雅鲁藏布江上游干支流稀土元素地球化学特征

对雅鲁藏布江上游干支流水体及沉积物稀土元素含量、配分模式以及Ce、Eu特征元素参数进行研究,以探讨其地球化学特征及影响因素.结果表明,水体溶解态稀土元素含量平均值为19.28ng/L,沉积物稀土元素含量平均值为190.8mg/kg.水体稀土元素表现为重稀土元素富集(La_N/Yb_N <1),沉积物并表现为轻稀土富集(La_N/Yb_N>1);受岩石风化作用的影响水体Ce为负异常,沉积物Ce为无异常和弱负异常;受水岩相互作用对稀土元素在水-沉积物系统中迁移转化得影响,水体Eu表现为正异常,沉积物Eu表现为负异常.由于源岩类型不同导致的风化过程的差异,河源段与河流段稀土元素表现出明显的空间异质性.     

贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的微量元素特征及环境意义

根据贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的剖面特征及微量元素特征的分析,探讨了该地区沉积环境的演化。对沉积剖面73个样品的分析结果表明,该区∑REE含量较高,稀土的配分模式为轻稀土元素明显富集、重稀土元素亏损的"右倾型",δEu负异常明显,样品的轻重稀土的分馏程度高。δCe反映了研究区沉积期的氧化还原状态,在HD、G1、N1、G5、N5、G6、N6表现为正异常或无异常,沉积时处于强氧化状态;其他层表现为负异常或无异常,表征沉积期的还原环境。微量元素含量变化特征、∑REE含量以及δCe值都说明了研究区古气候的干冷-温湿的旋回演化特征,自下而上可分为3个阶段,研究区经历2个明显的干冷-温湿大循环和3个干冷-温湿交替的小循环。     

氧化还原循环过程中沉积物磷的形态及迁移转化规律

为研究沉积物在氧化还原循环过程中磷循环迁移转化机制,通过控制实验模拟分析氧化还原条件下,上覆水理化性质变化特征、沉积物各形态磷变化及机制研究,并量化沉积物中磷的重新分配和沉积物磷酸盐的释放通量影响.结果表明:(1)氧化还原电位Eh和p H体系、硫体系、碳体系以及与磷相关性密切的铁体系变化规律具有周期性,并对解释沉积物-水两相界面磷的迁移转化机制有重要作用;(2)在氧化还原循环过程中,各形态磷含量随着氧化还原条件和时间变化,根据水-沉积物磷素变化量化分析可得,可还原态磷(BD-P)和铁铝结合态磷(Na OH-rP)是可逆地重新分配到弱吸附态磷(NH4Cl-P)、聚磷/有机磷(Na OH-nrP)、残渣态磷(Rest-P)和间隙水溶解性活性磷(SRP)中,且沉积物中变化量93. 7%的磷在还原反应时不会释放到水体中;(3)上覆水总磷(TP)浓度变化的92%为上覆水的SRP,表明水-沉积物在该循环过程中以水溶性磷交换为主;(4)根据Fick第一定律得,还原阶段磷扩散通量最大值为0. 58 mg·(m~2·d)-1,而氧化阶段第7 d扩散通量约为0. 16～0. 22 mg·(m~2·d)-1;氧化反应阶段,扩散通量随时间逐渐降低,还原阶段的变化趋势相反,表明还原状态会加速沉积物磷的扩散程度,而曝氧降低了沉积物磷扩散通量.     

南大西洋深海沉积物的稀土元素地球化学:约54Ma前铈异常的变化

本文讨论了海洋沉积物的稀土元素(REE)地球化学特征,提出了REE进入海洋碳酸盐相的机理是吸附作用。认为海相碳酸盐的铈异常可作为判别古海洋氧化还原环境的一种指示剂:大约在54Ma前,南大西洋海水由还原环境变为氧化环境(类似于现代海洋的氧化还原环境)。这一变化与大西洋海水循环的改善有关。本文讨论了安哥拉海盆较老泥质沉积岩(OSAB)和安哥拉海盆较年轻沉积岩(YSAB)的铕异常及其可能的源岩。证明不同源岩的REE充分混合和不同大陆(非洲、北美洲,大洋洲和欧洲)地壳的平均组成具有均一性。     

美国加利福尼亚州弗朗西斯杂岩和蒙特雷群中燧石的稀土元素、主元素和微量元素:海相细粒沉积物中稀土元素来源的确定

加利福尼亚州中生代弗朗西斯杂岩和中新世蒙特雷群77个样品的稀土元素(REE)、主元素和微量元素的分析表明,这些样品中Ce异常(Ce/Ce~(++))的程度和总稀土丰度(ΣREE)主要受下述因素控制:1)含金属物质的量;2)陆源物质的直接输入量;3)总埋藏速率。这些独立过程的相对重要性是以这样的方式变化的,即在大洋盆地横剖面上是以REE相对分馏和ΣREE与大洋盆地沉积环境相对应的方式发生变化的。我们的推断已得到了对已发表的有关REE资料(即河流、滨海、开阔大洋和受洋中脊影响的水体,以及陆源、深海沉积物和含金属沉积物的REE资料)进行的广泛评述的支持。 燧石层中记录了扩张洋脊、开放洋盆和大陆边缘环境中的沉积过程。来自含金属物质和陆源物质的影响的相对重要性及海水中清除作用所起的作用,可以根据采样点距扩张洋脊的推测沉积距离(km)以及主元素化学特征和地层关系来估计。Ce/Ce~*值在扩张洋脊的附近很低(～0.29),但随着含金属物质影响的减少和陆源物质影响的增加而趋于逐渐增高(～1)。其它稀土指标(ΣERE,Lu_n/La_n,Eu/Eu~*)也与含金属物质和陆源物质的影响相对应。在扩张洋脊的附近,燧石的ΣREE看来似乎取决于埋藏速率,而页岩的ΣREE则与含金属物质的丰度相对应。在开阔大洋和大陆边缘环境,ΣREE受沉积物暴?     

贵阳市水库中硫酸盐还原菌及铁还原菌对甲基汞分布的影响

微生物在汞的甲基化过程中起着关键作用,但关于野外微生物活动对甲基汞分布的影响研究较为缺乏.通过对贵阳市不同污染类型水库中硫酸盐还原菌(SRB)、铁还原菌(DIRB)、甲基汞(MeHg)及相应水质参数分布规律研究,探讨了水库中SRB和DIRB活动在汞甲基化及其分布中所起的作用.在水库上覆水体中,SRB与甲基汞呈显著正相关关系(r=0.398,p0.015,n=37),表明在上覆水体中,SRB为主要的汞甲基化细菌.在污染严重且差异明显的沉积物中,两种微生物对甲基汞分布的影响各不相同.在受矿山酸性废水污染的阿哈水库,由于其过高的SRB含量及其硫酸盐还原活动,导致夏季沉积物表层硫离子大量积累,严重抑制了汞的甲基化过程,使得沉积物孔隙水表层甲基汞明显低于其它两个水库,也低于阿哈水库上覆水体甲基汞含量.在红枫水库,沉积物表层适宜的SRB活动促进了汞的甲基化,硫酸盐还原物硫离子和孔隙水甲基汞存在显著相关性(r=0.674,p0.001,n=31);在百花水库,由于沉积物曾受到严重汞污染,甲基汞峰值主要受到沉积物总汞的影响,和两种微生物活动及其产物均未表现出显著相关性.     

宁德海域表层沉积物氧化还原环境特征及其影响因素

通过2015年8月对宁德海域表层沉积物氧化还原电位(Eh)的现场调查(119.867°E~120.649°E,26.348°N~26.994°N),分析了该海域表层沉积物Eh的分布特征,并从水团性质、盐度、p H、溶解氧等上覆水体特征参数以及硫化物、有机质、底质类型等沉积物特征因子两大方面探讨了Eh的影响因素。结果表明,研究海域表层沉积物Eh的变化范围为-162~110 m V,平均值为-89 m V,基本属于弱还原性-还原性环境,空间分布呈近岸高外海低的特征。相较于20世纪80年代福建沿岸Eh调查结果,本次调查宁德近海表层沉积物Eh明显降低。上覆水体的盐度、DO等参数与Eh表现出一定的相关性,DO与Eh的正相关性极为显著(r=0.729,p0.01),且空间分布特征也较为相似。表层沉积物中硫化物含量高低直接影响Eh值,并表现出极显著的负相关(r=-0.806,p=0.000)。近年来,受人类活动影响,研究海域表层沉积物氧化还原状态发生了明显改变,这种改变在一定程度上会影响沉积物中生物的生存活动,因此有必要采取相应措施,加强该海域底质环境的监测,在保持地区经济发展的同时也要加强海域环境的保护力度。     

氧化还原循环过程中沉积物磷的形态及迁移转化规律

为研究沉积物在氧化还原循环过程中磷循环迁移转化机制,通过控制实验模拟分析氧化还原条件下,上覆水理化性质变化特征、沉积物各形态磷变化及机制研究,并量化沉积物中磷的重新分配和沉积物磷酸盐的释放通量影响。结果表明,(1)氧化还原电位Eh和pH体系、硫体系、碳体系以及与磷相关性密切的铁体系变化规律具有周期性,并对解释沉积物-水两相界面磷的迁移转化机制有重要作用;(2)在氧化还原循环过程中,各形态磷含量随着氧化还原条件和时间变化,根据水-沉积物磷素变化量化分析可得,可还原态磷(BD-P)和铁铝结合态磷(NaOH-rP)是可逆地重新分配到弱吸附态磷(NH4Cl-P)、聚磷/有机磷(NaOH-nrP)、残渣态磷(Rest-P)和间隙水溶解性活性磷(SRP)中,且沉积物中变化量93.7%的磷在还原反应时不会释放到水体中;(3)上覆水总磷(TP)浓度变化的92%为上覆水的SRP,表明水-沉积物在该循环过程中以水溶性磷交换为主;(4)根据Fick第一定律得,还原阶段磷扩散通量最大值为0.58mg·(m2·d)-1,而氧化阶段第7d扩散通量约为0.16~0.22mg·(m2·d)-1;氧化反应阶段,扩散通量随时间逐渐降低,还原阶段的变化趋势相反,表明还原状态会加速沉积物磷的扩散程度,而曝氧降低了沉积物磷扩散通量。     

长江下游某水源型水库抗生素抗性基因污染研究

抗生素抗性基因是水环境中的新型污染物.为了探究夏季时期长江下游某水源型水库抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)污染赋存特征,分别采集了水体和沉积物样本并使用高通量荧光定量PCR和实时荧光定量PCR进行研究.结果表明,长江下游水体中检测出104种ARGs,水库水体中检测出118种ARGs,沉积物中检测出124种ARGs.β-内酰胺类、多重抗药类、其他类共54种ARGs为水库中占主导的抗性基因.抗性基因绝对丰度在水体中呈现从长江下游到库内富集的趋势,这表明水环境中的ARGs在水库中富集;相对丰度特征呈现长江下游水介质与库内水介质聚类,水介质与沉积物介质聚类.水体样本的整合子(CintⅠ-1(class 1)、intⅠ-1(clinical))与其ARGs总量之间存在显著的相关性(r=0.750,p0.05;r=0.971,p0.05),说明整合子对ARGs转移和富集具有重要作用.     

辽河保护区七星湿地磷的空间分布特征

为明确七星湿地水体和沉积物中磷的迁移转化过程,分析了上覆水和间隙水中磷的浓度及分布,研究了沉积物中磷的形态分布特征,计算了沉积物-水界面正磷酸盐(PO43--P)的扩散通量,并对水体及沉积物中不同形态磷进行了Pearson相关性分析。结果表明,水体和沉积物中总磷(TP)空间分布特征为在西小河和万泉河汇入口处二者浓度均较高;在羊肠河处二者浓度均较低;在湿地出口处,干流中TP浓度有所降低。沉积物中的TP以无机磷(IP)为主,所占比例为68.27%~87.41%。IP中各形态磷所占比例为金属(水合)氧化物结合态磷(NaOH-rP)钙结合态磷(HCl-P)残渣态磷(Res-P)有机质和腐殖质中的磷(NaOH-nrP)氧化还原敏感态磷(BD-P)。沉积物-水界面PO43--P扩散通量为正值,表明沉积物是上覆水中磷元素的重要来源。Pearson相关性分析结果表明,沉积物中BD-P是水体中磷的重要来源之一,NaOH-rP是沉积物中TP和IP的重要控制因子。     

海州湾岩芯沉积物稀土元素特征与物源分析

通过对海州湾潮滩HZ02岩芯沉积物中稀土元素的地球化学特征进行分析,以期探讨其物质来源。结果表明:HZ02岩芯中稀土元素平均值为225.36×10-6; 稀土元素类型特征表现为轻稀土富集而重稀土相对亏损、δEu中等程度亏损、δCe为弱的负异常; 岩芯沉积物稀土元素配分模式与陆源沉积物的稀土配分模式十分相似,可能暗示海州湾潮滩沉积物来源主要受陆源影响和控制。而且,1958年以前沉积物主要来源于临洪河,其次为废黄河,1958年以后,由于修建石梁河水库,临洪河物质减少。     

湘黔桂地区晚前寒武纪层状硅质岩地球化学特征及成因

湘黔桂地区晚前寒武纪发育厚度较大的层状硅质岩层 ,岩石化学成分纯净 ,硅质矿物含量 95%以上。岩石贫微量元素 ,但富Ba、As、Sb、Ag、U元素 ;稀土元素总量低 ,Ce呈明显的负异常 ,轻稀土含量大于重稀土含量 ;δ30 Si值变化范围为 0 .0‰～ 0 .7‰ ,δ18O值变化范围为 2 0 .1‰～ 2 3 .6‰。硅质岩地球化学特征表明其成因为介于热水沉积与生物沉积之间的过渡类型。     

直链烷基苯磺酸钠在厌氧-缺氧-好氧污水处理系统中的迁移转化规律

研究了城市污水处理系统对直链烷基苯磺酸钠（LAS）的去除特性.在厌氧-缺氧-好氧条件下,进行了相应的序批式试验,确定了水相和泥相中LAS降解的动力学参数,建立了LAS在厌氧-缺氧-好氧状态下的去除动力学模型（考虑吸附作用）,并对模型预测的结果与实际测量值进行了比较.结果表明,在不同的泥龄下,LAS 在AAO系统中去除率达到99%,出水中只含微量的LAS（0～20　μg·L^-1）.厌氧池、缺氧池及好氧池LAS污泥吸附量分别为490～710、280～390、69～109　μg·g^-1.序批式动力学降解试验还表明,厌氧去除速率系数K_厌、缺氧的去除速率系数K_缺与好氧的去除速率常数的比值分别为0.67和0.71,说明在同一污泥系统的厌氧和缺氧条件下,LAS也能被较好的降解.模型得到的各池混合液出水中LAS的浓度模拟结果与实测结果符合较好(误差<8%).     

广西凭祥英安岩中方解石稀土元素地球化学研究

通过对广西凭祥英安岩中方解石的稀土元素含量的测定,结果表明方解石具有与英安岩相似的稀土含量、轻稀土富集、无铈异常和具有明显的铕负异常等特点。结合英安岩的矿物组成和蚀变特征及其方解石的碳氧同位素组成,推测方解石是英安岩蚀变的产物,其稀土元素主要来源于英安岩,英安岩中黑云母蚀变形成绿泥石及方解石优先结合轻稀土是方解石相对英安岩富集轻稀土的主要原因,而方解石相对英安岩较弱的铕负异常主要是英安岩中斜长石优先蚀变的结果。     

南海典型断面表层沉积物稀土元素地球化学及其地质意义

对南海4个典型断面（18°N,10°N,6°N,113°E）75个表层沉积物的稀土元素地球化学进行分析,结果表明:大部分沉积物具有相对较低的稀土元素（REE）含量（平均∑REE为128 ppm）、高的轻重稀土比（LREE/HREE）、弱的Ce负异常和中等Eu负异常,REE关键参数的变化主要取决于地理位置和沉积环境。∑REE与Al₂O₃含量呈明显的正相关,而与CaO呈明显的负相关。陆源和生物碳酸盐源是本区沉积物的两个主要来源。较低的Eu/Eu*和（Gd/Yb）_N比值以及类似上地壳的REE配分模式,表明本区沉积物的源岩主要为后太古宙的长英质岩石。东部次海盆比西南次海盆的沉积物具有更低的LREE/HREE比值和更高的Eu/Eu*比值,指示有年轻火山岩（如吕宋岛弧等）产物带入到南海东部和南海东北部海域。     

不同溶解氧条件下沉积物-水体系磷循环

磷是控制富营养化水平和水环境演变的关键元素.沉积物-间隙水体系是影响近海水体磷循环的主要界面,而上覆水溶解氧（DO）则是影响这一界面磷转化行为和界面通量的控制因子.针对近海环境特征,利用沉积物多管培养装置进行室内实验和动力学过程研究,探讨了DO变化对沉积物-间隙水体系磷的赋存形态、转化和释放的影响.结果表明,上覆水DO变化对沉积物-水界面溶解态活性磷酸盐（DRP）交换通量有显著的影响,低氧条件下沉积物具有较富氧和无氧更高的DRP交换通量;富氧条件下沉积物中总磷在表层富集量最高,具有较高的保存能力,低氧和无氧状态下沉积物对磷的保存能力降低;低氧条件下沉积物中铁结合磷的还原溶解和有机质的矿化是水体的主要磷源.在不同DO条件下,磷的转换呈现出差异化的特征,其中低氧状态下沉积物-水界面的变化和理想的早期成岩模式最为接近.可见,溶解氧对沉积物-间隙水体系磷的释放和转化有着显著的影响,是控制磷循环的重要因素.     

内蒙古乌兰浩特索伦镇地区中生代侵入岩特征研究

内蒙古乌兰浩特索伦镇地区位于大兴安岭中南段。该区中生代侵入岩广泛发育。开展侵入岩的年代学、地球化学特征研究能为深入探讨区域构造背景提供依据。3个样品K-Ar全岩法测年结果(93.39Ma～108.48Ma)证明侵入岩形成于早白垩世,略晚于其南侧同一构造带上的杜尔基地区侵入岩年龄(100.15Ma～120.29Ma),符合太行山——大兴安岭早白垩世侵入岩时代自南向北由老变新的演化趋势。岩石地球化学分析结果显示岩石属于碱性系列,具有高硅、高钾、富碱、过铝、贫钙、镁、铁等特征。稀土元素总量为(77.96～241.29)μg/g,平均值为158.92μg/g,与杜尔基地区早白垩世侵入岩的稀土总量平均值(146.85μg/g)及华北克拉通内碱性系列岩石的稀土总量平均值(163.32μg/g)都非常接近。稀土元素球粒陨石标准化曲线整体右倾,因Eu负异常而呈"V"型形态,与太行山-大兴安岭地区早白垩世典型岩体的稀土配分型式极为相似。侵入岩的成因类型为A-型,形成于伸展构造环境。     

铜绿微囊藻胞内DOM光降解及其对芘结合能力的影响

利用紫外可见吸收光谱法及荧光光谱法研究有氧和缺氧条件下紫外线A波段(UV-A)辐照对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)胞内溶解性有机质(IDOM)(M. aeruginosa-IDOM)光降解行为,并考察光降解对其与芘结合能力的影响.结果表明,M. aeruginosa-IDOM经6d光降解后,有氧组中溶解性有机碳(DOC)浓度及其吸收系数a₃₅₅降解幅度均高于缺氧组.有氧及缺氧状态下M. aeruginosa-IDOM光降解过程中吸光度比值E2/E3(250nm/365nm)变化相似,但254nm处比紫外吸收值(SUVA₂₅₄)变化不同.激发–发射三维荧光光谱法(EEMs)结合平行因子(PARAFAC)分析,结果显示, M. aeruginosa-IDOM中类蛋白C1、长波激发类腐殖质C2及短波激发类腐殖质C3荧光强度在两种光降解条件下变化趋势不同. M. aeruginosa-IDOM光降解过程符合一级降解动力学特征的参数,在有氧组中降解半衰期均短于缺氧组.此外,光降解过程中,有氧组M. aeruginosa-IDOM与芘结合能力降低,但缺氧组M. aeruginosa-IDOM与芘结合能力先下降后增加.     

海南岛西部非农用地土壤中的稀土元素地球化学特征

对海南岛西部发育典型的12个非农业土壤剖面REE的组成特征及其纵向变化规律进行研究发现,区内非农业土壤剖面不同层位之间的稀土元素具有一定的继承性,风化成土的基岩奠定了土壤中稀土元素的初始含量及土壤中呈现的LREE富集与Eu亏损的特点,而成土过程中稀土元素分异作用则进一步加剧土壤中LREE的富集和Eu亏损,土壤剖面浅部的氧化和水解作用致使Ce在浅层土壤中的富集,并导致由剖面深部至浅部,Ce呈现出正异常增大之趋势。区内稀土元素的赋存状态与稀土元素性质及其所处的土壤地球化学环境有密切联系,同一层中不同形态稀土元素含量总体上表现为残渣态>Fe-Mn结合态>有机态>可交换态(含水溶态)>碳酸盐态,而往土壤深部,残渣态所占比例逐步增大,Fe-Mn结合态、有机态与可交换态(含水溶态)所占比例逐步降低。     

贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩地球化学及构造背景分析

本文利用奥陶系米钵山组砂岩地球化学分析,结合区域地质研究,探讨贺兰山中、晚奥陶世的构造环境。贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩的地球化学研究表明,砂岩的SiO2平均含量为81.3%;Al2O3/SiO2值0.07～0.11,平均值为0.08;K2O/Na2O值变化较大,最大60.7,一般介于4.79～7.81;Fe2O3+MgO含量较低,介于2.1%～2.81%。砂岩微量元素Nb丰度及V/(V+Ni)与Ce/La、Sr/Ba值均较高,说明砂岩沉积于湿热、还原、低盐度环境,具有大陆型沉积特征。砂岩稀土元素富集,含量在116×10-6～195×10-6之间,平均值为158×10-6;δEu为0.52～0.58,具显著的负铕异常。这些数据指示了米钵山组具有重力流快速堆积的特征和大量陆源补给,浊流沉积作用是重力流携带陆源物质的主要途径。通过多种构造环境判别图解分析,显示物源区地质构造具有被动大陆边缘性质。