黑河流域地下水氘过量参数特征

利用δ(18O)和δ(D)资料对黑河流域的冰雪融水、地表水、地下水的氘过量参数(d值)特征的研究结果表明:①黑河流域源区祁连山区冰雪融水的d值特别偏正,为16.0‰~24.8‰;②张掖盆地细土平原浅层地下水的d值(9.0‰~12.0‰)与深层地下水的d值(16.6‰~21.8‰)表现出明显的差异性,指示着不同的补给来源,浅层地下水主要由大气补给,深层地下水反映出冰雪融水补给的特点;酒泉盆地浅层和深层地下水的d值接近(介于15.8‰~19.6‰间),主要以山区冰雪融水和基岩裂隙水补给为主;③额济纳盆地大部分浅层地下水的d值介于2.6‰~8.8‰间,受到了一定程度的蒸发作用,这是干旱地区地下水的特殊特征;④古日乃地区地下水的d值特别偏负,达-30‰左右,这种现象在全球极为罕见;⑤东居延海地区附近的深层承压水的d值(-2.4‰^-1.0‰)也表现出了一定的特殊性,表明该区地下水是在较寒冷的气候条件下形成的;⑥东居延海地表水和天鹅湖湖水的δ(18O)和δ(D)均为正,远大于了海水的氧氘值,而且d值异常偏负,达-55.2‰^-35.8‰,这可能是极度干旱的环境下地表水过度蒸发的结果。研究揭示了流域水循环转化过程中和大气降水、冰雪融水、地表水、地下水之间的相互关系及其作用,为流域水资源管理和生态环境保护提供了有意义的信息。

氘重氧水液相催化交换法氢正常化工艺研究

液相催化交换法是有效的氢同位素分离方法之一,传统电解法进行氘重氧水氢正常化安全风险大,生产成本高,为此利用液相催化交换法对含氘重氧水进行除氘实验。结果表明,反应温度在30～70℃内,随着温度升高,含氘重氧水除氘过程的总体积传质系数(Kya)值先变大后变小,当温度大于60℃后,总体积传质系数Kya值逐渐变小,最优反应温度为60℃;气液比(摩尔比)在0.5～3.0之间,随着气液比增加,含氘重氧水除氘过程的Kya值愈大,含氘重氧水除氘效果越好,但过大的气液比会引起气液夹带甚至导致液泛,降低反应效率。实验结果可为开展高氘浓度氘重氧水液相催化交换法氢正常化工艺研究提供依据。