天然富有机质含铵伊利石高温高压稳定性研究

含铵伊利石等含铵黏土矿物是地壳中重要的储氮矿物,研究其高温高压稳定性对地球壳–幔圈层间氮循环具有重要意义。本研究通过高温高压(HTHP)模拟实验,初步探索了天然富有机质(具类石墨结构)的含铵伊利石矿物结构及其携带的C、N元素的稳定性。结果表明,在高温(600)℃常压环境下,含铵伊利石层状结构发生塌陷,结构羟基脱失,层间NH_(4)^(+)脱失,其表面类石墨的结构有序度下降,部分含C、N官能团脱失,但仍有近一半得以保存。伊利石层间NH_(4)^(+)的热稳定性受矿物层状结构的制约,当伊利石因高温发生层间塌陷时,NH_(4)^(+)失去伊利石片层保护后受热发生分解。而不同形态有机氮的热稳定性主要与其在类石墨有机质芳香结构中的位置有关。含铵伊利石结构在高温高压(600℃、2 GPa)下保持稳定,类石墨的有序度以及石墨化程度均增强,表明压力在一定程度上补偿了温度的影响。此外,伊利石表面具网状片层结构的类石墨有机质对矿物结构有物理保护作用。同时,有机质中的部分C、N元素在高温高压下与伊利石结构中的Al和O等元素形成稳定的化合键,亦可增强有机质的稳定性。含铵伊利石在高温高压下的稳定性表明,含铵黏土矿物很有可能是携带地壳中的氮经俯冲进入地球深部的载体矿物。有机质中C、N元素的高温高压稳定性表明,地层中含N类石墨有机质可成为地球深部C、N元素的潜在来源。

皖南姚村A型花岗岩磷灰石特征及其对成岩成矿的指示

磷灰石作为岩浆岩中的常见副矿物,其地球化学特征常被用来指示火成岩的岩浆过程和岩浆属性。中生代A型花岗岩广泛分布于江南造山带东段,其岩石成因和成矿潜力仍有待进一步研究。文章选择江南造山带东段具代表性的皖南姚村A型花岗岩开展磷灰石的地球化学组成研究,为其岩石成因及成矿潜力研究提供新的信息。姚村花岗岩中的磷灰石普遍发育振荡环带,部分表现为均质结构,成分上具有低氯及高氟、稀土、钇、钍含量的特点,指示其为典型的岩浆成因磷灰石。单颗粒磷灰石的稀土、钇和钍等元素含量从核部到边缘呈连续变化,稀土配分模式显示其具有明显的铕负异常,指示岩浆经历过显著的结晶分异作用。磷灰石-熔体的模拟定量计算表明,姚村花岗质岩浆具有高氟和硫、低H_(2)O-Cl和低氧逸度的特征。综合考虑岩浆的物理化学特征与成矿元素行为之间的联系,认为姚村A型花岗岩具有稀有金属成矿潜力。

稀土La^(3+)离子在高岭石表面吸附的原位AFM研究

离子吸附型稀土矿是我国优势矿产资源,该类型矿床中,稀土元素主要是以离子的形式吸附在高岭石、埃洛石和铁锰氧化物等次生矿物上。本文主要通过原子力显微镜(AFM)的微观区域的力学测量功能,结合DLVO理论,研究原位水环境下稀土La^(3+)对高岭石不同表面(Si面和Al面)Stern电位的影响,揭示高岭石对La^(3+)的吸附能力随Si面和Al面表面性质不同而变化。实验结果表明:当La^(3+)浓度从0增加至1.0 mmol/L时,高岭石Si面的Stern电位由−46 mV转变为4 mV,表明高岭石Si面对La^(3+)有吸附作用;而Al面的Stern电位(在28~31 mV之间波动)几乎没有变化,表明高岭石Al面对La^(3+)的吸附作用不强。该研究表明在pH=4~6的风化壳条件下,高岭石Si面对La^(3+)的吸附可能占主导作用,Al面的贡献相对较小。本研究从微观角度揭示了稀土元素在高岭石不同表面的吸附特征,明确了高岭石不同表面对稀土元素吸附的贡献,为阐明风化壳中稀土的富集机制提供信息。

长期紫云英还田与化肥配施对土壤团聚体中黏粒矿物组成的影响

在湖南南县长期紫云英-双季稻轮作试验的基础上,选择单施紫云英(MV)、单施化肥(F100)和紫云英配施全量化肥(MV+F100)处理,研究不同施肥处理下土壤大团聚体(>250μm)、小团聚体(53~250μm)、粉黏粒(2~53μm)及<2μm团聚体的黏粒组分(100~2000、25~100 nm)中矿物的类型、含量和分布特征。结果表明,不同处理各粒级团聚体黏粒组分中的矿物组成相似,主要以伊利石和高岭石为主,包含少量蛭石和1.4nm过渡矿物。MV和MV+F100处理中,相比于<2μm团聚体,大团聚体、小团聚体及粉黏粒中100~2000 nm组分高岭石含量有所降低,蛭石含量增加。与MV相比,MV+F100处理明显增加了<2μm团聚体颗粒中伊利石的相对含量,以及各粒级团聚体颗粒中蛭石的相对含量。随着各团聚体黏粒组分由100~2000nm减小至25~100nm,黏粒矿物的类型减少,伊利石的相对含量显著提高,高岭石含量降低且结晶度变差。与F100相比,MV+F100处理中各粒级团聚体100~2000 nm颗粒的硅铝率明显降低,出现脱硅富铝化现象。

高压条件下蒙脱石层间域对氮的保护效应

含铵(NH_(4)^(+))蒙脱石不仅存在于陆地土壤中,还广泛存在于蚀变洋壳、远洋和陆源沉积物中,是N的主要载体矿物,对地表N向地球深部的传输路径和效率具有重要影响。本文利用微区和粉晶X射线衍射(XRD)、漫反射傅里叶红外光谱(DRIFT)和元素分析等表征技术,研究了不同温度(25~700℃)和压力(常压和2.5 GPa)条件下含铵蒙脱石的物相及结构演化,以及N的赋存状态和N含量的变化特征。结果表明,在常压条件下,温度上升会导致蒙脱石层间距从1.20 nm(25℃)逐渐减小至0.96 nm(700℃)。同时,蒙脱石Al_(2)–OH(914 cm^(−1))和AlMg–OH(844 cm^(−1))振动峰强度在升温过程中逐渐减弱,表明蒙脱石结构羟基逐渐脱失;在500℃时,蒙脱石结构羟基完全脱失,并导致层间完全坍塌。在高压(2.5 GPa)条件下,温度上升会造成蒙脱石层间距从1.20 nm(25℃)逐渐减小至1.02 nm(700℃),但蒙脱石结构羟基在700℃时依然存在。在此过程中,蒙脱石膨胀性逐渐降低,表明蒙脱石逐渐向伊利石转变。在常压加热条件下,随着温度升高,含铵蒙脱石N含量从初始的1.52%减少到0.10%;而在高压条件下,温度升高对含铵蒙脱石的N含量影响极小,保持在约1.26%。这两者的差异可能与产物层间域结构的变化有关,即常压下温度升高会导致蒙脱石层间域逐渐坍塌,NH_(4)^(+)失去赋存空间,分解逃逸;而高压下温度升高并不破坏蒙脱石层间域,而是逐渐转变为伊利石,从而为NH_(4)^(+)提供储存空间。因此,高压条件下蒙脱石的层间域对NH_(4)^(+)具有高温保护效应,表明黏土矿物可将N元素向地球更深部输送。该发现为揭示地表N向地球深部运移机制提供了新思路。

有机蒙脱石/壳聚糖气凝胶的制备及有机污染控制应用

以蒙脱石(Mnt)为主要原料,十六烷基三甲基溴化铵(C16)为疏水改性剂,壳聚糖(CS)为交联剂,通过超声法、溶胶凝胶法和冷冻干燥制得有机蒙脱石/壳聚糖气凝胶(CS-C16Mnt)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔结构(BET)等手段对材料进行表征。结果表明,超声溶胀使C16Mnt片层扩张、叠层裂开,CS通过静电作用和氢键与C16Mnt结合,且CS-C16Mnt具有气凝胶典型的三维网络结构。吸附和吸收实验表明,CS-C16Mnt具有良好的有机污染控制能力。当C16Mnt与CS的质量比为10∶1、超声时间为10 min时,处理效果最好,在气相环境中对苯的吸附量达720.9 mg/g,在液相环境中对不同油和有机溶剂的吸收量为14.4~29.0 g/g。此外,CS-C16Mnt具有操作简便、易于回收等优势,是具有应用潜力的有机污染治理材料。

滇东南茶花寨金矿床载金黄铁矿LA-ICPMS原位微量元素组成与地质意义

右江盆地是世界上卡林型金矿床最集中的地区之一,盆地南缘的滇东南地区是其重要组成部分。茶花寨金矿床为滇东南地区产于印支运动不整合面附近的代表性金矿床,黄铁矿为主要的载金矿物,其环带特征明显,为认识该区卡林型金矿成矿作用提供了理想的实例。本文在野外考察及镜下观察的基础上,通过LA-ICPMS分析技术,对茶花寨金矿床中不同期次黄铁矿开展了原位微量元素组成分析,以总结不同成矿阶段金的富集特征与关键控制因素。研究结果表明,该矿床黄铁矿存在3个期次:沉积成因的Py1,包括草莓状黄铁矿Py1a和环带状黄铁矿核部Py1b,交代成因的中间环带Py2,热液成因最外侧环带Py3。其中,Py1b富集Sb、Pb、Zn等元素,Py2富集As、Co、Ni,Py3则具有较高的Au、As、Cu、Sb含量和稍高的Se、Hg、Tl含量。三者对比显示,Py2中As含量最高,Py1b和Py2除As以外的其他微量元素含量接近或Py2中含量稍低,二者Co/Ni比值均在0.1附近,表明Py2为Py1b受热液交代改造形成;而Py3中微量元素组成与Py1b和Py2差异明显,指示其热液成因,且Py3中Co、Ni含量相较Py1b和Py2更低,Co/Ni比值在0.01~0.1之间,表明成矿流体温度较低且不富集Co、Ni,Py3中Co、Ni主要继承自Py1b和Py2。该矿床Au主要以晶格金的形式赋存在Py3中,其进入黄铁矿晶格与As、Sb、Cu、Se等元素相关。综上所述,茶花寨金矿床成矿流体为富集Au、As、Cu、Sb、Se、Tl等元素的低温热液流体,在到达赋矿地层后,交代Py1b形成高砷的中间环带Py2,流体中Au受高砷的Py2吸附聚集,在Py3形成过程中沉淀下来,最终以固溶体的形式赋存其中。

MCM-41负载磁铁矿纳米颗粒及其对Cu(Ⅱ)的吸附特征

本研究通过共沉淀法制备了MCM-41负载磁铁矿纳米颗粒(MCM-41/Mag),并研究了其结构、热稳定性及对Cu(Ⅱ)的吸附特征。MCM-41/Mag中磁铁矿纳米颗粒分布在MCM-41的外表面及介孔孔道内,w(磁铁矿)为17.33%的负载型样品(MCM-41/Mag_(0.3))的比表面积为631.6 m^(2)/g,远高于纯磁铁矿纳米颗粒(Mag-NPS)的91.1 m^(2)/g,这归因于磁铁矿纳米颗粒在MCM-41上良好的分散性及载体巨大的比表面积。DSC结果表明MCM-41/Mag_(0.3)中磁铁矿的相变温度显著高于Mag-NPS。MCM-41/Mag_(0.3)吸附Cu(Ⅱ)在120 min可达到平衡,其吸附等温线符合Sips模型,最大吸附量为10.44 mg/g,吸附机理包括化学吸附和物理吸附,部分Cu(Ⅱ)可与磁铁矿表面形成Fe—O—Cu共价键,部分Cu(Ⅱ)通过静电作用吸附在样品表面。MCM-41/Mag_(0.3)中单位磁铁矿对Cu(Ⅱ)的最大吸附量可达62.78 mg/g,显著高于文献报道的其他铁(氢)氧化物。由于其快的吸附速率和高的吸附能力,MCM-41/Mag_(0.3)可作为Cu(Ⅱ)吸附材料用于水体中重金属离子的去除。本研究结果有助于拓展磁铁矿在环境治理领域的应用并为开发性能良好的重金属吸附剂提供理论参考。

Au-As-S多元流体交代菱铁矿形成载金黄铁矿的矿物学证据

成矿流体与含铁围岩反应可生成大量黄铁矿并伴随金的高效沉淀,然而含Au-As-S的多元流体交代含铁碳酸盐围岩形成载金黄铁矿的矿物学过程还有待揭示。本文运用水热实验模拟了Au-As-S多元流体交代菱铁矿的成矿过程,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析(EPMA)等方法表征了菱铁矿蚀变前后的矿物学特征。结果表明,含Au-As-S的多元热液流体交代菱铁矿可生成载金黄铁矿,且黄铁矿的平均颗粒尺寸受控于初始溶液的As浓度;当初始溶液As浓度从0升至100×10^(–6),黄铁矿的平均颗粒尺寸减小约56%;初始溶液As浓度越高,进入黄铁矿结构中的As则越多,也更有利于流体中的Au以不可见金的形式进入黄铁矿;所形成的载金黄铁矿的Au与As含量呈现显著的正相关性,即存在As-Au耦合关系,与已报道的载金黄铁矿中的现象一致。该研究不仅深入剖析了菱铁矿在含Au-As-S的多元流体蚀变前后的矿物学演化特征,还有助于对载金黄铁矿中Au-As耦合关系成因的认识。

钾霞石制备体系碱性滤液的利用技术

为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)_(3)中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m^(2)/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。

第一性原理计算约束宏观地质现象的微观机制

微观尺度物理化学机制随着时间推移和空间尺度放大,逐步累积形成在地球系统中能够被直观观测到的大规模地质过程。揭示地质作用过程中隐藏在宏观表象下的微观机制一直是地球科学研究的重要内容。近年来,随着计算能力的提高和计算方法的进步,基于量子力学原理的理论计算方法——第一性原理计算,以精度高、效率高、应用灵活且所得结果可以媲美实验等优势,为构建宏观与微观之间的桥梁提供了一个有力途径。本文归纳总结了第一性原理计算的基本原理,梳理了使用第一性原理计算在研究宏观地质现象的微观机制领域取得的新认识,侧重论述了第一性原理计算在研究矿物物理化学性质、深部熔体性质、同位素分馏机理、元素地球化学行为等方面的应用,并展望了第一性原理计算在未来可能遇到的挑战和发展趋势,为微观机制的计算模拟研究提供帮助。第一性原理计算的发展和应用,增强了人们对地球系统微观机制的理解,为未来地球科学的研究提供了新思路。

磷酸盐矿物固铀法处理含铀废水研究现状与进展

铀矿及铀-多金属矿采冶过程产生的含铀废水的无害化与资源化是核资源与环境领域的研究热点。综述了磷酸盐矿物固铀法处理含铀废水的研究现状与进展,介绍了可溶磷酸盐固铀、含磷天然矿物固铀、人工合成磷酸盐吸附材料固铀、生物介导有机磷固铀的固化原理及效果。相较于其他矿物固铀工艺,磷酸盐矿物固铀具有效率高、成本低、产物稳定性强的优点。磷酸盐固铀过程中,金属阳离子种类决定着固铀成矿过程及产物种类,在众多金属磷酸盐固铀矿物中,变钙铀云母的溶解稳定性最高,这为磷酸盐矿物固铀法在低浓度含铀溶液中铀的脱除与回收提供了新的思路。

钙钛矿结构氧氮化物SrTaO_(2)N的高温高压结构稳定性研究

N2是地球大气的主要组分,N元素是生命起源的基础元素,了解N在地球深部高温高压环境中的赋存形式是探讨全球N循环和宜居性地球大气环境的重要基础。本研究应用金刚石对顶砧(DAC)高压装置和激光加温技术模拟地球深部的压力和温度环境,通过高压原位同步辐射X射线衍射和拉曼光谱对钙钛矿结构氧氮化物SrTaO_(2)N开展高温高压结构稳定性研究。高压X射线衍射结果表明,在0~40.5 GPa的压力范围内,四方结构SrTaO_(2)N没有发生相变,其体积模量为K_(0)=290(3) GPa,并具有a轴和c轴的压缩各向异性。压缩过程中,Ta(O,N)_(6)八面体主要发生刚性旋转,旋转角为0.25°~12.64°,但保持四方结构稳定。常温高压(300 K,40.2 GPa)与高温高压(1800±200 K,41.3 GPa)拉曼对比实验结果显示,在高温高压条件下,SrTaO_(2)N仍保持初始的拉曼谱特征,结构稳定。本研究结果揭示,常压高温条件下通过N^(3-)替代O^(2-)合成的钙钛矿结构氧氮化物,能够在地球内部下地幔上部的温压环境下稳定存在。这种以钙钛矿结构存在的氧氮化物可能是地球深部隐藏的N储库,为解释地球N亏损现象提供了重要线索,同时也为探索N在地球深部中的赋存及其对全球N循环和宜居性大气环境的影响提供了新的研究方向。

内蒙古乌尔根东部斑岩型钼矿床成矿期次

内蒙古额尔古纳市乌尔根东部斑岩型钼矿床位于大兴安岭北段,通过野外实际调查和矿相学研究发现,该矿床存在2类明显不同的辉钼矿。结合电子探针、Re-Os同位素测试和流体包裹体测试,发现2类辉钼矿在主量元素S、Mo组成和微量元素组合上均存在着明显不同。辉钼矿存在2组年龄:1组为136.4 Ma;另1组为146.0 Ma。综合分析认为,乌尔根东部钼矿床形成于晚侏罗—早白垩世,矿床存在2次沸腾作用,导致辉钼矿经历2次成矿,矿床存在着2期辉钼矿矿化。

Cu^(2+)与Pb^(2+)对辉锑矿浮选行为的活化机理研究

通过微浮选试验、吸附量试验以及密度泛函(DFT)计算,本文研究了Cu^(2+)、Pb^(2+)对辉锑矿浮选存在的活化差异及机理。微浮选试验表明,采用丁基黄药(BX)经Pb^(2+)活化后浮选辉锑矿回收率较Cu^(2+)活化提高了7.82%。吸附量试验显示,Pb^(2+)在辉锑矿表面作用后,其表面能够吸附更多的BX。DFT计算结果表明,经Cu^(2+)活化后BX的S1双键原子与Cu形成Cu—S键且属于得电子体系,而Pb^(2+)活化后BX的单键S1和双键S2原子与Pb形成稳定螯合结构且属于失电子体系,为黄药和氧气作用矿物表面生成双黄药供了条件,显著地提高了辉锑矿的可浮性。

宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿元素与矿物组成特征

宁芜盆地玢岩型铁矿是中国重要的铁资源来源,其尾矿成分复杂,而对复杂尾矿进行高效综合利用的前提是充分了解其工艺矿物学特征。本文以宁芜盆地和尚桥铁矿床尾矿样品为研究对象,在常规X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)分析的基础上,借助综合矿物分析仪(TIMA),对尾矿的矿物与化学组成、元素赋存状态、矿物粒度分布、嵌布关系以及解离度和连生关系进行分析。结果表明:尾矿的主量元素为SiO_(2)(47.18%~50.08%)、Fe_(2)O_(3)(15.40%~17.91%)和Al_(2)O_(3)(12.12%~13.34%);微量元素中Cu、Zn、V含量较高,但均未达到其工业品位;矿物组成主要为钠长石(23.26%~24.58%)、赤铁矿和磁铁矿(17.30%~21.99%)以及石英(15.31%~17.08%),总体以脉石矿物为主,金属矿物较少。Si主要赋存于石英(平均值为33.89%)与钠长石(平均值为33.75%)中;Fe主要赋存于赤铁矿和磁铁矿(平均值为73.56%)中;有害元素S主要赋存于黄铁矿中(平均值为96.86%)。尾矿粒度较细,主要分布于50~2000μm;矿物嵌布关系较为复杂且嵌布粒度较细;矿物解离度较低,大部分低于10%,单体颗粒较少,连生关系复杂。宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿与中国其他类型铁矿尾矿相比,具有高铝的特征,黄铁矿含量相对较高。

巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉钝化效果研究

农田土壤重金属污染是影响中国农产品环境质量安全的主要因素。钝化材料是修复农田重金属污染土壤的关键材料,研究开发出高效土壤重金属钝化材料,对于修复重金属污染农田和保障农产品食用安全非常重要。本文以蒙脱石为原材料,将巯基基团负载在其表面或层间制备巯基改性蒙脱石,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等技术表征巯基改性蒙脱石的特性,并开展室内土培试验,采用二乙三胺五乙酸浸提-火焰原子吸收分光光度法分析土壤镉的有效态,通过Tessier修正顺序七步提取法分析土壤镉的赋存形态。结果表明:蒙脱石经巯基改性后不仅新增了C-H、S-H共价键,而且增强了-OH和C=O化学键的活性,能与Cd2+发生巯基及羟基配位吸附。供试土壤添加巯基改性蒙脱石后,由于巯基配位吸附作用使土壤离子交换态镉转化为铁锰氧化物结合态,而增强的羟基配位吸附作用使其转化为碳酸盐结合态,结果使土壤中镉的赋存形态发生显著改变,离子交换态大幅减少,作物根系可吸收的土壤有效镉显著降低。添加1%、3%、5%巯基改性蒙脱石后,土壤有效镉分别降低21.92%、69.11%、82.90%;而作为对照组添加1%、3%、5%蒙脱石仅分别降低3.37%、1.80%、6.71%。蒙脱石经巯基改性后对土壤镉的钝化效果得到显著提升,土壤有效镉的降低幅度有随巯基改性蒙脱石添加量增加而提高的趋势。巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉的钝化效果显著,具有一定的参考应用价值。

凹凸棒石-双交联水凝胶微球钝化修复镉污染土壤研究

为研究凹凸棒石-双交联水凝胶微球(SA/PVA/ATP)对镉污染土壤钝化修复的效果,将SA/PVA/ATP添加到镉浓度为3.72 mg/kg的土壤中进行淹水培育,采用模拟酸雨、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和三乙醇胺(TEA)混合提取剂(DTPA提取剂)提取土壤有效态镉;采用欧共体标准局顺序提取方法(BCR)提取土壤中不同形态镉;讨论了SA/PVA/ATP添加量、土壤有效态镉和各形态镉的相关性;计算了钝化容量、修复效率和重金属风险评价指数,探究了SA/PVA/ATP对土壤镉的钝化机理。结果显示,随着SA/PVA/ATP的增加,DTPA提取剂和酸雨提取的有效态镉含量分别从1.72 mg/kg和0.024 mg/kg下降到0.66 mg/kg和0.0044 mg/kg;土壤中的弱酸可提取态镉和可还原态镉含量分别从1.40 mg/kg和0.81 mg/kg下降到1.01 mg/kg和0.41 mg/kg,而可氧化态镉和残渣态镉含量分别从0.86 mg/kg和0.63 mg/kg增加到0.95 mg/kg和1.27 mg/kg。材料添加量与土壤中有效态镉、弱酸提取态镉和可还原态镉含量呈极显著负相关,与可氧化态镉和残渣态镉含量呈极显著正相关;SA/PVA/ATP添加量为2.0%时,钝化容量最大为19.15 mg/kg,修复效率最高为34.89%,土壤环境由高风险降至中风险。SA/PVA/ATP将土壤中镉的弱酸提取态和可还原态逐渐转化为可氧化态和残渣态,降低了镉的生物有效性,实现了镉污染土壤的钝化修复。

Fe(II)改性蒙脱石对土壤汞的吸附固定机理探究

为明确Fe-MMT对土壤汞离子(Hg^(2+))的吸附、解吸特性及潜在作用机理,采用FeSO_(4)·7H_(2)O改性钠基蒙脱土(Na-MMT),合成了Fe(II)基蒙脱石(Fe-MMT),并探究了不同pH值、吸附剂用量、Hg^(2+)初始浓度和反应时间等条件下,Fe-MMT对土壤Hg^(2+)的吸附解吸特性、吸附动力学和等温吸附模型。结果发现:在pH=5、吸附剂用量为0.5 g、Hg^(2+)初始浓度为170 mg/L、反应时间为0.5 h的条件下,Fe-MMT对土壤Hg^(2+)的去除率高达76.8%;Fe-MMT对Hg^(2+)+的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,伪二阶动力学模型可较好地拟合吸附动力学行为,表明该吸附过程主要为单分子层吸附,且主要发生在吸附剂表面的均相反应位点上;结合微观结构表征,发现Fe-MMT对土壤Hg^(2+)的吸附主要通过-S^(2-)、-SH和-OH与Hg^(2+)进行络合,以及Fe^(2+)与Hg^(2+)的原位共沉淀络合引起的;Fe-MMT在水-土混合体系中的解吸率为9.7%,表明Fe-MMT对土壤Hg^(2+)具有较强的固定作用。可见,Fe-MMT具有修复Hg污染土壤的潜力。

浙东南黄施岙钠长石岩石矿物学特征及矿床成因

通过对岩石化学、矿石结构构造、矿物组合特征等研究来分析浙东南黄施岙钠长石的岩石矿物学特征及矿床成因。研究认为,区内火山碎屑岩主要属酸性岩,岩石富碱(特别富钠),贫钙、铁、镁,属钙碱性系列,为高钾型或普通型钙碱性岩石。钠长石岩矿床的形成与早白垩世火山活动有关,是中酸性的含矿热液交代富钠火山岩而成。矿床的分布与区域性深大断裂有关,受火山构造控制,富钠的中酸性岩类是有利成矿母岩,火山构造边缘的环形裂隙带以及不同岩相的接触带是有利的导矿、容矿构造,富钠岩浆提供热源和物源。矿床成因属火山(岩浆)热液蚀变型钠长石岩矿床。