应用地球化学工程学修复水、气、土壤污染的研究进展

本文简要介绍了地球化学工程学的基本概念、主要环境技术及尺度 ,综述了地球化学工程学在水、大气、土壤污染修复中的研究进展。     

关中地区表层土壤碳储量问题的研究

土壤碳储量问题是碳循环和全球变化研究的基本问题,关系到全球生态环境的发展、平衡与兴衰。论文利用多目标区域地球化学调查取得的大量数据,用实测方法计算出关中地区表层土壤(0～0.2m)全碳(TC)储量为1.50×108 t,平均储量为4994.16t/km2;其中,有机碳(TOC)储量为0.71×108 t,平均储量为2350.14t/km2。通过对研究区内表层单位土壤碳储量分布规律的研究发现,TOC储量在基岩山地和低山丘陵等植被覆盖较高的地区相对较高。对表层土壤的平均碳储量分别按照土壤类型、土地利用、地貌单元和成土母质类型进行分类统计,结果表明研究区内:粗骨土的平均有机碳和全碳储量均最高,风沙土均最低,黑垆土的平均无机碳(TIC)储量最高,棕壤最低;农用地中,林地的平均TOC和TC储量最高,TIC储量最低;各地貌单元平均TOC储量的大小顺序为:基岩山地﹥低山丘陵﹥平原﹥黄土高原﹥黄土塬;成土母质为山前洪冲积的土壤平均TOC储量最高,渭河冲洪积土壤最低。     

山东乐陵金丝小枣种植区土壤地球化学特征

以全国土地现状调查与污染防治项目取得的地球化学资料为依据,通过分析研究乐陵金丝小枣种植区土壤化学元素特征,以及土壤化学元素与乐陵金丝小枣相应元素含量之间的关系,综合得出金丝小枣种植区土壤中K、P、Cu、Fe、Mg、Mn、Se等元素含量较高,且对金丝小枣的品质影响较大。根据相关分析,金丝小枣果实与土壤元素中的P、Zn、B呈显著相关关系,其相关关系分别为0.5971、0.6957和0.5289;与N、Ca呈低度相关性,其相关系数均大于0.3。结合基础调查成果,提出了金丝小枣合理规划建议。     

区域尺度土壤环境地球化学基线估算方法及其应用研究

区域土壤环境地球化学基线可为区域尺度地球表层系统中物质变化提供丰富的数据信息,并可据此评价自然和人为活动对土壤环境中化学物质浓度变化的影响.本研究以长江、珠江三角洲地区As、Cd、Hg、Pb、Se等10种微量元素的土壤环境地球化学基线为例,探讨了运用累积频率曲线法和土壤面积加权平均法分别估算了不同类别土壤和整个区域土壤的环境地球化学基线,取得了较为一致的结果.并通过基线比较反映地球化学富集作用和人为活动对土壤环境中微量元素积累与污染的影响.较为典型的是近20年来珠江三角洲地区农业土壤中Cd由过去0.035mg/kg增加到目前的0.13～0.22mg/kg,Hg也由过去的0.045mg/kg增加到目前的0.15mg/kg左右,区域化污染趋势已经显现.     

镁同位素示踪大陆风化：进展与挑战

大陆风化制约着地表物质循环及其从陆地向湖泊/海洋的迁移,并通过消耗大气CO2调节不同时间尺度的全球碳循环和气候变化,因此如何有效示踪大陆风化是地球表生过程研究的重要科学问题之一。镁（Mg）无化合价变化,不涉及氧化还原作用,主要赋存于硅酸盐岩和碳酸盐岩中,并且在表生地质过程中Mg同位素通常会发生显著的同位素分馏,这些优势赋予Mg同位素体系具备示踪大陆风化的广阔潜力。随着质谱技术的不断提高,高精度Mg同位素分析技术经历了快速且成熟的发展,并在示踪大陆风化作用研究中得到了广泛的应用。然而,风化体系中Mg的来源和同位素分馏的制约要素争议颇多,尚未达成共识。本文从Mg的储库、风化壳、流域体系、室内实验和模型模拟等方面综述了目前Mg同位素示踪大陆风化的研究进展与存在的挑战。最后指出,在示踪大陆风化方面,Mg同位素提供了独特的视角,建议细化岩石/矿物溶解及形成实验、大小流域相结合、加强多同位素体系联用并相互补充与验证,以及加强计算模型模拟,以此来约束Mg同位素示踪大陆风化的不确定性。