漳江口溶解态稀土元素的地球化学特征及影响因素

河口区域稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学行为对理解海洋中REEs的循环具有重要意义。本文通过现场调查对2018年9月(暴雨时期)、2019年12月(旱季)及2020年8月(湿季)溶解态REEs在漳江口的分布特征、REEs的主要影响因素及人为稀土元素钆(Gd)污染进行研究。结果表明:漳江口溶解态REEs在不同时期的分布及分异存在显著差异,溶解态REEs含量暴雨时期>旱季>湿季。暴雨时期溶解态REEs主要呈现轻/中稀土相对富集及Ce正异常现象,而旱季及湿季溶解态REEs主要呈现重稀土相对富集及Ce负异常现象,颗粒物-水作用是不同时期溶解态REEs含量及分异存在差异的主要原因。Gd在不同时期均呈现正异常,暴雨时期、旱季及湿季人为Gd占比分别为18%~29%、26%~69%及22%~60%,推测Gd污染可能受河口上游医院核磁共振造影剂使用的影响。以上研究表明暴雨导致的颗粒物释放对河口溶解态REEs具有显著的贡献,今后研究需要重视特殊事件(如暴雨)对河口溶解态REEs来源和收支的影响。漳江口上游的人口密度相比全国其他地区较低但存在较为严重的人为Gd污染,说明我国其他河口人为稀土污染及来源也应引起广泛的重视。

福建漳江口红树林湿地溶解无机碳横向输送的研究

红树林作为地球上最富碳的生态系统之一,是重要的蓝色碳汇。孔隙水/海底地下水排放(Submarine Groundwater Discharge,SGD)作为陆海交互作用的重要过程,是红树林碳横向输送的重要途径。本研究于2017年4月在福建省云霄县漳江口红树林潮沟处进行为期24 h的时间序列观测,并采集了河流(漳江)、孔隙水和生活污水样品,进行了镭(Ra)同位素、溶解无机碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)、总碱度(Total Alkalinity,TA)、pH、流速的测定,量化了红树林溶解碳的横向输送(包括孔隙水输送和地表水输送)通量。结果表明,表层水体中DIC浓度与Ra活度(SGD示踪剂)呈正相关关系,孔隙水是潮沟DIC的重要来源,高于河流输入和污水排放。基于Ra质量平衡模型和潮动力模型估算的孔隙水交换速率为(0.2±0.1)m/d。红树林通过孔隙水交换输送至潮沟的单位红树林面积的DIC、TA、溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)和游离CO_(2)的通量分别为1013、1008、332和52 mmol/(m2·d);潮沟水体在潮汐作用下横向输送至河口的单位河道面积的DIC、TA、DOC和游离CO_(2)的通量分别是1136、1349、131和170 mmol/(m2·d),溶解碳主要以DIC的形式输出(占比82%)。漳江口红树林通过孔隙水向潮沟输送的溶解碳通量(3.9×104 mol/d)贡献了潮沟地表水横向输送DIC通量的89%,占红树林植被固碳量的23%,与漳江口红树林沉积物的碳埋藏量(3.2×104 mol/d)相当,是海岸带蓝碳收支的重要组成部分。

胶州湾冬季稀土元素的地球化学特征和人为活动的影响

胶州湾在促进青岛市经济发展的同时,人为活动对胶州湾的污染也愈发严重。本文对胶州湾冬季稀土元素(Rare earth elements,REEs)的地球化学特征和人为镧(La)、钆(Gd)污染进行了研究。胶州湾溶解态和酸溶态REEs含量的变化范围分别为:3.5 pmol/L(铕Eu)~359.1 pmol/L(铈Ce)和6.9 pmol/L(铥Tm)~4861.8 pmol/L(Ce)。由于颗粒物对REEs的吸附,导致溶解态的浓度明显低于酸溶态,溶解态REEs的PAAS(Post-Archean Average Australian Shale,后太古代澳大利亚页岩)标准化配分曲线表现为重稀土富集;(Yb)PAAS/(Nd)PAAS比值平均为4.7±0.7(Yb和Nd为镱和钕,分别代表重稀土元素和轻稀土元素),说明胶州湾溶解态轻稀土和重稀土之间分馏程度较大。酸溶态REEs配分曲线表现为中稀土富集;酸溶态轻中重稀土元素之间分馏程度较低。胶州湾溶解态和酸溶态钇(Y)和钬(Ho)之间也发生了明显分馏。溶解态Ce/Ce*表现为负异常,处于世界上已报道海湾Ce/Ce*变化范围之内;酸溶态Ce/Ce*表现为弱正异常,接近地壳平均值,具有亲陆性特征。La_(anthr)和Gd_(anthr)分别为人为源La和Gd的浓度,胶州湾溶解态La_(anthr)的平均浓度为(113.8±39.3)pmol/L,%Laanthr平均占(63.7±7.9)%;内湾人为La污染(La_(anthr)平均为(121.3±43.1)pmol/L)比外湾(La_(anthr)平均为(98.0±22.6)pmol/L)严重。Gd_(anthr)平均为(5.8±3.1)pmol/L,%Gd_(anthr)平均为(22.3±4.5)%。胶州湾人为La污染比Gd污染严重。

贵阳地表水-地下水的硫和氯同位素组成特征及其污染物示踪意义

喀斯特地表水和地下水的交换活跃,地下水系统容易受到地表污染物的污染。为了解喀斯特城市地表水—地下水系统污染特征和污染物质来源,对贵阳市地表水、地下水、雨水和城市排污污水的硫同位素和氯同位素组成变化进行了研究。贵阳市不同类型水体的δ37Cl值在-4.07‰～+2.03‰之间变化,δ34SSO4值变化为-20.4‰～+20.9‰。大气输入物质和城市排污污水的δ37Cl、δ34S及Cl-/SO42-比值与地表水和地下水的不同,稳定硫和氯同位素的结合研究为示踪地下水污染物来源提供了有效研究手段。贵阳市地下水中的Cl-和SO24-至少有4种来源,人为活动通过城市排污和大气输入向地下水系统大量输入了硫酸盐和氯离子。

Ag替代Pd的含Ce化合物的制备及表征

在反铁磁性近藤化合物CePd2 Al3 的Pd位置 ,用Ag进行替代 ,制备了Ce(Pd1-xAgx) 2Al3 化合物 ,并用X线衍射方法对样品进行表征 。

黄、东海表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

利用Teissier 5步连续提取法分析了黄、东海6个表层沉积物样品中重金属Zn、Pb、Ni、V、Fe和Mn的赋存形态,并基于富集因子评价法、地质累积指数评价法和酸提取态比重风险评价法对6种重金属的污染现状和潜在生态风险进行了初步评价。各重金属的含量分布依次为:Fe>Mn>Zn>V>Ni>Pb。Ni、Zn、V和Fe两两之间均呈现很好的正相关,表明这些元素污染具有同源性。赋存形态分析表明,V、Fe、Zn和Ni主要以残渣态存在,Pb和Mn在可提取态和残渣态比例相当。铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态是非残渣态Pb和Mn的主要存在形式。富集因子评价法和地质累积指数评价法结果显示,Pb、V、Fe和Mn主要受自然来源影响,未受到人类活动的影响。Ni和Zn受到轻微人类活动影响。酸提取态比重风险评价结果显示,Pb和Mn风险评价为中风险,易从沉积物重新释放进入水体形成二次污染。

海水中钕同位素的测定及其在水团混合中的指示意义

海水中的钕(Nd)同位素性质稳定,被广泛用于海洋学过程的研究。由于海水中Nd含量很低,且在测定过程中易受钐(Sm)的影响,因此富集和纯化成为海水中Nd同位素分析的必要步骤。传统的分离方法通常是利用氢氧化铁共沉淀法富集海水中的稀土元素(REEs),再用LN-C50-A树脂对Nd进行分离纯化。但富集过程较为耗时。本研究采用NOBIAS螯合树脂对海水中的稀土元素进行富集,优化了上样pH值、NOBIAS PA1螯合树脂淋洗酸浓度、LN-C50-A树脂淋洗酸体积等实验条件。结果表明,当pH=4. 7时,NOBIAS PA1螯合树脂对钕的回收效率大于99%; LN-C50-A树脂对钕分离纯化的回收效率大于93%。本方法重现性好(RSD<1.5%,n=3),且系统误差对钕同位素的测定无显著影响(RSD<5%,n=5),能满足海水中钕及其同位素分析精度的要求。

亚硫酸对PSII的伤害

从菠菜叶中提取 PSII 颗粒和叶绿体、经亚硫酸处理后发现:由 PSII 颗粒催化的 DCIP光还原速率依 SO_3^(2-)浓度增高而降低、伤害部位发生于 PSII 的氧化侧,接近水的部位。在黑暗条件下 H_2O→DCIP 和 DPC→DCIP 的电子传递均不受影响。在特定 SO_3^(2-)浓度下,PSII 颗粒的伤害随处理时间的延长而加重,其伤害机理与33kD 多肽的解离和 Mn 的流失有关。SO_3^(2-)对新鲜叶绿体并不伤害;对老化的叶绿体则伤害明显,DCIP 光还原速率依老化时间的延长而降低。Mn 含量的减少与 DCIP 光还原速率的降低呈正相关,试样中添加 EGTA后电子传递速率受害更为严重。

大沽河流域地下水中稀土元素的地球化学特征

近岸地下水排泄是近海稀土元素的重要来源,目前对地下水中稀土元素的地球化学行为的认识还十分有限。本文通过现场调查和模拟计算对山东大沽河流域地下水中溶解态稀土元素的分布、影响因素及络合形态进行了研究。结果表明:稀土元素在地下水中的分布具有较大的空间差异,pH和铁锰氧化物/氢氧化物的还原性溶解是影响稀土元素含量的重要因素。稀土元素的络合形态以LnCO^(+)_(3)和Ln(CO 3)-2为主,但是在硫酸根含量较高的情况下,轻稀土较中稀土和重稀土更易于形成LnSO^(+)_(4)。大沽河流域地下水表现为重稀土富集,含水层中负电荷颗粒物对LnCO^(+)_(3)的优先吸附可能是富集的原因。受周边炼油厂影响,所有样品中的La均表现为正异常,人为源La在地下淡水和再循环海水中所占比例分别为34%~75%和42%~57%。

闽浙沿岸海域春季溶解态稀土元素的分布和来源

通过2017年5月闽浙沿岸附近海域航次的温度、盐度和溶解态稀土元素(Rare Earth Elements,REEs)的实测数据,对该海域溶解态REEs的分布、配分模式以及主要影响原因进行了分析。结果表明:研究区域,盐度随着采样站位离岸距离的增加而增大。溶解态REEs则呈现近岸高而远岸低的分布特点。造成这种分布状况的原因:一是近岸陆源河流的输入导致近岸盐度低,REEs浓度高;二是受到高温高盐水(台湾暖流水和黑潮次表层水)的入侵,造成远岸盐度高而溶解态REEs元素浓度低。不同站位的溶解态REEs的配分模式有明显区别。近岸低盐站位由北向南,重稀土元素富集程度逐渐增大,反映了陆源不同河流的输入。通过溶解态REEs的配分模式发现,远岸高盐站位会受到台湾暖流和黑潮次表层水的共同影响。

Sr掺杂Eu_(1-x)Sr_xMnO_3体系的核磁共振和磁结构研究

对Eu_(1-x)Sr_xMnO_3(x=0.4,0.5,0.6,0.7)体系的磁结构进行了系统的研究.通过核磁共振实验,磁化测量,并结合电输运测量结果表明,Sr的掺入使得EuMnO_3反铁磁母相中出现铁磁相.铁磁相和反铁磁相的竞争导致样品在低温下的自旋玻璃行为.分析认为,Eu_(0.4)Sr_(0.6)MnO_3和Eu_(0.3)Sr_(0.7)MnO_3的磁结构在低温下呈现更加复杂的特征,主要源于铁磁团簇的形成以及无序相的存在.