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1.
碳酸盐岩的H2CO3溶蚀产生岩溶碳汇,占整个岩石风化碳汇的 94%。西南岩溶区硫酸型酸雨严重,硫酸型酸雨广泛参与碳酸盐岩的溶蚀。H2SO4参与的碳酸盐岩风化是一个大气CO2净释放过程,具有减汇作用巨大。另一方面,岩溶区石灰土壤和地下水具有较高的pH值及盐基饱和度,对H+有巨大的缓冲作用,大气酸沉降在碳酸盐岩地区可能并不会造成地下水的HCO3-和pH降低;相反,较高浓度的SO42-所产生的盐效应和SO2-4与各种阳离子形成的离子对会增大方解石、白云石溶解度,可增强H2CO3对碳酸盐的溶蚀,这可能会使岩溶作用产生更大的碳汇效应。因此,硫酸型酸雨参与碳酸盐岩风化的减汇效应不仅可能被高估,硫酸型酸雨还可能增强碳酸盐岩的H2CO3溶蚀,具有增加岩溶碳汇效应的作用。应结合石灰土壤对大气酸沉降的缓冲容量和阈值及大气酸沉降的H+与土壤中盐基离子的交换量,并综合考虑盐效应、离子对作用、同离子效应,客观评价硫酸型酸雨流经石灰土壤层后对碳酸盐岩溶蚀吸收大气/土壤CO2的影响 相似文献
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选取广西的桂林、柳州、河池、百色、玉林、南宁、钦州7个酸雨监测点进行了为期一年（2014年5月至2015年5月）的监测,结合各站点溶蚀试片和降雨降雨量、降雨时间、pH值和电导率等,分析了试片溶蚀量的主要影响因素及酸雨的源汇效应。结果表明,试片溶蚀量与累计降雨时间,即溶蚀作用发生的时间关系密切。单场酸雨对碳酸盐岩的溶蚀过程可分为两个阶段,即:前期强酸溶蚀碳酸盐岩,释放CO2,为碳源;后期碳酸溶蚀碳酸盐岩,吸收大气CO2,为碳汇。而就整年而言,碳汇过程占绝对优势,酸雨减汇量仅占总溶蚀量的0.27%～3.52%,平均为1.96%,但酸雨减汇比例随酸雨pH值的降低而呈指数增加。酸雨对岩溶碳汇有着显著影响,在岩溶碳汇的研究中不应忽视。 相似文献
3.
微生物对碳酸盐岩的风化作用 总被引：7，自引：0，他引：7
微生物-矿物相互作用可以促进许多表生生物地球化学反应过程,是表生地球化学研究的重要内容。通过综合岩石表面的微生物类群及其地质作用,分析碳酸盐岩微生物风化的各种现象,特别是微观尺度上的各种形态,阐述碳酸盐岩的微生物风化机制与风化产物,笔者提出微生物对碳酸盐岩风化的4种途径:(1)通过微生物在岩石表面和缝隙中生长,导致岩石表层发生生物溶蚀、生物磨蚀和生物钻孔作用,加速岩石风化进程;(2)微生物群体形成的钻孔网络可以增强岩石化学溶蚀的有效表面积并导致其表面强度减弱而促进机械侵蚀作用,微生物对周围岩石颗粒胶结结构的破坏、疏松作用也会导致岩石矿物颗粒的分解;(3)微生物的持水作用,微生物分泌的有机酸以及微生物呼吸所释放的CO2对岩表水分的酸化过程亦加速岩石矿物的分解;(4)微生物生长过程中从岩石内摄取营养元素和产生复杂的有机配体,能促进矿物元素的释放。文中提出在开展微生物对碳酸盐岩风化过程和机理研究的基础上,有必要引入微生物生物技术来综合开发本地低品位含钾磷矿产资源,加速岩溶地区山地土壤的形成与演化。 相似文献
4.
本文根据NaOH溶液吸收CO2的方法,对西安南郊和陕北长武地区土壤CO2释放量进行了昼夜观测。观测结果表明,不同地区土壤CO2释放量存在差异,气候偏冷偏干地区土壤CO2 释放量较小,气候偏热偏湿地区土壤CO2释放量较大。陕北长武土壤CO2释放量变化再次证明,从当日早晨至次日早晨, CO2释放量具有由低变高再变低的规律; CO2释放量相对于大气温度的日变化具有滞后性,滞后时间为4～6小时;土壤CO2释放量白天较少,夜间较多; CO2释放量变化显示,在土层深厚的地区,土壤微生物夜间活动强度总体应比白天大。 相似文献
5.
对中国南方的3个水稻土样品进行了Cd、Pb单一离子和混合离子吸附特点的研究。结果表明,3个水稻土样品中Cd、Pb的吸附特点都相似,Langmuir等温方程可很好地描述Cd、Pb的吸附等温线。3个土壤样品中,有较高pH值和较低有机物、CEC浓度、粘土含量、高岭石含量的2个土壤样品对Cd、Pb有较大的吸附量,且其等温吸附拟合的最大吸附量（B）也较大。在两组分混合溶液中,尽管共存离子的存在影响了土壤对单一离子的吸附,同时土壤对Cd的吸附在一定程度上受影响的程度大,但3个土壤样品都表现出对Pb有强的吸附能力。在3个土壤样品中,Langmuir等温方程中Pb的健合能常数（K）都大于Cd的健合能常数（K）,混合溶液中的K值高于单一溶液的K值,表明2种金属离子对吸附位点的竞争提高了特定吸附位点的保持力,使金属离子在土壤中特定位点的吸附更加坚固。 相似文献
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水稻土中重金属元素Cd、Pb的竞争吸附
——以长株潭地区水稻土为例 总被引：3，自引：0，他引：3
对中国南方的3个水稻土样品进行了Cd、Pb单一离子和混合离子吸附特点的研究。结果表明,3个水稻土样品中Cd、Pb的吸附特点都相似,Langmuir等温方程可很好地描述Cd、Pb的吸附等温线。3个土壤样品中,有较高pH值和较低有机物、CEC浓度、粘土含量、高岭石含量的2个土壤样品对Cd、Pb有较大的吸附量,且其等温吸附拟合的最大吸附量(B)也较大。在两组分混合溶液中,尽管共存离子的存在影响了土壤对单一离子的吸附,同时土壤对Cd的吸附在一定程度上受影响的程度大,但3个土壤样品都表现出对Pb有强的吸附能力。在3个土壤样品中,Langmuir等温方程中Pb的健合能常数(K)都大于Cd的健合能常数(K),混合溶液中的K值高于单一溶液的K值,表明2种金属离子对吸附位点的竞争提高了特定吸附位点的保持力,使金属离子在土壤中特定位点的吸附更加坚固。 相似文献
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碳酸盐岩岩溶作用对大气CO2 沉降的贡献 总被引：28，自引：10，他引：18
精确预测大气CO2 的未来变化对于预测全球气候变化是至关重要的。为此,需要确定大气CO2 的源和汇及其随时间的变化。本文作者利用已发表和未发表的资料对一些实例进行了分析: 首先讨论了碳酸盐岩岩溶作用(包括碳酸盐溶解及再沉积的共同影响)对土壤CO2和径流变化的敏感性;接着利用水化学- 流量方法和碳酸盐岩石片试验方法得出了我国和世界碳酸盐岩地区因碳酸盐岩岩溶作用从大气中吸收的净CO2 总量,即碳酸盐岩岩溶作用对大气CO2 沉降的贡献。它们分别是: 中国每年1800万tC,整个世界岩溶地区1. 1亿tC;最后,文章据DBL理论模型计算得出世界碳酸盐岩地区碳酸盐岩溶解吸收CO2 一项产生的大气CO2 沉降量为每年4. 1亿tC,继而得出全世界碳酸盐岩地区因碳酸盐再沉积而释放CO2 产生的大气CO2 源项为每年3亿tC。 相似文献
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以从西南岩溶地区土壤中筛选出来的产碳酸酐酶(CA)的典型细菌、真菌和放线菌为材料,研究比较了不同种类微生物及其CA对CO2-H2O-碳酸盐系统中碳酸盐岩的溶蚀作用。结果表明,实验所用的3种典型微生物均对石灰岩和白云岩有明显溶蚀作用,真菌的溶蚀效果最显著,而且微生物CA对石灰岩具有明显的酶促溶蚀效果。微生物对石灰岩的溶蚀能力强于白云岩,加入石灰岩的真菌试验组中Ca2+浓度比加入白云岩的真菌试验组高8.0%,而且,真菌CA对白云岩的溶蚀能力明显强于石灰岩。上述结果为研究微生物及其CA在岩溶碳汇中的作用提供了科学依据。 相似文献
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土壤下伏碳酸盐岩溶蚀作用研究对岩溶区成土作用及大气中CO_2影响意义重大.施肥改变了土壤的生物地球化学场,进而会影响岩溶区的岩溶动力学过程及碳循环.本文在贵州贵阳碳酸盐岩土壤剖面不同深度,埋设白云石、石灰石试片,进行了野外溶蚀试验,观测了试片溶蚀量、土壤CO_2、土壤pH及其他如土壤含水量、土壤矿物与化学成分、土壤水化学成分等影响凶素.结果表明:(1)施用农家肥降低了碳酸盐岩的溶蚀速率:石灰石的溶蚀速率降低了10.48%～53.90%.平均25.51%;白云石的溶蚀速率降低了25.0%～65.69%,平均39.45%.同样条件下土壤中石灰石溶蚀量比白云石大.(2)施用农家肥降低了当地的碳酸盐岩成土速度,降低了35.77%～37.27%.(3)施肥土壤更利于CO_2的产生:施肥剖面土壤中CO_2浓度比空白剖面CO_2浓度高22.52%～198.87%,平均高93.94%;施肥剖面地面CO_2通量比空白剖面地面CO_通量高67.64%.(4)施用农家肥减少了土壤对大气CO_2的沉降量,在贵州贵阳地区,减少的大气CO_2沉降量为25.50%～39.45%;间接地对岩溶水CO_2汇的作用产生了抵消作用,在贵州贵阳地区,抵消作用为59.41%～62.73%. 相似文献
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研究了电气石微粉吸附水中Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的过程,讨论了吸附时间、粒度、用量和pH值等因素对吸附效果的影响,分析了电气石对含Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋废水的吸附机理。电气石加工成超细粉体时,表面产生大量的不饱和键,在溶液中与水配位,使水发生解离生成羟基化表面,将重金属离子吸附到晶体负极,使局部金属离子浓度增高与电气石表面羟基离解而产生的氢氧根离子发生反应,形成各种沉淀或碱式盐析出,直到溶液中各种离子浓度达到平衡时为止。提出了凡是氢氧化物难溶于水的金属离子,理论上都可以使用电气石微粉进行吸附净化处理的观点。研究结果表明,电气石微粉对Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋有较好的吸附效果。 相似文献
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通过室内1:5的模型试验进行了等电势梯度下2 m×1 m和1 m×0.5 m两种工程常见矩形布置电极间距下的软黏土电渗性状的研究。利用监测排水量、排水速率、电流、电势、含水率和pH值等指标,对不同电极间距试样的电渗处理效果、能量效率和电极腐蚀等方面进行了分析。结果表明：保持电势梯度不变而减半电极间距能够加快电渗排水,降低土体含水率,减小能量消耗和电极界面电阻,但也会导致土体pH值变化和阳极腐蚀量的增大。此外,采用较小的电极间距可使损失在电极和土接触面上的电势降减小,但损失的电势降占电源电压的比例增大。 相似文献
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用焦化废水作补水的循环冷却水系统腐蚀控制实验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
焦化废水的排放会带来严重的水污染问题,迫切需要将其资源化,用作循环冷却水的补水是其资源化的重要途径。为了防止给循环冷却水系统带来腐蚀,根据水质稳定理论,采用静态和动态实验相结合的方法,研究了焦化废水作补水的循环冷却水系统腐蚀特性及控制技术。结果表明,焦化废水中的污染物造成的系统腐蚀以点蚀为主,应优先使用磷系沉淀膜型缓蚀技术。通过实验优选出的HEDP+Zn2+复合配方,可在传热面上形成牢固的缓蚀膜,缓蚀率达到85.6%,普通碳钢的腐蚀速率为0.105mm/a,满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-95)的要求。实际循环冷却水系统应用证明,使用该复合配方能在循环水浓缩倍数为2~2.2时,经济有效地解决系统的腐蚀问题,为焦化废水的资源化开辟了一条可行的途径。 相似文献
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Sang Woo Ji Young Wook Cheong Gil Jae Yim Jayanta Bhattacharya 《Environmental Geology》2007,52(6):1033-1043
Acid rock drainage (ARD) is a longstanding problem often associated with the resulting corrosion due to the acidity generated
from sulfidic oxidation. To evaluate characteristics of ARD and corrosion, samples from the road side rock mass of Boeun and
Mujoo were analysed using X-ray diffraction, acid/base accounting and Leaching tests. The results indicated that many samples
had a pyritic origin and can be regarded as acid-generating rocks. The Leaching test showed that the average pH of the leachates
of samples from both Boeun and Mujoo were moderately acidic, ranging from 3 to 4. Interestingly, as acidity increases from
pH 4, the SO4−, Fe, Al and Mg concentrations increase abnormally. Samples from roadside slope of Mujoo showed high corrosive potential.
Maximum sulfide oxidation rate of a sample taken from Mujoo was as high as 5,166 mg/kg/week. 相似文献
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Pham Tich Xuan Nguyen Van Pho O. L. Gas’kova S. B. Bortnikova 《Geochemistry International》2013,51(11):931-938
This study provides an assessment of the environmental impact of open pit mining operations at the Cay Cham titanomagnetite-ilmenite deposit (northern Vietnam). The results of surface water sampling indicate the formation of acid mine drainage and contamination of adjacent areas by heavy metals (Cu, Zn, Ni, and Mn). The acid mine drainage is produced by oxidation leaching of sulfide minerals associated with primary mineralization owing to the low neutralization potential of the natural waters in the humid environment of tropical rainforest. The study showed that alternating dry and wet seasons typical of this climatic region promote the generation of stored acidity leading to a sharp decrease in pH of drainage water during the wet season and result in the negative impacts of this mine on both flowing and stagnant surface waters. 相似文献
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泥石流排导结构对于减轻泥石流对周围建筑物的损毁起到了显著作用,但目前大多数排导结构难以抵御泥石流的强烈侵蚀磨损和周围环境恶劣时伴随产生的腐蚀磨损。首先,通过分析泥石流排导结构侵蚀和腐蚀磨损机理,应用相关磨损量计算公式,提出了考虑侵蚀和腐蚀的泥石流排导结构耦合磨损计算公式。然后,以此为基础,针对磨损过程的动态性和随机性,建立了泥石流排导结构耦合磨损随机过程模型,推导了任意时刻磨损量的分布函数,实现了评估泥石流排导结构的动态可靠性和概率失效时间。最后,通过具体算例分析验证了模型的实用性,可为今后泥石流排导结构的磨损定量评估提供理论参考。 相似文献
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为明确鄂尔多斯盆地东缘渭北区块H矿区煤层气井腐蚀影响因素,以抽油杆为研究对象,通过对实际开采过程中产出气、采出水、抽油杆表面腐蚀产物成分和抽油杆质量损失检测分析,总结了抽油杆腐蚀类型和腐蚀强度,并对比分析了不同排采阶段、开发层系和采出液矿化度对抽油杆腐蚀的影响。研究结果表明:渭北区块煤层气井抽油杆主要受到CO2和H2S的腐蚀,其来源主要为5号煤和11号煤。在初期排水阶段抽油杆腐蚀程度低,主要是由少量CO2溶解气引起;憋套压和产气之后,抽油杆受到产出的酸性气体CO2和H2S的共同腐蚀作用,且腐蚀不断增强;同时地层水矿化程度对抽油杆腐蚀有明显的促进作用。由于腐蚀影响因素复杂且强度不断变化,因此,对抽油杆表面进行包覆或涂上防腐层是直接有效的防腐手段。 相似文献
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《Applied Geochemistry》2005,20(7):1268-1283
A geochemical model is developed for the immobilization of U in the presence of metallic Fe. Zero-valent iron (ZVI) serves as a reducing agent inducing the reductive-precipitation of U, and ZVI corrosion products can serve as absorbing agents for U. The numerical model developed allows the complex interactions of U in solution in differing concentrations to be examined, under variable pH and redox conditions, with or without carbonate, in the presence of ZVI of different size and surface area. It incorporates Fe corrosion, Fe(II) and Fe(III) corrosion product formation, reductive-precipitation of U from the soluble U(VI) valence to the poorly soluble U(IV) valence, adsorption/de-sorption of U onto the Fe oxide corrosion products, and aqueous speciation. The processes of Fe corrosion and reductive precipitation of U are simulated as non-equilibrium, an improvement over other geochemical models. The reductive-precipitation process may use either ZVI or Fe(II) as the reducing agent. The model is calibrated using 3 separate sets of experimental data from published literature that cover a wide range of redox conditions. Sensitivity of the model predictions to variations in input parameters is examined. The simulation results show that the different published experimental results can be explained by different solution chemistries in the studies, specifically O2 and CO2 availability and pH, and the amount and surface area of the metallic Fe. With this numerical model the behavior of U in ZVI containing systems over a range of conditions realistic for groundwater can be investigated. By synthesizing observations across several experimental studies, it will lead to a broader understanding of the processes controlling U immobilization under varied geochemical conditions. 相似文献
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N. F. Gray 《Environmental Geology》1996,27(4):358-361
Both sulfate and conductivity are useful indicators of acid mine drainage (AMD) contamination. Unlike pH, they are both extremely sensitive to AMD even where large dilutions have occurred. The advantage of using sulfate to trace AMD is that unlike other ions it is not removed to any great extent by sorption or precipitation processes, being unaffected by fluctuations in pH. These two parameters are also closely associated as would be expected, as conductivity is especially sensitive to sulfate ions. Therefore, as sulfate analysis is difficult in the field, conductivity can be used to predict sulfate concentration in both AMD and contaminated surface waters using regression analysis. Most accurate predictions are achieved by using equations given for specific conductivity ranges or AMD sources. There is also potential to use conductivity to predict approximate concentrations of key metals when the pH of the water is within their respective solubility ranges. 相似文献
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The aim of this work is to quantify some of the complex relationships between drainage area characteristics (such as bedrocks and quaternary deposits) and lake water quality (pH, alkalinity, conductivity, and hardness). Seventysix drainage lakes, mainly oligotrophic, are described with respect to drainage area characteristics, morphometry, and water chemistry. The DAZ (drainage area zonation) method has been used to describe the drainage areas. The method utilizes a weighting system to reduce the impact of land types with increasing distance from the lake. The most significant parameter governing the water chemistry parameters seems to be the percentage of open land (cultivated land and/or meadows) in the drainage areas. High percentage leads to high pH, alkalinity, conductivity, and hardness. The correlations concerning alkalinity and pH are improved using the DAZ method. No significant relationships between bedrock geology of the drainage areas and lake water chemistry have been recorded. 相似文献