量级(水和悬浮物中).在相同介质中,各采样点重金属总含量差别不大,变异系数小于30%,个体重金属浓度除间隙水中差别较大外,变异系数均小于50%.潮间带海水中溶解态重金属含量均值为41.2μg·L^-1,原水、沉积物间隙水、悬浮物和沉积物中重金属含量均值分别为62.7μg·L^-1、112.7μg·L^-1、345.0mg·kg^-1和262.3 mg·kg^-1.潮间带各介质中重金属构成有显著差别,典型重金属元素Zn、Cu、Pb和Cr在原水和过滤水中约占40%～50%,而在悬浮物、沉积物及其间隙水中约占到50%～80%.潮间带水体、悬浮物、沉积物与滨岸土壤中重金属元素组成和分布模式的相似性表明其污染来源为陆源污染物.对悬浮物和沉积物中重金属含量与有机质含量的相关分析结果显示二者间相关性较弱,但各重金属含量之间有显著的相关关系,说明它们有相似的地球化学行为.     

沈阳张士污灌区土壤重金属元素形态分析

选取沈阳张士污灌区土攘样品,采用欧共体标准局的三步提取法研究土壤中5种重金属元素的形态分布.研究结果表明,在该污灌区土壤中,Cd和zn主要以B1(水溶态、可交换态与碳酸盐结合态)和B2(铁-锰氧化物结合态)为主,分别占总量的49.4%、26.4%和43.9%、44.3%.Cu、Pb主要以B2(铁-锰氧化物结合态)和B3(有机物与硫化物结合态)为主分别占总量的43.4%、66.6%和29.1%、25.3%.Cr以B3(有机物与硫化物结合态)和残渣态为主,分别占总量的40.4%和42.5%.元素总量和形态分析的结果表明该地区土壤污染为单一的镉污染土壤,且镉的可迁移性强,易被植物吸收.     

蚀变岩型金矿床地球化学新模型

以山东招远河东金矿为例，系统采集地表＋54m至－80m七个不同标高中段的地球化学样品，详细研究了包括碱性元素在内的20余种常、微量元素在蚀变岩中的分布特征，重新建立了典型蚀变岩型金矿床找矿评价的元素组合模式、物化探异常模式和地球化学分带模型，指出了深部找矿方向和探采工作应注意的问题。     

乌鲁木齐地区河、库、污水中重金属的化学形态与污染特征

水休中重金属元素的生态效应和运动规律与其存在的形态密切相关。本文研究了该地区主要水系乌鲁木齐河中下游、头屯河、水磨河及位于四宫的乌市排污水中重金属Cd、Zn、Pb和Cu的物理化学形态及其分布特征。应用UV照射分离有机物,ASV法测定,获4元素的总量、悬浮颗粒态、溶解态及溶解态中不稳定态、稳定无机态和稳定有机态的含量。并对这些形态的形成、分配比和分布进行了分析讨论。     

疏浚对梅粱湾表层沉积物重金属赋存形态及其生物毒性的影响

选择太湖梅梁湾未疏浚、疏浚后1周和疏浚后半年的表层沉积物为研究对象,测定其中重金属的含量及其不同赋存形态所占比例,开展沉积物间隙水中重金属毒性试验,据此探讨疏浚对沉积物中重金属含量及其赋存形态所占比例和生物毒性的影响. 结果表明:太湖梅梁湾调查区未疏浚沉积物重金属含量明显高于疏浚区,重金属的生物毒性占沉积物综合毒性的25%～35%. 疏浚后1周沉积物重金属含量急剧降低32%～51%,但对重金属生物毒性影响较大的吸附态及碳酸盐结合态重金属比例由未疏浚时的未检出或含量极低增加到40%～83%,生物毒性相应增加17%～38%;疏浚后半年,沉积物中重金属的总量略有回升,吸附态及碳酸盐结合态重金属比例下降,生物毒性下降并低于未疏浚时水平.      

废物水泥窑共处置产品中重金属释放pH静态试验研究

通过模拟煅烧试验制取水泥熟料,并制取混凝土样品,将样品破碎至粒径小于1 mm. 采用pH静态(pH-dependence)试验研究pH对破碎混凝土样品中重金属(Cr,Ni,As,Cd和Pb)浸出特性的影响以及混凝土样品的酸中和容量.结果表明,混凝土的酸中和能力较大,浸出液pH降至6.87,需加入2.5 mol/kg的硝酸,而浸出液pH降至1.46的过程中,需要消耗15 mol/kg的硝酸,因此在一般的混凝土使用过程中,混凝土孔隙水的pH能在较长段时间内保持中性或弱碱性;浸提剂的酸碱性是影响混凝土中重金属浸出的重要参数,在试验研究的pH范围内,不同重金属的浸出规律不同;混凝土中重金属的浸出与其在混凝土中的存在形态及混凝土矿物对重金属的作用相关.      

Insights into metals in individual fine particles from municipal solid waste using synchrotron radiation-based micro-analytical techniques

Excessive inter-contamination with heavy metals hampers the application of biological treatment products derived from mixed or mechanically-sorted municipal solid waste (MSW). In this study, we investigated fine particles of < 2 mm, which are small fractions in MSW but constitute a significant component of the total heavy metal content, using bulk detection techniques. A total of 17 individual fine particles were evaluated using synchrotron radiation-based micro-X-ray fluorescence and micro-X-ray diffraction. We also discussed the association, speciation and source apportionment of heavy metals. Metals were found to exist in a diffuse distribution with heterogeneous intensities and intense hot-spots of < 10 μm within the fine particles. Zn-Cu, Pb-Fe and Fe-Mn-Cr had significant correlations in terms of spatial distribution. The overlapped enrichment, spatial association, and the mineral phases of metals revealed the potential sources of fine particles from size-reduced waste fractions (such as scraps of organic wastes or ceramics) or from the importation of other particles. The diverse sources of heavy metal pollutants within the fine particles suggested that separate collection and treatment of the biodegradable waste fraction (such as food waste) is a preferable means of facilitating the beneficial utilization of the stabilized products.     

毗邻铁矿的景区土壤重金属形态及生物有效性

采用三酸联合消煮法和Tessier连续提取法研究了毗邻铁矿的千山景区土壤重金属的总量和形态分布,同时通过对植物中重金属含量的检测,研究了土壤重金属的生物有效性。结果表明土壤中镉、铜含量均超过了国家自然风景区所需达到的土壤环境质量一级标准的上限,两者分别是一级标准的2.45～4.65倍和1.1～1.95倍,个别区域铅、锌也有超标;土壤中镉以残渣态和碳酸盐结合态为主,分别占总量的58.16%～83.17%和3.39%～22.91%,铜以残渣态和有机结合态为主,分别占总量的76.67%～88.82%和3.75%～20.38%,铅、锌以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;植物吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态,还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化物态和有机结合态。