新疆东部煤中水溶态元素组合模式研究

新疆高碱煤中水溶态钠、氯、硫酸根离子等含量较高,严重影响了新疆煤的清洁高效利用,高碱煤中水溶态元素的组合模式及其对煤质的影响已成为科学认识和评价新疆煤需要解决的一个基本问题。研究采集了新疆东部地区大井、西黑山、三塘湖、淖毛湖和沙尔湖等矿区的煤层煤样和商品煤样,以及不同矿区地表土壤、煤层上覆岩层、煤层顶板和夹矸样品,包括部分矿区地表盐岩样品,利用溶滤试验,测定了各相关样品中水溶态离子的含量;综合各矿井煤灰成分分析、水溶态离子占比、水溶态离子比值参数与Piper三线图等方法,分析了不同矿区煤中水溶态元素的组合特征差异;通过比较煤层、含煤地层中其他岩层及地表土壤中各种水溶态离子含量的变化,初步探讨了煤中水溶态元素的可能成因及其影响因素。结果表明:新疆东部不同矿区煤中水溶态元素含量和组合模式都存在比较显著的差异,其含量差异可以达3倍左右,组合模式方面,既有Cl-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型,也有SO_(4)-Na·Ca型和SO_(4)·HCO_(3)-Na型等其他类型组合分布。各种水溶态离子比值参数显示,煤中水溶态离子之间发生过离子交换作用。新疆高碱煤的形成是一个目前仍在发展中的现代地质作用过程,地表盐岩和土壤中水溶态离子随地下水下渗逐步进入煤层而导致高碱煤形成的可能性极大,且过程比较复杂。受离子交换作用和沉淀作用等因素影响,煤中碱金属、碱土金属和氯、硫等元素的相互结合形态、赋存状态变得更加复杂,但水溶态仍是主要形式。

准东煤田大井矿区B_(1)煤中水溶态离子分布及赋存特征

目前,对煤中碱/碱土金属的研究主要以单个元素的赋存状态和迁移行为为主,煤中多种水溶态离子组合模式、可能来源及其对煤利用的影响缺乏系统的研究。为此,采用溶滤实验的方法,系统测定大井矿区煤中水溶态离子的含量及其沿煤层埋深方向的变化,分析大井矿区煤中水溶态离子的分布及其在煤中的组合形式。采集准东煤田大井矿区煤层钻孔样品、顶板样品及地表土壤样品,以样品中水溶态离子为主要研究对象,通过煤质特征分析和溶滤实验,综合运用离子含量比值分析、Piper三线图等方法,研究了煤中水溶态离子的分布及赋存特征。结果表明:大井矿区煤中水溶态离子含量总体相对较高;水溶态Na^(+),Ca^(2+),Mg^(2+),SO^(2-)_(4)等离子在煤层顶部含量较高,随着煤层埋深的增加含量呈明显降低趋势,到一定层位后,其含量基本趋于稳定;煤中水溶态Cl-纵向分布比较均匀,在下部煤层中含量略低;HCO^(-)_(3)随煤层埋深增加在中下部煤层中含量略有升高,但不显著。上部煤层中水溶态离子组合以SO_(4)-Na·Ca型和SO_(4)·HCO_(3)-Na型为主,下部煤层中水溶态离子组合以HCO_(3)·SO_(4)-Na型为主,整个煤层呈现出随埋深增加煤中水溶态离子组合由SO_(4)-Na·Ca型转化为HCO_(3)·SO_(4)-Na型的特点。煤中水溶态离子可能来源于地表盐碱土,地表土在地表水淋滤及地下水作用下对煤中水溶态离子进行补给,补给过程中煤中水溶态离子含量受到吸附、离子交换、分解氧化等物理化学作用的影响,使得煤中水溶态离子在不同层位分布和赋存特征上具有较显著的差异。研究准东煤田大井矿区煤中水溶态离子进入煤中的地下水动力学模式,硫酸盐和碳酸盐等矿物形成的次序及其地球化学机理,以期科学全面认识高碱煤中水溶态离子的成因,进而促进高碱煤的清洁高效利用,是下一步的工作重点。

ICP-MS法测定砂糖橘皮中水溶态铬镍铜锌镉铅问题探讨

铬、镍、铜、锌、镉、铅(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)是生物样品检测中常测的金属元素,目前对这6种元素的检测通常是对各元素的总量进行样品的制备和测定,对金属元素的形态分析方法较少。实验采用纯水浸提砂糖橘皮样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-Ms)测定砂糖橘皮中水溶态铬镍铜锌镉铅的含量。文中分别对样品提取温度,仪器在线内标回收率等问题进行了分析探讨,并且将测定结果与样品中各元素的微波消解总量做了对比分析。

陕南土壤中水溶态硒、氟的含量及其在生态环境的表征

以陕南早古生代地层上发育的土壤为材料,研究土壤中水溶态硒、氟的含量及其与总量、土壤pH值之间的关系,探讨土壤水溶态硒、氟含量在生态环境中的表征作用.结果表明,陕南土壤中水溶态硒、氟的平均含量分别为0.012μg·g-1和0.87μg·g-1,土壤中水溶态硒、氟的含量同其总量之间都存在着显著的正相关关系;在供试土壤pH范围内(5.10—7.52),水溶态硒的含量随pH值的增加先降后升,水溶态氟随pH值的增减而同步增减,其相互间的关系均可用函数方程式定量表达.水溶态硒含量能较好地表征陕南的高硒生态环境,水溶态氟可作为生态系氟质量状况的一个指标,但其指示作用又囿于地域空间的限制.

4-氯苯酚在水溶液中的光化学反应(Ⅰ)单线态氧和自由基的产生

在模拟太阳光照射下，４氯苯酚（４ＣＰ）浓度迅速降低，反应过程对应着产生大量的单线态氧和自由基．金属离子Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋能够加速这一过程，尤以Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋的影响更明显；在模拟太阳光照射下，向４ＣＰ体系加入的富里酸（ＦＡ），对４ＣＰ浓度降低略起抑制作用，这表明二者之间存在相互作用．但当再加入金属离子Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋、Ａｌ３＋后，能够加速４ＣＰ浓度降低，尤以Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋的影响更显著．

不同氮肥水平对黄瓜产量、土壤硝态氮累积及土壤水溶液硝态氮含量的影响

通过在北京通州区的肥料定位试验,研究了不同施肥量对黄瓜产量、土壤硝态氮累积量及土壤水溶液硝态氮累积量的影响。结果表明,施氮量为260 kg/hm2时,达到作物最高产量,并取得最佳经济效益,从而确定该施肥量为最佳氮肥投入量;通过对不同施肥量条件下土壤NO3-N累积量的研究,将该研究区土壤对氮肥环境容量确定为N一年260 kg/hm^2;通过测定作物收获后0-90 cm土壤硝态氮累积量能够有效反映对当茬作物的施肥量水平;土壤0-90 cm水溶液NO3^--N浓度随着氮肥投入量的增加而增大;作物收获后0-90 cm土壤水溶液中NO3^--N含量与其土壤NO3^--N含量具有显著相关性;通过对0-90 cm土壤水溶液硝态氮含量的测定,能有效反映不同施肥水平对地下水的污染潜力。

离子色谱法检测土壤样品水溶态中的七种阴离子

采用离子色谱法测定土壤样品水溶态中的F-、Cl-、NO2-、SO24-、Br-、NO3-、PO34-。通过优化提取条件,得出最优条件下7种阴离子的加标回收率为94.4%～102.5%,精密度为3.1%～4.6%。对实际样品进行测试,结果表明,该方法适用于土壤样品水溶态中7种阴离子的定性、定量分析。

酸沉降影响下春季庐山森林生态系统水溶态氮的分布及其动态

对1998 年春季庐山森林生态系统中降水、透冠水、茎流水、土壤渗漏水和沟水的水溶态氮(NH+4 -N、NO-3 -N、NO-2 -N) 进行了观测和分析研究。结果表明, 庐山酸雨pH值较1993年升高, 总氮亦有所增加; 系统中氮流通量加大, 输入量大于输出量。土壤尚能有效缓冲大气氮沉降; 氮的输出量中, 以灯台树(Cornusccontroversa)和山胡椒(L.glauca)为主的阔叶林系统多于以日本柳杉(Cryptom eria japonicum ) 为主的针叶林系统; 阔叶林较针叶林更有效地抵抗酸沉降。氮的分布及其动态表明阔叶林生态系统对酸沉降具有较强的缓冲能力。

中国东部主要入海河流河口区地球化学特征：理化指标与水溶态元素浓度

河水理化性质和元素组成特征直接影响到水体利用功能,入海河流元素输送量对近岸海洋生态环境具有重要影响。在中国东部33条入海河流下游河段或河口区布设了水地球化学调查点,分别在2007年夏季(丰水期)、2007年底—2008年初(枯水期)采样并测定了河水酸碱度、电导率值以及溶解态常量和微量元素浓度。研究表明,多数北方河流水体酸碱度、电导率值以及常量元素浓度高于南方河流,与中国土壤及其常量元素组成的南北分带相吻合,反映了我国南北气候分带对河水地球化学特征的控制作用,推断少数河流酸碱度、电导率和常量元素浓度的异常分布与海水混合作用、人为污染等作用有关;部分河流水体中微量元素浓度背离于区域正常浓度,其原因一是与区域地球化学背景有关,二是与城市污染影响有关,通过对比部分城市上、下游水体元素浓度证实城市污染的影响;研究认为丰水期易溶元素Na、Ca、K、Zn、Se浓度较低反映了大量降水的稀释效应,而丰水期河水Al、REE、Fe、Pb、Tl等元素浓度明显高于枯水期,主要与丰水期暴雨形成的地面径流携带大量胶体颗粒进入地表水有关。

不同植茶年限土壤团聚体全氟和水溶态氟的分布特征

为弄清土壤团聚体全氟和水溶态氟含量对植茶年限的响应特征,采用野外实地调查和室内分析相结合的方法,以植茶16、23、31、53 a土壤为研究对象,开展不同植茶年限对土壤团聚体全氟和水溶态氟含量分布特征研究。结果表明:土壤全氟和水溶态氟含量均随粒径的减小而升高,且主要分布于<0.25 mm粒径团聚体,分别为444.40~566.98 mg·kg-1和0.80~1.22 mg·kg-1;随植茶年限的延长,各粒径团聚体全氟和水溶态氟含量均逐渐升高,且0~20 cm土层高于20~40 cm土层;土壤团聚体对全氟和水溶态氟的贡献率分别有48%~73%和46%~70%来自>5 mm粒径团聚体。随植茶年限的延长,>5 mm粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的贡献率均先升高后降低,且在植茶23 a时最高,可达68%~73%,而其他粒径团聚体则呈相反的趋势。不同粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的保持和供应能力存在明显差异,全氟和水溶态氟有向小粒径团聚体富集的趋势。随植茶年限的延长,土壤团聚体全氟和水溶态氟逐渐增加呈表聚特征,其中<5 mm粒径团聚体对土壤全氟和水溶态氟的累积作用在植茶23 a后更为明显。因此,在茶园生产管理上,应注意植茶23 a后茶园0~20 cm土层水溶态氟含量的变化,以降低土壤氟进入茶叶的风险,服务于茶叶产品质量安全。

磷酸二氢钙和氯化钾对尿素处理的黄泥土水溶性铵态氮和硝态氮的影响

农业生产中氮磷钾肥大量施用且经常共同施用是普遍现象,氮磷钾在土壤中的相互作用对养分的迁移、转化、吸收和代谢有着深远影响。为明确磷钾肥对土壤中氮的迁移转化的影响,采用室内培养法,研究了田间持水量条件下磷酸二氢钙、氯化钾对尿素处理的太湖黄泥土中水溶性铵态氮和硝态氮的影响。结果表明,尿素施入土壤后,随着培养时间的延长,土壤中水溶性铵态氮含量下降,硝态氮含量升高,两者之间存在着显著相关性。磷酸二氢钙显著降低了培养初期土壤水溶性铵态氮含量,并显著提高了培养初期土壤硝态氮含量。氯化钾增加了培养前中期尿素处理土壤水溶性铵态氮含量,但抑制了尿素处理土壤培养中后期硝态氮的含量。在低氮处理条件下,磷酸二氢钙、氯化钾和尿素一起施用造成培养初期铵态氮含量的下降,但在高氮处理条件下,三者一起施用使培养前期土壤水溶性铵态氮含量上升。磷酸二氢钙、氯化钾和尿素一起施用使培养初期土壤硝态氮含量上升,而使培养中后期土壤硝态氮含量降低。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中水溶态和可交换态锑(Ⅲ)和锑(Ⅴ)

在0.10 mol/L酒石酸介质中,采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中水溶态和可交换态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)。以氢气发生器为氩-氢火焰提供氢气,明显降低了硼氢化钾浓度,改善了测定检出限。考察了酒石酸掩蔽Sb(Ⅴ)的量及共存干扰元素的允许量。方法检出限Sb(Ⅲ)为0.026 ng/L,总Sb为0.019 ng/L。加标回收试验表明,方法准确、可靠。

氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中水溶态砷(Ⅲ)和砷(Ⅴ)

以氢气发生器为氩-氢火焰提供纯净、稳定的氢气,原子荧光光谱法测定土壤中水溶态和可交换态Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)已有应用,本研究进一步将此方法用于测定土壤样品中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)。在0.3mol/L NaH2PO4-Na2HPO4缓冲液中,采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定土壤中水溶态As(Ⅲ)和总砷的含量,通过差减法计算As(Ⅴ)的含量。实验考察了0.02～0.4 mol/L NaH2PO4-Na2HPO4对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)测定的影响,结果表明0.3 mol/L NaH2PO4-Na2HPO4可以有效掩蔽As(Ⅴ)。As(Ⅲ)的检出限为2.92 ng/g,总砷的检出限为2.35 ng/g;As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的加标回收率分别为96%～104%和101%～103%。本方法不再依靠化学反应产生氢气来点燃并维持氩氢火焰,可在发生氢化反应的任何介质中测定砷,且不需要考虑酸度问题。方法操作简便,准确度高,能满足大批量样品分析要求。

HG-AFS测定土壤水溶态、可交换态Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)

硒的形态分析 (含价态 )在环境、生命科学以及食品、医药卫生方面具有重要意义 .为了了解土壤水溶态和可交换态中硒具体价态以及相关价态含量 ,通过实验优化了氢化物发生原子荧光光谱法测定条件 ,直接测定Se(Ⅳ )和定量还原后测总无机硒 ,差减法测得Se(Ⅵ )量 .对两种供试土壤的水溶态和可交换态硒存在的价态及含量进行了报道 。

喀斯特地区黄壤和石灰土剖面土壤水溶性有机碳和易氧化态碳的比较研究

土壤水溶性有机碳（SWOC）浓度和通量是土壤环境变化的敏感指标, 可反映环境条件的变化, 是土壤微生物活动能源和土壤养分的驱动力。本研究以喀斯特地区两种典型的土壤, 即石灰土和黄壤剖面为研究对象, 通过测定土壤属性、有机碳和活性有机碳的空间分布, 探讨了喀斯特地区石灰土和黄壤有机碳（SOC）和活性有机碳动态变化及影响因素。研究结果显示：土壤有机碳含量变化规律为黑色石灰土＞黄壤, 黄色石灰土与黄壤差异不明显；土壤水溶性有机碳（SWOC）含量变化为黑色石灰土＞黄壤＞黄色石灰土, 百宜黄壤乔木林剖面土壤水溶性有机碳占总有机碳的比率最高, 达0.040%（25℃）和0.527%（70℃）, 清镇黑色石灰土剖面最低, 仅0.016%（25℃）和0.255%（70℃）；五个剖面冷水（25℃浸提）土壤水溶性有机碳与土壤总有机碳含量间的相关性以及热水（70℃浸提）土壤水溶性有机碳与土壤总有机碳间的相关性均达极显著水平；石灰土易氧化态碳（SROC）含量大于黄壤剖面, 不同土壤剖面易氧化态碳占总有机碳的比例变化为39.35%～53.95%, 总体上远大于水溶性有机碳占总有机碳的比例。五个典型剖面的土壤水溶性有机碳和易氧化态碳含量在剖面上的分布反映了植物残体的输入及在土壤中的分解累积特征和喀斯特地区剖面侵蚀和土壤成土过程中土壤活性有机碳的动态变化。

城市污泥中水溶态镉的研究

将城市污泥区分为水溶态、胶体、生物絮凝态和颗粒态四种组分。用方波阳极溶出伏安法对其中具有直接毒性和生物有效性的水溶态Cd进行了分析,结果表明:水溶态Cd的含量为0.21mg/kg,其中电化学活性态含量较多占52.7%,可交换态含量较少占14.9%;两种形态Cd的含量随浸提时间和温度的变化基本一致并且呈一定的规律性。利用方波阳极溶出伏安法测定城市污泥中水溶态痕量金属有很高的灵敏度,检测限可低至10-10mol/L,并且在一定程度上能获得与金属毒性的一致性。

糙米中总硒及水溶态和可交换态硒的测定(英文)

用DAN荧光法测定硒含量的研究表明 ,施加硒肥的糙米中总硒的质量分数为 0 .0 75× 10 - 6 ,水溶态与可交换态硒的质量分数为 0 .0 2 0× 10 - 6 ,明显高于未施加硒肥的糙米中总硒的质量分数值 0 .0 4 5× 10 - 6 及水溶态与可交换态硒的质量分数值 0 .0 10× 10 - 6 .这说明对于缺硒地区的水稻培育 。

微波密闭增压浸提柑桔园土壤中水溶态硼

提出了在微波炉加热用水提取土壤中水溶态硼的处理方法,采用的辐射功率为1.36kW,加热提取过程分先后两步:①在0.1MPa压力下加热90s,②在0.2MPa压力下加热125s。从某柑桔园中采得土壤样品12个,分别按回流浸提法和微波消解法提取其水溶态硼并用石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定其含量,两种提取方法所测结果的一元回归方程的相关系数为0.991,对该回归方程斜率和截距进行t检验,表明两种方法所得的水溶态硼量之间无显著差异(置信水平95%)。取同一试样5份,分别按所述方法提取其水溶态硼并按GF-AAS法测定,计算分析结果的相对标准偏差(n=5)为3.4%(微波消解法)和5.7%(回流浸提法)。

聚合物水溶液基泡沫在多孔介质中非稳态流动的数值计算

在用幂律模式来描述聚合物水溶液基泡沫液相流变性的基础上,建立了聚合物水溶液基泡沫在多孔介质中一维非稳态流动的数学模型。给出了聚合物水溶液基泡沫在多孔介质中非稳态流动的数值计算方法;并以聚丙烯酰胺水溶液基泡沫为例,对其在Boise岩心中一维非稳态流动的压降、含液饱和度、流动泡沫平均密度分布以及压降与无因次注入时间的关系进行了数值计算与分析。