环境地球化学

摘要： 环境地球化学是环境科学与地球化学相结合的边缘交叉学科,目前环境地球化学学科已取得令人瞩目的研究进展,随着该学科的迅猛发展,其要求采用与其相适应的课程教学内容与方法.课题组介绍了环境地球化学的研究对象、内容、基本原理及其学科地位,分析了环境地球化学的发展趋势及课程建设中所面临的挑战,在此基础上,提出了适应环境地球化学科学特点和发展趋势的课程建设目标、任务和教学内容,以及与之相适应的研讨式教学改革措施.

摘要： 聚焦前沿,发展壮大。环境地球化学国家重点实验室具有悠久的发展历史,其前身为1974年正式组建的我国第一个环境地质研究机构:中国科学院地球化学研究所环境地质研究室。早在1968年,当地球化学环境思想处于启蒙时期,中国科学院地球化学研究所就率先开展了地方病区的地质环境调查和地球化学病因研究,提出的地球化学元素追踪法对环境调查和评价发挥了重要作用。

摘要： 南岭以有色、稀有、稀土等矿产资源十分丰富而闻名于世,其中骑田岭是南岭山系的五岭之一,一直是研究花岗岩与成矿的热点地区,但有关该区环境地球化学调查研究工作则相对薄弱.本文通过对骑田岭南坡上部仰天湖高山草场、中上部芙蓉洞禾花鱼养殖基地及中下部白腊水锡矿区的地表水、土壤地球化学特征分析,初步认为仰天湖高山草场和芙蓉洞地区水质良好,土壤没有重金属污染,有利于旅游开发和特色水产养殖;白腊水锡矿区局部土壤受到采矿活动污染,主要污染物为砷(As)、镉(Cd)等,强度较高但范围有限,矿区水体污染物主要为汞(Hg)、氟化物(F-)、砷(As)等,下游相关污染衰减快,锡矿开采活动对环境影响范围不大,总体可控.

摘要： 砷元素是反映土壤污染程度及评定土地质量等级的重要环境指标,对从化农业区进行砷土壤地球化学调查工作.通过检测发现,研究区部分区域浅层土壤中砷元素含量超标.砷丰度变化范围都很大,但丰度的中位数和平均值差别不大.表层土壤相对深层土壤大部分表现为富集,推断为外界输入的影响.以砷作为污染指标进行评定,从化农业区的土壤环境质量污染等级较高,有22.39％的土壤环境质量为中度以上污染.经土壤质量地球化学综合等级评定,四等和五等土壤占的比例较大,达41.67％,土壤整体质量较差.浅层砷异常带主要分布于从化农业区的中部偏东地区,深层砷异常带位于中部及东北部地区.部分地区砷元素环境质量等级差的原因是农业化肥的施用.

摘要： 砷元素是反映土壤污染程度及评定土地质量等级的重要环境指标,对从化农业区进行砷土壤地球化学调查工作。通过检测发现,研究区部分区域浅层土壤中砷元素含量超标。砷丰度变化范围都很大,但丰度的中位数和平均值差别不大。表层土壤相对深层土壤大部分表现为富集,推断为外界输入的影响。以砷作为污染指标进行评定,从化农业区的土壤环境质量污染等级较高,有22.39%的土壤环境质量为中度以上污染。经土壤质量地球化学综合等级评定,四等和五等土壤占的比例较大,达41.67%,土壤整体质量较差。浅层砷异常带主要分布于从化农业区的中部偏东地区,深层砷异常带位于中部及东北部地区。部分地区砷元素环境质量等级差的原因是农业化肥的施用。

摘要： 本科教育是我国地学类专业教育的主体,本科专业教材的编写不仅要考虑学生理论知识的建造,更要关注学生毕业后从事实际工作的需求.中国地质大学(北京)国家级特色专业地质学系列教材《环境地球化学》的编写,有机地融合了科学方法论的思想,通过综合研究国内外文献资料和教材,坚持基础理论和应用实践并重,确定了地球环境概论、表生环境及表生地球化学、大气环境地球化学、大陆水体环境地球化学、大洋水体环境地球化学、土壤环境地球化学、生态地球化学、全球变化等主要内容,既保证教材内容的科学性,又准确把握了内容的时代性,实现了教材内容与形式的统一.教材出版后受到了国内广大同行的认可.笔者提出纸质教材向数字化教材的转变将是未来数字化教学教材的发展方向.

摘要： 环境地球化学作为地球化学专业的一门重要的课程,需要立足学科特点,将理论和实验教学结合起来,才能更好的培养学生的创新创业能力.本文通过对"环境地球化学"课程教学内容及存在问题的阐述,说明将创新创业教育融入到课程教学中的必要性.本文归纳了两种教学改革方法:一种是增加创新型和综合型的实验;另一种是将创新创业比赛项目和科研项目融入到课程教学体系中.

摘要： 土壤环境质量是城市更新区在转型发展中必须面对的问题,是其规划编制中的重要因素.本文对城市更新区土壤环境质量调查精度、监测指标和评价分级标准三大核心技术开展研究,构建了用于城市更新区规划编制的土壤环境质量调查和适宜性评价方法,解决了以往土壤环境质量监测数据和评价成果难以匹配规划编制要求的难题.通过对上海地区一老工业区开展应用示范,掌握了示范区内土壤环境质量主要受银、镉、铬、钼、铅、锑等重金属元素,多环芳烃和总石油烃类有机污染物影响,适宜性评价结果表明示范区北区以Ⅰ、Ⅱ级为主,南区以Ⅱ级和Ⅲ级为主,研究为示范区城市规划编制和产业布局优化提供了很好的参考.

摘要： 土壤环境质量是城市更新区在转型发展中必须面对的问题,是其规划编制中的重要因素。本文对城市更新区土壤环境质量调查精度、监测指标和评价分级标准三大核心技术开展研究,构建了用于城市更新区规划编制的土壤环境质量调查和适宜性评价方法,解决了以往土壤环境质量监测数据和评价成果难以匹配规划编制要求的难题。通过对上海地区一老工业区开展应用示范,掌握了示范区内土壤环境质量主要受银、镉、铬、钼、铅、锑等重金属元素,多环芳烃和总石油烃类有机污染物影响,适宜性评价结果表明示范区北区以Ⅰ、Ⅱ级为主,南区以Ⅱ级和Ⅲ级为主,研究为示范区城市规划编制和产业布局优化提供了很好的参考。

摘要： 课题组聚焦原位微观重金属微生物地球化学过程和机制，重点研究微生物铁循环和微环境地球化学梯度对重金属微观环境地球化学原位微观立体行为的控制机制。建立了原位荧光标记-激光扫描共聚焦显微镜技术，对环境微生物膜多细胞原位群落水平的物理结构和化学组成进行分析，从而确定重金属作用下微生物膜结构和组成原位微观立体异质性的特点、分布规律，揭示微生物膜组分相互之间的共定位分布趋势和规律；揭示重金属吸附/解吸附与微生物膜微观结构和组成之间的规律。

摘要： 硒是人体和动物必需的微量元素,但其营养性的阈值范围较窄,已引起了不同领域研究者的广泛关注.综述了近20年来我国典型高硒区——湖北恩施富硒岩石与土壤中硒的分布与形态、硒的赋存状态、硒的迁移转化规律、硒的生物可利用性与人体健康风险、微生物与硒相互作用等硒的环境地球化学过程与循环规律,以及硒的同位素地球化学等方面的重要研究进展,并对硒的环境地球化学未来的研究方向进行了展望.

摘要： 城市地表沉积物是一种物质组成和来源复杂的环境介质,主要来自大气沉降、城市交通、建筑和工业等各种非点源所产生的颗粒物质,在风力、水力及重力作用下,沉积在城市不透水地面而形成.城市地表沉积物作为重金属、有机物等污染物的重要载体,是城市非点源污染的"源"和"汇".城市地表沉积物粒径基本都小于1mm,很容易在外力作用下"扬起—沉降—扬起"往复交替循环,并含有大量的有毒有害物质,对城市环境质量和人体健康产生较大的危害,开展其研究具有重要的理论和现实意义.1.地表沉积物在风及人类活动的扰动下,容易再次扬起进入大气,尤其是细颗粒物质,是城市大气颗粒物的主要来源.2.地表沉积物随降雨径流淋洗与冲刷进入城市水体,是城市水环境污染的重要因素.3.地表沉积物含有大量的细颗粒物质,在一定外力下扬起,很容易通过皮肤干沉降、呼吸道进入人体内,对人体健康造成危害.

摘要： 至少一维尺度上小于100nm的颗粒物均称为纳米颗粒物,在人工纳米颗粒物产生的几十亿年前,地球已经通过其特有的生物地球化学过程合成各类天然纳米颗粒物.这些纳米颗粒物及其次生产物具有独特的理化特性,并参与各种地球化学过程,体现其非凡的地球化学意义.次生纳米颗粒物,即人类活动产生的、意外排放的纳米颗粒物,如采矿、燃煤和发动机排放等.人类利用各种化石燃料在燃烧活动中排放出的各种纳米产物则是典型的直接产生的次生纳米颗粒物,它们可能直接排放进入大气,也可能通过填埋或者随意放置进而进入土壤和水体.

摘要： 铊(Thallium,Tl)是一种高毒性的重金属污染物.Tl对哺乳动物的毒性高于Hg、Cd、Pb、Zn等元素.其在环境中的富集机制、迁移转化行为、毒性和生物效应与其赋存化学形态密切相关,仅研究其在环境中的总量特征已不能阐明其环境地球化学行为.深入开展环境介质中Tl的化学形态及其演化特征研究,对阐明Tl的环境地球化学行为、预防和控制Tl污染具有重要意义.环境中Tl的存在形态及演化特征研究将能从分子水平上解释表生环境中Tl的富集机制、迁移转化行为、毒性和生物效应等。但受限于环境中Tl化学形态分析测试方法，尤其是固体样品，Tl的环境地球化学行为研究仍存在着很大的局限性。因此，未来建立高效、快速、高灵敏度的环境中Tl形态分析方法对深化Tl的环境地球化学研究具有重要意义。

摘要： 本文介绍最了新的FT一ICR MS技术，以及近年来在石油及环境样品分子组成分析方面取得的主要进展，分析石油及环境样品分析面临的技术挑战，研究了高分辨质谱在石油及环境地球化学领域的潜在应用方向。

摘要： 回顾了北部城市化特别是雅库特城市地区环境的化学研究结果.结果表明,不利的气候和工程地质条件增加了城市生态系统的压力,并在所有环境成分中检测到与人类活动有关的强烈的地球化学异常.城市化地区的独特特征是向下迁移的深层污染与活性层和冻土的盐性。

摘要： 水钠锰矿是土壤中广泛分布的层状氧化锰矿物,土壤中许多氧化锰矿物的形成与水钠锰矿关系密切,以水钠锰矿为母体直接或间接转化生成.依据层结构的对称性,水钠锰矿分为六方对称型水钠锰矿(简称"六方水钠锰矿")和三斜对称型水钠锰矿(简称"三斜水钠锰矿"),而天然水钠锰矿主要为六方对称型.目前关于水钠锰矿转化的研究多以三斜水钠锰矿为母体,且多偏向于苛刻物理化学条件下的矿物转化.因此,本项目以六方水钠锰矿为前驱物,在接近表生环境条件下研究表生环境(K+浓度、Mn2+浓度和回流温度)变化对其转化产物的影响.研究将更贴近土壤表生环境,对深入揭示锰氧化物的环境地球化学行为、丰富表生矿物学理论具有重要意义.主要研究结果为:rn (1)当溶液K+浓度为0和0.1 mol/L时，水钠锰矿回流3h后完全转变为锰钾矿;当K+浓度增加至0.5和1.0 mol/L时，水钠锰矿回流1h后完全转变为锰钾矿。尽管K+浓度的变化对反应产物的晶体结构没有影响，但随着K+浓度的增加水钠锰矿转变为锰钾矿所需要的时间也逐渐减小，这表明K+浓度的增加有利于水钠锰矿向锰钾矿转变.(2)当溶液Mn2+浓度为0 mol/L时，酸性水钠锰矿回流12h后转变为锰钾矿;溶液Mn2+浓度增加至0.01 mol/L时，回流24h后产物为拉锰矿和锰钾矿的混合物;溶液Mnz+浓度增加至0.1,0.5和1.0 mol/L时，水钠锰矿回流1h后便完全转变为拉锰矿。这表明Mn2+浓度显著影响水钠锰矿的转变产物，Mn2+浓度的增加有利于水钠锰矿向拉锰矿转变。(3)当回流温度低于60°C时，酸性水钠锰矿回流7天未发生矿相转变;当温度高于80°C时，随着温度的升高，水钠锰矿向锰钾矿转变的速率增加。这表明回流温度不仅决定着水钠锰矿是否发生转变，还影响着水钠锰矿的转变速率.

摘要： 四川绵远河沿岸遍布许多磷矿山和化工企业,清平磷矿是四川磷矿的主要产地之一,本次采样从绵远河的上游到下游,全线布点.采样期属于河流枯水季12月～次年4月,本次调查对所有采样点的pH,Eh和温度进行了实地测量,发现pH范围为6.88～10.18,平均值为7.95;Eh值范围为-40～293 mV,平均值为155.3mV;温度范围为0～15°C,平均温度为6°C,整条河流处于弱氧化弱碱性环境.对所采集的水样均使用ICP-MS测定,发现整条河流的铀含量范围为0.7～2.86μg/L,平均铀含量为1.64μg/L,相比于世界河流铀浓度平均浓度0.51μg/L(Chabaux等,2001),此水体中铀含量偏高.这可能是由于磷块岩中通常伴生有U,Th等放射性元素,矿山的开发和地层背景的综合作用,从而导致该区域水体中铀含量较高.通过热力学形态模型计算,发现磷矿影响区河流的铀形态水中铀形态主要为UO2(HPO4)22-和UO2(CO3)22-.化学元素的不同形态对环境影响作用经常有所不同,不同的铀形态从机理上探讨迁移,富集的过程需要进一步研究.

摘要： 四川绵远河沿岸遍布许多磷矿山和化工企业,清平磷矿是四川磷矿的主要产地之一,本次采样从绵远河的上游到下游,全线布点.采样期属于河流枯水季12月～次年4月,本次调查对所有采样点的pH,Eh和温度进行了实地测量,发现pH范围为6.88～10.18,平均值为7.95;Eh值范围为-40～293 mV,平均值为155.3mV;温度范围为0～15°C,平均温度为6°C,整条河流处于弱氧化弱碱性环境.对所采集的水样均使用ICP-MS测定,发现整条河流的铀含量范围为0.7～2.86μg/L,平均铀含量为1.64μg/L,相比于世界河流铀浓度平均浓度0.51μg/L(Chabaux等,2001),此水体中铀含量偏高.这可能是由于磷块岩中通常伴生有U,Th等放射性元素,矿山的开发和地层背景的综合作用,从而导致该区域水体中铀含量较高.通过热力学形态模型计算,发现磷矿影响区河流的铀形态水中铀形态主要为UO2(HPO4)22-和UO2(CO3)22-.化学元素的不同形态对环境影响作用经常有所不同,不同的铀形态从机理上探讨迁移,富集的过程需要进一步研究.

摘要： 本发明公开了一种砂岩油气输导层地球物理‑地质‑地球化学检测方法及装置，其中方法包括：根据地下油气藏的油、气、水实测密度差异建立浮力模型；结合岩心分析和测井曲线，建立砂岩泥质含量、孔隙度、渗透率以及排驱压力模型；依照排驱压力曲线确定油气运移封闭面；检测出浮力大于排驱压力的砂岩层段，筛选可能的输导层；结合油气地质学与地球化学对烃类的测试结果，厘定有效的砂岩输导层。本发明通过将地球物理测井学、地质学、地球化学理论与技术相结合，依据油气成藏动力学原理，实现对砂岩输导层的有效检测，从而提高对油气藏石油地质研究的科学性。

摘要： 本发明提供了一种综合应用地质、地球物理和地球化学方法示踪油气运移路径的方法，该方法包括以下步骤：(1)输导层的地质学研究，确定输导层与烃源岩的配置关系；(2)输导层的地球物理表征，确定输导层的空间分布和物性分布，预测出油气运移路径；(3)地球化学方法示踪检验步骤(2)预测出的油气运移路径。本发明综合应用地质、地球物理和地球化学方法来进行油气运移路径的研究，旨在有效地确定油源关系、建立输导格架以及示踪油气运移路径，为油气勘探服务。

摘要： 本发明涉及微量元素检测技术领域，特别涉及一种地球化学样品的消解方法、一种地球化学样品中锑含量的检测方法。本发明提供了一种地球化学样品的消解方法，包括以下步骤：将地球化学样品、王水和水混合进行王水消解，得到王水消解液；将所述王水消解液和草酸混合。本发明提供的地球化学样品的消解方法能够有效抑制地球化学样品待测液中共存元素和有机质对锑挥发的促进，且不会影响对锑元素测定的灵敏度，提高了对锑元素测定的精密度和可靠性。

摘要： 本发明属于铀矿勘查技术领域，具体涉及一种砂岩型铀矿目标层岩石地球化学环境的快速识别方法，包括：步骤1、选取勘探线剖面；步骤2、划分砂岩类型；步骤3、测量目标层砂岩Th、U含量；步骤4、计算目标层砂岩Th、U含量背景值；步骤5、校正目标层砂岩U含量背景值；步骤6、判别目标层岩石地球化学环境。本发明利用砂岩的Th/U值识别砂岩型铀矿目标层岩石地球化学环境，划分蚀变带，本发明方法快速、便捷、成本低、精度高，适用性强。

摘要： 本发明提供了一种综合应用地质、地球物理和地球化学方法示踪油气运移路径的方法，该方法包括以下步骤：(1)输导层的地质学研究，确定输导层与烃源岩的配置关系；(2)输导层的地球物理表征，确定输导层的空间分布和物性分布，预测出油气运移路径；(3)地球化学方法示踪检验步骤(2)预测出的油气运移路径。本发明综合应用地质、地球物理和地球化学方法来进行油气运移路径的研究，旨在有效地确定油源关系、建立输导格架以及示踪油气运移路径，为油气勘探服务。

摘要： 本发明公开了一种砂岩油气输导层地球物理-地质-地球化学检测方法及装置，其中方法包括：根据地下油气藏的油、气、水实测密度差异建立浮力模型；结合岩心分析和测井曲线，建立砂岩泥质含量、孔隙度、渗透率以及排驱压力模型；依照排驱压力曲线确定油气运移封闭面；检测出浮力大于排驱压力的砂岩层段，筛选可能的输导层；结合油气地质学与地球化学对烃类的测试结果，厘定有效的砂岩输导层。本发明通过将地球物理测井学、地质学、地球化学理论与技术相结合，依据油气成藏动力学原理，实现对砂岩输导层的有效检测，从而提高对油气藏石油地质研究的科学性。

摘要： 本发明提供了一种矿产资源集中开采区土壤地球化学背景阈值的确定方法，其步骤包括：（1）收集、整理矿集区地质资料，分析矿集区地质背景及土壤环境影响元素，（2）按一定网度采集代表性样品，并进行分析测试；（3）运用元素Q型聚类分析进行矿集区土壤元素地球化学背景分区；（4）运用数据分形理论，分区进行元素地球化学分形阈值研究，确定元素背景值。该方法采用背景分区‑数据分形技术来确定矿产资源集中开采区土壤环境地球化学背景值，为准确评价矿业活动对土壤环境地球化学质量影响程度和范围提供评价依据；该方法适用于各种矿产资源集中开采区土壤环境地球化学背景值的确定与评价。

摘要： 本发明提供了一种矿产资源集中开采区土壤地球化学背景阈值的确定方法，其步骤包括：（1）收集、整理矿集区地质资料，分析矿集区地质背景及土壤环境影响元素，（2）按一定网度采集代表性样品，并进行分析测试；（3）运用元素Q型聚类分析进行矿集区土壤元素地球化学背景分区；（4）运用数据分形理论，分区进行元素地球化学分形阈值研究，确定元素背景值。该方法采用背景分区‑数据分形技术来确定矿产资源集中开采区土壤环境地球化学背景值，为准确评价矿业活动对土壤环境地球化学质量影响程度和范围提供评价依据；该方法适用于各种矿产资源集中开采区土壤环境地球化学背景值的确定与评价。

摘要： 本发明公开了一种环境地球化学基线的测试方法，其技术方案要点是其步骤为：(1)划分设定研究区；(2)对于研究区进行样品采集；(3)对于采集的样品进行加工；(4)对于加工后的样品进行分析；(5)对于分析出的数据进行数值计算。本发明的一种环境地球化学基线的测试方法快速简便，且计算精度高，应用范围广。

摘要： 本发明公开了一种基于环境地球化学基线的应用方法，其技术方案要点是其步骤为：(1)对土壤重金属空间分布特征进行统计分析；(2)建立土壤重金属环境地球化学基线模型；(3)对土壤重金属富集因子进行计算；(4)对土壤重金属污染程度地累积指数进行计算(5)对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行识别；(6)、对人为活动引起的土壤重金属污染范围进行空间预测。本发明的一种基于环境地球化学基线的应用方法能够实现从地理空间上对研究区农用地进行重金属污染成因判别、土壤重金属污染范围界定和土壤重金属污染预测预警，提升城镇周边农用地土壤重金属污染风险管控水平。