新疆伊犁河谷沙漠沉积不同粒径组分的地球化学元素分布特征

本文通过对伊犁河谷西部塔克尔莫乎尔沙漠内的可克达拉（TKP）剖面典型层位样品 的不同粒级组分地球化学元素分析,探究西风环流控制的沙漠沉积区元素特征和化学风化指标 在不同粒级组分中的分布特征。研究结果表明TKP 剖面Na 和Sr 元素趋向于在粗粒级中富集; Fe、Mg、Al、Rb 元素趋向于细粒级中富集,K 元素含量随粒径增大先升高再降低,16 ~ 32 μm 粒 级处出现谷值;Ti 元素含量与粒度关系不明确。CIA、Rb/Sr 随粒级增大逐渐降低,Na2O/Al2O3、 Na2O/K2O、K2O/Al2O3 随粒级增大逐渐升高。TKP 剖面地球化学元素和比值在<2 μm、2~16 μm、 16 ~32 μm 细粒级组分不同粒级间变化较为剧烈,32~ 63 μm、63~125 μm、>125 μm 粗粒级组分 变化则不明显,而且粗粒级组分在剖面中的变化也比较稳定。剖面整体风化程度较弱,因此这 种现象可能是物源不统一造成的,为塔克尔莫乎尔沙漠具有物源多样性特点的观点提供了地球 化学元素方面的证据。     

西藏羊卓雍湖流域土壤环境中物质含量与流失的初步探讨

本文利用随机布点法,布点采集西藏羊卓雍湖（羊湖）流域的土坯样品,测定了SiO2、Si、Al2O3、Al、TFe2O3、Fe、Ca、Mg、K、Na、MnO、SO3等12种物质含量。结果表明,七种主要类型土壤相互间元素含量有一定的差异;同一土壤中元素含量波动较大。本文还对羊湖流域的土壤进行了淋洗实验,计算了八种离子的淋失量。      

强烈风化条件下玄武岩发育土壤的元素地球化学特征

海南岛地处热带,晚第三纪以来喷发的玄武岩上广泛发育铁铝土。土壤剖面的常量元素、微量元素、化学风化指标及元素迁移率的研究表明:(1)土壤Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2元素富集,水溶型元素强烈淋失,高CIA值和低ba值均显示其经历强烈的化学风化作用;(2)元素含量和元素迁移率的计算结果显示,温带难迁移的Ti、Zr、Hf和Nb等元素在高温多雨的热带环境下也会发生强烈的淋失,究其原因主要受湿热环境下高有机质含量和强酸性条件影响;(3)Fe、Al、Cu和Ni等元素的迁移则反映了基岩发育土壤自下而上的风化渐进特征;(4)表层土壤K、Na和Sr元素的强烈富集则与大气沉降有关。     

兰州盆地第三纪沉积物常量元素变化及其古环境意义

通过对兰州盆地凤凰山剖面沉积物(厚约2484 m)的常量元素(Si、Al、Ca、Fe、K、Mg、Na)和碳酸盐含量分析,发现元素含量变化特征可分为三类:(1)元素Al、Fe、K和Mg赋存于细颗粒矿物中,与粒度分选和风化强度关系密切;(2)元素Si主要赋存于石英中,能良好反映沉积相变化;(3)元素Ca、Na与化学沉积盐类的生成有关,元素比值(Na/Al和Ca/Al)能揭示沉积环境演变。元素比值变化表明兰州盆地第三纪古环境变化可划分为四个阶段:54—43 Ma为三角洲河流相沉积,气候较温暖湿润;43—33 Ma Na/Al比值较高,钠盐大量生成,进入盐湖发育阶段,气候开始变干;33—23 Ma Ca/Al比大幅度波动,地层中含有大量石膏层,盆地经历了半干旱—半湿润的气候环境波动;23—9 Ma盆地从咸水-半咸水湖转变为风尘主导的干旱环境。综合凤凰山剖面的元素、磁化率、色度和粒度结果,认为第三纪以来兰州盆地古环境经历了三次阶段性变干的过程(~43 Ma,~33 Ma和~23 Ma);同全球气候和区域构造记录的对比表明,前两次变干可能同全球气候变冷关系密切,而早中新世的变干则可能是区域构造运动的结果。     

石家庄市采暖季道路降尘元素特征及来源解析

于采暖季收集石家庄市4种类型铺装道路的降尘,分析其中的Na、K、Cr、Cu、Al、Zn、As、Cd、Pb、Mg、Ca、Fe、Si等13种元素的质量浓度,结果表明样品主要组成元素为Al、Ca、Mg、Fe、Si、Na、K,各元素含量差异较大且分布不均匀。各元素在不同道路类型和不同高度的分布存在差异:大小顺序为主干道次干道快速路支路,且1.5米处2.5米处。利用富集因子法和聚类分析探究降尘中元素的来源发现:采暖季道路降尘的主要来源由地壳、道路交通和煤炭和生物质燃烧构成。     

青海湖流域表层土壤环境背景值及其影响因素

为了评价青海湖流域土壤的环境背景值,2008~2009 年分别采集流域表层土壤样品共 273 个,采用X 荧光光谱仪分析了29 种元素（Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、P、Ti、V、Cr、 Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Pb、La、Ce、Nd 和 Th）的含量, 根据ArcGis 地统计工具ESDA 模块,确定了表层土壤背景值及其范围。结果表明：总体上青海 湖流域表层土壤各元素含量偏低,但Ca 元素含量明显偏高,Zn 元素含量明显偏低;流域风化程 度是初等风化脱Ca、Na 阶段向中等风化脱K 阶段转变,风化环境处于冷干向暖湿转变,风化的 主控因素是母岩和温度;大多数元素含量的变化都与沉积物中粘土（<4 μm）含量的变化呈一致 性,而与砂（>63 μm）的含量变化呈反相关关系,这些元素多赋存在细颗粒物中,少部分元素容 易赋存于粗颗粒中;常量元素的活动性的顺序为：K₂O ＞ CaO ＞ SiO₂ ＞ MgO ＞ Na₂O ＞ Al₂O₃ ＞ TiO₂ ＞ P₂O₅ ＞ Fe₂O₃ ＞ MnO;微量元素的活动性的顺序为：Ni ＞ V ＞ Pb ＞ Ba ＞ Sr ＞ Zr ＞ Ce ＞ Rb ＞ Co ＞ Zn ＞ La ＞ Y ＞ Nd ＞ Cu ＞ Th ＞ Nb。     

掺杂La或Si对Ag/Al2O3催化剂热稳定性和脱NO活性的影响

利用BET比表面测定和X-射线衍射技术考察了掺杂La或Si的Ag/Al2O3催化剂的热稳定性,并研究了富氧条件下,丙烯在这些催化剂上选择性还原NO的活性.结果表明,掺杂La或Si能抑制Al2O3相变,使γ-Al2O3完全转化为a-Al2O3的温度升至1100℃以上.相应地,延缓催化剂比表面下降,从活性角度来看,当焙烧温度为1100℃时,与掺杂La或Si相比,不掺杂La或Si的Ag/Al 2O3催化剂活性要低得多;当焙烧温度低于1000℃时,掺杂少量La(2%La2O3)对Ag/Al2O3催化剂活性影响不大,但是,掺杂Si(2%或8%SiO2)或较高含量La(8%La2O3)会导致催化剂活性降低.综合考虑热稳定性和富氧条件下的NO还原活性,认为掺杂较低含量La(2%La2O3)的Ag/Al2O3催化剂性能最佳.     

岩溶山区电解铝厂纤枝短月藓对金属元素的监测能力

对中国铝业贵州分公司电解铝厂进行样品采集,根据厂区内部环境特征,分为8个样地,共采集纤枝短月藓(Brachymenium exile)样品24份。利用Optima 5300 V电感耦合等离子发射光谱仪,对该厂区内纤枝短月藓植株及其基质8种金属元素(Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Pb、Ti)含量进行测定分析。金属含量测定结果表明,该厂区Al元素含量明显高于其他金属元素含量(基质中其平均含量达到154011.28 mg/kg,植物体内平均含量为28 998.63 mg/kg)。纤枝短月藓可以很好地反映Al、Mg、Na、Ti这4种元素变化,在一般环境下可以较好的指示Ca元素含量,对于Fe、K、Pb这3个元素含量变化不能很好的反映;因此纤枝短月藓对铝厂部分金属元素具有监测意义。     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性

分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成。结果表明:98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2和Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO.40.35H2O、Ca9Si6O21.H2O、K2Al2Si2O8.3.8H2O和AlCl3.4A(lOH).34H2O等硅酸盐及铝硅酸盐,因此飞灰是一种有用材料。     

黄土风化成土过程中主要元素迁移序列

主要研究了渭南黄土剖面中主要化学组分的分布特征、影响因素以及它们在风化成土过程中的迁移富集规律。结果表明：（1）在剖面中随着黄土与古土壤层的交替叠复，各组分含量由低-高或由高-低呈周期性变化。（2）碳酸盐含量的剧烈变化是影响黄土元素分布特征极为重要的因素，古土壤中一些组分的含量增高，主要是碳酸盐被强烈淋滤造成的相对富集。（3）在黄土风化成土过程中，CaCQ3、SiQ2、FeO、MgO、K2O、Na2O等本身的地球化学行为以迁移为主，而Al2O3、Fe2O3、TiO2等均以淀积为主。它们在黄土中的迁移能力有如下顺序：CaCO3＞FeO＞MgO＞Na2O＞K2O＞SiO2＞Al2O3＞TiO2＞Fe2O3。（4）除碳酸盐外，黄土风化成土过程中铁的变化比其它组分都明显，表现为价态以及形态的转化。铁的转化主要为就地完成．本身没有发生明显迁移。     

能量色散X射线荧光光谱分析仪测定环境空气中无机元素

Epsilon 3型能量色散X射线荧光光谱仪对空气滤膜样品在氦气介质下进行直接测量,能快速可靠地对环境空气中的多种无机元素进行定量测定.用建立的方法测定了大气颗粒物标准膜样品,测定出的元素结果与标准值的相对标准偏差最大为6.1％.用建立的方法测定了4个实际膜样品中的Na、Mg、Al、Si、P、S、K、Ca、Ti、V、C...     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性研究

为进一步研究飞灰在建材中的可利用性,采用XRF(X射线荧光光谱仪)、SEM(环境电子扫描电镜)、XRD(X射线衍射仪)、IR(红外光谱仪)、ICP(电感耦合等离子体原子发射光谱仪)、激光粒度分析仪等先进仪器,分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成.结果表明98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100 μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O,Ca9Si6O21·H2O,K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O等硅酸盐及铝硅酸盐.指出飞灰是一种有用材料.     

哈尔滨市空气中PM_(10)的元素组成特征分析

2005年8月、10月、12月和2006年4月,在哈尔滨市7个常规空气质量监测点进行了PM10的采样。样品用ICP-AES进行分析,得到了代表春夏秋冬四季空气中PM10的无机化学元素的浓度含量。研究结果表明,PM10中元素质量主要是由Al、Ca、Fe、K、Mg、S、Si7种元素贡献的;各元素由于气象条件和人为因素的影响而存在不同季节差异,地壳元素Al、Si等在春季含量较高,污染元素S、Ti在冬季含量较高;一些人为低浓度污染元素As、Cr、Ni、Pb、Zn、Cu等随着空气污染的加重明显增加;元素的富集状况分析表明,As、Cu、Ni、Pb、S、Zn富集程度较高,污染较严重,受人为污染源影响较大。     

京津冀地区城市环境空气颗粒物及其元素特征分析

于2013年四个季度,选择京津冀3个主要城市和1个对照点,以及4个全国大气背景站,同步采集环境空气颗粒物PM10和PM2.5样品,采用微波消解ICP-MS法分析样品中的68种元素.结果表明,京津冀3个城市四个季度PM10和PM2.5均超过国家二级标准限值,且采暖季高于非采暖季.全年PM2.5/PM10比值大于0.5,细颗粒物污染占主导.元素在PM2.5中所占比例高于PM10.而背景点颗粒物浓度低于标准限值,远低于城市点,且四个季节变化不大.在检出的57种元素中, Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe、Zn在0.1~10 μg/m3之间,P、Ti、Mn、Ni、Cu、Ba、Pb在10~100ng/m3之间,其他含量较低元素如Cd、Co、Ge、Ga、Zr、Sr、V等在0.01~10ng/m3之间.元素S、Na、K、Al、Fe、Mg、Ca等含量大于1%,P、Zn、Pb、Cu、Ba等其他元素含量介于0.1%~1%.富集因子分析结果提示,K、Ca、Cr、Fe、Cu、Zn、As、Cd和Pb等9种元素主要来源于人为污染,采暖季与非采暖季富集因子比值在1.1~3.5之间.因子分析提示,燃煤、工业污染源、燃油等是颗粒物污染的主要贡献因素.     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。     

湖南下寒武统黑色页岩风化释Si的机制与潜力

岩石风化释Si的机制和潜力是Si全球生物地球化学循环研究的重要问题。在湖南安化、洞口、桃江和望城等地采集了下寒武统黑色页岩样品,并选取了麻田（MT）、桃花江（TH）和廖家坪（LJ）等3条风化剖面,运用R型聚类分析和质量平衡计算等方法,研究了黑色页岩风化释Si的机制与潜力。结果表明,湖南下寒武统黑色页岩SiO2含量平均63.4%,略高于上陆壳（62.6%）。MT剖面中Si的释放、淀积行为与磷酸盐矿物和含铁矿物（或铁氢氧化物等）的溶解、沉淀有关,LJ剖面Si的释放、淀积行为与含K硅酸盐矿物和有机质的溶解、沉淀有关。TH剖面Si表现出的强淋溶行为,则与上述组分的关系不显著。湖南地区每风化1 kg下寒武统黑色页岩至少可释放12 g-252 g活动态Si,风化释Si的潜力巨大。     

硅对锰胁迫下水稻吸收矿质元素的影响

揭示Mn胁迫下硅对水稻中营养元素的影响特点,可为减轻水稻锰毒害提供理论依据.因此,本文通过水培试验,利用两个对Mn耐性不同的水稻品种,研究施Si(1.5 mmol·L-1)对Mn(2 mmol·L-1)胁迫下水稻营养元素的影响.同时,采用同步辐射X射线荧光(SRXRF)分析了营养元素的分布特点,以及各元素分布之间的相互关系.结果显示,高锰胁迫下,耐性品种叶片和根系的Mn含量都显著高于敏感品种.高锰胁迫抑制了敏感品种K元素从根部向叶片的转移,而降低了耐性品种的根部吸收K元素的能力.高锰胁迫下,施硅处理增加了敏感品种叶片中K、Fe和Zn的相对含量;可显著增加耐性品种叶片中K和Zn的相对含量,显著降低其Ca和Fe的相对含量.高锰胁迫下施硅可以促进敏感品种K元素的转运,促进耐性品种Zn元素转运.Si对耐性品种各元素含量保持相对平衡具有重要作用.水稻体内的锰大部分是硫酸锰,高锰胁迫下施硅不改变水稻植株体内的锰形态.     

钢铁冶炼尘两种采样方法PM2.5中元素的比较研究

通过系统随机采样法和稀释通道采样法分别对钢铁行业下载灰和烟道飞灰中7个采样点的样品进行采集,采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）和电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）对元素进行检测,运用分歧系数、相关样本非参数检验和曲线拟合对元素特征和含量进行比较研究.结果表明：两种方法采集到的颗粒物样品中Fe、Ca、Si、Mg、Al、K、Ti、Na和Ba元素含量较高;不同城市间不同采样方法所得元素含量总体趋势一致,但含量上存在较大差异;分歧系数结果表明两种采样方法间总体元素特征必定不相似;相关样本非参数检验和曲线拟合表明除Cr、Cs、Cu、Tl外其他元素含量存在显著性差异,通过曲线拟合对存在显著性差异的元素进行分析,可得到两种采样方法间各元素的相关关系.     

株洲市大气降尘中元素特征及来源分析

为研究湖南省株洲市大气降尘中多种元素的分布特征以及来源,于2012年1~12月对株洲市12个点的大气降尘样品进行采集并对其中28种元素的含量进行分析.结果表明,株洲市城区各采样点大气降尘年沉降量为23.14~114.67 g·m~(-2),其中工业区和商住混合区年均值分别为89.46 g·m~(-2)和33.20 g·m~(-2),低于其它工业城市;工业区和商住混合区降尘中分别有10种元素(Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zn、Pb)和8种元素(Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Fe、Zn)含量大于1 000 mg·kg~(-1),其中工业区2种重金属元素(Zn、Pb)含量超过10 000 mg·kg~(-1),远高于地壳中的含量.株洲市大气降尘主要来源为金属冶炼、地表扬尘、汽车尾气、建筑粉尘和与Mo、Ba元素相关的工业生产.相关性分析、主因子分析和迁移特征分析表明降尘中Mn、Fe、Co、Cu、Zn、As、Se、Ag、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb等13种元素主要来自株洲市工业区废气排放,其中Cu、Zn、As、Ag、Cd、Se和Pb等7种元素污染严重,工业区重金属元素含量是土壤背景值中含量的7.4~4 079.4倍,商住混合区是土壤背景值的3.6~1 413.4倍,背景比值最高的为Cd元素.工业区的污染程度明显高于商住混合区.     

乌兰浩特地区早白垩世晚期花岗斑岩年代学、地球化学特征及其构造背景

内蒙古乌兰浩特地区出露的两条花岗斑岩带分布在与嫩江—八里罕断裂相关的左行走滑剪切带内。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,确定该花岗斑岩的形成时代为124.99±0.99 Ma,属于早白垩世晚期。地球化学特征表明,该花岗斑岩Si O2含量为70.56%～78.34%,(Na2O+K2O)为7.10%～8.99%,铝饱和指数A/CNK为0.98～1.20,富硅、碱,属于准铝质-过铝质花岗岩。花岗斑岩稀土元素总量中等,轻、重稀土元素分馏明显((La/Yb)N=9.49～14.71),Eu负异常较强(δEu=0.33～0.73),相对富集大离子亲石元素Rb、Ba和高场强元素Th、U,Sr、Nb、Ti相对亏损,呈明显负异常,属于高分异I型花岗岩。嫩江—八里罕断裂在早白垩世晚期曾发生短暂的伸展作用。