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1.
Precise hydrogeochemical modeling of early diagenesis is a key in the reconstruction of sedimentary basin models. This determines the mineralogical evolution of the sediment and consequently the porosity of the rock. During early diagenesis also part of the initial organic matter is converted into biogenic gas: CH4 CO2, and H2S. These processes are part of complex reaction chains during sedimentation, and biogeochemical reactions leave different signals that can be observed today. In this work, we reproduce the early diagenetic processes as integrated signals over geological times in sediments of the Demerara Rise by applying chemical thermodynamics using the PHREEQC (version 2) computer code. The investigated sediments are characterized by the presence of black shales in 410–490 mbsf and by a diagenetic barite layer above in 300–350 mbsf at depth of sulfate-methane transition (SMT). We determine the parameters that influence the location of diagenetic barite peaks in sediments overlying black shales by means of a novel modeling approach. Crucial parameters are the amount of bacterial organic matter mineralization, sedimentation rates and bottom water sulfate concentrations. All parameters are intertwining and influence the sulfate-methane cycle. They affect the location of the SMT visualized by diagenetic barite peaks. However, our model approach opens a wide field in exploring early diagenetic reactions, processes and products (such as biogenic methane) over geological times mirrored by diagenetic minerals and pore water concentration profiles that can be detected in present-day sediments. 相似文献
2.
锂云母、铯榴石等矿物的硫酸盐焙烧浸出,是从中提取锂铷铯钾等碱金属元素的重要步骤,所得硫酸盐浸出液可近似看作Li+,Na+,K+,Rb+,Cs+ // SO42--H2O六元水盐体系;其在浓缩过程呈现复杂的成盐特征,增加了各碱金属元素分离提取的难度,研究其相关水盐体系相图和相平衡性质对理解浸出液中碱金属的分离具有重要的理论指导意义。本文采用Pitzer-Simonson-Clegg超额Gibbs自由能方程和具有内在热力学一致性的CALPHAD方法,构建了Na+,K+,Rb+,Cs+//SO42--H2O五元体系的多温固液相平衡热力学模型。借助该模型:1)实现了对Na2SO4+Rb2SO4+H2O、Na2SO4+Cs2SO4+H2O和K2SO4+Cs2SO4+H2O三元体系的多温溶解度等温线的准确描述,并进一步构建了这些体系在240.15~380.15 K温度范围内的多温相图;2)实现了对K2SO4+Rb2SO4+H2O和Rb2SO4+Cs2SO4+H2O体系中存在的固溶体相—水溶液平衡关系的准确描述,确认了(K,Rb)2SO4连续固溶体、以及(Rb,Cs)2SO4(α)和(Rb,Cs)2SO4(β)间断固溶体存在的合理性;3)预测了上述五元体系中所包含的全部4个四元子体系(Na2SO4+ K2SO4+ Rb2SO4+H2O、Na2SO4 + K2SO4+Cs2SO4+ H2O、Na2SO4+ Rb2SO4+Cs2SO4 + H2O和K2SO4+Rb2SO4+Cs2SO4+ H2O)的相图,明确了四元相图中固溶体的类型及形成区域。然而,模型预测结果与现有四元体系实验数据间存在普遍的不一致性,尤其是固溶体形成区域,但模型预测结果从非实验角度给出了重要参考,对现有实验提出了挑战,未来对这些体系开展更为精细的实验研究非常必要。 相似文献
3.
4.
5.
利用2006年区域气候模式RegCM3和Streets气溶胶排放源清单,在原模式中引入间接气候效应模块,改进云降水方案,对硫酸盐气溶胶的时空分布、辐射强迫效应进行了模拟研究。结果表明:硫酸盐气溶胶辐射强迫有明显季节变化;直接效应使地表温度降低,冬春季大值区出现在四川盆地,夏季大值区出现在华北平原。对降水的影响,主要表现在西南—东北水汽输送带上降水减少;其间接气候效应主要表现在使南方地区温度上升、北方地区温度下降;珠江流域和黄河流域降水减少,长江流域和东北地区降水增加。总的来说,直接效应大于间接效应。 相似文献
6.
7.
地表水入渗对垃圾填埋场水质水量影响的数值模拟分析 总被引:3,自引:0,他引:3
将填埋垃圾视作一种特殊土体,建立了综合描述垃圾填埋场内渗滤液水分的饱和-非饱和渗流、垃圾土体沉降变形、有机污染物的释放、迁移、转化,以及微生物的生长、衰减等物理化学过程的多场耦合仿真分析模型,将任意的Lagrangian- Eulerian(ALE)方法引入到模型求解中,基于自行开发的仿真分析程序,开展了地表水入渗对垃圾填埋场水质、水量影响的数值仿真分析研究。模拟结果表明:300 d的非饱和水分入渗及内源水产生可使填埋单元内渗滤液饱和液面最高达6 m;地表水入渗对水相可溶性可降解有机物浓度和厌氧微生物浓度具有显著的影响,并间接地影响固相可溶性可降解有机物和微生物的浓度分布。 相似文献
8.
垃圾渗滤液中溶解有机质与内分泌干扰物的吸附机理 总被引:1,自引:0,他引:1
为了调查垃圾渗滤液中的溶解有机质(DOM) 及内分泌干扰物(EEDs) 的相互作用机理, 在实验室条件下研究了DOM对EEDs如双酚A (BPA)、雌二醇(E2)和雌酮(E1) 的吸附等温线, 并通过FTIR、1HNMR和ESR技术, 分析了DOM与EEDs的吸附机理.结果表明, 垃圾渗滤液中DOM对3种EEDs的吸附等温线符合Freundlich方程, 并且可用DOM与EEDs的吸附常数Kf预测EEDs的辛醇/水分配系数(Kow) 或有机碳分配系数(Kdoc), 其中直线回归方程为: lgKdoc=2.062Kf-5.065 (R2=0.9958, P=0.041 < 0.05).分析也表明DOM吸附EEDs的吸附过程至少存在离子键、共价键和电荷转移等多种吸附机制的协同作用. 相似文献
9.
10.
Sulfide and iron control on mercury speciation in anoxic estuarine sediment slurries 总被引:2,自引:0,他引:2
Seunghee Han Anna Obraztsova Patrizia Pretto Dimitri D. Deheyn Joris Gieskes Bradley M. Tebo 《Marine Chemistry》2008,111(3-4):214-220
In order to understand the role of sulfate and Fe(III) reduction processes in the net production of monomethylmercury (MMHg), we amended anoxic sediment slurries collected from the Venice Lagoon, Italy, with inorganic Hg and either potential electron acceptors or metabolic byproducts of sulfate and Fe(III) reduction processes, gradually changing their concentrations. Addition of sulfide (final concentration: 0.2–6.3 mM) resulted in an exponential decrease in the sulfate reduction rate and MMHg concentration with increasing concentrations of sulfide. Based on this result, we argue that the concentration of dissolved sulfide is a critical factor controlling the sulfate reduction rate, and in turn, the net MMHg production at steady state. Addition of either Fe(II) (added concentration: 0–6.1 mM) or Fe(III) (added concentration: 0–3.5 mM) resulted in similar trends in the MMHg concentration, an increase with low levels of Fe additions and a subsequent decrease with high levels of Fe additions. The limited availability of dissolved Hg, associated with sulfide removal by precipitation of FeS, appears to inhibit the net MMHg production in high levels of Fe additions. There was a noticeable reduction in the net MMHg production in Fe(III)-amended slurries as compared to Fe(II)-amended ones, which could be caused by a decrease in the sulfate reduction rate. This agrees with the results of Hg methylation assays using the enrichment cultures of anaerobic bacteria: whereas the enrichment cultures of sulfate reducers showed significant production of MMHg (4.6% of amended Hg), those of Fe(III), Mn(IV), and nitrate reducers showed no production of MMHg. It appears that enhanced Fe(III)-reduction activities suppress the formation of MMHg in high sulfate estuarine sediments. 相似文献