Trace Metal Distribution and Enrichment in Benthic, Estuarine Sediments: Southport Broadwater, Australia

The distribution and enrichment of selected trace metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn, Zn) in benthic sediments of the Southport Broadwater, a semi-enclosed coastal body of water adjacent to the Gold Coast city, south-eastern Queensland, Australia, was studied with the objective of assessing the extent and degree of sediment contamination. Sediment samples from the 0–10 cm and 10–20 cm depth intervals of 32 sites within the Southport Broadwater and surrounding residential canals were analysed for particle size distribution, pH, organic C and ‘near-total’ major (Al, Ca, Fe, Mn) and trace (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sn, Zn) metal contents. Sediment contamination for each trace metal was assessed by (1) comparison with Australian sediment quality guidelines, (2) calculation of the index of geoaccumulation based on regional background values, and (3) geochemical normalisation against Al (i.e. the abundance of alumino-silicate clay minerals). Based on this approach, the results indicate that submerged sediments in the study area are not presently enriched with Cd, Cr or Ni, with the spatial distribution of these metals being very well explained by the abundance of alumino-silicate clay minerals. However, several sites were strongly enriched with Cu, Pb, Sn and Zn, arising from sources related to either urban runoff or vessel maintenance activities. The study indicates that several varying approaches are needed for a satisfactory assessment of contaminant enrichment in estuarine sediments.     

初论元素富集成矿的地球化学机理—以岩浆热液矿床的形成为例

元素富集成矿的过程实质上是元素在地球不同圈层和不同相以及不同集合体之间分配的结果。元素的富集起始于地球形成的初期。对于大多数金属成矿元素 ,地壳特别是上地壳是大多数矿石和矿胎的储库 ,地壳丰度是元素富集成矿的物质基础。元素在地质体系演化共存相间的分配是元素富集成矿的关键过程。对于以侵入体为中心的热液矿床的形成 ,岩浆部分熔融、结晶分异、液态分离、挥发分分离以及气液相不混溶等过程能够导致金属元素最终达到矿石级的富集。挥发分则是元素富集成矿的重要制约因素     

贵州独山锑矿田地质地球化学特征和构造动力热液成矿

独山锑矿田位于独山箱状背斜核部近倾伏端,矿床、矿体的产出严格受断裂控制,其半坡式锑矿呈脉状产于下泥盆统、志留系碎屑岩的陡倾斜断裂中;其巴年式的锑矿呈层状产于中泥盆统碎屑岩与碳酸盐岩之间的层间滑动带中。成矿温度低,矿石组分和围岩蚀变简单,锑主要来源于下伏地层,硫主要来源于赋矿地层．成矿流体主要为大气降水,构造动力成矿作用导致锑矿床的形成,矿床类型为一典型的构过动对热液矿床。     

地球化学工程与环境保护

地球化学工程指应用地球化学过程来改善环境 ,它是一个有着广泛分支的新领域。环境保护是地球化学工程的重要组成部分。详细介绍了地球化学工程中的环境技术问题 ,例如中和、集中、分散、固定和隔离 ,并给出了相关的例子。     

苏州澄湖湖底硬粘土地球化学特征及其成因意义

位于太湖平原的苏州澄湖,湖底十分平坦,主要由硬粘土组成。在湖底获得18.00m长的柱样,0～6.00m为长江三角洲东部平原区的第一硬粘土层。通过AMS14C测年、元素含量测定及物源判别函数DF、n(Na)/n(K)与CIA指数计算和A-CN-K三角模型图等分析,探讨了该硬粘土的成因及堆积后的后期改造作用。研究结果表明,该硬粘土形成于大约29～10kaB.P,为晚更新世晚期的风成堆积物。湖底硬粘土自堆积后至澄湖形成,长期暴露于地表,经历了强烈的风化成土作用,为中等风化强度。且3.50m上下段化学风化过程明显不同,3.50m以下硬粘土段为早期去Na、Ca阶段;3.50m以上硬粘土段已经进入中期去K阶段,经历了比前期更加强烈的化学风化和成土作用。反映了对全球气候变化及区域气候条件的响应。与典型风成堆积物相比,化学风化强度从洛川黄土→洛川古土壤、西峰红粘土→镇江下蜀土→澄湖SC6硬粘土→宣城风成红土依次增强。     

地质地球化学特性对四川名优茶品质的影响

通过对四川名优茶产区地质、地球化学特征的研究,认为茶园海拔高度、土壤结构、土壤元素组合等对茶叶的品质具有深刻的影响。进一步研究了茶叶的感官指标:外形、汤色、香气、滋味、叶底与茶产地地质地球化学特征的关系,认为营养元素和有毒有害元素的丰缺不仅关系到茶叶的长势和饮用健康性,更是从口味上造成了影响。     

铜矿尾矿库修复植物香根草及其根际尾矿砂中重金属形态研究

香根草是一种能在极端环境中生长的草本植物。对安徽铜陵冬瓜山铜矿水木冲尾矿库生态修复植物香根草及其根际尾矿砂中重金属Cu、Zn、Mo和Cd进行了赋存形态分析。香根草根际尾矿砂中四种元素形态绝大部分是残渣态,但Cu和Cd的有效态含量远高于香根草正常生长所需,是主要胁迫元素。香根草的生物富集系数(BCF)和转运系数(TF)均小于1,表明它严格限制这四种重金属元素在根-茎叶中的迁移。乙醇提取态和去离子水提取态是植物体中活性较高的重金属形态。香根草地下部分Cu、Zn、Mo和Cd的乙醇提取态和去离子水提取态之和占各形态总和的比例分别为10%、23%、51%和16%;地上部分相应的比例为24%、26%、47%和12%。不同重金属元素表现出不同形态分布特征,这与香根草对它们的吸收和转运方式有关。香根草根际尾矿砂及其体内重金属形态决定了它对重金属的耐受性,表明香根草是有色金属矿山尾矿库理想的生态修复植物。     

模拟酸雨条件下垃圾填埋的重金属地球化学迁移模型——以徐州为例

为研究酸雨沉降条件下垃圾中重金属迁移过程,以重金属浓度变化为基础,建立了生物反应器填埋场重金属浸出和淋出的地球化学迁移过程模型和地球化学迁移的数学预测模型。研究表明,重金属的浸出顺序为As、Ni、Cr、Co、Cd、Mn、Cu、Zn、Sn、Hg、Pb、Fe,淋出顺序为Mn、Co、Ni、Cr、Cu、Cd、As、Fe、Zn、Hg、Pb、Sn;对生活垃圾重金属浸出所建立的数学模型大多为指数函数、幂函数、二次函数,对模拟酸雨条件下的生物反应器填埋场重金属的淋出建立的数学模型大多为二次函数、幂函数,数学模型的相关系数在0.9以上,模型拟合效果较为理想;通过引进重金属元素释放系数建立了生物反应器填埋场重金属淋出累积总量的模型,修正后的模型的计算结果和实测值的误差在千分之一以内,可用于预测填埋场内重金属溶出总量。     

海南岛地表水的区域地球化学特征及其影响因素

始于2004年的海南岛多目标生态地球化学调查,对全岛的地表水进行了区域调查取样,分析测试了24项指标(部分样品增加测试12项)。测试结果表明,大多数指标优于国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)中III类水体水质标准,只有Hg和总氮存在区域性的超Ⅲ类水体水质。经对样品的聚类分析研究表明,全岛地表水样品主要分为4类,分别反映了地表植被、海水入侵、灌溉水田排水、矿山废水排放对地表水化学成分的控制作用。在此认识的基础上,依地表水样品所处的土地利用方式的不同,按一定顺序对样品进行编号赋值(沿海的土地视为"海洋利用方式"),该赋值与聚类分析所得到的样品类别值之间存在极显著的正相关性,相关系数达0.8280,表明海南岛的土地利用方式是控制地表水地球化学特征的关键因素,从而为海南岛地表水环境质量的保护和提高指出了方向。     

砷的发生、形态、污染源及地球化学循环

文章首先总结了砷在地表水、地下水、土壤、沉积物、岩石、大气中的含量和分布;归纳了砷的地球化学循环过程;分析了砷在水和土壤/沉积物固相中的形态;并重点阐述了砷在土壤和沉积物中的迁移转化机理。砷通常与Fe、Al、Mn的氧化物和氢氧化物、粘土矿物、硫化物、磷酸盐和碳酸盐矿物结合,砷的生物可用性和迁移性与其在土壤和沉积物中的形态有密切关系。文章最后定量阐述了砷的污染源,包括金属开采与冶炼,化学燃料的燃烧和含砷化学品使用。