Attenuation of arsenic in a karst subterranean stream and correlation with geochemical factors: A case study at Lihu, South China

Arsenic （As） pollutants generated by human activities in karst areas flow into subterranean streams and contaminate groundwater easily because of the unique hydrogeological characteristics of karst areas. To elucidate the reaction mechanisms of arsenic in karst subterranean streams, physical-chemical analysis was conducted by an inductively coupled plasma mass spectrometer and an X-ray fluorescence spectrometer. The results show that inorganic species account for most of the total arsenic, whereas organic arsenic is not detected or occurs in infinitesimal amounts. As（III） accounts for 51.0% ± 9.9% of the total inorganic arsenic. Arsenic attenuation occurs and the attenuation rates of total As, As（III） and As（V） in the Lihu subterranean stream are 51%, 36% and 59%, respectively. To fully explain the main geochemical factors influencing arsenic attenuation, SPSS 13.0 and CANOCO 4.5 bundled with CanoDraw for Windows were used for simple statistical analysis and redundancy analysis （RDA）. Eight main factors, i.e., sediment iron （SFe）, sediment aluminum （SAI）, sediment calcium （SCa）, sediment organic matter （SOM）, sediment manganese （SMn）, water calcium （WCa^2＋）, water magnesium （WMg^2＋）, and water bicarbonate ion （WILCOX） were extracted from thirteen indicators. Their impacts on arsenic content rank as： SFe〉SCa〉WCa^2＋〉SAl〉wHCO3^-〉SMn〉SOM〉WMg^2＋. Of these factors, SFe, SAl, SCa, SOM, SMn, WMg^2＋ and WCa＆2＋ promote arsenic attenuation, whereas WHCO3^- inhibits it. Further investigation revealed that the redox potential （Eh） and pH are adverse to arsenic removal. The dramatic distinction between karst and non-karst terrain is that calcium and bicarbonate are the primary factors influencing arsenic migration in karst areas due to the high calcium concentration and alkalinity of karst water.     

皖南新元古代双峰式岩墙群的年龄、地球化学特征及地质意义

皖南许村镇附近发育一套岩墙群,主要由辉长岩和花岗闪长斑岩组成,它们在时空上紧密伴生,成因上密切相关。岩石的SiO2含量集中分布在酸性和基性成分之间,缺乏中性及中酸性成分,构成一套双峰式侵入岩组合。对花岗闪长斑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,表明双峰式岩墙侵入时间为822.1±6.6Ma。辉长岩具有正εHf(t)值(2.1~4.4)、大离子亲石元素和LREE富集,显示大陆拉斑质玄武岩地球化学和同位素组成特征;花岗闪长斑岩富含Zr、Hf和稀土元素,较高的Ga/A1比值,较低Ba、Sr、P、Ti含量,总体上地球化学特征类似A2-型花岗岩,εHf(t)值范围(1.8~4.6)与辉长岩基本相同。许村双峰式岩墙群的基性端员辉长岩是拉张环境下华南弱亏损岩石圈地幔部分熔融产生玄武质岩浆的产物,而酸性端员花岗闪长斑岩是玄武质岩浆在上升途中受地壳混染,并发生底侵作用和由玄武岩浆提供的热源导致地壳重熔的结果。     

葫芦岛地区汞在土壤-植物-昆虫系统中的生物地球化学迁移

通过研究葫芦岛地区土壤、植物及不同食性昆虫的汞含量,探讨了汞的生物地球化学迁移．结果表明,汞污染使植物汞含量增加,生物吸收程度大大提高．植物及昆虫灰分基汞含量均高于汞在地壳的克拉克值．不同食性昆虫灰分基汞含量存在显著性差异,表现出肉食性〉杂食性〉植食性的规律．汞能够沿着食物链由植食性昆虫向肉食性昆虫进行传递,土壤-植物、植物-植食性昆虫、植食性昆虫．肉食性昆虫系统中,汞的富集倍数分别为（1-n）×10^-1、（1-n）×10、（1-n）的水平,土壤汞污染可以通过食物链传递造成昆虫体内汞的富集．     

石墨炉原子吸收法测定地球化学样品中痕量银

本文采用石墨炉原子吸收光谱法测定地球化学样品中痕量银.选择硝酸镁和硫脲混合溶液为基体改进剂,银的灰化温度为800℃,研究了最佳的分析测定条件.该方法检出限为0.01μg/g.用该方法对国家地球化学标准样品的测定结果与标准值相符.     

福建晚白垩世古土壤特征及其古环境意义

古土壤是重建古气候的重要手段,第四纪以前古土壤因受各种地质作用影响不易被识别.本研究以福建西部连城盆地晚白垩世红层 —— 冠豸山剖面为研究对象,通过野外观察、土壤微结构和地球化学元素迁移等方法识别和获得古土壤发育特征,并分析古土壤形成环境.冠豸山剖面共有10个薄层古土壤,主要为新成土和始成土两种类型,土壤发育较弱,没有明显的黏化层和钙结核层.沉积物颗粒和稀土元素分布特征显示剖面中含有一定的风积组分,风积物经短暂流水搬运再次沉积,形成沉积层理.红色碎屑颗粒在沉积之前已经历相当程度的风化,沉积后在干旱环境下成壤较弱,因此,对其古气候或古环境的认识需依据古土壤发育特征,这为研究类似红层提供了新的思路.     

贵州龙里煤矿开采的独木河流域稻田重金属地球化学基线厘定

为了厘定贵州省煤矿开采流域稻田土壤地球化学基线.以龙里县独木河煤矿开采流域稻田为对象,采集稻田土壤和水稻各47个,测定了土壤中的As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、V、Li和Ti共9种重金属含量,测定了稻米中的As、Cd、Cr、Cu、Pb和Ni共6种重金属含量.分别采用标准化方法和相对累积频率曲线法厘定As、Cd、Cr...     

海底热液系统微生物活动与地球化学的耦合作用评述

热液系统微生物能适应海底极端环境,通过化能合成自养过程,利用多种无机能量生长繁殖。海底热液生态系统的运转主要依靠地球化学和矿物学体系维持,热液系统地球化学和微生物活动之间存在着紧密的耦合关系。一方面,硫化物矿物、金属离子和溶解气体为热液体系微生物的生存和繁殖提供所需能源、碳源和微量元素。热液生态系统的生产力和群落结构在很大程度上受制于地球化学能量向有机体的转移过程。另一方面,微生物对热液流体化学和矿物学也产生重要的影响,生命对热液系统无机部分的改造同样不可忽视。作为一种"复杂的地质生物体系",海底热液体系中各种有机和无机单元是通过多种生化控制和反馈作用相互联系起来的。本文评述了海底热液系统中微生物活动与无机环境相互作用研究的若干进展。     

硫酸盐还原菌修复污染土壤过程中镉的地球化学形态分布变化

利用Tessier五步连续提取法作为分析手段,研究了硫酸盐还原菌对不同污染程度土壤中镉的地球化学形态分布的影响.研究结果表明,在受镉污染的土壤中,可交换态是镉存在的主要形态.土壤中镉在硫酸盐还原菌的作用下,总量没有发生变化,但地球化学形态发生显著变化,从不稳定的可交换态转化为更加稳定的铁锰氧化物结合态,可交换态的去除率可达60%～80%;镉形态的变化使土壤中镉的生物町利用性发生了明显的变化,易利用态的比例明显下降,达到了修复效果.在修复过程中,镉对硫酸盐还原菌活性的抑制作用不同.利用硫酸盐还原菌修复重金属污染的土壤,具有修复效率相对较高、技术简便的优点,是一种有广阔应用前景的修复方法.     

青藏高原羌塘东部治多县左支——失多莫卜辉长岩带地球化学特征及构造意义

青藏高原羌塘东部治多县左支--失多莫卜辉长岩带形成于晚二叠世,由单一辉长岩组成.岩石富碱,Na2O>K2O为钙碱性系列.微量元素特征表现为大离子亲石元素(LILE)富集,高场强元素分异,显示板内玄武岩特征.轻稀土元素高度富集,δEu不显亏损,为弱负异常到正异常.(87Sr/86Sr)i较低,变化于0.70419～0.70471之间,εNd(t)值较高,变化于4.3～4.9之间,显示了略亏损的地幔源区特征.该辉长岩带应形成于板内伸展扩张构造环境.     

东海沉积物-海水界面营养盐交换通量的初步研究

用实验室模拟法研究了2002年4月30日～5月17日和2002年8月26日～9月10日东海两个航次硅、磷、氮营养盐12个站位沉积物-海水界面上的交换通量,采用连续函数拟合的方法计算了营养盐界面交换速率.结果表明,春、夏季SiO3-Si在东海沉积物-海水界面上均表现为由沉积物向水体的转移,平均交换速率为4 12 mmol/m2·d.PO4-P、NH4-N、NO2-N和NO3-N则随站位的不同有一定的差异,平均交换速率分别为-0.01、0.48、-0.02和-0.07 mmol/m2·d.平均两个航次的结果,SiO3-Si、PO4-P、溶解无机氮(DIN)在东海沉积物-海水界面上的交换通量分别为3 18×1012、-7 37×109和2.95×1011mmol/d,可提供维持东海初级生产力SiO3-Si的55%、DIN的5.1%.