施苯菌灵抑制丛枝菌根真菌对污染土壤-玉米系统镉迁移的影响

为探讨土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对污染土壤–作物系统Cd迁移行为的影响,采用云南兰坪铅锌矿周边重金属污染的土壤,开展室内试验,施杀真菌剂(苯菌灵)特异性抑制土壤土著AMF,研究抑制AMF对玉米生长、Cd含量与累积量、土壤Cd淋溶流失的影响。结果表明:(1)施苯菌灵显著抑制土壤AMF生长,导致AMF侵染率、孢子数、土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)含量显著降低;并显著影响玉米生长与矿质营养,玉米地上部生物量、叶绿素与磷含量增加,而地上部氮钾含量降低。(2)施苯菌灵促进Cd向玉米根部和地上部迁移,主要富集在玉米地上部,导致玉米地上部的Cd含量和累积量显著增加。(3)施苯菌灵导致10cm和20cm壤中流的Cd浓度显著增加。此外,土壤GRSP含量与玉米地上部Cd累积量和壤中流的Cd流失浓度均呈极显著负相关。研究结果表明,土壤土著AMF有助于抑制土壤Cd向植株地上部迁移,减少壤中流Cd的流失浓度,降低污染土壤–作物系统Cd的环境迁移。

滇东典型煤矿区土壤重金属生态风险及来源解析

【研究目的】研究区地处滇东重要煤炭和农业产区,弄清煤矿区土壤重金属空间分布特征、潜在生态风险和污染来源,对煤矿区生态环境保护治理和确保农业安全具有重要现实意义。【研究方法】基于网格布点法于2021年6月在典型煤矿区采集土壤样品497件,分析了土壤pH、SOM、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn,运用污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险进行评价,通过主成分分析和正定矩阵因子分析(PMF)模型分析了重金属潜在来源。【研究结果】土壤pH平均值为5.39,以酸性为主,SOM含量平均值是云南省土壤背景值的1.20倍,Cr、Cu、Cd、Ni、Zn和Hg含量平均值和中位数均超过云南省土壤背景值,绝大部分采样点Cd、Cu、Cr、Ni含量超过风险筛选值,分别占94.97%、93.96%、91.35%、79.28%,少部分采样点As、Cd含量超过管制值,分别占0.20%、1.41%。污染负荷指数法评价结果显示,研究区整体呈现轻微污染。潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区整体呈现中等风险。主成分分析和PMF模型解析结果显示,研究区土壤重金属主要来源于地质背景,其次为农业活动和大气沉降。【结论】煤矿区土壤中Cd、Hg潜在生态风险较高,土壤重金属主要来源于地质背景,其次是农业活动和大气沉降,建议加强相关污染土地的监测和管理,减少农家肥不合理施用,强化煤炭工业污染排放监管。

珠江流域沉积物重金属污染特征、生态风险及来源解析

沉积物中重金属的富集威胁着珠江流域水环境的安全。研究珠江流域沉积物中重金属污染状况可以为流域沉积物重金属污染防治和水环境科学管理提供支撑。收集了2009-2022年发表的珠江流域沉积物中重金属(As、Cd、Pb、Cr、Cu和Zn)含量的数据,运用数理统计分析、相关性分析和正交矩阵分解模型(PMF)探讨了珠江流域沉积物中重金属的分布特征和污染来源,采用地累积指数和潜在生态风险指数法对重金属污染程度和生态风险进行了评价。结果表明,珠江流域沉积物中As、Cd、Pb、Cr、Cu和Zn平均含量分别为49.29、2.76、63.97、67.44、48.72和186.60mg∙kg^(-1),其中As、Cd、Pb和Zn超过了中国南方水系沉积物均值,而Cu和Cr接近中国南方水系沉积物均值。珠江流域沉积物中Cd和As污染最为严重,其中Cd主要为偏中度中度污染,As主要为轻度偏中度污染,其余重金属主要为轻度无污染。沉积物重金属单因子危害指数排序为:Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr。Cd在整个珠江流域内都表现出较为严重的危害程度,贡献了生态风险指数的70.73%~93.73%;As在西江、南北盘江和珠江三角洲危害程度均为中等;其余重金属Pb、Cr、Cu和Zn危害程度均为轻微。PMF解析结果表明,沉积物中重金属主要来源为矿业活动和农业活动的复合污染源、燃煤和工业活动污染源、大气沉降和交通污染源以及自然源,贡献分别为21%、17%、35%和27%,其中前三者均属于人为来源,贡献累计可达73%。Cd和As主要受到矿业活动、工业活动和农业活动的影响,Pb主要来源于交通污染和矿业活动,Cr主要为自然源,而Cu和Zn来源比较复杂,受到4种来源的综合影响。

滇东典型煤矿区小流域沉积物重金属来源及风险评价

【研究目的】滇东地区是中国南方重要的煤炭生产基地,研究典型煤矿区小流域沉积物重金属来源及生态风险,对煤矿区生态环境保护和治理有着重要的现实意义。【研究方法】系统采集小流域表层沉积物样品,测定重金属As、Cd、Cu、Pb、Hg、Mn、Ni、Cr、Zn和V的含量,运用地累积指数法、潜在风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险进行评价,并通过数理统计方法分析了其潜在来源。【研究结果】小流域沉积物中除As和Pb外,其余重金属均超过了云南省土壤背景值,但仅Cu的平均含量超过风险筛选值。在空间分布上,Cr、Ni和V为中等变异,其余重金属为高度变异。各重金属污染程度排序为Cr>Cu>Cd>Mn>Zn>V>Ni>Hg>Pb>As,其中Cr主要为偏中度污染,Cu、Cd、Mn、Zn、V和Ni主要为轻度污染,As、Pb和Hg主要为无污染。沉积物重金属潜在生态风险总体呈低风险—中等风险,Cd和Hg是最主要的生态风险因子,均表现为中等风险,其余重金属的生态风险则较低。相关性分析、主成分分析和聚类分析结果表明,沉积物重金属受到人类活动和自然背景的双重控制,其中Mn、Ni、V和Cr主要为自然来源,As、Hg、Cd和Pb主要为人为来源,而Cu和Zn则受到自然来源和人为来源的综合影响。【结论】虽然研究区为滇东典型的地质高背景区,但煤炭工业等人类活动对流域沉积物生态环境质量造成的潜在风险也不可忽视,尤其要注意Cd和Hg的监测和治理。

AMF对玉米生长、根系低分子有机酸分泌与Cd累积的影响

为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)的生态功能,采用云南会泽铅锌矿区周边镉(Cd)污染的农田土壤,开展根袋盆栽试验,研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明:接种AMF促进玉米生长,显著提高光合速率、株高和生物量;增加植株对氮、磷、钾的吸收,增幅达14.2~19.1倍;并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸,分泌量增幅为1.1~3.8倍。此外,接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%,有机结合态Cd含量显著降低12.8%,但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低,降幅分别为32.7%和77.9%,但地上部和根系Cd累积量显著增加,分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现,玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见,AMF能促进玉米养分吸收,调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态,降低植株Cd含量,从而促进植株生长。

滇东老厂地区地热水成因:来自水化学和碳氢氧硫同位素的约束

滇东弥勒-师宗断裂带地热资源丰富,但是由于研究程度较低,成因机制不明,制约了区内地热资源的可持续开发利用。本文以弥勒-师宗断裂带北段老厂地区天然温泉水和地热钻孔水为研究对象,综合应用野外调查、水文地球化学和环境同位素方法,对区内地热水的地球化学特征和成因机制进行了研究。结果显示,区内地热水pH值介于7.30~8.12之间,TDS在224~382 mg/L之间,属于弱碱性淡水。地热水水化学类型为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型,且含有较高含量的Fe、As、Sb等微量组分,不宜饮用。地热水中HCO_(3)−的δ^(13)C值为−3.31‰~−7.79‰,计算得出参与水岩作用的CO_(2)的δ^(13)C值为−9.50‰~−15.68‰,具有明显的沉积有机质来源特征。离子比值分析及硫同位素特征表明碳酸盐岩矿物和石膏的溶解是区内地热水主要离子来源的控制因素,此外赋存于浅部断裂带内的硫化物矿体氧化以及阳离子交换作用对地热水水化学组分产生了一定的影响。氢氧同位素特征及^(14)C测年结果表明区内地热水的补给来源为晚更新世时期温度较低的大气降水,补给高程为1984.9~2283.9 m,补给区位于研究区周边的山区。硅焓方程计算的冷水混合比例为71.9%~82.4%,综合硅焓方程计算的热储温度和校正后的石英地热温标计算的热储温度,认为区内地热水的热储温度为87.5~135.7℃,地热水循环深度为1538.0~2502.0 m。研究结果有助于提升滇东弥勒-师宗低温热水带地热水成因研究水平,为区内地热资源的合理开发及保护提供理论支撑。

云贵高原小黄泥河流域重金属分布特征及健康风险评价

小黄泥河为珠江源区南盘江流域主要支流之一,也是云贵高原重要的江河水功能区,查明小黄泥河流域地表水重金属分布特征、污染程度和健康风险,可以为珠江源区的生态环境保护提供有力支撑.系统采集小黄泥河干流及支流河水样品,对河水样品中重金属Fe、Mn、Cu、Pb、Zn、Cd和类金属As进行测定,并采用内梅罗综合污染指数法和健康风险评价模型,对小黄泥河流域地表水中的重金属进行污染评价和健康风险评价.结果表明,小黄泥河流域河水中重金属平均浓度顺序为:Fe(810.66μg·L^(−1))>Mn(126.90μg·L^(−1))>Zn(24.71μg·L^(−1))>As(2.45μg·L^(−1))>Cu(2.33μg·L^(−1))>Pb(0.43μg·L^(−1))>Cd(0.03μg·L^(−1)),其中Fe和Mn两种重金属存在超标现象,其他重金属均未出现超标现象.相关性分析及因子分析表明,地表水中7种重金属元素主要受到采煤活动、道路交通和地质背景3个因素的控制,其贡献率分别为48.00%、19.66%和15.97%.Fe和Mn的单因子污染指数较高,存在不同程度的污染,而其他重金属总体上不存在污染风险.综合污染指数评价结果显示,干流水质总体优于支流,下游支流为高度污染,上游支流为轻度污染,均主要受到Fe和Mn的影响.地表水中重金属产生的健康风险总体可控,其大小依次为As>Cd>Fe>Cu>Pb>Zn>Mn,除下游支流部分点位As的健康风险高于最大可接受风险值外,致癌物Cd及非致癌物Cu、Pb、Fe、Mn和Zn的健康风险均远低于最大可接受风险值.

基于模糊综合评价法的富源县矿山开采地质环境影响评价

云南省富源县矿业活动发达,矿山地质环境问题突出。本文以富源县矿山地质环境调查结果为基础,构建矿山地质环境影响评价指标体系,通过层次分析法确定各因子的权重值,采用模糊综合评价法对富源县矿山地质环境影响进行评价,划分矿山地质环境影响严重区12个、矿山地质环境影响较严重区13个、矿山地质环境影响轻微区9个。通过分析验证,评价结果与实际调查情况相符,较客观地反映了富源县矿业活动对矿山地质环境的影响,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。

滇东黔西典型岩溶流域地下水中锶富集特征及成因分析

滇东黔西岔河岩溶流域地下水和地表水中锶超常富集,研究富锶地下水的分布特征和成因机理,可以为天然富锶矿泉水的开发利用提供支撑.通过对含水介质中锶元素含量、地下水分布和水化学特征的分析,结合氢氧同位素和^(87)Sr/^(86)Sr比值、离子比例系数和Piper三线图、Gibbs图解等方法,研究了地下水中Sr的来源和成因.结果表明,永宁镇组(T_(1)yn)和关岭组(T_(2)g)岩石中锶含量较高,是地下水中锶的主要来源层位.研究区地表水和地下水均以大气降雨补给为主,水化学类型主要为HCO_(3)-Ca和HCO_(3)-Ca·Mg型,优势阴阳离子为HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)和Mg^(2+).地表水和地下水水化学均受岩石风化作用的控制,溶滤作用、阳离子交换作用和人类活动综合影响了区内水体的组分特征.水-岩作用是锶在地下水中富集的主要途径,方解石的风化溶解是地下水中Sr的主要来源,白云石和石膏也有一定的贡献;阳离子交换作用不利于锶在地下水中的富集,人类活动有利于锶从碳酸盐岩中释放,但作用均较有限.

滇东富源古敢水族乡热水塘锶—氟—硅—氡型理疗热矿水的地球化学特征及成因

为支撑滇东富源县古敢水族乡热水塘温泉旅游的开发和可持续利用,笔者等通过采集区内水样进行水化学及环境同位素分析,对温泉的形成机理及其理疗价值进行了研究。结果表明:热水塘温泉温度为37.8~42.2℃,pH值为7.24~7.75,TDS(溶解固态物质总量)的质量浓度为1245~1840 mg/L,属于中低温弱碱性热矿水。温泉水中偏硅酸的质量浓度为48.20~60.57 mg/L,F为2.86~2.94 mg/L,Sr为8.60~14.40 mg/L,均达到了硅水、氟水、锶水的理疗水质标准,此外温泉水中222Rn浓度达到了129.4 Bq/L,接近于氡水的理疗水质标准,具有较大的开发利用价值。热水塘温泉水中阳离子以Ca^(2+)、Mg^(2+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)、HCO_(3)-为主,水化学类型为SO_(4)^(2-)—Ca^(2+)·Mg^(2+)型。石膏和碳酸盐岩矿物的溶解是控制热水塘温泉水化学特征的主要因素,其中石膏的溶解占据了主导地位。参与水岩反应的CO_(2)的δ^(13)CCO_(2)(V-PDB)值为-11.64‰~-14.24‰,具有明显的沉积有机质来源特征。14C测年结果表明热水塘温泉年龄为3291a BP,氢氧同位素特征表明热水塘温泉由大气降水补给,补给高程为2101.9~2138.3 m,补给区温度为5.9~6.2℃。利用硅—焓方程法计算得出热水塘温泉的冷水混合比例为0.84~0.89,综合硅—焓方程计算的热储温度和校正后的SiO2地热温标计算的热储温度,得出热水塘温泉的热储温度为173.1~220.3℃,循环深度为2059.7~2661.1 m。

热液金矿床围岩蚀变特征及其与金矿化的关系

热液金矿床总是伴随着围岩蚀变,研究围岩蚀变对金矿勘查具有重要意义。总结不同类型热液金矿发现,与热液金矿密切相关的围岩蚀变主要有硅化、钾长石化、钠长石化、碳酸盐化、绿泥石化、绢英岩化等;重点分析讨论了硅化、钾长石化、钠长石化、碳酸盐化的特征、形成机理及其与金矿化之间密切关联的内在原因,同时也对热液金矿蚀变的分带性进行了讨论。

钨在矿物/熔体和溶液/熔体中的分配行为及其对成矿作用的影响

总结了钨(W)在地球不同圈层、不同相以及不同集合体之间的分配行为,并据此来探讨与花岗岩有关的热液型钨矿床的某些成因机制,并将W矿化所需的较高的浓集系数归因于这一系列不均匀分配行为的累积。同时强调了W在溶液/熔体体系,尤其是富F体系中的分配行为是理解其成矿机理的关键。热液中W主要以钨酸(根)和碱性钨酸盐离子存在,后因流经理化条件(温度、盐度、p H值)骤变而沉淀成矿。

钼在岩浆-热液过程中的地球化学行为

总结了在岩浆-热液体系中:不同条件下,Mo在矿物、熔体、卤水溶液、蒸汽这些相之间的分配行为,以及影响因素;Mo主要以+6价迁移,无论是在热液还是硅酸盐岩浆中,钼酸根离子及其化合物都是其主要的迁移形式,而在高盐度热液中,Mo可大量的以MoO2Cl2-nn(1≤n≤2)的形式迁移;气相迁移对于Mo成矿十分重要,可在低lgfHCl(<-1)和高lgfHCl(>-1)的条件下分别以MoO3·n H2O(g)和MoO2Cl2(g)2种气态方式来迁移,这为斑岩型Mo矿中,钼矿化赋存部位分布在绢云母化带或钾化带的差异提供了一种新的解释;盐度、温度和压力下降,pH值升高,fO2下降而fS2上升,都可以导致Mo迁移的络合物分解,与S结合形成Mo S2并沉淀下来,围岩蚀变、流体沸腾和混合作用,能高效地富集金属,是Mo沉淀的重要机制。

辽宁青城子姚家沟斑岩型钼矿流体包裹体

姚家沟钼矿是辽宁青城子矿田中近年来发现的钼矿床,位于华北克拉通北缘,燕辽钼成矿带内。姚家沟花岗斑岩岩体中发现的脑状石英细脉(UST)和石英眼是岩浆出溶热液的直接证据。该矿床蚀变分带特征明显,辉钼矿化主要发育在钾化带及矽卡岩化带中。对姚家沟岩体和钾化钼矿带的5期流体活动进行流体包裹体显微观测表明,其流体包裹体类型丰富,包括单相水包裹体(PW)、两相水包裹体(W)、三相CO_2包裹体(C)、纯CO_2包裹体(PC)和含子矿物包裹体(S),S型流体包裹体中子矿物有赤铁矿、黄铜矿和其他未知矿物,但没有石盐子晶。该矿床流体演化为:1)早期石英眼(均一温度为211.4~515.4℃,盐度(w(NaCl))为0.8%~19.2%)的高中温中低盐度富CO_2体系;2)成矿期石英脉(均一温度为179.5~424.5℃,盐度为2.4%~21.5%)的高中温中低盐度NaCl-H_2O-CO_2体系;3)后期石英脉(均一温度为167.8~353.3℃,盐度为3.4%~15.8%)的中低温中低盐度NaCl-H_2O-CO_2体系;4)晚期方解石脉(均一温度为132.5~234.1℃,盐度为0.9%~11.2%)的中低温中低盐度NaCl-H_2O体系;5)UST(均一温度为158.6~381.7℃,盐度为1.6%~21.5%)为中低温中低盐度NaCl-H_2O-CO_2体系,该期可能与钼矿化关系不大,代表另一期侵位更浅的岩浆出溶热液。流体不混溶、围岩蚀变以及流体混合作用导致流体温度、压力降低,CO_2逸失,体系还原性增强,是成矿金属元素沉淀的主要机理。用等容线相交法对成矿期捕获压力进行估算,为124~180 MPa,对应深度为4.6~7.0km,与同成矿带其他钼矿比较,相对较深。

西藏隆子—古堆地区金锑矿地质特征及成因探讨

通过研究隆子—古堆地区地质特征及典型的金锑矿床成因,认为该地区地层或容矿围岩不是矿源层。矿源层应为深部物质。其成矿机制为在岩浆岩,含脉岩及隐伏岩体等热源的驱动下,含金锑氢化物的热液,沿断裂、褶皱等构造上升至中低温的浅部或地表环境下富集成矿,因此,此类矿可能为热液喷流沉积型矿床。

云南待补镇-德泽镇一带地球化学特征及异常评价

云南省待补镇-德泽镇地区位于曲靖-石林(褶冲带)Au-Pb-Zn-Cu-Fe-P-重晶石-煤-煤层气矿带,是西南地区重要磷、铅锌聚集区。笔者通过对待补-德泽镇地区1∶5万水系沉积物地球化学测量工作,对不同时代地层地球化学特征进行了对比与分析,查明了区域元素富集贫化规律及组合特征。重点对小米戛磷钼铅锌HS-23-甲1异常和藤子洼-热水村铅锌金HS-24-甲1异常进行了系统研究,查明前者P、Mo、Pb、Zn异常由灯影组三段、寒武系筇竹寺2个含矿层位引起,并圈定2个磷矿体,异常区找矿前景较高;后者Pb、Zn异常由铅锌矿细脉引起,Au异常由地表次生富集引起,找矿潜力较低,在此基础之上,总结了区内磷矿和铅锌矿找矿标志,为下一步区域找矿工作提供方向。

Section在水系沉积物测量中的应用

在水系沉积物测量中，涉及到大量的数据操作。如项目设计阶段采样点编号、野外施工阶段采样点坐标导入GPS等。本文就Section在1：5万水系沉积物测量中实现点位自动编号、坐标导入GPS的方法作详细介绍。利用此方法，在简化操作步骤提高工作效率的同时降低了出错的几率，保证了野外工作的质量，

松辽盆地嫩江组白云岩地球化学特征

松辽盆地姚家车站剖面嫩江组的白云岩主要以结核构造呈顺层状产于灰绿色泥岩和浅灰一土黄色介形虫粉砂质页岩的互层层序中，多不切割层理。白云岩样品中Sr、Ba、U较富集，Ta、Nb、Mo、Be等含量极底；稀土元素总量（∑REE）为38．6962ppm^90．3467ppm，在稀土元素配分模式图解中呈现以左倾为主的配分模式及Eu轻微正异常的特征；δ13C（PDB）为-0．18‰,-3．03‰，δ18O（PDB）为-8．07‰，-5．98‰，δ18O（SMOW）为22．54‰～24．70‰,Z值为120~130。根据姚家车站剖面的野外描述和白云岩的结构构造，综合实验数据分析，嫩江组白云岩形成时伴随着海侵事件的发生，属于海水一淡水混合带白云岩，在盐度较高的环境中形成结核之后可能受到大量淡水的影响。

滇东高原煤矿聚集区扎外河流域水化学特征及演化规律

采煤废水是影响中国水环境的重要因素之一,研究其对岩溶小流域水化学特征及演化的影响,可以为流域水资源开发利用和水污染防治提供科学依据。通过数理统计、离子比例系数、Piper三线图和Gibbs图等方法,分析了扎外河流域水化学特征及主要物质来源。结果表明:矿坑水水化学类型为SO_(4)-Ca和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型,碳酸盐岩岩溶水和碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶水水化学类型主要为HCO_(3)-Ca和HCO_(3)-Ca·Mg型,而受采煤废水影响,地表水由HCO_(3)-Ca型过渡为HCO_(3)·SO_(4)-Ca和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型。碳酸盐岩风化是研究区Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO^(-)_(3)离子的主要来源;SO^(2-)_(4)离子则主要源于煤系地层黄铁矿的氧化和碳酸盐岩地层中石膏的溶解;硅酸盐风化是Na^(+)的主要来源,岩盐的溶解和阳离子交换作用也对Na^(+)有部分贡献。因子分析进一步表明,H_(2)CO_(3)和H_(2)SO_(4)参与的碳酸盐岩风化、农业活动、硅酸盐风化和阳离子交换作用综合控制了研究区水化学特征。矿业活动不仅改变了天然水体的水化学组分,还不同程度影响了流域内岩石的风化溶解过程。

滇东北会泽地区1∶5万水系沉积物测量Cr、Ni元素地球化学特征及其应用

通过对岔河、者海、会泽县、雨碌幅1:5万水系沉积物地球化学测量工作,成果资料的整理分析,发现Cr、Ni两元素分布规律高度相似,两元素地球化学图对该地区地层划分具有一定参考价值,其异常对该区域二叠系下统宣威组产出的铝土矿具有较好的间接指示效果,通过大黑山地区异常查证,将原有的铝土矿点,扩大至中型规模。