水铝钙石类阴离子黏土在水污染处理领域应用的研究现状

水铝钙石(Hydrocalumite)是一种阴离子黏土,又称"弗里德尔盐"(Friedel’s Salt),属于层状双金属氢氧化物(LDHs),可通过多种低成本方法人工合成.水铝钙石的层间阴离子具有可交换性,且在一定温度范围内焙烧时所获产物在水溶液中具有层状结构可恢复性,因此在水污染和固体废物处理领域有很大应用价值,已被用于水中B(OH)4-、SeO24-、CrO24-、MoO24-、Zn2+等无机组分和十二烷基硫酸钠(SDS)、烷基苯磺酸钠(SDBS)、甲基橙(MO)、酸性大红(GR)等有机组分的去除实验研究,以及粉煤灰等典型固体废物在填埋前的预处理研究.水铝钙石类阴离子黏土对水中有害组分的去除效果受到离子种类和性质、溶液pH、去除产物溶度积常数等多种因素的影响,所涉及去除机理包括离子交换、溶解-沉淀、表面吸附等.当前利用水铝钙石去除水污染的研究基本局限于实验室研究阶段,并在严格控制的实验条件下进行,因而今后应加强其处理实际受污染水体和原生劣质水的实验研究,并尝试作为填充材料在可渗透性反应墙(PRB)等水污染原位处理装置中加以应用.

秉笔忧乐关天下

本刊讯11月5日，省记协在“深化走转改、宣传十八大”颁奖典礼上颁发了第九届浙江飘萍奖，共有10人获得这一浙江省新闻界人物的最高奖。他们是：丽水日报丁子洋，浙江广电集团浙江卫视王俊，杭州文广集团西湖之声孙俊明，浙江科技报吴伯正，浙江日报报业集团张雪南，温州广播电视台陈振仕，钱江晚报徐澜，温州网郭乐天，宁波日报报业集团唐慧卿，浙江广电集团浙江经视舒中胜。

福建地区断裂带温泉环境地球化学特征

通过对福建地区断裂带附近温泉水样中主量元素和微量元素测定,采用水文地球化学和统计方法重点讨论了温泉水中有害元素地球化学特征,并利用WQI综合水质标识指数法进行水质评价.分析结果表明:(1)温泉水主量元素主要来源于硅酸盐矿物水解.F-浓度均超标,平均值为9.32 mg·L^(-1),沿海地区温泉水F-浓度普遍高于内陆地区.水—岩相互作用、Na^(+)—Ca^(2+)阳离子交换作用是控制温泉水中氟富集的主要地球化学因素.HCO_(3-)Na,HCO_(3)·SO_(4-)Na型水中氟含量较高,pH、温度和含氟岩石类型对温泉水中氟富集过程有重要影响.(2)研究区温泉水中砷浓度平均值为3.29μg·L^(-1),特殊的地质环境使得漳州地区砷浓度分布在空间上具有群体性.还原性—弱碱性环境、地热水的循环深度与热储温度和中小型地震的频繁发生会影响温泉水中砷的含量.(3)研究区温泉水中As与F-呈负相关,这与含水介质的岩性分布密切相关.同时由于阳离子交换作用也使得砷含量高的温泉水中Ca^(2+)较高,不利于F-富集.(4)温泉水质评价表明本次采集的温泉水均不适合作为生活饮用水和农业用水:SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、F^(-)均出现不同程度超标,微量元素WQI综合水质标识指数在1类和3类之间,但个别温泉中Fe、Mn、Be、Tl元素出现超标情况.部分温泉中Li、Sr、F含量及水温达到理疗热泉标准,具有理疗保健的功效.研究结果为福建地区温泉开发提供了新的环境地球化学资料.

世界“侠客”的正义与自由

每个少年的心中都曾有一个侠客梦,幻想自己能成为侠客,抑或是期望有这么一个人能行走于平民之间,依靠自己的力量与强权对抗,以匡扶弱小,实现心中的大义。在其他国家,也有这么一群为了捍卫平民的权益,以肉身维护正义的侠客。本期,让我们一起,走进“外国侠客”的神秘世界。

四川红莫温泉的水文地球化学特征及其与地震的关系

温泉水文地球化学方法已经广泛应用于地震短临前兆的研究中。红莫温泉位于安宁河断裂带南段,该温泉水样的常量元素分析结果表明,红莫温泉水的化学类型主要为Na-HCO_(3)型;氢氧同位素分析显示地下水的现代补给主要来自大气降水,补给高程约为407~619 m;微量元素分析表明温泉水在循环过程中与围岩发生了低程度的水-岩反应。据SiO_(2)温标计算,其热储温度为63.7℃,循环深度在2.52 km。研究红莫温泉水文地球化学特征变化与地震的关系发现,温泉水的Cl^(-)、 Na^(+)、 SO_(4)^(2-)和δD在2020年巧家5.0级地震、 2022年宁蒗5.5级地震、 2022年芦山6.1级地震和2024年鲁甸4.9级地震前后有不同程度的异常反应。因此,红莫温泉是理想的温泉水文地球化学地震短临监测点。

中国深层地热能开采的地质条件评价

深层地热能是指深度大于3 000m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的"刚性造储"可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导"柔性造储"和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。

地热气体研究进展

地热气体是地球内部物质和能量的信息载体,是地热研究的重要对象。地热气体主要包括CO_(2)、H_(2)S、H_(2)、CH_(4)、N_(2)、O_(2)等常量气体和He、Ne、Ar、Kr等稀有气体。这些组分的来源有幔源、壳源和大气源。经过100多年的研究,人类对地热气体的化学成分与同位素组成特征,如^(2)H、^(13)C、^(34)S、^(3)He、^(4)He、^(20)Ne、^(39)Ar、^(40)Ar、^(85)Kr、^(81)Kr等,获得了基本认识并应用于不同来源气体混合关系,控热构造,热储温度,流体循环,热源构成等问题的研究。此外,气体研究也在地热开发过程中的腐蚀结垢防治和减碳贡献评估等方面有重要意义。近年来,我国在地热气体研究方面取得了显著进展。未来需要统一样品采集、贮存和测试方法,建立相应的技术标准,进而建成归一化标准的地热气体大数据。在碳达峰、碳中和的“双碳”目标的重大需求牵引下,进一步探索地热气体定年、伴生资源成因、控热构造识别等方面的发展,进而为应对气候变化和实现地热能科学可持续开采奠定基础。

广东丰顺汤坑地热田热水中稀土元素特征及其影响因素

华南火成岩地区发育多期次的花岗岩及丰富的地热资源,二者关系密切。目前关于该区岩石的REE分异特征及其富集机理研究较多,但对地热水中REE的特征及其影响因素等研究较少。笔者以广东丰顺汤坑地热田为例,分析了地热水稀土元素的特征并且与浅层地下水和榕江河水进行对比,探讨其赋存特征以及影响因素。结果表明:该区地热水较榕江河水和浅层地下水稀土元素含量偏低,具有MREE富集的Eu正异常、Ce负异常的REE配分模式,这是碱性水溶解硅酸盐矿物的结果。水的REE含量与pH值呈正相关关系,且其赋存形式受pH值影响较大。碱性地热水中REE以络合物Ln(CO_(3))_(2)^(-)和LnCO_(3)^(+)形式为主,中性的榕江河水则以络合物LnCO_(3)^(+)为主,而偏酸性的浅层地下水REE以Ln^(3+)为主,含一定量的LnSO_(4)^(+)。

广东省丰良地热田高氟地热流体成因及热储温度评价

广东丰顺丰良地区出露的地热水温度高达96℃,热储层为裂隙发育的下侏罗统的英安斑岩,F^(-)含量较高。但关于其地热流体的补给来源、循环演化过程及热储温度研究较少。笔者等基于早期开展的勘探工作和补充采集、测试的地热水和气体数据,探讨了该地热系统的流体成因及热储温度。结果表明,丰良地区地热水存在2类,A类地热水温度普遍低于40℃,Ca^(2+)含量高,Na^(+)和K+含量低,以HCO_(3)^(-)—Ca^(2+)型为主;B类地热水Na^(+)含量高,Ca^(2+)含量低,为HCO_(3)^(-)—Na^(+)型。A类地下水可能受浅层地下水混入影响,但缺少直接证据。B类地下水由周边山区的大气降水补给,沿裂隙或者断裂系统进入英安斑岩储层,循环深度和水—岩相互作用时间分别可达5200~6300 m和22 ka;储层温度条件下铝硅酸盐矿物的溶解以及阳离子交换作用促进了富N_(2)、SiO_(2)、F^(-)、Na^(+)、Sr和Li的地热水的形成;深部地热水上升至地表过程中,受冷水混入(混入比例为10%~25%)及少量CO_(2)脱气(蒸汽散失比例为0.3%~0.5%)的影响;F^(-)含量受控于富氟副矿物萤石矿物的溶解,与温度和pH值成正比。基于校正了混合作用和CO_(2)脱气作用的地温计组合方法,得到深部热储温度为138~143℃,与其南部的汤坑地热系统热储温度一致,二者有可能属于同一大的地热系统。

FixAl及同位素方法在EGS返排液研究中的应用

增强地热系统(EGS)是开采低渗透率热岩体中热能的技术,属于广义的地热储工程。其中,作为换热介质被注入岩体并在换热后返回地表的返排液,不仅是岩体地球化学特征的信息载体,而且其物理化学行为直接影响着EGS系统的运行效果。FixAl化学热力学模拟和水同位素十三线图解在天然水热系统评价中得到了广泛应用,对返排液研究的实用性则是文章的核心问题。文中收集了全球主要EGS项目的返排液资料,基于FixAl方法分析矿物与返排液的化学平衡状态,并计算了流体在深部的热交换温度,用同位素模型验证了EGS系统中原生卤水的驱替过程。研究结果表明,上述方法在EGS返排液研究中是适用的。此外,返排液的化学特征对EGS的指示意义还包括厘定原生卤水在返排液中所占比例,识别岩浆挥发分溶解及储层改造时的添加剂残留,预测结垢趋势和流体腐蚀性等。未来需要通过更多的实验和模拟方法深入研究返排液的化学特征,建立EGS的热-水-力-化学(THMC)耦合模型,为科学开发深层地热能提供依据。

页岩气开发的地下水环境背景值、监测指标及污染示踪方法研究——以焦石坝区块为例

页岩气开采过程中水力压裂及废水回注可能带来的环境问题受到越来越多关注。由于水力压裂开采技术涉及的污染物种类众多,因此建立敏感性监测指标对于识别潜在的地下水污染具有重要意义。本文以中国涪陵页岩气田焦石坝区块为例,首先确定了地下水环境背景值(包括水化学、同位素及溶解气);通过页岩水与浅层地下水的端元对比,确定了地下水环境敏感性监测指标与污染示踪方法。结果显示浅层地下水TDS在146～402 mg·L^(-1)之间,属于HCO_3-Ca·Mg型,地下水属于年轻地下水(含~3H、^(14)C接近100 pm C),地下水甲烷含量均小于0.01 mg·L^(-1),水中溶解气的甲烷(CH_4)体积比低于0.006 4%,δ^(13)C-CH_4总体小于-50‰,为生物成因甲烷(显著区别于热成因页岩气)。涪陵页岩气田焦石坝区块页岩水TDS约为海水两倍,为大气降水成因,显著区别于北美的(蒸发)海水起源。根据页岩水和浅层地下水水文地球化学特征的差异,建立了确定地下水敏感性监测指标的框架,识别出焦石坝区块地下水敏感性指标(7项)。页岩气开发对地下水潜在的污染主要包括气体污染和溶解固体组分污染。对于气体,建立了甲烷含量及同位素组成的端元,并且应用惰性气体进行了两个端元识别;对于溶解固体组分污染,基于浅层地下水背景值数据,可利用本文给出的敏感性指标进行判别。本项研究对于中国页岩气开发的地下水环境保护具有重要的意义,有助于完善页岩气开发过程中地下水环境监测和潜在污染示踪。

与“盘瓠是苗族始祖”论者商榷

我国古籍中有苗族是“盘瓠之裔”之类的记载,今人亦有奉其为信史而详加论述的。如近有文章指出:“盘瓠不像盘古那样为抽象的人类祖先,而是具体民族即瑶、畲,苗族的始祖。”究竟盘瓠跟瑶、畲等族的关系如何,本人不敢妄断;致于说其是苗族的始祖,则有商榷之必要。

大凉山断裂带温泉水文地球化学特征

2010—2021年对大凉山断裂带10个温泉开展采样,测定了15个水样中的常量元素和氢氧同位素,进行温泉水文地球化学特征研究,建立了温泉水文地球化学循环模型。研究结果表明:(1)δD、δ^(18)O的测量值分别为-86.8%~-100.54%和-11.7%~-13.7%,分布于大气降水线附近,表明大凉山断裂带温泉水主要为大气降水补给,其补给高程为2.1~2.5 km;(2)温泉水化学类型主要有HCO_(3)-Ca·Mg、SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Na·Ca、HCO_(3)-Na和SO_(4)·HCO_(3)-Ca;(3)主量元素来自碳酸盐矿物和硅酸盐矿物的水-岩反应;(4)Na-K-Mg三角图表明该区温泉水样均为未成熟水;(5)运用硅-焓模型图解法得到该区热储温度为105.9℃~203℃,冷水混入比例约为68%~86%,其循环深度为1.9~3.9 km;(6)循环深度越深,地震活动性越强。

鲜水河—小江断裂带土壤气地球化学特征

在鲜水河—小江断裂带上布设10个测区,每个测区布设4条土壤气测量剖面,共640个测点,跨断层测量了土壤气CO_(2)、CH_(4)、H_(2)、Rn和Hg的浓度,分析了土壤气的空间分布特征及其成因,讨论了土壤气地球化学特征与断层活动的关系。结果表明,(1)鲜水河—小江断裂带土壤气CO_(2)、CH_(4)、H_(2)、Rn和Hg的平均浓度分别为0.4%、12.0 ppm、5.3 ppm、13.53 kBq/m^(3)、11.29 ng/m^(3);(2)鲜水河断裂炉霍段、安宁河断裂冕宁—西昌段和则木河断裂上高土壤气浓度值表明,历史大地震离逝时间越短、近期小震活动性越强、滑动速率越高的断层,其裂隙发育程度越高,从而导致土壤气浓度也越高;(3)鲜水河断裂雪门坎段和小江断裂北段低土壤气浓度值表明,历史强震离逝越久、现今地震活动性越弱、滑动速率低的断层,其裂隙发育程度越低,从而导致土壤气体浓度也越低。

云南宁洱—通关火山区温泉水文地球化学与地震短临前兆异常特征研究

温泉水文地球化学监测可以提供很好的地震短临前兆异常信息。通过采集云南宁洱—通关火山区8个温泉出露点的水样进行水化分析,研究了温泉水文地球化学变化与地震的关系。结果表明:(1)通关火山温泉有6种水化类型,分别是Na·Ca-HCO_(3)、Na·Cl-HCO_(3)、Na-HCO_(3)、Ca-HCO_(3)、Na·Ca-SO_(4)·HCO_(3)和Na·Ca-Cl·SO_(4)型。(2)δ^(18)O和δD值分别为12.69%~-10.80‰和-89.2%~-81.5‰,表明研究区温泉水主要补给来源是大气降水,补给高程为2.0~2.7 km。(3)温泉的热储温度在81.7℃~86.3℃,热循环深度为1.1~1.3 km,其热源主要是地热增温及岩浆热。(4)2020年云南绿春M_(L)4.4地震前,清平热水塘和西萨温泉的Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)浓度均出现不同幅度的升高;2021年双柏M_(S)5.2地震前,清平、西萨、厄里3个连续监测点的Na^(+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)短临前兆异常响应较为明显,表现为震前5~10 d离子浓度异常升高,震后离子浓度降低至平均值上下波动。(5)短临前兆异常主要原因是震前区域构造应力场发生了变化,断裂带裂隙通透性改变,岩层渗透率增加,断裂带内的水循环发生变化,原有的水-岩反应平衡状态改变,温泉水各组分含量相应发生了变化。

四川稻城地区温泉流体地球化学特征及地震活动性分析

稻城地区位于青藏高原东南缘的川滇地块北部,为揭示该区域温泉流体地球化学特征以及其和地震活动性之间的关系,本次研究采集了稻城地区6个温泉的水样以及逸出气体样品。对温泉水中离子组分和浓度,温泉逸出气体组分及气体同位素进行了测试,得到以下认识。研究区温泉水化学类型主要为HCO_(3)-Na和HCO_(3)-Na·Ca型,通过阳离子温标估算热储温度在74℃~159℃之间,循环深度在2.2 km~5.0 km之间。温泉气体中CO_(2)主要是由储层中的碳酸盐岩受热分解或溶解产生的,氦来自幔源组分的比例较低,在0.4%~2.4%之间,研究区的温泉是由沿断裂带渗入的大气降水经地壳深部的热源加热形成的。在稻城地区,循环深度以及幔源气体贡献率等不同的温泉流体地球化学特征与地震活动性之间有很好的对应关系,并且研究区地震活动性要弱于周缘鲜水河断裂地区等深部流体上涌地区。同时在区域尺度上,未来位于断裂交汇部位的稻城仲堆温泉一带的地震活动性最值得关注。

谁击败了英特尔

7月18日(美国旧金山时间7月17日),全球最大的芯片制造商Intel(英特尔)公司公布了其今年第二季度的财务报告显示,其季度赢利下跌了76个百分点.而此前的4月18日,英特尔公布的其第一季度的业绩报告也显示英特尔第一季度的净利润比去年同期巨幅缩水了82%,每股收益仅为16美分(除去用于收购的相关费用).再加上Intel已经开始裁员!数据表明,曾被分析家普遍看好其前景的Intel,最近的业绩已经下降到10年来的最低点.Intel到底怎么了,到底是谁击败了Intel?

中国企业“芯芯”向荣

正当不少人为中国家电企业缺少核心技术而忧心忡忡之际,2000年末和新世纪之初,便有不少中国企业纷纷进军家电企业和IT业的核心技术——芯片制造业的好消息传来,中国'芯'的声音此起彼伏。在欣喜之余,业内专家也提醒,只要中国企业量力而行,不要'芯'太急,更不要一哄而上凑热闹,进军家电业和IT业核心技术一定会有一个欣欣向荣的未来。

中国网络业进入整合新时代

前段媒体报道的联想和AOL(美国在线)欲合作成立新合资公司、中华网有可能收购新浪以及丁磊要卖网易等.如今,正在变为事实,不仅王志东从新浪辞职、中华网将收购新浪,网易即将被丁磊卖掉等传得沸沸扬扬,"恋爱"了一年半的联想和AOL也终于"走"到一起了.6月11日,联想和AOL在北京宣布"结婚"--成立新的合资公司携手打造网络巨舰,共同在中国开展信息服务.业内人士认为,首家国内IT巨头和国际传媒巨头的强强合作,尤其是AOL是作为首家国际网络和传媒巨头大举进入中国,预示着国际传媒巨头进入中国市场的步伐正在加快,这对中国网络业和传媒业的影响和意义都将是巨大和深远的.

温泉水化学变化在地震监测预测中的研究进展

温泉水因具有循环深度深、升流速度快且受人为影响小等特征,其化学与同位素组成携带深部地质环境变化的信息,正在成为地震前兆观测热点。本文基于国内外相关文献,强调了温泉水观测在强震活跃的青藏高原、新疆等自然条件艰苦,人口稀疏地区的地震预测优越性;总结了温泉水化学与同位素组成的地震前兆异常特征及响应机理;提出了识别地震孕育发生过程中温泉中的水及溶质来源变化情况,因为水文地球化学作用过程及地震异常信号是回答温泉水如何产生地震响应的关键问题;认识到基于大数据分析与机器学习的地震预测研究可以在温泉水化学与同位素监测数据的分析中发挥重要作用;展望了青藏高原东缘是深入研究温泉水文化学对地震异常响应机制的优选研究区。本文旨在推进温泉水观测在地震监测、预测领域的发展,为提高防震减灾能力奠定基础。