土壤—玉米中硒元素迁移富集特征研究——以山东省济南市章丘区宁家埠镇为例

为研究章丘区宁家埠镇土壤中硒元素在土壤—玉米中的迁移富集特征,采集耕地中表层土壤样品160件,玉米根系土及对应的根、茎、叶及籽实配套样品20组,进行硒及重金属元素含量测试。结果表明:研究区土壤呈中偏碱性,以富硒及足硒土壤为主,Se含量0.08~0.52 mg/kg,土壤硒全量与有效态含量受土壤有机质及pH的影响,玉米根、茎、叶富集Cd、Cu的能力强,籽实富集Se的能力较强;籽实中Se含量与根系土中Se含量呈显著正相关关系,籽实中Se与重金属元素(除Hg外)含量呈弱相互拮抗关系,能够抑制籽实对重金属元素的吸收。研究区所有玉米籽实样品均达到富硒玉米标准,符合绿色食品及安全食品标准。本研究成果可为该镇富硒土地资源开发及富硒玉米基地建设提供依据。

半圈闭深循环基岩热储开采扰动分析及回灌方案研究

聊城东热田奥陶系热储为山东省基岩热储勘探开发优选区,本文通过分析区内盖储源通等地热特征建立了区域半圈闭深循环裂隙-岩溶基岩热储模型,分析认为其半圈闭深循环赋存特征在提升热水矿化度及微量元素的同时,导致了储层封闭性较强、开采扰动大、难以可持续利用等问题。基于区内观测井多年实测数据建立了开采降深经验公式,采用变异系数法及综合指数法对区内热储开采扰动性进行评价,认为区内基岩热储开采导致了水位下降、水量减少、储层压力、温度及使用寿命降低等不利影响,对水质的扰动性及地面沉降、热污染、环境污染、串层水源污染等开采次生问题较少;结合区内回灌试验,探讨了适宜本地的开采回灌方案:集中开采、梯度利用、同层回灌、采灌均衡,区内基岩热储回灌井宜设置在开采井周边300-500 m范围内,尾水温度以35-40℃为宜。本次研究为区内基岩热储的可持续利用提供了理论依据。

基于重磁联合反演及三维可视化技术的玲珑复式岩体深部形态研究及其地质意义

玲珑复式岩体是胶东西北部著名的花岗大岩体,也是胶东金矿集区最为重要的赋矿岩石,以花岗岩为围岩或主要以花岗岩为围岩的金矿约占胶东金矿集区总金金属储量的90%以上。以胶东地区21世纪以来完成的1/5万高精度重磁数据为基础,在已知地质、钻探和大深度地球物理探测剖面等资料的约束下,采用人机交互的重磁联合反演方法,综合解释了胶东西北部47条剖面的二维地质特征,利用三维可视化平台构建了玲珑复式岩体三维模型,综合解释的玲珑复式岩体中心厚度约为15 km,呈不规则蘑菇云状,其核部可能有较大规模白垩纪A型花岗岩侵入。研究结果对于认识胶东金矿成矿后的变化保存情况和深部金资源预测评价具有重要的参考意义。

高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法测定地球化学样品中6种元素的含量

提出了高压密闭消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定地球化学样品中硼、钴、钼、镉、锗、铍等6种元素含量的方法。取样品0.1000 g于聚四氟乙烯坩埚中,加入3 mL 50%王水(体积比为3∶1∶4的盐酸-硝酸-水混合溶液)和0.5 mL氢氟酸,静置30 min后,于180℃烘箱中高压消解18 h。消解结束后,用水定容至50 mL,采用ICP-MS测定其中6种元素含量。结果表明:硼、钴元素的质量浓度在200μg·L^(-1)以内,钼、镉、锗、铍元素的质量浓度在10.0μg·L^(-1)以内与对应的谱峰强度与内标谱峰强度比呈线性关系,检出限(3s)为0.005~0.12 mg·kg^(-1);方法用于分析国家标准物质,测定值与认定值基本一致,并且测定值的相对标准偏差(n=12)均小于8.0%;方法用于两个实际地球化学样品的分析,其测定结果与DZ/T 0279-2016的基本一致,且相对标准偏差(n=12)均小于5.0%。

微动探测技术在胶西北矿集区焦家金矿田适用性试验

焦家金矿田作为典型破碎蚀变岩型(焦家式)金矿床,探明金资源储量已突破千吨,是目前胶东金矿地球物理探测的焦点区域。针对研究区内矿山开采所带来的工业电磁干扰对CSAMT、MT和SIP等传统电磁勘探方法影响较大的问题,开展了在强工业电磁干扰环境下地球物理方法对胶西北矿集区主要控矿断裂深部响应特征及适用性研究,在焦家金矿田寺庄典型矿段开展微动探测试验工作,通过多重圆台阵变换和不同半径台阵变换的微动探测试验研究,进行空间自相关法分析。结果表明:微动探测视横波速度场特征与主控矿断裂具有耦合关系,通过试验参数优选,可基本实现3000 m深度区间内焦家断裂带的垂向识别,为今后微动探测方法在胶西北矿集区开展相关勘查工作提供依据。

精细化工型园区地下水水质特征及其成因分析

为了解精细化工型园区地下水水质特征,探究其污染成因,按照相关技术要求,开展其地下水环境调查评估,并对特征指标进行健康风险评价。结果表明:化工园区周边地下水水质整体相对较差,主要超标指标为总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、钠,超标很大程度上与区域原生水文地质条件相关;通过对超标点位污染现状评价,企业生产以及人为活动对地下水产生一定的影响;对园区存在检出的有机特征指标三乙胺、1,1,2-三氯乙烷、石油烃(C10-C40)进行健康风险评价,其致癌风险和危害商均处于可接受水平。

CSAMT、MT等电磁法在矿山地质勘探中技术参数研究

目前,在矿山地质勘探中广泛采用CSAMT、MT等电磁法,但该类电磁法均存在电磁干扰影响因素,都存在其所对应地质条件的最佳工作技术参数,为了降低野外数据采集工作过程中电磁干扰并达到最佳工作目标任务要求,本文通过作者十几年来积累的关于CSAMT、MT在各种不同矿山地质条件下的工作经验及试验结论,总结得出该类电磁法在一定地质条件下的最佳工作技术参数,将为今后在不同矿山、不同地质条件下开展该相关方法提供参考示范。

山东冠县土壤砷元素含量特征与健康风险评价

砷(As)作为土壤中一种常见的重金属元素,当人体摄入超标时,会严重影响身体健康。以冠县土壤为研究对象,采集了研究区5222件土壤样品,通过分析获取了其中As的含量数据,在此基础上分析了研究区土壤As的分布特征,采用潜在生态风险指数法和健康风险评估模型计算了土壤As的生态风险和人体健康风险。结果表明,研究区土壤As的含量值普遍高于山东省背景值,造成分布差异的原因为人类活动和成土母质的影响;潜在生态风险计算结果显示,研究区土壤As的潜在生态风险属于轻微等级;人体健康风险评价结果显示,手口摄入是As的主要暴露途径,研究区土壤As针对不同人群的非致癌风险和致癌风险均处于较低的风险范围内,但儿童的非致癌风险相对较高,应提高关注。

鲁西北地区某典型化工园区地下水重金属污染特征及健康风险评价

为了解鲁西北地区某典型化工园区地下水重金属的污染特征,按照化工园区地下水环境状况调查评估要求,采集10件地下水样品,分析Fe、Cu、Zn、As、Cd和Pb等6项重金属元素浓度及空间分布特征,并对不同人群进行健康风险评价。结果表明:①该化工园区地下水重金属元素浓度均小于《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中Ⅲ类水质标准,综合污染指数变化范围为0.37-0.68,监测点位重金属元素均为无污染。②重金属元素总体空间分布特征与化工园区内重点企业分布区域基本吻合,说明企业的生产活动等外在因素影响了地下水重金属的空间分布。③儿童的健康风险要低于成人,且皮肤接触途径的健康风险要低于饮用途径。非致癌风险在不同暴露途径下对不同人群均处于可接受水平,致癌物质As和Cd对成人存在轻微的致癌风险。当地主管部门应加强对企业生产活动的监管,对存在疑似污染的企业进行全面排查,才能有效地控制并逐步降低地下水污染对人体造成的健康风险。

山东大汶口盆地多夹层盐矿采盐溶腔特征

山东大汶口盆地为多夹层层状盐岩,水采沉渣堆积体大,腔体形态异常,严重制约地下盐穴空间储气利用。为了加快该地区储气库建设,通过地质特征描述、岩石溶蚀实验、沉渣注气排卤实验和现场声呐测腔分析了该盐矿采盐溶腔特征及储气能力。结果表明该地区不溶物夹层数量高,接近50%,盐矿溶腔时,以夹层碎胀形成薄层的块状沉渣为主,沉渣体碎胀倍数大,沉渣空隙储气利用率高。现场声呐测腔显示溶腔呈薄薄的“芭蕉扇”形状,自由体积小,掩埋程度高。推测下部溶腔形态为“多层楼房式”的腔体,可采用钻新排卤井至溶腔底部的注气排卤利用方式。结论认为大汶口盆地多夹层盐矿采盐溶腔具有渣空隙储气模式建设大型盐穴储气库的潜力,研究成果具有一定的参考意义。

基于薄膜扩散梯度技术对耕地土壤砷生物有效性评价及影响因素研究

通过采集耕地土壤样品及盆栽农作物(小白菜)试验,基于薄膜扩散梯度技术(DGT)研究了耕地土壤砷生物有效性。研究结果表明:通过回归分析比较传统Tessier法和DGT技术评价As生物有效性,两种方法测定耕地土壤As含量与农作物As含量都呈显著相关关系,但DGT技术相关性更高,能够更科学地反映出耕地土壤中As的生物有效性及耕地土壤的环境质量。温度为15~25℃时,As生物有效性随温度升高而升高,温度为25~30℃时,As生物有效性随温度升高略有降低。土壤pH与As生物有效性呈显著正相关关系,随着土壤pH的升高,土壤中As生物有效性增强,植物中As含量也随之增加。固化剂可以降低土壤As生物有效性,对降低土壤As污染具有一定作用。本研究进一步提升了对耕地土壤中As生物有效性的认识,可为耕地土壤As治理及农产品安全种植开发提供参考。

鲁西北潘店重磁异常带矽卡岩型铁矿精细找矿方向——来自广域电磁法深部找矿的启示

山东省鲁西北潘店地区超深覆盖区航磁和重力异常明显,通过系统的重磁异常查证工作,在研究区重磁异常带开展的多个钻孔均取得了深部矽卡岩型铁矿床找矿突破,但由于重磁异常带范围较大且其特征不能直接指示找矿方向,造成部分钻孔不见矿或见矿情况差。因此,为了更好地在重磁异常带精细圈定成矿位置,实现新的更大的找矿大突破,本文旨在已查证的潘店重磁异常带开展广域电磁测深(WFEM)工作,结合钻探验证情况,圈定深覆盖区矽卡岩型铁矿深部成矿区间及成矿有利结构面,提出深部精细找矿方向。

Tamm溶液提取-石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中有效钼

提出了Tamm溶液提取-石墨炉原子吸收光谱法对土壤样品中有效钼的测定方法。有效钼标准曲线的相关系数为0.9995,方法检出限为0.005 mg/kg,定量限为0.018 mg/kg;采用有证标准物质对方法适用性进行了考察,本方法测定值与认定值基本一致,且相对误差(RE)不大于4.17%,相对标准偏差(RSD)不大于7.87%,本方法检出限低、精密度和正确度较好,满足土壤样品测试工作的要求,简化了工作流程,提高了工作效率,适用于批量土壤样品中有效钼的测定。

湿法消解-电感耦合等离子体质谱法测定果实类农产品中砷铅铬镉钼

采用湿法消解-电感耦合等离子体质谱法,建立了高效测定果实类农产品中砷、铅、铬、镉、钼的方法。方法采用5mL硝酸和1mL过氧化氢消解样品,通过碰撞反应池(KED)、干扰校正方程和内标在线加入等方式排除干扰。结果表明:方法检出限在0.002~0.04mg/kg之间,用该方法测定6种生物成分分析标准物质,测定结果的相对误差为0.00%~8.33%,相对标准偏差为0.00%~9.80%(n=6)。该方法简便、高效,适用于果实类农产品中砷、铅、铬、镉、钼的测定。

水浴消解-电感耦合等离子体光谱仪测定地球化学样品中全硫

建立水浴消解-电感耦合等离子体光谱仪测定地球化学样品中全硫含量的方法。将土壤样品直接称量在比色管内,用硝酸-盐酸溴水酸溶,通过水浴消解,消解完全的溶液静置至室温,定容,取上清液,采用电感耦合等离子体光谱仪进行测定。硫的质量浓度在0~20μg/mL范围内与光谱强度的相关线性关系良好,线性方程为y=327.505x-23.494,检出限50 mg/kg,使用该方法对国家标准物质进行测定,测定结果相对标准偏差为2.09%~3.77%。样品加标回收率为99.4%~100.6%。

地球化学分区方法在地球化学勘查中的应用——以胶东半岛乳山寨幅1∶5万水系沉积物测量为例

以胶东半岛乳山寨幅1∶5万水系沉积物测量为例,利用化探数据进行因子分区讨论,得到7个地球化学分区,分别为:Au、As、W地球化学分区,Pb、Ag、Zn地球化学分区,Bi、Sb地球化学分区,Ni、Cu地球化学分区,Sn地球化学分区,Mo地球化学分区,Hg地球化学分区。结合圈定的金综合异常,在Au、As、W地球化学分区内,发现金矿化点2处。结果表明,分区与化探成矿信息的对应关系较好,可以达到缩小找矿靶区,指导找矿工作方向的目的。

王水消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物样品中的砷、镉、铅、铊、钨

建立王水消解-电感耦合等离子体质谱法测定土壤和沉积物中的砷、铬、铅、铊、钨等元素的分析方法。采用5 mL体积分数为30%王水-沸水水浴消解土壤和沉积物样品,用电感耦合等离子体质谱法测定。砷、镉、铅、铊、钨的质量浓度分别在0~100、0~100、0~500、0~100、0~100μg/L范围内与质谱峰强度线性关系良好,相关系数为0.9998~0.9999,检出限为0.003~0.20 mg/kg,定量限为0.01~0.67 mg/kg。用该方法测定6种不同土壤和沉积物标准物质,测定结果的相对误差为0.07%~3.56%,相对标准偏差为0.35%~6.36%(n=12)。该方法样品处理过程简便高效,适用于批量土壤和沉积物样品中砷、镉、铅、铊、钨的测定。

石墨消解-电感耦合等离子体光谱法测定土壤中全硼

建立聚乙烯离心管石墨消解-电感耦合等离子体光谱仪测定土壤中硼含量的方法。将土壤样品风干,粉碎至粒径不大于150μm,称量0.1g土壤样品于50mL离心管中,加入3mL盐酸-硝酸-氢氟酸混合液(体积比为1∶1∶1)作为消解试剂,在石墨消解炉中于105℃消解45min,将消解溶液静置至室温,用去离子水定容至50mL,取上清液,采用电感耦合等离子体光谱法进行测定。硼的质量浓度在0~2.5μg/mL范围内与光谱强度的线性关系良好,线性方程为y=97952x-326.14,相关系数为0.9996,方法检出限为1.0mg/kg。用该方法对国家标准物质进行测定,测定结果的相对标准偏差为0.79%~1.72%(n=12),样品加标回收率为99.1%~100.7%。