珠江三角洲第四纪各地层生成与存储天然铵能力的探讨与对比

珠江三角洲第四纪底部含水层当中的天异常高然铵,来自于第四纪沉积当中的有机质在厌氧条件下的矿化。珠江三角洲第四纪晚期的沉积序列,主要包括两层海相沉积层（M1和 M2）,以及两层陆相沉积层（T1和 T2）。然而,截至目前,上述地层对天然铵的生成与存储作用,尚不明确。从三角洲的内陆到近岸,选取重点钻孔BJ8、SD1、SD14和MZ4,利用准确的定年数据,以及钻孔剖面各类铵以及总有机碳等数据,探讨与比较了珠江三角洲第四纪各地层生成与储存天然铵的能力。结果表明：全新世时期的海相沉积层（M1）,具有高达17.4 g·kg-1的沉积有机质质量分数。对 SD14钻孔剖面上高精度的有机碳分析表明,M1、M2层平均有机质质量分数分别为11.7和10.1 g·kg-1。因此,相对于晚更新世时期的海相沉积层（M2）来说,全新世海相沉积层M1具备生成更多铵的能力。对SD14钻孔剖面上各类铵的分析表明,M1和M2总铵质量分数的平均值分别为0.41和0.31 g·kg-1;M1、M2和T2各地层单位面积所储存铵的平均值分别为28.6、11.25和0.34 kg·m-2。而不同地层铵含量的差异,在该研究关注的其他钻孔 BJ8,SD1和 MZ4也非常明显。因此得出结论,全新世海相沉积层M1,是主要的储铵层,而M2则是次要的储铵层。两个陆相沉积层T1和T2,不论在生铵和储铵的功能上,远远小于两个海相沉积层。在 M1层中,铵的量呈现随深度增加而升高的趋势,原因在于铵不断生成累积,并通过扩散作用向下运移。而M2层中铵的含量呈现由上至下递减的趋势,说明M2层中的铵主要来自于上部M1层的扩散,其本身生成铵的量比M1少。M1层在珠江三角洲广泛发育,M2层经过长期的风化和剥蚀,在珠江三角洲许多地方已缺失。珠江三角洲底部含水层中天然高铵的浓度,主要由M1层生成与存储的铵的总量所决定。     

Fe(Ⅱ)aq与纤铁矿-胡敏酸复合物交互反应及其结构转化过程研究

Fe(Ⅱ)与铁氧化物的相互作用过程是铁循环的重要组成部分,影响着土壤中各种元素的地球化学过程。目前关于Fe(Ⅱ)与铁氧化物相互作用的地球化学机制已基本厘清。然而,土壤环境中,铁氧化物和有机质常常结合并形成铁氧化物-有机质（Fe-OM）复合物,使其形成结构更为复杂、活性变化更大的结构单元。Fe(Ⅱ)作用下,Fe-OM复合物结构转化的过程及其作用机制更是缺乏系统性研究。因此,该文以纤铁矿与胡敏酸复合物（Lep-HA）为研究对象,通过室内模拟实验,借助铁稳定同位素标记及XRD、SEM、XPS等矿物结构表征手段,研究在中性厌氧条件下,Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物相互作用电子传递和复合物结构转化的过程及其机制。结果表明：Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物可发生铁原子交换,铁原子交换率可达64.31%—91.82%;铁原子交换速率受Lep-HA复合物中C/Fe比例的影响,C/Fe比例越高铁原子交换速率越低。Lep-HA复合物中胡敏酸可通过降低Fe(Ⅱ)在纤铁矿表面的吸附量等作用,抑制Fe(Ⅱ)与Lep-HA之间的铁原子交换速率。XRD和SEM分析表明,胡敏酸的存在抑制了纤铁矿晶相转变及二次成矿过程;...     

稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用.由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康.因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义.文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响...     

水体沉积物中有机质结构特征与毒害有机物的吸附模式研究

以珠江广州河段沉积物为研究对象,利用红外、紫外、荧光、X射线衍射等手段研究了沉积物中有机质的结构,与其他地区相比发现其芳化度和不饱和度较高,含N量也较高.以萘为吸附质,在碱处理前后的沉积物样品做吸附实验,结果发现沉积物样品接近线性吸附,而碱处理过后却呈现明显的非线性吸附,吸附机理的差异显示与其结构有密切的关系.     

生物炭中溶解性有机质光催化降解罗丹明B

为了区分生物炭对有机物降解的因素,通过控制光照条件、气体氛围、·OH淬灭等实验对生物炭降解有机染料罗丹明B(rhodamine-B, RhB)的过程进行了考察;采用元素分析、电子顺磁共振、总有机碳分析仪对生物炭颗粒、持久性自由基(environmental persistent free radicals, EPFRs)及溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)进行了表征测定;研究了不同实验条件下,不同热解温度制备的水稻秸秆生物炭对RhB的吸附和降解效果。结果表明:在200℃和500℃下所制备的生物炭中检测到明显的EPFRs信号,但其强度与RhB的降解程度不匹配;200℃制备的生物炭中DOM含量显著高于其他温度条件下制备的生物炭;在光降解实验中,紫外光能明显促进200℃生物炭对RhB降解;气体氛围实验进一步证明紫外光可诱导DOM与生物炭颗粒中EPFRs相互作用形成大量的活性氧组分(主要为O_2~(·-)),进而促进了其对RhB的降解。     

温和热处理对低有机质污泥厌氧消化性能的影响

以高浓度低有机质污泥为研究对象,通过改变加热时间研究100℃温和热处理对其有机物溶出以及厌氧消化性能影响.结果表明通过100℃的温和热处理,污泥上清液中的有机物浓度在预处理前30 min内显著增加,30 min以后则趋于平缓.其中SCOD、蛋白质和碳水化合物在100℃热处理30 min时的溶出率分别达到10.5%、11.6%和8.2%.温和热处理不仅可以提高低有机质污泥的产气总量,而且还可以缩短产气高峰的到达时间.经100℃热处理30 min的污泥,在厌氧消化10 d时的沼气产率(以VS计)为136.0 mL·g-1,比空白对照组提高了86.0%;厌氧消化30 d后的VS降解率也由空白时的19.1%增加到33.3%.此外,实验结果还表明,100℃的温和热水解处理对厌氧消化过程中的4种关键酶(蛋白酶、乙酸激酶、磷酸转乙酰酶和辅酶F420)均有不同程度的促进作用.     

九龙江口湿地植物凋落物对沉积物有机质赋存的贡献

以九龙江口湿地为研究区域,分析植物凋落物的降解过程与影响因素,基于稳定碳同位素技术估算不同植物凋落物对沉积物有机质的贡献.结果表明,红树和互花米草凋落物埋藏在中潮位的降解速率分别为0.655 a-1、1.723 a-1,均高于二者埋藏于高潮位的降解速率(分别为0.651 a-1、1.586 a-1).埋藏于高潮位的植物凋落物中碳含量的减少幅度低于中潮位.不同植物凋落物的氮、硫含量在高潮位的增加幅度都要低于中潮位,且中潮位δ13C要比高潮位降低明显.中潮位的植物凋落物对沉积物有机质的贡献高于高潮位,互花米草凋落物对沉积物有机质的贡献都要高于红树凋落物.经过1 a的降解,红树中潮位植物凋落物对沉积物有机质的贡献为5.96%,高于红树高潮位(3.03%).互花米草中潮位植物凋落物对沉积物有机质的贡献为14.81%,高于互花米草高潮位的13.97%.互花米草的贡献率(平均14.39%)高于红树(平均4.50%).植物凋落物全部降解需要漫长过程.经过1 a降解的植物凋落物对沉积物有机质的贡献低于全部降解的贡献,尤其是红树凋落物.因此,考虑植物凋落物降解对沉积物有机质贡献的影响因素如时间、植物及潮水位的差异,可以更科学地估算凋落物对沉积物有机质的贡献,为湿地有机质循环模型的构建提供一定的科学依据.     

青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度作为评价有机质含量的指标研究

通过青藏高原东部边缘四川布拖、四川红原、青海拉鸡山以及青海峨博四处泥炭剖面的腐殖化度和有机质指标研究,发现两指标在四个剖面上具有基本一致的变化趋势,相关性较高。表明全新世暖湿季风气候模式下,青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度能够较好地反映有机质含量的多寡,可作为有机质含量变化的替代性指标。由于腐殖化度测定利用样品的碱提取液进行,消耗固体样品较少,因此在取样量少的情况下(如泥炭钻探),用腐殖化度指标研究泥炭有机质含量多寡具有推广意义。     

广州市河涌底泥中主要污染物的垂直分布特征

分析了广州市3条河涌底泥中有机质、石油烃、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等主要污染物的垂直分布特征。结果表明:曾边涌、南村涌、会江涌底泥中有机质平均值分别为43.15mg/kg、10.80 mg/kg、34.81 mg/kg,石油烃含量平均值分别为:1644 mg/kg,2427 mg/kg,6763 mg/kg。有机质和石油烃垂直变化特征相似,曾边涌呈现表层底泥含量低而底层高的特征,南村涌呈现随深度增加而降低的趋势,会江涌呈现先降低后上升的趋势,3条河涌底泥中不同重金属垂直变化规律不一样;河涌底泥中污染物所呈现的垂直分布规律并不总是上层污染物浓度高而下层低的正常沉积特征。因此,在考虑通过清淤改善河流水质时,应考虑河流污染的历史,并调查沉积物中污染物垂直分布的实际情况。