三峡地区早寒武世海水氧化还原环境的变化——来自罗家村剖面碳同位素解耦的证据

新元古代晚期到寒武纪早期是地球历史上生命演化和环境变化的重要转折期,此期间深海被认为广泛缺氧,而表层海水存在重大氧化还原环境的波动。选取宜昌三峡地区罗家村剖面下寒武统岩家河组、水井沱组为研究对象,基于生物地层学和无机碳同位素地层学对比,岩家河组、水井沱组分别对应纽芬兰统幸运阶至第二阶和第二统第三阶。根据此时间框架,系统研究了无机碳同位素和有机碳同位素解耦对水体氧化还原环境转变的响应。研究显示,海侵过程中底部缺氧水体的上升为初级生产力提供了充足的营养元素和生物必需微量元素,净生产力的提高导致了水体氧化还原环境的变化。光合作用产生的氧气使得表层海水处于暂时充氧的环境,这部分溶解氧随着溶解有机碳(DOC)储库的氧化而逐步消耗,海洋缺氧面积逐渐增加,有利于有机质的保存。底水上涌将深部缺氧水体中的DOC输入到表层水体,此氧化环境下DOC的持续氧化,导致形成的自生碳酸盐岩贫^(13)C,而早寒武世海水中容量可观的DOC库缓冲了δ^(13)C_(org)的变化,最终表现为早寒武世第二期—第三期过渡时期的碳同位素解耦现象。

海山铁锰结壳中反映环境氧化程度的新指标

铁锰结壳形成于氧化环境,其形成环境氧化程度的变化通过对氧化程度敏感元素Co记录在结壳壳层中.在较准确定年的基础上,对三块太平洋结壳用电子探针进行剖面原位高分辨率主要元素含量测定,得到其Co/(Fe+Mn),Co/(Ni+Cu)的剖面变化曲线,并通过与前人太平洋底栖有孔虫δ18O曲线的对比研究发现,这两个指标能够较好地反映结壳形成环境氧化程度的变化,它们所反映的环境氧化程度变化与太平洋底栖有孔虫δ18O曲线所反映的渐新世以来太平洋底层水的温度变化十分相似,反映了渐新世之后结壳形成环境主要是由南极底层流(AABW)的活动带来的富氧底层水控制的,而渐新世之前却不是.同时也说明结壳形成环境氧化程度对结壳的形成及其中Co含量起到明显的控制作用,从而较好地解释了结壳新壳层中Co含量随着年龄的降低而增高的现象.

沉积矿床中重要(变价)金属元素与古海洋环境关系综述--以新元古代-早古生代扬子板块周缘为例

对氧化—还原敏感元素和生命必需元素地球化学性质和相关沉积矿产形成机制及其时空分布特征的分析、总结和归纳,有助于对古海洋环境演化与相关沉积矿产形成关系的深入认识,这对沉积矿床学理论的发展具有重要意义。新元古代南华纪—早古生代早志留世,扬子板块周缘黑色岩系中依次沉积了举世瞩目的南华纪锰矿、震旦纪—早寒武世沉积磷块岩、早寒武世重晶石矿、镍—钼—钴多金属矿、钒矿和早志留世铀矿的完整沉积矿床系列,不同时代地层、同一时代不同沉积环境地层赋存不同类型的沉积矿产,有必要对其成矿机理进行系统研究、总结和归纳。笔者等在对氧化—还原敏感金属元素、生命必需元素和海底热液元素等元素地球化学性质综述的基础上,兼论了它们在结合黄铁矿矿物学对氧化—还原环境、生物生产力和盆地限制性分析方面具体作用;进一步结合新元古代—早古生代扬子板块古环境演化特征,对扬子板块周缘特定时代中特定沉积矿产的分布、成因机理进行分析、总结和归纳;最终得出扬子板块周缘相关沉积矿产,是在全球氧化事件、冰期—间冰期、Rodina大陆裂解大背景下,海洋中成矿金属元素得到长期积累,在特定时代区域性海水—海底热液—生物作用(根据不同矿种各有侧重)影响下,在相关重要元素地球化学性质的控制下、局部区域特殊氧化—还原环境的控制下形成的特定矿产的初步认识。最后,结合相关沉积矿床研究中存在的问题,提出下一步解决方案与展望。

侵蚀性二氧化碳强腐蚀条件下桩基及基础防腐

根据《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046-2018要求,侵蚀性二氧化碳环境被定义为强腐蚀环境,在此环境下,规范要求桩基宜选用预制钢筋混凝土桩、可选用预应力高强混凝土管桩、预应力混凝土管桩,不建议采用钢筋混凝土灌注桩。但是现实情况中,部分工程项目由于特殊的地质条件原因导致部分土层难以穿透,或打桩位置在既有建、构筑物附近,挤土效应明显的管桩施工会导致已有建、构筑物产生倾斜变形、墙体裂缝、基础扰动等一系列问题,不适合采用预制桩。因此,桩基型式的选择陷入两难的境地。而且对于强腐蚀的环境,基础防腐做法也更为严格,会极大程度地提高造价、增加施工难度。本文以特定项目为研究背景,从侵蚀性二氧化碳反应机理、规范发展历程、实践工程经验等方面,给出侵蚀性二氧化碳强腐蚀条件下,桩基选型建议和基础防腐做法。

氧化环境对油松花粉保存影响实验研究

花粉保存能力差异是影响花粉谱准确性的重要因素之一,采用KMnO4溶液和HNO3溶液作为氧化剂,模拟自然环境氧化条件对油松花粉保存影响情况。结果表明:同一KMnO4溶液浓度条件下,随时间延长油松花粉完好率呈下降趋势;浸泡相同时间,随KMnO4溶液浓度增大油松花粉完好率亦明显下降.经68%HNO3溶液浸泡18 h后,残留的完好花粉外壁变薄,纹饰变模糊,24 h后花粉几乎完全被溶解.一般认为油松花粉保存能力较强,而经2%KMnO4溶液和68%HNO3溶液处理后,发现在短时间内就足以使油松花粉大量破碎或溶解,表明氧化环境对油松花粉保存影响强烈.氧化环境对油松花粉腐蚀作用强于碱性环境.

环境友好氧化剂催化氧化合成己二酸研究进展

综述了以环境友好的氧气(或空气)和过氧化氢为氧化剂催化氧化法合成己二酸的研究进展,并介绍了目前正在开发的生物催化法合成己二酸的新工艺。

弓长岭富铁矿氧化还原环境的形成机制

通过分析弓长岭二矿区铁矿中变质矿物与铁矿物的组合规律,特别是石墨、堇青石和铁铝榴石这三个矿物,分析得出该矿区中的石墨是原始泥质沉积物经区域变质作用形成的.通过物理化学计算得出铁氧化物在纯水条件下的赋存形式是赤铁矿,在石墨存在的条件下,铁氧化物的赋存形式是磁铁矿.由该地区部分赤铁矿与磁铁矿紧邻的关系得出由纯水离解产生的O2具有很低的活跃性,并由此观点解释了该矿区以及鞍本地区出现的"两头大,中间小"的有趣现象以及该矿区地下500 m假象赤铁矿产生的原因.

渤海南部沉积物中的活性铁及氧化还原环境

研究了渤海南部沉积物中的活性铁、沉积物粒度、氧化还原环境及其关系。结果表明 ,沉积物中的活性铁与沉积物颗粒度大小关系不大 ,河流输入物对沉积物活性铁浓度有重要影响 ,沉积物中活性铁与其氧化还原环境有密切关系。

渤海沉积物中的"活性铁"与其氧化还原环境的关系

应用2001年12月航次所取得的渤海三个典型区域沉积物柱状样品,用5%HCl浸取溶解自然粒度下的沉积物,测定了其中的Fe3+、Fe2+、Fe3+/Fe2+值,探讨了其分布特征及其与沉积物氧化还原环境的关系。结果表明Fe3+在整个研究海域均是从表层向下逐渐递减的,Fe2+在辽东湾是从表层向下逐渐减小的,而在其他海域是逐渐增加的。沉积物的上层(约50cm厚)Fe2+含量变化复杂。一些柱状样Fe2+含量随深度的增加而降低,可能除与沉积物来源有关外,还与"活性铁"的总量有关,"活性铁"含量在垂直方向上随深度而降低。从"活性铁"与Fe3+/Fe2+判断,所研究的渤海区沉积环境以弱氧化环境为主,局部地区为还原环境。

48ka以来日本海古生产力和古氧化还原环境变化的地球化学记录

通过对日本海Ulleung盆地KCES-1孔元素地球化学分析,探讨了过去48 ka以来日本海古生产力和古氧化还原环境的变化规律和影响因素。多种替代指标质量累积速率（总有机碳、CaCO3,磷、过剩钡、镉含量）显示日本海古生产力自48 ka以来发生了显著的变化。在48~18 ka低海平面和有限的水体交换导致表层水古生产力相对较低。在18~11 ka随着海平面的上升,富营养盐水团（亲潮和东海沿岸流水团）的流入导致古生产力逐渐增大,在12.6~11.5 ka古生产力达到最大值。在全新世对马暖流成为影响古生产力变化的重要因素,并且自5 ka以来古生产力保持相对稳定。古氧化还原替代指标（总有机碳、钼、铀、锰、碳与硫含量之比、自生铀、自生钼含量）显示在12~9 ka日本海底层水可能为无氧环境。古生产力高和底层水体有限的交换是诱发底层水缺氧的主要因素,而这又与全球气候变化和海平面变化有关。

长江口及其邻近海域表层沉积物中氧化还原敏感性微量元素的环境指示意义

对长江口及其邻近海域表层沉积物和底层悬浮体中氧化还原敏感元素分布规律和富集特征进行了分析与研究。结果表明氧化还原敏感元素在研究区具有明显的"离岸富集"特征,去除粒度效应、陆源碎屑来源组分和有机质的吸附作用等因素的影响之后,氧化还原敏感元素仍显示出在缺氧区的富集。通过同一站位底层悬浮体和沉积物中氧化还原敏感元素含量的分析比较,发现底层水缺氧是导致氧化还原敏感元素Mo、Cd、V等在沉积物中富集的主要原因。Mo、Cd、V等元素的不同富集程度可用来反映缺氧区的缺氧程度。因此,Mo,Cd,V等RSE在长江口外缺氧区及其邻近海域具有氧化还原环境指示意义,可以指示长江口外缺氧区的存在与大体范围,并可在一定程度上用来衡量缺氧区的缺氧程度。U理论上虽然也对环境的氧化还原条件敏感,但由于受陆源碎屑来源组分的影响较大,在长江口外缺氧区的富集并不明显,因此U在研究区不具有氧化还原环境指示意义。

黄河口外沉积物氧化还原环境的表征

为了评价黄河口外石油开发区沉积物的氧化还原特征,本文根据2002年9月航次所取得的黄河口外41个柱状沉积物样品,研究了该区沉积物氧化还原特征参数Fe3+,Fe2+ Fe3+/Fe2+及Eh,Es和有机碳、氧化还原度(ROD)等的分布特征,以及这些参数之间的相关关系.研究表明,Fe3+,Fe2+,Fe3+/Fe2+及Eh,Es和有机碳、氧化还原度(ROD)等在表层沉积物中各站之间的差别不大.Fe3+和Fe-在0～40 cm深度范围内变化比较复杂,40 cm以后变的相对比较稳定.而Eh和Es有随深度减小的趋势,ROD在整个研究区都小于1,有机碳的含量高于整个渤海的平均值.综合所有氧化还原特征参数的特征,可确认该区沉积物的氧化还原环境为还原性,该还原性特征主要是由有机碳控制的,而活性铁的贡献不明显.

氧化环境中碳粒的弱反应研究

本文探讨了氧化环境中相对静止的碳粒在偏离冻结流情况下的解。最终目的是得到当Ｄａｍｋｏｈｌｅｒ数Ｄｇ在［０，∞）范围内时的燃烧率值。当Ｄｇ→０时，空间气相反应速率为０，气相处于冻结状态；当Ｄｇ略有增加但为有限值时，空间发生弱气相反应，且此反应被限制在靠近粒子表面一薄层区域内。随着Ｄｇ增大，气相反应逐渐变强。当Ｄｇ达到最大临界值Ｄ０ｇ时，空间气相着火，此时不再属于弱气相反应。文中采用大活化能渐近法导出了弱气相反应条件下燃烧率与冻结流情况下燃烧率之间的关系，并讨论了温度与空间气相组分在弱反应条件下相对于冻结流情况下的偏离解。

白藜芦醇对氧化应激环境中人脐静脉内皮细胞衰老和增殖及凋亡的影响

目的探讨在氧化应激环境中人脐静脉内皮细胞(HUVEC)衰老、增殖及凋亡受白藜芦醇的影响。方法选择生长良好并处于对数生长期的HUVEC并分为3组,对照组细胞正常生长繁殖,过氧化氢组加入100μmol/L过氧化氢,过氧化氢+白藜芦醇组加入100μmol/L过氧化氢+50μmol/L白藜芦醇。计数HUVEC细胞经过β-半乳糖苷酶染色之后的阳性细胞数,应用Modifit软件模拟检测不同周期细胞比例,应用流式细胞仪检测3组细胞凋亡情况。比较3组细胞衰老率,G1期、G2/M期和S期的细胞比例及细胞凋亡率。结果过氧化氢组的细胞衰老率、细胞凋亡率均高于对照组[(76.8±5.3)%比(26.0±2.3)%;(9.4±1.0)%比(4.9±0.6)%],过氧化氢+白藜芦醇组的细胞衰老率和细胞凋亡率[(36.9±3.6)%、(5.7±0.7)%]均低于过氧化氢组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。过氧化氢组G1期的细胞比例高于对照组,而G2/M期、S期的细胞比例均低于对照组;过氧化氢+白藜芦醇组G1期、G2/M期的细胞比例低于过氧化氢组,而S期的细胞比例高于过氧化氢组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论白藜芦醇可以促进氧化应激环境中HUVEC增殖,同时又可以抑制其衰老与凋亡,白藜芦醇可以保护氧化应激环境中的HUVEC。

氧化还原环境对污水土地处理系统的影响

不断变化的氧化还原环境,使污水土地处理系统具有了对污染物特别是氮及有机物的独特净化机理及良好的处理效果。对污水土地处理系统而言,氧化还原环境是影响甚至控制污水处理效果的一个重要因素。了解不同氧化还原环境中各种污染物的存在状态、转化机理、处理效率,通过有效途径改善土壤的氧化还原环境,有助于提高系统的处理效率,加快实现污水的无害化、资源化。

康滇古陆西侧早志留世古海洋氧化-还原环境及优质烃源岩发育模式--以盐源地区CYD2井为例

在系统的地质调查和沉积学、地球化学研究的基础上,以康滇古陆西侧盐源盆地南缘CYD2井龙马溪组为研究对象,探讨早志留世古氧化还原环境、古水文条件、热液影响及有机质富集因素,总结优质烃源岩发育模式,为该区优质烃源岩预测提供基础。研究表明:盐源地区优质烃源岩发育于龙马溪组下部(L1~L3),经历了由初期(L1)滞留程度较高的硫化环境到晚期(L5)较开阔氧化环境的演化过程;且在志留纪早期古海洋遭受了强烈的热液活动影响,表现为轻稀土元素显著富集,Ce略有亏损,Eu显著富集。康滇古陆早期构造演化造成了强烈的热液活动和差异隆升,控制盐源地区龙马溪初期古海洋氧化还原特征及海盆局限程度,与海平面持续上升共同控制了盐源地区志留纪龙马溪期古海洋环境及优质烃源岩的形成和分布。

氧化环境中炭粒燃烧偏离平衡流解

探讨氧化环境下相对静止的炭粒在偏离平衡流情况下的解．当Ｄｇ降为有限值时，燃烧偏离平衡流，火焰锋面变厚，火焰位置有所偏离；此时燃烧速率取决于表面两个多相反应和空间气相反应．随着Ｄｇ降低，燃烧率下降；当Ｄｇ低于一临界值Ｄ０ｇ时，空间气相反应不再发生．

渗滤液污染地下氧化还原环境与污染物衰减研究

通过土柱实验研究垃圾渗滤液污染地下氧化还原环境的分带现象与污染物的衰减规律。实验结果表明:垃圾渗滤液污染晕中出现了3个顺序氧化还原带,依次为铁还原带、硝酸盐还原带和氧还原带,各带标志性物质Fe3+、NO2-和O2的最高质量浓度分别为14.81、1.41、5.8mg/L;COD与NH4+-N在监测区间内呈现出相似的衰减规律,随距离的增加浓度降低,随时间的推移浓度升高,COD初期最高去除率达76.8%,后期降到50.0%;NH4+-N初期最高去除率达98.1%,后期降到90.2%。

单颗粒燃料滴在高温氧化环境中着火规律的研究

本文在前人对单个油滴着火规律研究的基础上，通过分析着火过程中油滴周围气相温度场、浓度场的特点，提出了油滴着火的分区反应模型，得到了直观的着火条件解析表达式。在此基础上，预报的临界着火温度与环境氧浓度的关系，与实验结果符合得很好。另外，用这个着火条件结合油滴加热过程的分析计算，得到了着火延迟时间与各因素的关系，与实验结果对比，证明了这种分区近似法是一种预报、分析油滴着火过程的较简单、准确的方法。

灭菌处理对不同氧化还原环境下含硫煤矸石中污染物释放的影响

为评价微生物在不同氧化还原环境下对含硫煤矸石中污染物释放的作用,通过设置氧化处理、氧化灭菌处理、还原处理和还原灭菌处理4组处理方式对煤矸石进行连续浸提实验,并测定0、1、3、6、9d后各处理煤矸石浸出液的pH、电导率(EC)、氧化还原电位(Eh)、总溶解性固体(TDS)、金属离子(Fe3+、Mn2+、Cu2+、Zn2+)和阴离子(SO2-4、F-)等特征污染指标。结果表明:氧化环境下,灭菌处理能抑制煤矸石氧化酸化,提高煤矸石浸出液的pH,降低浸出液EC、TDS,并明显降低煤矸石浸出液中Fe3+的溶出浓度,对Mn2+、Cu2+、F-和SO2-4等特征污染离子的溶出也有一定的抑制效果,且随着浸提时间的延长,这种抑制效应日趋加强;而还原环境下,灭菌处理却在一定程度上减弱了还原环境对煤矸石中污染物释放的抑制作用。综上表明,灭菌与否对不同氧化还原环境下含硫煤矸石污染物的释放有重要影响。因此,可以通过工程手段调控矿山环境中微生物活性或类群,对含硫煤矸石污染进行有效的原位控制或治理。