黄河沉积物稀土元素地球化学特征

本文以黄河口和小浪底水库表层沉积物、利津水文站悬浮沉积物为研究对象,在分析其物质组成特征的基础上,研究了稀土元素(REE)的含量、配分模式、分异特征及其制约因素,探讨了黄河沉积物REE的物源示踪意义。结果表明,黄河口和小浪底水库表层沉积物、利津水文站悬浮沉积物稀土元素总量(∑REE)平均值分别为178.16×10^(-6)、181.38×10^(-6)、158.26×10^(-6);三种沉积物REE的上地壳标准化配分模式均为轻稀土富集的略右倾模式,轻稀土的分异程度与黄土相比较高,而重稀土未出现明显分异;Eu和Ce相对于上陆壳物质REE没有发生明显分异;黄河口表层沉积物REE配分模式和分异程度与利津站悬浮沉积物相似度较高,而与小浪底水库沉积物略有差异。黄河口沉积物中的∑REE除受到源岩和沉积物粒度的显著影响外,主要与碳酸盐、磷酸盐及Fe-Mn氧化物等矿物和物质相结合。黄河沉积物REE分异显著弱于长江沉积物,造成两者差异的因素主要为源岩不同导致的沉积物组成的差异,这可作为两类沉积物识别的重要标志。本研究结果可为进一步认识现代黄河沉积物REE组成特征及其示踪意义提供依据。

多离子体系中黄河沉积物对重金属的竞争吸附研究

以黄河包头段上游清洁河段的沉积物为吸附剂 ,以Pb2 + 、Cu2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 4种离子的混合溶液体系为吸附质 ,开展了重金属离子在黄河沉积物中的竞争吸附及其影响因素等实验研究。结果表明 ,混合溶液体系中不同离子间的吸附竞争有显著的拮抗或协同效应关系 ,4种重金属离子在黄河沉积物中竞争吸附的能力依序为Pb2 + ≥Cu2 +>Zn2 + ≥Cd2 + 。

黄河沉积物中多环芳烃的分布特征及来源分析

根据黄河干流和支流沉积物中多环芳烃(PAHs)的含量,分析了PAHs分布特征。结果表明,黄河支流沉积物中PAHs污染明显大于干流,其顺序为依洛河>汾河>蟒河。PAHs的种类与芳环数分布情况表明,黄河支流中的PAHs主要来源于石油烃类污染,依洛河也存在部分矿石燃料煤不完全燃烧的热解成因。沉积物有机污染物风险评价的结果表明,3条支流处于高生态风险区,对该地区的生物具有较大的不利影响。

黄河沉积物中稀土元素(REE)组成的粒度效应

依据Stokes颗粒沉降原理将黄河利津水文站和汊河清八站的表层沉积物分别提取为〈2μm，2-4μm，4-8μm，8-16μm，16-32μm和32-63μm的6个粒级，采用ICP-MS法对各个粒级沉积物的15个稀土元素进行测试。结果表明：黄河沉积物两个样品REE含量随粒度增大的变化趋势有细微差别，但总体随粒度大小呈＂高—低—高＂的不对称马鞍型分布，其中最高REE含量和最低REE含量分别位于〈4μm的粘土粒级和4-16μm细粉砂粒级中；各粒级沉积物经北美页岩标准化后，REE的配分模式一致，呈平缓的右倾型，相对富集轻稀土，明显的Eu正异常和Ce负异常。对各个粒级样品进行X射线衍射分析及体视镜下观测，石英含量随粒级增大而增加，长石在8-16μm中含量最高，在16-32μm中，碳酸岩含量最高，随着粒级增大，重矿物含量逐渐增加，黄河沉积物REE随粒度的变化特征与粘土矿物对其吸附及流域碎屑沉积物不同粒级的矿物成分密切相关。

黄河沉积物向渤海湾扩散的沉积地球化学示踪

使用ICP-AES和ICP-MS对渤海中部118°54′E左右南北向断面的表层沉积物中53种常、微量及稀土元素进行了测试,研究了其含量变化和分布特征,并进行了物质组成分析。研究表明:该区沉积物以B94站为界,南北差异明显,南部区域沉积物以黏土质粉砂为主,富集Al2O3,CaO,Fe2O3,MgO,MnO,P2O5和TiO等常量元素以及绝大多数的微量元素和稀土元素等与细颗粒黏土矿物相关的元素;北部区域沉积物以粉砂-砂为主,富集SiO2,K2O和Na2O等常量元素以及Zr,Ba,Sr,Sb和Hf等微量元素,稀土元素相对亏损。物源对比表明南部沉积物具有黄河来源沉积物特点,北部沉积物具有滦河来源特点,两者的分界大致在38°42′N附近。河口动力过程、渤海环流是影响该区沉积物扩散的主要因素。

三种氟喹诺酮类抗生素在黄河沉积物中的吸附行为

采用批平衡法研究了3种氟喹诺酮类抗生素环丙沙星、诺氟沙星、恩诺沙星在黄河沉积物上的吸附特性.结果表明：环丙沙星、诺氟沙星、恩诺沙星在沉积物中的吸附均呈现先快速增长后缓慢平衡的趋势,吸附平衡时间皆为12 h,平衡吸附量分别为88.97、76.25、54.53 mg/kg.吸附数据与准二级动力学方程有较好的拟合,反应速率常数为11.59-225.70g/（mg·h）.吸附等温线能较好地符合Henry方程和Freundlich方程,沉积物对环丙沙星和诺氟沙星的吸附能力较强,对恩诺沙星的吸附效果较差.

外源重金属离子在黄河沉积物中的竞争吸附

以黄河包头段上游清洁河段的沉积物为吸附剂,采用吸附竞争系数对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+等4种外源重金属离子在黄河沉积物中的竞争吸附进行了探讨。结果表明,当外源重金属离子浓度或体系的离子强度增加时,Pb2+、Cu2+的吸附竞争系数增大,Zn2+、Cd2+的吸附竞争系数减小;不同离子间的竞争吸附有显著的拮抗或协同效应,且此效应的显著程度随体系中离子总量的增加而减弱;黄河沉积物对4种重金属离子的吸附能力排序为:Pb2+≥Cu2+>Zn2+≈Cd2+;温度对外源重金属离子间竞争吸附的影响较为复杂。

黄河沉积物对磷酸盐吸附的固体浓度效应研究

研究黄河沉积物对磷的吸附特征.用修改的Langmuir吸附模型将黄河沉积物对P的吸附数据进行有效拟合,通过吸附实验和模型计算得到描述黄河天然沉积物对P吸附特性的参数值.研究结果表明:黄河沉积物有向上覆水释放磷的倾向;沉积物对磷的吸附存在明显的固体浓度(Cs)效应,吸附滞后角随着Cs的增加而增大,在解吸过程中表现出一定的滞后性,即不可逆性.

不同体系中黄河沉积物对La^(3+)的吸附特性

对比实验研究揭示,不同体系中La3+的吸附等温线类型差别较大,单离子体系中La3+的吸附属于典型的一级吸附模式,多离子体系中,La3+的吸附等温线呈不规则变化,用现有的等温吸附方程均不能较好拟合其等温吸附过程;不同体系中La3+的pH突跃区域无显著性差异;随温度的升高,单离子体系中,表层沉积物对La3+的吸附量增加,多离子体系中则降低;随着泥沙浓度、离子强度的增加和有机质的去除,表层沉积物对La3+的吸附量均降低,而且悬浮物对La3+的吸附量大于表层沉积物。

乌兰布和沙漠与黄河沉积物磷的形态分析

本文用改进的SEDEX方法，对乌兰布和沙样和黄河上游沉积物进行了磷的形态提取分析，研究了乌兰布和沙漠不同粒径沙洋的各形态磷的差异及其与黄河沉积物各形态磷的关系。分析结果表明乌兰布和沙样130～150μm粒径的Ca—P、De—P、Or—P都比小于63μm粒径含量小。乌兰布和沙样和黄河上游沉积物无机磷的含量远远比有机磷的要高，其顺序为Ca—P〉De—P〉Fe—P〉Or—P〉可交换态磷。原样和100-120目（130-150μm）样品的可交换磷以化学吸附为主，而250目以上（〈63μm）的样品则以物理吸附为主。

黄河沉积物中粘土矿物的结构和吸附作用

本文用X-射线物相分析、全分析、磷形态标准测试方法,通过对黄河沉积物矿物分析和其中粘土矿物界面作用特色及对磷的吸附研究,总结了一些黄河沉积物吸附动力学的机理。

黄河中下游沉积物对磷酸盐的吸附特征

研究了黄河中下游12个沉积物的临界磷平衡浓度(EPC0),以此判断沉积物是磷'源'还是磷'汇'.用修改后的Langmuir等温吸附模型对吸附实验数据进行了拟合,结果得到最大吸附容量(PAC),Langmuir吸附平衡常数(k).利用所得拟合参数通过公式计算方法得到EPC0、原有交换态磷(NAP)以及固-液分配系数Kp值并考察了环境因子(pH、离子强度)对吸附作用的影响.沉积物的EPC0均大于上覆水体中的磷浓度,沉积物有向上覆水体释放磷的能力.吸附容量与总有机碳(TOC)含量有较好的正相关关系.pH<6.0,沉积物释放磷并且随着pH增大吸附量增加很快;6<pH<9.7,P的吸附量维持在一个较恒定的水平;pH>9.7,吸附量略有增高.随着Ca2+离子强度的增加,沉积物对磷的吸附量减小.

黄河内蒙古段表层沉积物对硝态氮的吸附动力学研究

该文于2013年春季、秋季和2014年秋季3个季度在黄河内蒙古段6个采样点进行采样,在实验室模拟条件下对黄河表层沉积物对硝态氮的吸附动力学进行了研究,结果表明：（1）黄河表层沉积物对硝态氮的吸附存在固体浓度效应现象,且不可逆。（2）沉积物对硝态氮的吸附量qe与吸附时间t在5~90 min时基本呈增长趋势,到90 min后吸附逐渐稳定。（3）吸附最小值出现在托县（2013年春季）,吸附量低至9.447 0 mg/kg,吸附量最大值出现在磴口（2013年秋季）,吸附量达33.670 8 mg/kg。春季时沉积物对硝态氮的吸附量明显高于秋季,但两年的秋季的吸附差异不明显。（4）黄河表层沉积物对硝态氮的吸附动力学符合Lagergren准二级动力学速率方程。

黄河兰州段沉积物对水体中萘的吸附行为及影响

为研究典型有机污染物在黄河兰州段沉积物的吸附规律及影响,以黄河兰州段的沉积物为供试样品,选择萘(naphthalene)为代表性有机污染物,采用批量试验法研究了污染物萘在黄河沉积物上的吸附动力学、吸附热力学、初始质量浓度、p H、离子强度、粒径等影响因素以及解吸动力学.结果表明:黄河沉积物对萘的吸附动力学更符合准二级动力学模型,且吸附过程主要分为快吸附(0~4 h)和慢吸附(4~8 h)两个阶段,在8 h左右达到平衡;Freundlich模型能较好地拟合热力学吸附特征.在25~45℃的温度范围内,E(吸附平均自由能)为0.288~0.316 k J/mol(<8 k J/mol),吸附过程中,ΔGθ(吉布斯自由能)小于0,ΔSθ(熵变)与ΔHθ(焓变)均大于0,说明萘在黄河沉积物上的吸附是一个自发的混乱度增大的吸热过程,且以物理吸附为主.影响因素分析结果显示,随着沉积物粒径的增大,萘在其上的吸附量逐渐减小;增大吸附体系中的离子强度时,萘在沉积物上的吸附过程受到抑制;当萘初始浓度增大时,吸附量增加;酸性条件抑制吸附过程,碱性环境促进吸附过程;黄河沉积物对萘的解吸量远小于吸附量,存在解吸滞后现象.研究显示,萘在黄河沉积物中的吸附速率受内部扩散、表面吸附和液膜扩散的共同影响,并且吸附过程同时受到沉积物粒径和溶液的p H和离子强度的影响.

有机物对黄河水中重金属与沉积物相互作用的影响(英文)

研究了在黄河水中溶液 p H值对 Cu( )、Zn( )和 Cd( )分别与转化沙和未转化沙相互作用的离子交换率 E( % )的影响 ,并研究了当甘氨酸存在时对上述相互作用的离子交换百分率的改变 .结果表明 :当沉积物分别为转化沙和未转化沙时 ,其对重金属的吸附作用的影响是不同的 ,且实验结果与理论推测和实际是一致的 ;甘氨酸的存在对不同金属离子分别与转化沙和未转化沙相互作用的离子交换率 E( % ) -p

黄河上中游表层沉积物中硅形态分布特征

研究了黄河上中游表层沉积物中总硅和形态硅的形态分布特征,研究结果表明:①各形态硅中,IEF-Si和CF-Si的占总硅比率较低,最高的是乌拉特Y2段.IMOF-Si和OSF-Si为形态硅的主要存在形式,且二者之间存在一定的相关性.②黄河上游表层沉积物样品中各形态硅含量总体变化规律是大致是,IMOF-Si ＞OSF-Si＞IEF-Si ＞CF-Si,但乌海Y1和托克托Y3点OSF-Si含量为该段最高,可能与沉积物中有机质增多有关.③黄河表层沉积物中总硅总量为2123.99～4727.484mg/kg,最低点和最高点分别出现在玛多X1和柳林Z1.

黄河内蒙古段沉积物对硅的吸附动力学研究

(1)喇嘛湾,薛家湾段和老牛湾段沉积物对硅的吸附包含快速吸附阶段(0~2h)与慢速吸附阶段(2~48h)。相同条件下,喇嘛湾段沉积物对硅的吸附能力大于薛家湾段与老牛湾段。(2)三段沉积物对硅的吸附速率方程符合Lagergren二级吸附速率方程,拟合相关系数R2均达到0.999以上。

灭多威在黄河水体沉积物中的吸附特性研究

以黄河水体沉积物为研究对象 ,探讨了氨基甲酸酯类农药灭多威在沉积物上的吸附特性 ,同时还研究了 pH值和离子强度等因素对吸附的影响 .结果表明 ,灭多威在沉积物中的吸附等温线呈中凹型 ,属多分子层吸附 ,可用deBoer_Zwikker公式所表示的极化模型较好地描述其吸附行为 ;pH值或离子强度升高 。

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.

久效磷在黄河水体沉积物中的吸附特征及机理

研究了黄河水体沉积物对有机磷农药久效磷的吸附特性及机理 ,结果表明 ,沉积物对黄河水中久效磷的吸附符合 L angmuir和 Freundlich等温式 ,是分配作用和表面吸附共同作用的结果。对分配作用和表面吸附在沉积物吸附久效磷中的相对贡献率进行了定量描述 :它们均为浓度的函数 ,吸附作用以分配作用为主。