砂岩储层中有机酸对主要矿物的溶蚀作用及机理研究综述

砂岩储层中有机酸对矿物的溶解和沉淀在很大程度上影响着次生孔隙的发育。研究发现,有机酸之所以能提高石英的溶蚀速率和长石的溶解度,主要是由于在矿物的表面及溶液中形成络合物,有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸与CO2一起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。     

微生物对scCO2-咸水-砂岩体系中矿物反应的影响

利用Illumina MiSeq对scCO₂-咸水-砂岩体系中微生物16S rRNA基因V3-V4区进行分析,探究高压反应釜体系中微生物对scCO₂的响应及微生物对矿物反应的作用.结果显示,生物量受pH值影响较大,初始pH值为7.02,生物量11.02×10⁶gene/mL,30d时pH值降至5.65,生物量降至0.26×10⁶gene/mL;随着矿物溶蚀,90d时pH值增至5.87,生物量增至4.61×10⁶gene/mL.群落结构中,phylum Proteobacteria（52.60%（30d）,55.34%（90d））与phylum Firmicutes（46.89%（30d）,43.89%（90d））为优势菌门.在属水平,30,90d时Exiguobacterium,Citrobacter,Acinetobacter与Pseudomonas为优势菌属.产酸菌（Exiguobacterium,Acinetobacter与Pseudomonas）促进了长石与粘土溶蚀,咸水中K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,T-Fe浓度高于空白组;铁还原菌（Citrobacter）提高了Fe（Ⅱ）/Fe（Ⅲ）比值;微生物膜对Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺具有吸附作用.SEM结果显示,微生物介导下先于空白组出现菱铁矿沉淀.scCO₂-咸水-砂岩体系中适应菌能促进矿物溶蚀与碳酸盐矿物捕获.     

石英砾石碱溶蚀法研制高纯石英砂

本文研究了石英砾石中铝、铁等杂质分布特征,讨论了选择性研磨、碱溶蚀等方法对石英砾石中铝等杂质的分离清除作用,提高了石英砂的品质,使得东海丰富的石英砾石可应用于电光源石英玻璃管的生产。     

天津市冬季蜂窝状溶蚀器涂层溶液最适浓度研究

在特定时间特定地点利用溶蚀器PM2.5采样系统进行PM2.5采样前,应首先确定溶蚀器涂层溶液最适浓度.为确定在天津市冬季利用蜂窝状溶蚀器PM2.5采样系统采样的最优化条件,于2014年1月1日~2月24日,在南开大学理化楼楼顶进行蜂窝状溶蚀器涂层溶液最适浓度的条件实验.结果表明:在天津地区冬季, 蜂窝状溶蚀器的碳酸钠涂层溶液最适浓度为4%,柠檬酸涂层溶液最适浓度为5%; 环境空气中HCl气体对PM2.5中Cl-的质量浓度测定影响不大,而HNO3、SO2、NH3等酸/碱性气体对PM2.5中相对应离子的质量浓度测定影响较大.     

典型岩溶区旱季板栗树下岩溶溶蚀速率的研究

广西是全国板栗树主要种植区之一,研究区的隆安县具有"板栗之乡"之称,并且大部分板栗树种植在岩溶区。为了研究岩溶区种植板栗树后岩溶溶蚀的变化,本文通过野外溶蚀标准试片法,在典型岩溶区测定了相同地质背景下洼地板栗树、洼地草地、坡地灌木丛旱季试片绝对溶蚀量、溶蚀速率和土壤pH值等,并对洼地草地、坡地灌木丛土壤和洼地板栗树进行比较。结果表明:板栗树下土壤pH值偏低,呈弱酸性,低于坡地灌木丛和洼地草地,土地试片的溶蚀率则高于坡地灌木丛和洼地草地,而且土壤试片的溶蚀速率与土壤pH值呈显著负相关关系。因此,岩溶区板栗树的种植可能对岩溶溶蚀作用有促进的作用。     

草酸对珊瑚砂的溶蚀作用及其机制研究

营造热带吹填陆域的宜居生态环境,构建植被生态系统必不可少,其中,研究植被分泌小分子有机酸对岛礁母质珊瑚砂的风化作用对于岛礁生态建设至关重要。通过研究不同浓度草酸对珊瑚砂的溶蚀动力学,建立动力学模型,研究珊瑚砂溶蚀的主要影响因素,探讨草酸对珊瑚砂的溶蚀机制。结果表明,在不同草酸溶液中,反应初始阶段珊瑚砂中Ca~(2+)、Mg~(2+)迅速溶出,随后大量Ca~(2+)被草酸固定生成草酸钙沉淀。随着草酸浓度的增加,溶液中Ca~(2+)浓度逐渐降低,Mg~(2+)浓度逐渐升高,c(Ca~(2+))最大值为0.65 mmol·L~(-1),c(Mg~(2+))最大值为2.87 mmol·L~(-1)。通过Mg~(2+)溶出动力学拟合发现其溶出动力学符合Stumm模型,主要受扩散过程的影响。此外,高浓度草酸会抑制珊瑚砂中Ca~(2+)的溶解流失。XRD和SEM分析结果表明,高浓度草酸与珊瑚砂反应生成草酸钙沉淀相互胶连附着在珊瑚砂表面,且溶蚀过程中优先溶蚀珊瑚砂组分中镁方解石,其次是文石和方解石。     

湿润亚热带典型白云岩流域不同土地利用下的试片溶蚀速率及岩溶碳汇

土地利用对石灰岩溶蚀速率的影响已有较多研究报道,但白云岩溶蚀速率对于土地利用的响应研究却罕见相关报道.因此,探究不同土地利用对白云岩溶蚀速率的影响具有一定的意义,并可为评估白云岩地区的岩溶碳汇效应积累基础数据.本文以湿润亚热带典型白云岩小流域——贵州施秉黄洲河白云岩小流域为研究区,利用白云岩溶蚀试片对流域内不同土地利用...     

几种低分子量有机酸对石灰岩溶蚀作用的室内模拟试验

在室内进行了几种低分子量有机酸对石灰岩颗粒(粒径0.45～1mm)的溶蚀试验,同时用盐酸进行对比试验。结果表明:各有机酸对石灰岩颗粒溶蚀作用大小的顺序为:乳酸>乙酸>柠檬酸>甲酸>草酸>丙酮酸,同类型酸中如醇酸或羧酸中,酸性较弱的酸溶蚀力反而较大。这几种酸混合后对石灰岩颗粒的溶蚀作用并未比单个酸的作用强。乳酸、乙酸、柠檬酸的溶蚀力大于盐酸。不管是有机酸还是盐酸,溶蚀石灰岩后溶液中钙离子浓度都呈对数增长,且与溶液pH值呈极显著正相关(P<0.0001);草酸反应液中的钙离子浓度与电导值呈极显著负相关(P<0.0001),其他种类酸溶液钙离子浓度则与电导值呈极显著正相关;除乙酸外,其他酸溶液电导值在反应初始阶段稍微下降后迅速上升。有机酸对石灰岩的溶蚀能力不仅与溶液中的H+和有机配位体浓度有关,而且与酸的类型、酸的强弱及反应后形成的盐的溶解度有关。     

典型细菌、真菌、放线菌对石灰岩动态溶蚀效果比较

以从西南岩溶地区土壤中筛选出来的典型细菌、真菌和放线菌为材料,进行了微生物对石灰岩的溶蚀动态模拟实验,比较了3种不同种类微生物的溶蚀作用效果.结果表明,各实验体系的pH值、钙离子浓度均发生有规律的变化.3种典型微生物试验组对石灰岩试片的溶蚀效果均较对照组好,其中,真菌的溶蚀效果最显著,石灰岩试片失重最大,达到5.15%,实验体系中钙离子浓度最高达233mg/L.扫描电镜结果亦显示,经3种典型微生物作用后试片表面的微观形貌均发生了较大的变化,其中真菌试验组的试片形貌变化最大,溶蚀效果最好.图4参21     

小型室内烟雾箱的设计和搭建

研究针对模拟大气真实颗粒物的非均相反应,设计搭建了包括有烟雾箱、空气置换系统、空气过滤系统、气体发生装置的烟雾箱反应系统。测试结果表明,通过水浴热解多聚甲醛可以稳定发生不同浓度的甲醛气体。甲醛在烟雾箱中的壁效应(一级反应速率)约为0.01/min,颗粒物的壁效应随颗粒物初始数浓度的不同而有所差异。颗粒物过滤器对颗粒物(粒径范围为0.35~22.5μm)的去除效率大于99%。溶蚀器构型采用固体环形溶蚀器,其中,KOH溶蚀器对二氧化氮的去除效率约为90%;而硅胶溶蚀器和KI溶蚀器对气态水和臭氧的去除效率相对较低,分别为45%和67%。