用氧化裂解和四极质谱检测法测定地面水中有机悬浮物的元素组成

本研究采用燃烧后四极质谱(QMS)检测装置测定地面水中有机悬浮物的元素组成。用离心法收集几种类型水中的固体物质。结果表明,本方法可用于水特性鉴定等方面。包括予处理和元素分析约需30分钟。无论水污染研究还是废物和天然有机物代谢机理的探讨,都越来越对地面水中不溶物内的有机质部分的元素组成感兴趣。有机质的组成极为复杂,因为它可能含有多种工业组分及脂肪、蛋白质和碳水化合物的代谢物。所以,进行全面的结梅分析以确定化合物的种类及其含量是不实际的而且几乎是不可能的。然而,元素分析可以给出化合物种类的有用信息,如脂肪或蛋白质的存在。最近Baumeister(1978)进行了地面水中悬浮物的CHN分析(即碳氢氮分析,译注)。他发现,各种不同试样的颗粒中C/N比率颇为一致。这可说明均来源于生物。     

密云水库上游铁尾矿各粒级组分重金属研究

以北京市密云水库上游铁矿区为研究对象,研究了尾矿砂中重金属的含量及形态与粒级分布之间的关系。采集铁尾矿样品5件,使用尼龙筛将其划分为4个粒级组分(75、75~180、180~250、250μm),使用ICP-OES测定各粒级组分中重金属元素Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素的含量,并测定Fe元素含量。并用BCR连续提取法和ICP-OES测定各粒级组分中Mn、Cu、Pb、Zn、Ni和Cd元素不同化学形态的含量。重金属总量随粒度分布特征研究表明,同一样品不同粒级组分中重金属总量有很大差异。Mn和Cu元素主要集中在细粒径(75μm)和粗粒径(250μm)组分中,Pb、Zn和Ni元素在粗粒径组分中含量比较高。各个样品相同的粒级组分中,重金属元素含量从高到低依次为MnZnCuNiPbCd。重金属形态随粒度分布特征研究表明,Mn、Cu、Pb元素可交换态和Mn、Cu、Zn、Ni元素易还原态主要集中在细粒径和粗粒径组分中,环境危害性大。不同矿区尾矿样品相同粒级组分中,重金属形态分布有很大差别。重金属元素总量与p H值之间进行相关性分析表明,Mn、Cu元素两两之间表现出非常显著的相关性(r0.9,P0.01),说明这2种元素有相同或相似的来源。Pb、Zn、Cd元素与其它元素相关性很小,说明Pb、Zn、Cd元素与其它元素来源于不同的矿物成分。     

化学计量学法解析涂料行业废气化学成分

涂料行业废气污染物属于复杂未知体系,常规方法难以进行全面准确的定性定量分析。采用GC/MS法测定涂料行业废气化学成分,利用化学计量学解析法(CRM)对谱图中的色谱峰进行逐一解析,得到各组分的纯色谱曲线和质谱,通过质谱库匹配进行定性,用解析色谱曲线积分法进行定量。从20个色谱峰中解析出了47个组分,鉴定了其中39个化合物,占总含量的90.86%。涂料废气污染物的主要化学成分为苯系物,占总含量的47.88%。该法能对重叠峰进行解析,降低对色谱注的要求,为快速、准确解析复杂未知样本提供了崭新途径。     

大气污染物监测数据不确定度评估方法体系建立及其对PMF源解析的影响分析

目前,正定矩阵因子法(PMF)在大气污染物来源解析中得到了广泛应用,而监测数据不确定度评估是PMF源解析的重要内容之一.当前绝大部分研究采用的数据不确定度仅通过借鉴前人的方法简单计算而得,缺乏对计算方法的合理性和适用性进行评估.本研究通过3种常用的不确定度算法交互应用建立了一套有效评估不确定度的方法体系.通过对香港荃湾站点1998—2008年PM_(10)组分监测数据进行源解析并与平行采样数据源解析结果进行对比,对该方法体系的合理性进行了验证.结果发现,应用该方法体系可以将某些常规方法无法分离的因子进一步分解,得到的源解析结果的残差值甚至小于平行采样方法解析结果的残差值,得到的因子贡献率均处于常规方法得出的因子贡献率之间.这些均表明了该方法体系所得源解析结果的可靠性和全面性.因此,本研究建立的评估不确定度的方法体系具有较强的可行性,对确保源解析结果的准确性有重要意义.     

堆肥过程水溶性有机物组成和结构演化研究

基于Leenheer的分组方法,用XAD-8树脂将鸡粪不同堆肥阶段样品提取出的水溶性有机物(DOM)按极性和电荷特性分为疏水酸性组分(HOA)、疏水碱性组分(HOB)、疏水中性组分(HON)、酸不溶组分(AIM)及亲水性组分(HIM),采用元素分析、核磁共振(~1H-NMR)及红外光谱(FTIR),对各组分的组成和结构特征进行了研究.结果表明,堆肥DOM中HIM和HOA组分的含量分别为32%~44%和35%~47%,而HOB、AIM及HON组分之和不到25%,经堆肥后HIM组分含量下降,而疏水性组分含量增加.元素分析显示,堆肥过程N、C、S含量呈增加趋势,经堆肥后有机质H/C比降低,腐殖化率提高;~1H-NMR分析表明:HIM组分中烷基链烃的含量最少,支链最短,分支较多,碳水化合物含量高,而HON组分的组成恰好与之相反,AIM组分结构类似胡敏酸,HOB富含含氮化合物.FTIR分析表明,HOA和HOB组分富含羧基、酯基和醇羟基官能团,而AIM和HIM除上述官能团外,还含有大量苯环官能团,HON组分富含脂肪族官能团,该组分官能团种类最多,经堆肥后,脂族官能团含量降低,苯环官能团增加.     

消解体系对TSP滤膜重金属测定的影响研究

大气降尘中重金属成分复杂,消解体系直接影响重金属元素测试准确性。于2016年12月采集辽宁工程技术大学校区31个大气TSP样品,选用4种不同微波消解体系:HNO_3(放置过夜)、HNO_3(放置过夜)+H_2O_2(3∶1)、HCl+HNO_3(3∶1)、HCl+HNO_3+HF(3∶1∶1),对聚四氟乙烯(PTFE)滤膜采集的大气TSP消解,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对其中Pb、Cr、Cd、As、Cu、Ni、Mn 7种主要重金属元素进行测定。精密度对比实验与准确度对比实验结果表明:4种微波消解体系下,测定结果的相对标准差(RSD)范围为2.85%~13.46%,空白加标回收率范围为94.2%~115.00%,样品加标回收率范围为92.2%~115.3%。HNO_3+H_2O_2消解体系下的测定结果精密度良好(RSD≤2.85%);准确度较好(空白加标回收率为96.80%~102.8%,样品加标回收率为96.3%~100.4%);确定ICP-MS测定PTFE滤膜上TSP重金属含量的最优消解体系为HNO_3+H_2O_2。且此消解体系具有污染程度小、背景值低、消解充分、可大批量测试、对仪器及其测定影响较小等特点;实验结果为ICP-MS测定PTFE滤膜上TSP重金属分析工作提供理论与实验依据。     

莫桑比克东部滨海砂矿矿物组成及特征

滨海砂矿是目前全球最大的潜在矿产资源之一。以莫桑比克的滨海砂矿作为研究对象,利用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜、等离子体质谱(ICP-MS)等手段对莫桑比克东部滨海砂矿的矿物组成及特征进行了研究。并用数理统计方法讨论了重砂矿的元素赋存状态及其载体矿物。研究结果表明:(1)砂矿的矿石矿物主要为钛铁矿、金红石和锆石,脉石矿物主要为石英和长石。(2)重砂矿的主要化学组分为Ti和Zr;Hf及REE为次要组分;而主要有害元素组分Th和U,其总体含量低,故重砂矿对采选加工和产品利用均无明显环境危害。(3)重砂矿中元素含量与粒度之间呈一定相关性,显示Zr、Hf、U、Cr、Ta的载体矿物的粒度相对较细;Ti、Fe、V、Nb的载体矿物的粒度相对较粗。     

一种基于粒度频率分布的“粒度效应”校正方法

受沉积物粒度效应的影响,自然过程或人类活动引起的痕量元素含量的变化往往受到掩盖或弱化。为剔除该效应的影响,本文基于沉积物的粒度频率分布,分析各粒级组分对痕量元素的贡献,从而推算出整个样品中受粒度效应控制的痕量元素含量;再将其从测量值中扣除,即可剔除粒度效应对痕量元素的影响。并将校正结果与地球化学法的归一化结果进行比对,探讨本文方法的可行性及优势。     

我国典型钢铁行业主要工艺环节排放颗粒物源成分谱特征

鉴于我国钢铁行业排放颗粒物源成分谱数量不足,有待更新的现状,致力于服务精细化颗粒物源解析的需求,采用稀释通道系统对武汉市某钢铁公司的3个主要工艺环节(烧结、炼钢、炼铁)排放源进行了采样.构建了3类PM_(2.5)源成分谱及3类PM_(10)成分谱,对源谱主要化学组分特征进行了研究,并与国内其他区域已有的钢铁行业源谱研究进行了对比.结果表明:(1)烧结工艺源成分谱中,SO_4~(2-)、Al和NH_4~+等含量高,PM_(2.5)源谱中质量分数依次为22. 2%、4. 5%和3. 5%,PM_(10)源谱中依次为36. 0%、5. 2%和2. 7%,炼铁工艺Fe元素含量最高,在PM_(2.5)源谱和PM_(10)源谱中分别达到28. 3%和24. 5%,炼钢工艺源谱Ca、Fe元素等为主要组分;(2)元素组分中,烧结工艺S元素含量最高,地壳元素在PM_(10)源谱中含量更高,炼铁工艺Pb、Cr等重金属含量偏高,炼钢工艺Cr富集;(3)源谱之间分歧系数的计算显示,同类工艺粗细粒径源谱相似性偏高,烧结工艺与其他两类工艺源谱之间差异性较高,炼钢工艺与炼铁工艺差异性较低.同国内其他区域研究源谱相比,发现Fe、Si和Ca等为钢铁行业排放颗粒物中标识性组分,而碳组分和SO_4~(2-)等组分特征随生产方式、除污设备等不同表现出不同特征.     

煤燃烧复杂体系中痕量元素迁移转化的热力学

用热力学平衡模拟方法研究了贵州六盘水烟煤燃烧过程中痕量元素Ni、Cr、Hg、As、Se和Sb在凝聚相和气相中的迁移转化.研究的体系为气相和包含氧化物和硫化物熔融体、熔融盐及固溶体凝聚相的复杂体系.分别研究了燃烧过程的3个阶段:燃烧初期的还原性气氛、燃烧完全的氧化性气氛以及燃后冷凝气氛中痕量元素迁移转化规律.用10K小步长法计算了在1 30 0K以下痕量元素从气相迁移至凝聚相的形态及其凝聚顺序.比较计算结果与文献报道的实验数据,结果吻合.在研究煤燃烧过程中痕量元素的迁移转化时,在凝聚相加入氧化物和硫化物熔融体、固溶体及熔融盐模型大大提高了热力学平衡模拟方法的准确度和真实性.     

安徽铜陵鸡冠石银(金)矿床地质地球化学特征

鸡冠石银 (金 )矿床是铜陵地区一个具中型规模的银 (金 )矿床 ,在整个长江中、下游地区都有其代表性。矿床分四个主要成矿阶段 :夕卡岩阶段、氧化物 -硫化物阶段、石英 -硫化物阶段和石英多金属硫化物-碳酸盐阶段。对矿床的微量元素分析结果表明 ,独立的银、金矿物和含Au、Ag低的硫化物、含Ag硫盐矿物 ,主要形成于热液成矿期中晚阶段 ;矿床的轻、重稀土元素总浓度比值与辉石二长闪长岩相近 ,反映出二者的同源特征 ;稳定同位素和流体包裹体成分分析结果 ,反映出该矿床以岩浆热液为主的成因标志 ;成矿热液以岩浆水为主 ,但在成矿晚期有大气降水和地层成分加入 ;成矿流体为NaCl-KCl -H2 O体系 ;矿床成因属夕卡岩 -中低温热液充填 -交代型矿床     

陕西略阳高山金矿床成矿流体特征

产于“勉略宁”三角成矿带的高山金矿床由 5个金矿体组成 ,该矿床的形成受区域构造活动所控制 ,其成矿作用可分为三个成矿期 :早期金的初始矿化、中期金的二次富集和晚期金的表生富集。中期成矿期为金的主要富集期 ,但晚期的表生氧化和风化淋滤作用对金的再次富集起了非常重要的作用。矿床流体包裹体以纯液态包裹体为主 ,成矿流体的温度介于 15 0℃～ 30 0℃之间。成矿流体很可能来源于中酸性钠长斑岩脉 ,但又不是典型的岩浆热液 ,具有多成因性。金的沉淀富集是在弱 -中等碱性热液、相对还原的环境中进行的。金矿的物质来源与矿区的超基性岩体、钠长斑岩脉、厚层状白云岩及各类碎屑沉积岩有密切的关系。     

云南个旧锡矿床成因研究综述

从成矿地质背景、矿床地质特征及地质发展史出发,依据矿石光片鉴定及鲕状黄铁矿电子探针分析,综合分析前人提出的岩浆热液成矿和热水沉积成矿的证据,认为个旧锡多金属矿床既存在热水沉积成矿作用,又有岩浆热液成矿作用,为热水沉积-岩浆热液叠生矿床。     

云南墨江金矿床成矿作用探讨

云南墨江金矿床位于“三江”褶皱带哀牢山板块结合带北段的墨江 -九甲断裂带中。矿体分布于金厂超基性岩体西侧的金厂组烂山段含火山物质的硅质岩、变余粉砂岩和板岩中 ,矿体由含金石英脉、含金硅质岩组成 ,金矿体受层位和岩性控制。在矿区还分布晚于金矿化形成的镍矿体。金镍矿体共同存在于同一矿区 ,矿区围岩蚀变种类多 ,与金矿化有关的围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化等。矿体的空间分布与穿插关系表明 ,金成矿作用开始于晚三叠世以前。含金硅质岩具有沉积作用形成的地质特征 ,其稀土元素、氧、硅同位素地球化学特征与热水沉积作用形成的硅质岩一致 ;含金石英脉的矿物组成、结构和构造特征、稀土元素、硅同位素、微量元素组成与含金硅质岩相似 ,可能与硅质岩具有相似物质来源或形成作用。金矿石中金与镍、铬等元素的相关性很低。推断金矿床成矿作用可能开始于中石炭世含金硅质岩的热水沉积作用 ,在早三叠世以前 ,成矿热液通过充填和交代作用在硅质岩和上部的岩石中形成含金石英脉。后来的区域变质作用、超基性岩自变质作用及镍矿化作用可能使金矿体的金含量提高 ,但没有产生具有工业意义的独立金矿化。     

新疆香山铜镍矿区热液作用性质及其成矿潜力研究

香山铜镍矿床位于东天山土墩-黄山-图拉尔根铜镍矿带中部,具有较好的铜、镍资源前景。矿区内热液作用发育,出现大量蚀变矿物、含金属硫化物的石英/方解石脉状矿石贯穿基性岩石。通过对蚀变矿物特征、石英/方解石中流体包裹体、金属硫化物成分等研究,探讨热液作用性质及其成矿意义。研究表明,岩石蚀变矿物主要为蛇纹石(两个世代)、纤闪石、绿泥石和黑云母等,说明热液流体具有多阶段特征,含有一定量的卤素挥发分;矿石蚀变矿物主要为针镍矿、紫硫镍矿、红砷镍矿、辉砷钴矿等,说明热液流体的硫逸度逐渐增高;脉状矿石中,石英/方解石中以富液相流体包裹体为主,其大小为4~12μm,气液比5~15%之间,均一温度峰值为200~240℃,表明热液流体具有中高温性质。在对比邻区热液矿床流体包裹体特征和硫同位素组成的基础上,认为香山铜镍矿区内热液作用可能为与含铜镍拉斑玄武质岩浆相关的中高温热液事件,它具有富集Pt、Ag和Au的潜力。     

从桂西北隆或金矿的地质地球化学特征看微细粒浸染型金矿的可能成因

在区域微细粒浸染型（卡林型）金矿床物源、成矿作用和构造控矿等方面研究的基础上，重点讨论了桂西北隆或金矿的地质地球化学特征。研究结果表明，该金矿店的穹隆构造、深断裂控矿、多层位赋矿和围岩蚀变等矿床地质特征，在滇黔桂三省区交界地区微细粒浸染型金矿中既具有普遍性，又表现出特殊性，其原生成矿硅质流体可能主要直接来自深部岩浆源分异作用，但由于是在地壳中成矿．不可避免地受到部分地层的物质和流体的混杂，因而属于地慢上隆－构造岩浆活化分异－深大断裂导矿－次级断裂、背科控矿－交代充填成矿的中偏低温热液金矿床。     

论蓬家夼金矿的地质特征及成因——与聂爱国等商榷

蓬家夼金矿是山东乳山地区新发现的金矿类型 ,受荆山群中的构造角砾岩系控制 ,沿胶莱盆地边缘莱阳组砾岩与荆山群副变质岩的构造接触带分布。矿体严格受滑脱构造控制 ,与荆山群变质杂岩中的大理岩、含石墨岩系关系密切。矿床地球化学特征表明 ,矿质主要来自围岩荆山群地层。认为蓬家夼金矿是在白垩系火山活动期间 ,以大气降水为主的混合水循环系统 ,萃取围岩 (主要是荆山群 )中的成矿物质 ,沿滑脱断层沉淀形成的 ,而不是前人所确定的沉积 -改造作用形成的新类型金矿床。     

与韧性剪切带有关的不同金矿化类型地质地球化学特征对比研究

与韧性剪切带有关的金矿化类型主要有蚀变糜棱岩型、构造蚀变岩型和石英脉型。不同金矿化类型具有不同的控矿构造类型 ,蚀变糜棱岩型金矿化受韧性变形带控制 ,构造蚀变岩型金矿化受脆性碎裂岩控制 ,石英脉型金矿化则受浅部裂隙带控制 ;未矿化糜棱岩变形越强 ,金元素含量就越低 ,超糜棱岩明显低于粗糜棱岩 ,但强烈变形的糜棱岩容易叠加后期的矿化蚀变 ;在时空关系上 ,同一成矿期内石英脉型金矿化稍晚于构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型金矿化 ,且石英脉型往往穿切蚀变糜棱岩型和构造蚀变岩型 ;在地球化学特征方面 ,与构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型相比 ,石英脉型的轻重稀土元素比值较大 ,更富集轻同位素 ;在成矿物理化学条件方面 ,与构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型相比 ,石英脉型的成矿温度低、压力小、成矿深度浅。从构造带成生演化的时空统一的角度分析可知 ,这三类金矿化都是在造山过程中韧性剪切带持续演化变形的条件下形成的 ,这种韧性剪切带持续演化变形是形成大型金矿床的重要条件之一。     

大陆溢流玄武岩成矿体系与基韦诺(Keweenaw)型铜矿床

美洲基韦诺裂谷与峨眉山大陆溢流玄武岩是全球仅有的两个具完整成矿体系的暗色岩系。基韦诺裂谷位于三个不同块体的拼接位上 ,周边存在明显的岩石圈结构不连续界面。滇黔边界大规模的自然铜矿化与超大型基韦诺铜矿 (储量 5 0 0 0万吨 )有很大的相似性。年代学与地球化学资料表明成矿往往只与玄武岩喷发结束拖尾阶段的岩浆分异有关。高孔隙度的火山角砾岩、熔结凝灰岩、砾岩与砂岩提供了热液活动和铜沉淀空间。Fe2 + 向Fe3 + 转化和有机质存在为自然铜形成提供了还原条件。地质和地球化学证据均支持同生热液成矿的观点。     

东天山康古尔金矿床的同位素地球化学特征及成因讨论

主要研究了康古尔金矿的流体包裹体的氢、氧同位素组成以及硫、铅和碳同位素组成，结果表明该金矿床主矿化阶段成矿流体以变质水为主，晚期以大气降水为主，总的表现为下部上升流体与残部大气降水混合成矿特征。该矿床的成矿物质具深源性，主要来自上地幔或下部地壳，是一种火山岩区剪切带蚀变岩型金矿床。