陆相砂岩型铜矿床矿物分带模式的pH-Eh相图——以楚雄盆地大姚六苴铜矿床为例

滇中楚雄盆地砂岩型铜矿床,如大姚六苴铜矿床,赋存于上白垩统马头山组六苴下亚段(K2mml1)紫色砂岩与浅色砂岩过渡带靠近浅色一侧,铜矿化受氧化还原界面控制。从紫色砂岩向浅色砂岩,金属矿物依次呈现赤铁矿→辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿的水平分带规律。以矿物分带中的金属矿物为主要研究对象,结合流体包裹体测试成果,构建和绘制了大姚六苴铜矿床主要成矿温度下的pH-Eh相图,理论计算结果与宏观地质特征吻合。依据pH-Eh相图,阐述了主要金属矿物的沉淀条件及其分带机理,认为楚雄盆地砂岩铜矿床金属矿物分带受pH和Eh双重控制;在373～523 K间温度变化对金属矿物沉淀的pH和Eh影响不大;S2-只能在低于473 K下的热液中稳定存在,辉铜矿(Cu2S)形成温度低于473 K。该研究为该类矿床成矿机制研究提供了重要依据。

酸性土壤活性锰与pH、Eh关系及其生物反应

以灰潮土为对照研究了湖北省 3种有代表性的酸性土壤在盆栽条件下 ,不同酸化处理土壤pH、Eh与活性锰的动态变化关系。结果表明 ,供试的棕红壤和黄棕壤酸化后 ,在盆栽油菜生长的前 70d内 ,土壤交换性锰含量增加 ,土壤交换性锰与碳酸盐结合态锰呈一定负相关 ,且交换性锰含量增加明显滞后于碳酸盐结合态锰的增加 ;30～90d内 ,碳酸盐结合态锰与易还原性锰呈一定正相关。虽然土壤pH和Eh在作物生长季节不断变化 ,但其 pe +pH仍维持不变。土壤 pH、Eh与交换性锰的关系能较好地反映土壤锰的转化机制 ,在进一步酸化时 ,供试的棕红壤MnO2 Mn2 + 电对是该土壤锰化合物变化的主要形式 ,MnO2 是变化过程的电子受体。供试的黄棕壤则以MnOOH MnO电对为其锰化合物氧化还原的主要形式 ,土壤酸化对其锰电对电位的影响没有直接引起Mn2 + 的变化 ;Mn2 +的增加可能是MnO在该过程中进一步溶解所致。试验结果还表明 ,油菜体内的锰铁比随锰中毒程度的加强而急剧增加 ,这一趋势远高于土壤锰铁比的增加。

厌氧消化过程控制因素及pH和Eh的影响分析

厌氧消化是现代废水处理中的关键技术之一。在总结已有文献的基础上 ,讨论厌氧消化过程的控制因素 ,并利用微生物学和生物化学理论分析了 pH值和Eh对厌氧消化过程影响的机理 ;利用Nernst方程推导出了描述pH值变化对吉布斯自由能变化ΔG的影响的方程式 ;并结合已有的研究成果 ,总结了实际工程中的具体控制条件。

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究 Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响。结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似＂W＂形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程。与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度。在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40（最小倍数）~4.93（最大倍数）倍和1.19（最小倍数）~2.72倍（最大倍数）,说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义。

长江口及邻近海域表层沉积物pH、Eh分布及制约因素

使用精密酸度计和新型全自动氧化还原电位仪测定了长江口及其临近海域表层沉积物中的pH、Eh值,分析了它们的分布特征,并从水团性质、层化特征、底质类型、生物扰动等方面深入探讨了pH、Eh的影响因素和影响机理。研究表明:研究区内表层沉积物属于中性—弱碱性环境,pH值变化于7.1～7.8之间,空间分布上具有分带性和不均一性特征;为还原环境,Eh变化于-100～-300mV之间,大部分在-250mV左右,其空间分布也具有弱分带和不均一的特点。该区沉积物酸碱性主要受水团性质的制约,同时底质类型、生物扰动对沉积物酸碱性也有一定影响,而氧化还原电位则主要受水团性质、水层层化和生物扰动等的影响。

土壤pH、Eh对土壤-苦丁茶树系统中铅分布的影响

以苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.Tseng)扦插苗(15个月生)进行盆栽实验,通过土施H2SO4、Ca(OH)2和复合肥,改变土壤pH和氧化还原电位(Eh),研究土壤pH、Eh条件对土壤-苦丁茶树系统中铅分布的影响。结果表明:在所研究的土壤pH范围内,从酸性到碱性变化,铅在土壤中含量分布趋于减少,在苦丁茶树根、茎、叶中的含量分布趋于增多,呈现出酸性增大有利于降低铅对苦丁茶树的污染风险。随pH的变化,铅在土壤各层中含量改变较大的是中层,在苦丁茶树的根、茎、叶中含量变化较大的是根。随pH增大,苦丁茶树中铅含量增大,但铅主要被富集在茶树根部。改变土壤的Eh条件,对苦丁茶树及其土壤中铅的分布均有明显影响,其中以土壤的表层和茶树的根、叶影响较大。从减少铅污染的角度,存在适宜的土壤Eh值,如在Eh=260.5时茶树土壤将铅富集在表层,从而降低铅在茶树叶中的含量,对茶叶的安全性有利。

太湖沉积物理化性质及营养盐的时空变化

在不同季节,采集太湖梅梁湾和贡湖湾沉积物柱状样,研究沉积物Eh、pH、总氮、总磷以及有机质四季垂向部面分布变化特征.研究结果表明,在表层下(0-3cm).Eh随沉积物深度的增加迅速下降,很快进入还原状态.沉积物剖面上pH变化幅度不大,在6.4-7.8之间,冬季沉积物pH均有所降低.太湖沉积物中含有丰富的营养盐,总氮和总磷最高浓度分别为2.68和0.864 mg/g,其剖面分布特征表明,沉积物表层总氮和总磷含量远高于底层,其含量随深度增加而降低,但四季变化趋势不明显.沉积物中有机质含量在10 cm以上变化幅度较大,随着沉积物深度的增加,有机质含量明显减少,季节变化幅度不大.比较不同采样点发现,位于梅梁湾生态系统试验区内的S1位点沉积物氮磷内源负荷最大.

长期施肥对棕壤铁形态及其有效性的影响

【目的】利用沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验,研究不同施肥处理对耕层土壤酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)和有机质的影响,探讨不同施肥条件下土壤游离态氧化铁、无定形氧化铁、亚铁总量和有效铁含量的变化以及与pH、Eh和有机质的关系。【方法】本文选取试验处理为CK(不施肥)、N(氮肥)、NP(氮磷肥配施)、NPK(氮磷钾肥配施)、M(有机肥)、MN(有机肥与氮肥配施)、MNP(有机肥与氮磷肥配施)、MNPK(有机肥与氮磷钾肥配施)。在2014年大豆收获期,采集了不同施肥处理0—20 cm耕层土壤样品,分析了土壤pH、Eh、有机质含量以及游离态氧化铁、无定形氧化铁、亚铁和有效铁含量。【结果】与1979年原始土壤相比,所有处理土壤pH显著降低了0.6~1.4个单位。不施肥处理土壤有机质下降了11.5%,化肥处理有机质略有下降,而有机肥处理有机质含量显著增加。所有处理有效铁含量显著增加,化肥有机肥配施增加幅度更大;与2014年不施肥处理相比,施用氮肥处理土壤pH最低,而氮肥配施磷、钾和有机肥中的一种或几种pH又有所上升,其中配施有机肥效果最明显;施用化肥处理土壤Eh增加,而施用有机肥处理Eh则下降。施用化肥土壤游离态氧化铁和有效铁含量增加,亚铁含量下降,而施用有机肥土壤游离态氧化铁降低,亚铁总量及有效铁含量增加。【结论】经过长期耕作和施肥,土壤pH显著下降,有效铁含量显著增加。长期不施肥土壤有机质显著下降。施用氮肥土壤酸化趋势明显,磷、钾和有机肥配施能够缓解氮肥引起的酸化现象。施用有机肥显著降低土壤氧化还原电位,有利于氧化态铁向还原态铁转化,更有利于增加土壤有效性铁的含量。

淹水时间对水稻土磷素形态转化及其有效性的影响

水稻土淹水后土壤中P的形态及其有效性发生了变化,为掌握淹水时间对这种变化影响的规律,选择太湖地区典型水稻土—黄泥土为试验样本,在室内进行了不同淹水时间的土壤培育试验,并采用新鲜土壤样品测定的方法,研究了淹水时间对土壤P素形态转化及其有效性的影响。结果表明:①淹水时间主要影响Fe-P、O-P、Ca10-P和Ca8-P的转化。与淹水前相比,淹水使Fe-P和Ca8-P增加、O-P和Ca10-P减少,其中,Fe-P和Ca8-P分别于淹水45和15天后增加最为显著并趋于稳定,此时分别增加了194和9.6 mg/kg(分别占淹水前的93%和73%);O-P和Ca10-P于淹水15天后减少最为显著并趋于稳定,此时分别减少了72和20 mg/kg(分别占淹水前的24%和27%);②淹水改变了水稻土P素有效性及有效P的数量,与淹水前相比,淹水45天,水稻土P素有效性及有效P的数量最高,有效P增加了32 mg/kg(占淹水前的57%)。结论:淹水时间影响着水稻土P素形态转化、有效性以及有效P的数量,淹水45天,水稻土P素形态转化数量最大、有效性最高和有效P的数量最大。

广州南沙湿地4种红树植物底泥特性的差异

【目的】比较外来红树植物(无瓣海桑Sonneratia apetala、拉关木Laguncularia racemosa)和本地红树植物(桐花树Aegiceras corniculatum、卤蕨Acrostichum aureum)的底泥特性,了解外来植物对湿地生态环境潜在的影响。【方法】采用仪器原位测定及土壤常规测定法分析广州南沙湿地公园4种植物林下底泥的温度、p H、氧化还原电位(Eh)、电导率、有机质和营养元素(N、P、K)含量及机械组成。【结果】外来植物底泥温度(无瓣海桑15.59℃、拉关木16.85℃)比本地植物(桐花树15.18℃、卤蕨15.06℃)的高;外来植物底泥p H(无瓣海桑6.97、拉关木6.54)小于本地植物(桐花树7.21、卤蕨7.09);拉关木底泥的Eh(30.16 m V)显著高于其他3种植物(无瓣海桑-5.02 m V、桐花树-11.99 m V、卤蕨-4.85 m V)。外来植物底泥有机质质量分数(无瓣海桑8.41%、拉关木8.75%)显著低于本地植物(桐花树10.22%、卤蕨10.25%)。无瓣海桑底泥为砂质黏壤土,可能导致有效K含量有显著降低,其他3种植物底泥均为壤质黏土。【结论】外来红树植物和本地红树植物的底泥生态因子有明显差异。外来植物生长迅速,可能加快了有机质分解与物质循环过程,从而改变了底泥的特性。

淹水过程不同土层磷的释放研究

采用土槽模拟实验研究了淹水土壤不同土层磷释放特征及影响因素。实验结果表明:淹水土壤不同土层磷释放呈锯齿状交替变化,但释放量有很大差异,中层释放量最低,上和下层释放量较高,最大磷浓度分别为0.0336mg/L和0.0517mg/L;而不同土层溶液中的亚铁和总铁量正好与之相反,中层铁释放量最大,上层次之,下层最低,且中层释铁量明显高于上层和下层;不同土层溶液随淹水时间pH趋于中性,Eh降低,其中中层溶液Eh下降的幅度大;淹水土壤溶液中各种不同形态铁的氧化物,如因水解和氧化形成的水铁矿以及蓝铁矿在一定程度上影响了土壤磷的释放;同时淹水增加了磷的扩散,地下水有一定量的磷累积。

东秦岭鱼池岭斑岩型钼矿床成矿作用过程——来自成矿流体的约束

鱼池岭斑岩型钼矿床钼成矿期可分为石英-钾长石、辉钼矿-石英、绢英岩化和石英-碳酸盐化4个阶段。流体包裹体显微测温及流体成分研究显示,成矿流体由早阶段高温、高盐度、高氧化性、富CO2、富金属元素的CO2-NaCl-H2O体系岩浆热液,向晚阶段低温、低盐度、还原性、贫CO2、贫金属元素的NaCl-H2O体系大气降水热液演化,成矿深度也由石英-钾长石阶段的5.85km,变为辉钼矿-石英阶段的4.11km。流体H、O、S同位素组成表明,鱼池岭钼矿早期以岩浆水为主,晚期有较多的大气水混合,而S则可能来自于深部,具幔源S的特征。氧逸度、pH值、Eh值从早阶段到晚阶段均具有依次降低的趋势,Eh值显示钼矿床的形成总体属于弱还原环境。鱼池岭钼矿主成矿阶段前,钼成矿物质可能以钼酸、离子对为主,少量以钼-氧-氯络合物形式存在;主成矿阶段钼成矿物质主要以钼-氧-氯络合物形式进行迁移。

湘西南石英脉型金矿矿物流体包裹体pH值和Eh值的估算

以湘西南石英脉型金矿床为例，研究ｐ Ｈ、Ｅｈ 估算值的结果表明利用围岩蚀变反应方程以及采用碱金属离子、卤素元素离子估算ｐＨ 值是不完善的。本文根据热力学原则（ 相平衡、电价中和） 提出了矿物流体包裹体成分体系计算ｐＨ 估算值的方法，并且讨论了测试包裹体时气体成分外逸是影响ｐＨ 和Ｅｈ 估算值的主要因素之一。

高庙子膨润土与北山地下水的长期作用试验

以内蒙古兴和县高庙子钠基膨润土和甘肃北山BS05号钻孔地下水为研究对象,依托低氧手套箱,在常温低氧条件下开展膨润土与地下水长期作用试验研究,获得了1年内膨润土-北山地下水体系pH和Eh值随时间的变化特征;得到了作用前后体系液相关键离子成分以及固相可交换阳离子、化学成分,依托拉曼光谱仪测定了作用前后膨润土的结构。结果表明,膨润土-北山地下水体系在本试验条件和时间范围内可以保持相对稳定的状态。

生态塘底泥磷吸收/释放行为及作用机制

研究pH和Eh对复合生态塘系统表层底泥磷吸收/释放行为的影响,考察不同pH和Eh下各形态磷的吸收/释放潜力及其相关机制,详细探讨Eh逐渐升高对铁磷(Fe-P)形成过程影响.结果表明,不同pH下底泥对各形态磷的束缚力差异明显:铁磷和铝磷在pH=7和pH=8时结合能力最强;碱可提取有机磷(OPalk)在pH=5时结合能力最强;而钙磷在pH=9结合能力最强.Eh主要通过改变Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的相对含量及磷的形成机制影响底泥对磷的吸收/释放.随着Eh由-650 mV升高到-50 mV,Fe(Ⅱ)逐渐氧化为Fe(Ⅲ),而Fe(Ⅲ)的还原受腐殖质络合所抑制,底泥中以P-Fe3+-O-HS-M+形式存在的Fe(Ⅲ)-P显着增加.

赣南小流域水体中溶解态稀土含量及pH和Eh值变化特征

测试流经稀土矿区河水的p H和Eh值,可以反映矿区的酸碱性、氧化还原环境。本文以赣南地区濂水、桃江、东江流域为研究对象,利用ICP-MS和三通道多参数测试仪分别测试水样中溶解态稀土含量(DREEs)和p H、Eh值,分析p H、Eh值的变化特征以及DREEs含量与p H值的相关性。结果表明:1研究区水体中DREEs含量变化较大,介于几μg/L至几十mg/L之间;DREEs经球粒陨石标准化后表现为弱的轻稀土富集模式,Eu、Ce显示负异常;2溶解态稀土及La含量分别与p H值呈弱的负相关性,说明地表水体中DREEs浓度及分布模式在一定程度上受外部环境酸碱性的影响;3对于流经地层、地层内离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为7.40、6.94,Eh均值分别为-0.023 V、6.55 mV;对于流经岩体、风化壳离子吸附型稀土矿区的水样,其p H均值分别为6.61、4.37,Eh均值分别为0.024 V、0.15 V,表明赣南地区离子吸附型稀土矿区处于中酸性的氧化环境。

pH与Eh对郑州北郊水源地沉积物中砷溶出的影响

以郑州市北郊水源地富砷区域的地层沉积物(粗砂、细砂、粉土、黏土)为实验材料,研究了pH和氧化还原电位(Eh)对沉积物中砷溶出的影响规律,并分析了两个因素影响沉积物中砷溶出的原因.实验结果表明:碱性环境及还原环境有利于沉积物中砷的溶出.

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床板状矿体形成机制:来自含矿层黏土矿物研究的制约

纳岭沟铀矿床是近年来在鄂尔多斯盆地北部发现的一个大型铀矿床。与典型层间氧化带砂岩型铀矿不同,纳岭沟铀矿床具有矿体呈板状、似层状产出与铀矿物以铀石为主等特点。文章通过扫描电镜与X衍射等方法对含矿层不同地球化学分带砂岩黏土矿物组合类型、相对含量的变化开展了系统的研究,为该区铀成矿模式与板状矿体的形成机制提供依据。研究结果表明,含矿层砂岩中黏土矿物以呈蜂窝状、片絮状产出的蒙脱石为主,其次为呈片状、书页状及蠕虫状产出的高岭石与呈叶片状、花朵状集合体产出的绿泥石,局部可见伊利石与蒙脱石向绿泥石转化而成的绿蒙混层;从二次还原绿色带→矿带与原生带,呈现蒙脱石、绿泥石明显减少,高岭石含量与w(TOC)、CH4明显增加的趋势,说明二次还原绿色带与矿带之间存在Eh-pH突变界面;含矿层经历了弱碱性大气降水(含铀含氧)、酸性流体(有机酸与煤成气)、中-低温碱性热液油气与富Na+、Ca2+的弱碱性流体(盆地卤水)的共同作用,其中弱碱性大气降水与中-低温碱性热液混合而成的碱性-氧化成矿热液与下伏延安组煤系地层演化产生的酸性-还原流体(有机酸与煤成气)在相互接触面上因Eh-pH突变而造成铀石的沉淀,并在Eh-pH突变界面上形成板状矿体。

水岩体系E_h-pH法在砂岩型铀矿层间氧化带划分中的应用——以新疆伊犁盆地512铀矿床为例

512铀矿床层间氧化带水岩体系Eh 和 pH值的研究结果表明 ,层间氧化带内相同亚带的水岩体系Eh 和 pH平均值极为接近 ,而不同亚带的水岩体系Eh 值具有明显差异 ,即从氧化带到还原带 ,水岩体系Eh 值明显下降 ;层间氧化带内不同亚带的水岩体系 pH值也有所不同 ,氧化带和还原带处于弱碱性介质环境 ,而氧化还原过渡带则处于中性介质环境 ;水岩体系Eh 和 pH值可以作为划分层间氧化带和圈定铀矿体位置的依据。

铁闪锌矿人工合成及浸出过程的热力学

经实验确定了合成铁闪锌矿的较优工艺并得到了高纯度的铁闪锌矿.采用DSC法测定了铁闪锌矿热容.在热力学计算基础上绘制了不同铁含量及不同温度条件下铁闪锌矿–H2O系Eh–pH图,并对铁闪锌矿酸浸过程进行了热力学分析.结果发现:随着闪锌矿中置换铁量的增大,铁闪锌矿的热力学稳定区不断缩小,其酸溶反应以及直接氧化溶出过程都趋于容易进行;温度对铁闪锌矿酸溶生成H2S的反应基本没有影响,但随着温度升高,铁闪锌矿氧化生成S0的过程趋于容易进行;在铁闪锌矿氧化浸出过程中,Fe2+是不稳定的产物,而且在298,388和423K条件下,铁闪锌矿不能直接氧化生成HSO4-或SO42-,S0才是最稳定的氧化形态.