湿地生态地球化学研究进展

湿地生态地球化学研究是湿地研究的核心内容之一, 是研究其物理过程、化学过程和生物过程及其相互关系以及这些过程与湿地功能的关系.回顾了近年来国内外湿地生态地球化学方面的研究成果,介绍了它的概念,并评述了湿地的生态功能、元素地球化学、生物地球化学、湿地模型和3S技术等新技术在湿地研究中的应用等方面的研究进展.提出了中国湿地生态地球化学研究的优先领域,应加强湿地基础理论研究及在湿地的演化、生态过程、界面过程、预测与评价、信息系统等方面的研究.     

扬子型铜矿床矿物稀土元素地球化学

本文较系统研究了扬子型铜矿床中有代表性的菱铁矿、胶黄铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿及部分脉石矿物的稀土元素组成及特征，总结了展状矿石中和矽卡岩矿石中矿物稀土元素组成的特点及二者之间存在的明显差别，从一个方面探索扬子型铜矿床的成因。     

新疆老山口金矿岩浆隐爆角砾岩地质地球化学

新疆东准噶尔老山口金矿区发育有与金矿化密切有关的次火山闪长玢岩及与之密切伴生的闪长玢岩质隐爆角砾岩和闪斜煌斑岩质隐爆角砾岩 ,它们是在陆相火山作用下由同源岩浆分异演化而形成的产物。角砾岩具有浅成—超浅成环境及热塑、高压释放状态下的成岩特征。角砾岩的角砾、胶结物和次火山岩三者的岩石类型、岩相学特征和地球化学特征基本一致 ,具有稀土总量较低 ,轻稀土相对富集 ,重稀土相对亏损 ,铕异常不明显 ,大离子亲石元素相对富集 ,高场强元素相对亏损等特征。结合其构造背景、地质产状、岩石学和地球化学特征分析 ,这套岩石来源于受俯冲洋壳释放富含大离子亲石元素或强不相容元素流体交代过的亏损地幔楔。     

不同SAPO分子筛负载MnOx催化剂的低温NH3-SCR性能研究

以磷酸硅铝分子筛SAPO-5、SAPO~(-1)1和SAPO-34为载体,采用乙醇分散法制备了用于低温氨选择性还原(NH_3-SCR)NO_x的分子筛负载MnO_x催化剂.活性测试结果显示,3种分子筛催化剂均展现出优良的NH_3-SCR活性,但三者在低温区间的SCR活性存在较明显差异,其SCR活性顺序如下:MnO_x/SAPO-34MnO_x/SAPO-5MnO_x/SAPO~(-1)1.借助XRD、N2吸附-脱附、XPS、H2-TPR、NH_3-TPD、NH_3FT-IR等技术对催化剂的表面活性物种及表面酸性等进行表征分析,结果表明,MnO_x主要以无定型状态分散于载体上,负载后载体的比表面积和孔体积均有所下降.XPS和H2-TPR分析证实,不同分子筛载体上MnO_x的表面浓度与氧化态明显不同.NH_3-TPD和NH_3FT-IR分析揭示了催化剂表面均存在Bronsted酸位和Lewis酸位,其中,Lewis酸性位对低温SCR反应起着关键作用.研究表明,催化剂的催化性能会因载体不同而存在差异,高Mn4+表面浓度和丰富的Lewis酸性位对催化剂在低温区间实现优良的催化活性尤为重要.     

天津市七里海湿地土壤地球化学特征及生态环境意义研究

以七里海湿地为研究对象,通过表层土壤元素含量变化和元素间的相关关系,运用R型聚类分析方法,对指标组合特征进行分析,以相关系数0.35划分,分为3个指标组合,土壤中元素的积累以非生物积累为主.探讨了湿地土壤元素分布分配的地球化学规律.通过湿地的环境变化对土壤元素含量变化的影响,表层土壤有机碳、总氮以及碳氮比的研究,表明七里海湿地土壤有机碳含量和总氮的含量高度呈正相关,相关系数R达到0.95,有机碳和总氮的含量分布特征也很相似.从地球化学角度,分析了七里海湿地的生态环境作用.     

贵州水城青山铅锌矿床地球化学研究

通过对青山铅锌矿床矿石矿物、蚀变围岩、含矿层、辉绿岩的稀土元素、硫、碳、氧同位素及黔西北岩石地层中铅锌含量的研究，笔者认为，成矿金属并非源于岩浆岩，而源于深部的沉积岩，碳、硫分别源于碳酸盐岩和含矿地层的硫酸盐硫；大气降水经深循环再上升形成成矿介质水。     

春季生物作用对山地岩溶池水地球化学特征的影响

岩溶水文系统对外界环境变化敏感,使得岩溶区水质存在昼夜、小时甚至分钟等尺度的变化.许多地表水体都会经历p H值、溶解性气体、微量元素以及其他水化学指标的昼夜变化.重庆金佛山水房泉及受其补给的水池地处海拔2 050 m的山地岩溶区,具有温带气候特征.通过对水房泉泉水(以下简称泉水)及水池进行为期3 d的昼夜监测,以期探究春季生物作用对岩溶池水地球化学的影响.研究发现,在昼夜时间尺度上,泉水地球化学指标基本稳定,未表现出昼夜变化,池水地球化学指标化学表现出了昼夜波动,但水温、溶解氧、p H值、电导率等物理化学指标昼夜变化幅度较小.在不同的天气条件下,水温、溶解氧、Cl-等昼夜变化幅度存在差别;池水二氧化碳分压(p CO2)、Ca2+、DIC白天降低、晚上升高,方解石饱和指数(SIc)相反;这些指标的变化受控于温度、碳酸盐岩矿物的溶解与沉淀、水生植物光合作用与呼吸作用;通过亨利常数的计算,发现水温变化对p CO2变化的影响仅占0.79%~10.01%,水温、碳酸盐岩沉淀等物理因素对DIC损失量的贡献率为39%,水生植物光合作用的贡献率为61%.     

高分散MnOx/SAPO-34催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NO性能

采用改进的溶胶-凝胶法制备一系列MnO_x/SAPO-34催化剂,考察了各制备参数对催化剂的结构及其低温氨选择性催化还原(NH_3-SCR)脱硝性能的影响,并通过X射线衍射、N_2吸附-脱附、透射电镜、X射线光电子能谱、NH_3程序升温脱附等手段对催化剂进行表征.结果表明,当制备参数为n(乙醇)/n(Mn)=15,n(H_2O)/n(Mn)=20,n(柠檬酸)/n(Mn)=1,Mn负载量为15%(质量分数),催化剂焙烧温度为350℃时,制备的高分散15%-MnO_x/SAPO-34-350℃催化剂具有最佳的低温SCR活性,在空速为45000 h~(-1)的条件下,且反应温度在120～240℃范围时均保持90%以上的NO转化率和接近100%的N_2选择性.MnO_x纳米颗粒高度分散在SAPO-34载体表面,平均粒径约为5.46 nm,纳米颗粒的表面效应使得该催化剂具备较大的比表面积,暴露出大量的活性位点和高活性的MnO_2(110)晶面,同时,高Mn~(4+)比例和更多的化学吸附氧以及适宜的表面酸强度和酸量也是15%-MnO_x/SAPO-34-350℃催化剂呈现最佳低温SCR活性的重要原因.     

固定化微生物对低温河水脱氮效果的中试研究

利用微生物净化受污染河水是目前常用的地表水体修复方法,但低温条件下微生物代谢缓慢,酶活性下降,在寒冷季节难以维持对河水的净化效果.本研究采用固定化的方法提高微生物的低温耐受性,通过中试试验考察自然挂膜的固定化微生物、经低温驯化的预挂膜固定化微生物及预挂膜固定化微生物耦合生物促生剂这3种方法对低温河水中COD及氮素类污染物的去除效果.结果表明,在低温条件下3种方法均能有效提升河水的净化效果,静止条件下,河水中COD、NH₄⁺-N、NO₃^--N和TN的去除率由分别由21.3%、37.2%、8.5%和6.9%提升至72.3%~77.9%、48.6%~62.7%、35.3%~42.3%和26.2%~31.9%.COD去除率在2~3 cm·s^-1流速下明显优于静止条件,总氮去除率在2 cm·s^-1流速下最高.自然挂膜和预挂膜微生物对河水中污染的去除无明显差别,添加促生剂对固定化微生物的净化作用没有进一步的提升,但功能菌群的微生物群落结构有所不同.促生剂的添加提高了河水中的微生物活性与群落多样性,但对固定化载体上的微生物无明显影响.固定化载体上的优势菌群均为低温下具有脱氮功能的Proteobacteria.此外,具有低温适应性的脱氮功能菌属Rhodoferax、Pedobacter及Pseudomonas在3组固定化载体上均有较高丰度,而自然挂膜的载体上及其河水中分别对Malikia属及hgcI_clade属具有显著特异性的富集（p<0.05）,这两种菌属均具有低温脱氮功能.     

湘西、湘中新元古界—古生界微量元素地球化学特征

湘西湘中新元古界—古生界是金锑砷等金属矿床的重要产出层位。岩石地层微量元素地球化学研究对于认识矿源层以及矿床成因具有重要的意义。本文根据单一地球化学过程产生的地质体中元素含量趋向于正态分布的认识 ,对于湘西湘中的新元古界—古生界中的微量元素进行了系统研究 ,结果表明 :新元古界的板溪群和震旦系是Au、Sb、As的重要含矿建造 ;Pb在奥陶系、志留系中显著富集 ;Hg在寒武系和奥陶系中明显富集。古生代各地层中Sb、As、Hg、Au等成矿元素均不同程度地受到后期成矿作用的影响 ,泥盆系和石炭系中Sb、As的高平均含量是由成矿叠加作用所引起的。