管藻目绿藻 PSI 和 PSII 结构特异性研究

测定了管藻目绿藻刺松藻和假根羽藻的叶状体、叶绿体及类囊体膜的吸收光谱和低温荧光光谱，并同软丝藻等5种非管藻目绿藻和菠菜进行了比较。证实绿藻普遍缺少作为高等植物 PSI 标志的 730nm 的低温长波荧光，其长波发射峰在 710 ～ 715nm 以及 695nm 荧光也不明显。采用和的 PAGE 法从刺松藻、假根羽藻、软丝藻和菠菜中分别得到 11 种、11 种、7 种和 9 种色素蛋白复合物，并测定了各复合物的分子量、Chl a/b、叶绿素的分布、多肽组成和结构关系，以及吸收光谱、低温荧光发射和激发光谱等各种光谱特性。刺松藻和假根羽藻的 CPIa_(1-2) 复合物的荧光发射主峰分别在 698、690 和 685nm，软丝藻 CPIa 在 715nm，菠菜 CPIa_(1-2) 分别在 729 和 722nm。两种管藻目绿藻的 LHCI 与 CII 的结合程度较菠菜和软丝藻更紧密，其 CPI 复合物中仍含有一定量的，710 ～ 715nm 荧光呈隐现状态。用二次 PAGE 法将刺松藻和假根羽藻的 CPIa 和 CIP 再分离，得到 PSI 的捕光复合 LHCI，为管藻黄素-Chl a/b-蛋白复合物， Chl a/b=1.2，含有 27.5、26.2、26 和 24.5kDa 四种多肽，77K 荧光峰在 682 ～ 683nm。LHCI 没有发射高等植物 730nm 荧光的相应组分是管藻目绿藻缺少 730nm 荧光的主要原因。核心复合物 CCI 含有 67 和 56kDa 两种多肽，与软丝藻和菠菜相似，但 3 种藻类核心复合物的 77K 荧光峰在 715nm，而菠菜在 720nm。刺松藻和假根羽藻有 LHCI 存在时，715nm 荧光峰不明显，随着 LHCI 的解离，荧光逐渐显现。刺松藻 PSI 中与 CCI 结合最紧密的是 LHCI 的 27.5 和 24.5kDa 多肽，两个 26 kDa 多肽的结合较为松散。用差速离心法对刺松藻、假根羽藻、软丝藻及菠菜的 PSI 颗粒进行了初步的分离。PSI 粗提物的 77K 长波荧光发射峰分别在 710、712、713 和 730nm，与 PAGE 法得到的结果相符。刺松藻和假根羽藻的 PSII 核心复合物 CPa 与菠菜相同，都含有两个 33kDa 核心多肽及 40 ～ 47 kDa 的内天线蛋白。从两种管藻目绿藻中首次分离到 6 种 LHCII 捕光复合物，其中 LHCP_(1-3)，四种都是管藻黄素- Chl a/b-蛋白复合物， Chl a/b=0.7 ～ 0.9。刺松藻和假根羽藻中含量最高、最稳定的捕光复合物是分子量最大的 LHCP_1 由 34.4、31.5、29.5、28.1 和 26.5kDa 多肽构成，其中 34.4 和 31.5kDa 多肽在菠菜和软丝藻中没有对应组分。LHCP_1 再分离结果表明，分子量较小的捕光复合物都是 LHCP_1 的组成部分，但分子量最小的 Fca_1 和 Fca_2 与其它复合物的关系尚不确定。31.5 和 29.5 kDa 多肽是 LHCP_1 的核心，34.4、28.1 和 26.5kDa 多肽位于外侧；整个 LHCP_1 以 28.1 和 26.5kDa 多肽与 CCII 紧密结合，构成 PSII。根据刺松藻和假根羽藻光系统结构及其特异性的研究结果，提出了一个管藻目绿藻 PSI 和 PSII 色素蛋白复合物结构关系模型，并与高等植物的模型做了比较。讨论了光合作用两个光系统结构和特性的进化过程，指出 730nm 低温荧光峰不能作为管藻目乃至非管藻目绿藻 PSI 的表征。管藻目绿藻同杂色藻类在这方面有相似性。

Effects of increased pCO(2) and temperature on the North Atlantic spring bloom. I. The phytoplankton community and biogeochemical response

The North Atlantic spring bloom is one of the largest annual biological events in the ocean, and is characterized by dominance transitions from siliceous (diatoms) to calcareous (coccolithophores) algal groups. To study the effects of future global change on these phytoplankton and the biogeochemical cycles they mediate, a shipboard continuous culture experiment (Ecostat) was conducted in June 2005 during this transition period. Four treatments were examined: (1) 12 degrees C and 390 ppm CO2 (ambient control), (2) 12 degrees C and 690 ppm CO2 (high pCO(2)) (3) 16 degrees C and 390 ppm CO2 (high temperature), and (4) 16 degrees C and 690 ppm CO2 ('greenhouse'). Nutrient availability in all treatments was designed to reproduce the low silicate conditions typical of this late stage of the bloom. Both elevated pCO(2) and temperature resulted in changes in phytoplankton community structure. Increased temperature promoted whole community photosynthesis and particulate organic carbon (POC) production rates per unit chlorophyll a. Despite much higher coccolithophore abundance in the greenhouse treatment, particulate inorganic carbon production (calcification) was significantly decreased by the combination of increased pCO(2) and temperature. Our experiments suggest that future trends during the bloom could include greatly reduced export of calcium carbonate relative to POC, thus providing a potential negative feedback to atmospheric CO2 concentration. Other trends with potential climate feedback effects include decreased community biogenic silica to POC ratios at higher temperature. These shipboard experiments suggest the need to examine whether future pCO2 and temperature increases on longer decadal timescales will similarly alter the biological and biogeochemical dynamics of the North Atlantic spring bloom.

Grey relational analysis on the relation between marine environmental factors and oxidation-reduction potential

The effects of marine environmental factors-temperature (T), dissolved oxygen (DO), salinity (S) and pH-on the oxidation-reduction potential (ORP) of natural seawater were studied in laboratory. The results show an indistinct relationship between these four factors and the ORP, but they did impact the ORP Common mathematical methods were not applicable for describing the relationship. Therefore, a grey relational analysis (GRA) method was developed. The degrees of correlation were calculated according to GRA and the values of T, pH, DO and S were 0.744, 0.710, 0.692 and 0.690, respectively. From these values, the relations of these factors to the ORP could be described and evaluated, and those of T and pH were relatively major. In general, ORP is influenced by the synergic effect of T, DO, pH and S, with no single factor having an outstanding role.

高原鼢鼠肌肉抗缺氧成分的筛选

为了筛选高原鼢鼠体内抗缺氧的有效成分，以高原鼢鼠肌肉为原料，通过超临界萃取，750mL/L乙醇提取和沸水提取，依次提出了其中相应的成分。接着通过给小鼠连续口服不同浓度的提取物进行常压缺氧试验。结果表明，高原鼢鼠肌肉超临界萃取物和乙醇提取物具有明显的抗缺氧效果，并具有量效关系；在浓度为100mL/L时，超临界萃取物抗缺氧效果优于同浓度的乙醇提取物和200g/L的红景天胶囊；高原鼢鼠肌肉水提物没有抗缺氧效果。

Simultaneous determination of monoamine and amino acid neurotransmitters in rat endbrain tissues by pre-column derivatization with high-performance liquid chromatographic fluorescence detection and mass spectrometric identification

A sensitive and efficient method for simultaneous determination of glutamic acid (Glu), gamma-amino-butyric acid (GABA), dopamine (DA), 5-hydroxytryptamine (5-HT) and 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA) in rat endbrains was developed by high-performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection and on-line mass spectrometric identification following derivatization with 1,2-benzo-3,4-dihydrocarbazole-9-ethyl chloroformate (BCEOC). Different parameters which influenced derivatization and separation were optimized. The complete separation of five neurotransmitter (NT) derivatives was performed on a reversed-phase Hypersil BDS-C-18 column with a gradient elution. The rapid structure identification of five neurotransmitter derivatives was carried out by on-line mass spectrometry with electrospray ionization (ESI) source in positive ion mode, and the BCEOC-labeled derivatives were characterized by easy-to-interpret mass spectra. Stability of derivatives, repeatability, precision and accuracy were evaluated and the results were excellent for efficient HPLC analysis. The quantitative linear range of five neurotransmitters were 2.441-2 x 10(4) nM, and limits of detection were in the range of 0.398-1.258 nM (S/N = 3:1). The changes of their concentrations in endbrains of three rat groups were also studied using this HPLC fluorescence detection method. The results indicated that exhausting exercise could obviously influence the concentrations of neurotransmitters in rat endbrains. The established method exhibited excellent validity, high sensitivity and convenience, and provided a new technique for simultaneous analysis of monoamine and amino acid neurotransmitters in rat brain. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

克拉2异常高压气藏地质特征及开发技术研究

Kela-2 gas field in Tarim Basin is the main supply source for West-to-East Pipeline project, also the largest abnormally-pressured gas field discovered in China currently. The geological characterization, fine geological modeling and field development plan are all the world-class difficult problems. This work includes an integrated geological and gas reservoir engineering study using advanced technology and approaches, the scientific development plan of Kela-2 gas field as well as the optimizations of the drilling, production and surface schemes. Then, it's expected that the Kela-2 gas field can be developed high-efficiently.Kuche depression is one part of the thrust belt of the South Tianshan Mountains, Kela-2 field is located at the Kelasu structural zone in the north of Kuche depression. The field territory is heavily rugged with deeply cut gullies, complex geological underground structure, variable rock types, thrust structure development. Therefore, considerable efforts have been made to develop an integrated technique to acquire, process and interpret the seismic data in complicated mountain region. Consequently a set of seismic-related techniques in the complicated mountain region has been developed and successfully utilized to interpret the structure of Kela-2 gas field.The main reservoir depositional system of Kela 2 gas field is a platform - fan delta - braided river system. The reservoir rocks are medium-fine and extremely fine grained sandstones with high structure maturity and low composition maturity. The pore system structure is featured by medium-small pore, medium-fine throat and medium-low assortment. The reservoir of Kela-2 gas field is characteristic of medium porosity and medium permeability. The pay zone is very thick and its lateral distribution is stable with a good connection of sand body. The overpressure is caused mainly by the strongly tectonic squash activities, and other factors including the later rapid raise and compartment of the high-pressure fluid, the injection of high-pressure fluid into the reservoir.Based on the deliverability tests available, the average binomial deliverability equation is provided applicable for the overall field. The experimental results of rock stress-sensitive tests are employed to analyze the change trend of petrophysical properties against net confining stress, and establish the stress-based average deliverability equation. The results demonstrate the effect of rock deformation on the deliverability is limited to less than 5% in the early period of Kela-2 gas field, indicating the insignificant effect on deliverability of rock deformation.In terms of the well pattern comparisons and development planning optimizations, it is recommended that the producers should be located almost linearly along the structural axis. A total of 9 producers have a stable gas supply volume of 10.76 BCMPY for 17 years. For Kela-2 gas field the total construction investment is estimated at ￥7,697,690,000 RMB with the internal earning rate of 25.02% after taxation, the net present value of ￥7,420,160,000 RMB and the payback period of 5.66 years. The high profits of this field development project are much satisfactory.

滇西上芒岗金矿床地质地球化学特征

上芒岗金矿由下部原生卡林型和上部 红色粘土型金矿体所组成，赋矿地层为侏罗系勐戛组砂泥质岩、白云质灰岩和二叠系沙子坡组泥硅质灰岩、白云岩。北东向上芒岗断裂构造与不整合面和岩溶的复合控制了矿床和矿体。围岩蚀变以硅化（似碧玉岩化）、黄铁矿化、碳酸盐化和粘土化为主，并具有水平与垂向分带性。地球化学研究表明，蚀变与矿化岩石的稀土含量与未蚀变泥质灰岩基本一致，成矿溶液为富CI^－型和富SO4^2-型，爆裂温度为183－378℃，δ^34S=6.471‰-21.965‰，δ^18O=9.3‰-11.6‰，δD=-70‰--77‰，^206Pb/^204Pb=19.551-20.05,^207Pb/^204Pb=15.690-16.240,^208Pb/^204Pb=38.710=40.137。红色粘土型矿石的红土化作用只达到粘土阶段。

滇西上芒岗卡林型金矿床地球化学特征

岩石化学与微量元素研究表明，在强经泥质灰岩中，SiO2和Au、As、Sb含量增高，CaO、CO2和MgO含量降低；在强碳酸盐化泥质灰岩中，AgO和CO2含量增高，SiO2含量降低；不同蚀变与矿化岩石的稀土含量和配分模式与未蚀变泥质灰岩基本一致。流体包裹体研究揭示，成矿溶液为富Cl^-型和富SO4^2-型，爆裂温度为183－378℃。同位素研究指示，δ^34S=(6.471-21.965)×10^-3，δ^18O=(9.3-11.6)×10^-3，δD=(-70--77)×10^-3,^206Pb=19.551-20.05,^027Pb/^204Pb=15.690-16.240,^208Pb/^204Pb=38.710-40.137；成矿流体具有岩浆水和大气降水相混合的特点，成矿物质具有壳－幔混合特征。

可见光响应光催化剂K4Ce2M10O30（M=Ta, Nb）及其光解水特性的研究

氢能已被广泛认为是最具有潜力解决能源危机和环境问题的理想替代能源之一，其开发备受各个领域科学家的重视，更是从根本上解决环境地球化学工作者的主要目标：对已被破坏的环境和生态进行修复以及对可能破坏环境与生态的人类活动进行干预和指导。在众多的氢能开发手段中，利用太阳能光催化分解水制取氢气是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一。在光催化分解水过程中，最为首要的研究内容就是开发具有适宜能带结构能响应可见光，稳定地、高量子效率地光解水的固相半导体光催化剂。 本论文中，通过高温固相反应合成了呈四方晶系钨青铜结构的半导体光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)，吸收边分别达到580 nm (M＝Ta) 和690 nm (M＝Nb)，对应带隙为2.2 eV和1.8 eV。可见光下（λ> 420 nm）光催化分解H2O产生H2和O2的活性表明它们不仅有适宜的带隙响应可见光，并且其价带和导带位置能满足完全分解水的电化学电位需要。在担载Pt、RuO2以及NiO（NiOx）等助催化剂对产氢性能有显著的提高。同时以乙醇钽和草酸铌可溶性前驱体，分别通过溶胶凝胶法（Sol-gel）和聚合物络合法(Polymerizable Complex)制备了K4Ce2Ta10O30和K4Ce2Nb10O30。通过湿法化学合成的光催化剂显示了更高的光催化活性，并且通过PC法制备的K4Ce2Nb10O30更是实现了在大于300 nm 的光辐射下完全分解纯水产生摩尔比为约2:1 的H2和O2。 通过高温固相反应得到Nb取代K4Ce2Ta10O30中部分晶格Ta形成的单相无限固溶体系列K4Ce2Ta10-xNbxO30（x=0~10）是结构一致的同系物，吸收边介于540 nm～710 nm 之间，并且随着x的增加，吸收边依次红移，光催化产氢活性依次降低，但是x=2，5，8时的产氧活性比x=0和10的高，光催化活性的差异主要源于它们光吸收特性和能带结构的差异。基于密度范函理论DFT的第一性原理计算结果表明，光催化剂K4Ce2M10O30(M=Ta, Nb)的能带结构为：导带主要由Ta 5d (Nb 4d)组成，处于高能级的电子未占据态的Ce 4f 与其有很明显的重迭，但由于其高度局域特性，不能很好地参与光生电子在导带的传导，从而其对光催化活性的贡献很小，而价带则由O 2p与Ta 5d (Nb 4d)以及电子占据态的Ce 4f杂化轨道组成。同时通过高温固相反应合成了系列含稀土元素的光催化剂K4Re2M10O30(Re=La, Ce, Nd, Sm, Y; M=Ta, Nb)，通过对它们及其前驱体氧化物的光吸收特性以及电子结构的第一性原理计算研究，合理的解释了只有当Ln＝Ce时才具有可见光响应特性的微观机理。

贵州赫章土法炼锌地区重金属对植物污染的初步研究

矿山开发造成的生态环境问题是一个世界性的问题，国内外许多学者对此表现出浓厚的兴趣。除矿山开发直接导致的植被破坏和耕地侵蚀等外，研究者更重视有害物质(特别是重金属)释放而导致的环境问题，特别是表生条件下矿山废弃物(矿山尾砂)的堆积，在一系列地球化学因素的作用下：如矿山尾砂的矿物成分 参考、堆积时间、厚度、气候条件及微生物（Rachel，2002）等发生风化作用，从而导致酸性矿山废水(AMD)的产生。蓄纳高浓度的重金属元素，其排放小仅对溪流、河流、湖泊水质及其沉积物产生负而影响，而且有降低土壤环境质量状况的威胁（Barbara Hohn，2005）。 贵州省赫章县是我国著名的土法炼锌集散地，地处贵州西北部，辖内煤炭资源丰富，境内的榨子厂、猫猫厂、天桥铅、锌矿(氧化矿)为“土法炼锌”提供了丰富的原料。其土法炼锌已有300多年的历史，至2000年，已有1000多个土法炼锌“马槽炉”的规模。炼锌中产生的黑色烟尘不仅使周围山坡寸草不生，山坡上、河道边到处倾倒着废渣，而且使许多早作地荒耕。本文试图以该地的土法炼锌为研究对象，探讨土法炼锌中产生的烟尘和废弃物对附近土壤和沉积物的环境影响。 1.1矿山开发中的生态环境影响 矿山的开采在很大程度上改变了矿山原有的环境。矿山开采耗费大量的土地资源，开采后破坏的土地，丧失原有的自然生态系统；废弃物堆置场是周围环境的严重污染源。矿山按其产品性质分类，有冶金矿山(黑色金属、有色金属、稀土元素、放射性元素等)和非金属矿山(煤矿、石料、陶土等)；按其开采方式分类，有露天开采矿山和地下开采矿山。不同性质的矿山和不同的开采方式，其对生态环境破坏的过程和特征有很大差异。 矿山开采引起的生态破坏，主要由以下三个过程导致：(1)开采活动对土地的直接破坏，如露天开采会直接毁坏地表土层和植被，地下开采会导致地层塌陷，从而引起土地和植被的破坏：(2)矿山开采过程中的废弃物(如尾矿、矸石等) 需要大面积的堆置场地，从而导致大量占用土地和对堆置场原有生态系统的破坏；(3)矿山废弃物中的毒性成分，可通过径流和大气飘尘，影响周围的土地、水域和大气质量（Ivanova，2001）。 在生态系统层次上，上述三个过程对采矿地区生态的破坏具有三个特征：(1)景观破坏，主要指对地貌的影响；(2)环境质量退化，对所在地区土质、水质，甚至大气质量的影响；(3)生物多样性退化，对原有生物群落的摧毁，及对当地现有生物群落的严重破坏甚至摧毁。 通常，金属矿山引起的环境质量退化以及由此导致的生物多样性退化要比非金属矿山更严重；露天开采的矿山引起的景观破坏和生物多样性退化，要比地下开采的矿山更严重。矿山开发的生态环境影响突出表现在以下几下方面： 1土地的占用与破坏 矿山开采后，将会产出大量的废石、排土和尾砂，例如露天开采1吨矿石通常削离5-10 t覆盖的岩土，堆存它们将需占用大量的土地。据报道美国的明尼苏达州北部，由于大型露天磁铁矿近半世纪的大量开采，致使当地土壤质地退化，如不进行有效的治理将有沙漠化的危险（Othman，1996）。矿区的建设也将不可避免地改变地形、自然景观和植被状况等。土地破坏的后果是：水土流失加剧，淤塞污染水体，增加扬尘，严重影响生态环境。另外，尾矿坝、废石堆场设置不当或管理不严，会造成严重的滑坡或泥石流事故，使大面积的土地受到破坏，造成水体污染，危及人身和财产的安全。 2水体污染 矿山开采后的废石堆成尾矿库若不妥善处理，可能会成为地下水污染源。废矿堆、尾矿库长期处在氧化、风蚀、溶滤过程中，其中的有毒矿物成份或有害物质可以随水转入地下、地表水体和农田、土壤之中，造成地下、地表水体受到化学污染。 采矿工业用水远远小于选矿工业的用水量，但不论是采矿还是选矿，若不注意处理其废水，会造成严重的后果。据报道，由于采矿对水体的污染，使美国长达20600km的水域和449个天然和人工湖泊不再适于养鱼（Antonio Simonetti，2000）；在国内也不乏其例，如攀枝花选矿厂（曾清如，1997）有部分尾矿废水排入金沙江，对其造成长期的严重污染。又如东鞍山矿（张宝贵，2002）由于外排废水中含有大量的细粒级悬浮物，使杨柳河的河水呈红色，不仅妨碍水生生物的生长，还影响农业灌溉，成为鞍山地区的一大公害。此外开采硫化矿床时，由于伴生的低品位黄铁矿，在自然堆放过程中，经风化、雨水浸蚀可产生有害酸性水。在我国冶金矿山中因酸性水污染造成的危害是十分严重的，如南山铁矿（许步信，1996）的酸性水波及周围1万hm2农田和渔业生产，多年来共赔偿农业损失费累计约百万元。此外，各金属矿山的外排水中浮悬药剂的污染、硝基苯的污染以及其它重金属的污染也屡见不鲜（Sastre，2002）。 井巷开掘、矿床排水疏干所形成的降压漏斗的水力影响半径有时可达数十公里，可能造成区域性水文环境的破坏，使农牧业缺水受损。另外，疏干碳酸盐围岩含水层之后，其岩溶和溶洞会成为地面塌陷下沉，地面设施被破坏的隐患；而当塌陷区或井巷地表贮水体存在水力的沟通时，则会酿成淹没矿井的重大事故；当岩层疏干影响的设计计划不周时，还可导致露天边坡、台阶的滑动和变形，从而出现相应的灾害后果（李小玉，2004） 3大气污染 在矿山生产中，氧化、风蚀作用可使废石堆场、尾矿库形成一个周期性的尘暴源。此外矿石破碎、筛分和选矿等工序也是主要尘源。矿山对大气的污染还包括公路运输过程中形成的大量扬尘。粉尘污染是冶金矿山生产过程中的一种主要污染类型。在我国，由于矿山粉尘污染而使矿区农牧业受害的情况较多。矿山开发引起的环境生态问题是全球性的问题，越来越受到科学界的关注，己成为环境地球化学研究的一个重要领域。随着对矿产资源需求的不断扩大，矿山废物的排放量大幅度增加，环境生态的恢复难度也在不断增大，因此，在科学界关注的同时，政府也要采取一定的措施来给予支持和提供方便（王文，2003）。 1.2矿区重金属污染研究 1.2.1重金属概念及环境化学行为 通常把密度大于5的金属称为重金属，如隔、铬、铜、镍、铅、锌等，砷虽然不属于金属，但由于对环境的影响与重金属类似，通常也称其为重金属。矿产开采过程中所引起的环境问题较多，特别是土壤的重金属污染（Ahmed，1998）。有害重金属通过各种途径进入土壤，不易随水淋溶，微生物难以降解，植物对其有明显的生物富集作用，影响农作物的品质和产量。土壤污染有较长的潜伏期，具有隐蔽性、不可逆性、普遍性、表聚性等特征（Isabelle，2001） 重金属是一类典型的环境污染物，在自然条件下，除了局部范围重金属含量较高之外，一般土壤中有害重金属含量都小于构成污染的临界值。由于受人类生产活动的影响，例如，农业增产措施如农药、化肥的不断使用，加之工业废水、废气、城市生活垃圾、污水及污泥与畜禽粪便等排入环境，都不断污染土壤，使重金属等在环境中的积累不断积聚。特别是最近几十年来，由于土壤环境中污染物含量不断提高，重金属污染问题已经引起学术界、政府和公众的广泛关注。 1.2.2环境中重金属的来源 重金属可以通过废水、废渣的排放，空气悬浮物的携带与运输，水体中的细微尾矿砂颗粒物的运移，食物链的传递等不同途径来引起环境的污染。污染源有以下几个方面： 工业污染源，尤其是基础工业，特别是采矿和冶炼业是向环境中释放重金属的主要污染源。如20世纪60年代，在日本的富山县神通川流域，由于铅锌冶炼厂排放的含锅废水污染水稻田，居民长期食用含偏稻米和饮用含锅水而造成锅中毒，锅进入人体后破坏人体的骨骼系统，使骨质变脆易折，也就是所谓的“骨痛病（Lorenzo，2000）。 生活污染源，主要是生活垃圾，其中含有的重金属能渗到土壤中，影响到地表水和地下水的质量，生活废水中的有机物可以吸收重金属，用这些水灌溉也可导致土壤污染。 农业污染源，主要来自厩肥、污泥、化肥、农药等，有害成分为其释放的重金属，污染物质主要集中于表层或耕层，它的分布比较广泛。污染物的种类和污染的轻重程度与土地的利用方式和耕作制度有关。 交通污染源，主要为含铅汽油的使用，使机动车排放的尾气污染大气。 自然污染源，土壤母质中的重金属本身含量高，还有火山喷发造成的土壤污染。 就矿区来说，以工业污染源为主，其它次之。 1.2.3环境中重金属的危害 尾矿、矿渣是采矿区土壤重金属的主要来源之一。当这些矿山固体垃圾从地下搬运到地表后，由于所处环境的改变，在自然条件下，极易发生风化作用(物理、化学和生物作用)，使大量有毒有害的重金属元素释放出来进入到土壤和水体中，给采矿区及周围环境带来严重的污染。 在雨水等的作用下，地下水和地表水都会受到不同程度的重金属污染。目前世界上受高砷饮水危害的国家和地区包括孟加拉国、印度恒河流域、阿根廷、智利、墨西哥、泰国、美国和中国的台湾、内蒙、山西部分地区。孟加拉国受砷危害人口有35-77百万人，占该国总人口(125百万)的一大半，几十年来联合国投入了大量财力物力进行治理，但收效甚微（Kovalchuk，1996）。有300多年开采历史的我国湖南石门雄黄矿，发生了严重的砷污染，河水砷含量达0.5－14.5 mg•L－1，居民头发砷含量为0.972-2.459ug•L-1。以河水为饮用水源的居民的砷暴露水平达到甚至超过国内外重大慢性砷中毒案例的暴露水平。 有毒气体的排放无疑会直接污染大气。如1996年玻利维亚波托西的波尔科矿山的一座铅锌尾矿坝倒塌，致使大约235，000 t有毒尾矿泥浆(包括砷、氰化物、铅和锌等有害成分)排入皮科马约河的一条支流阿瓜卡斯蒂利亚河中，导致饮用该河水和食用该河水中鱼的3名儿童死亡，其毒性影响到800km的巴拉圭一阿根廷的查科(salomons，1995)。另外，巴西亚马逊河流域附近，约17000km，的大范围金矿开采过程中，汞作为重要提金试剂，易形成合金金齐汞，直接释放进入大气，且向大气的释放量远比向河流和土壤的释放量高，占总释放量的65%-83%( salomons，1995)，对人体危害十分严重。西班牙某重金属冶炼厂尾砂坝的倒塌，使得随后的土地开发过程中大气可吸入颗粒中铜和锰的含量增加了17~36％和59一70％（Querol，2000）。 重金属在土壤中的聚集引起的危害更为严重。其进入土壤后，一方面可在植物体中累积，并通过食物链最终转移到人体内，危害人群健康，致畸致癌；另一方面，还可能导致地下水污染，超过一定限度就会危害生态系统，如上述所说的水体和大气的污染。由于重金属污染的范围广，持续时间长，又不易在生物物质循环和能量交换中分解，所以污染土壤的修复与治理迫在眉睫，也是科学界比较关注的问题之一。就世界范围来看，全世界每年平均排放汞115万t，锰1500万t，铜340万t，铅500万t，镍100万（Jane vacalet，1999）。据估计，我国仅重金属污染的耕地面积就达2000万ha，约占耕地总面积的115 ，每年因土壤污染而减产粮食1000万t；另外还有1200万t粮食重金属超标，二者的直接经济损失达200多亿元（陈同斌，1999）。在金属成矿区周围的自然扩散区域内，环境中一般含有较高浓度的重金属，加上开矿过程中的废矿水和尾矿砂，常造成严重的重金属污染问题。据报道，湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕区域内的环境污染是以铅、锌、镉、砷为主的多金属污染复合体，水体内的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体，且该区域内作物中的铅、镉残留很高（曾清如，1994）。 土壤中重金属的超标同时也会使农作物和其它生物受到危害。杨居荣（1992）发现耐福的甜菜与胡萝卜在对营养元素的吸收上呈现两种不同的特征，即耐镐的甜菜往往对钙、镁、锌、铁元素的吸收量大，而胡萝卜则相反。土壤中锌/锅比例增大可显著地降低菠菜含镉量（宋菲，1996）。己有证据表明，铜矿的冶炼可以增加周围农业系统中的铜含量，使冶炼厂周围紫花首稽和柏树叶片中的铜含量明显增加。华南某矿区周围农田土壤中锌含量达690~4000 mg.kg－1；华北某污灌区土壤中锌含量超过1500 mg•kg－1，长期施用污泥的土壤中锌含量达370－470 mg•kg－1，受汞污染的面积达3.2 × 104 ha，每年生产汞米1.95×105吨。沈阳张士灌区和江西大余县等地区的粮食己经遭受严重的锡污染，其含镉量己经超过诱发“痛痛病”的标准。龙育堂等（1994）研究芝麻对稻田汞净化效果，结果表明：土壤含汞量在5－130 mg•kg－1，范围内，汞对芝麻产量和品质仍未造成显著影响；改种芝麻，土壤汞的年净化率高达41%，土壤的自净恢复年限比种植水稻缩短。食物链中重金属的高度富集最终将威胁到人类健康。

滇黔相邻地区峨眉山玄武岩地球化学特征及其成自然铜矿作用

峨眉山玄武岩分布于云、贵、川三省。在滇黔交界处，二叠世玄武岩因为广泛发育自然铜矿化而具有重要的研究意义。本研究通过地质、地层和地球化学的方法探讨本区出露的峨眉山玄武岩的起源、成因和喷发时代，同时用同位素方法探讨玄武岩铜矿成矿。通过本次研究获得以下成果： 1 探讨了威宁二叠纪玄武岩的成因。通过主量和微量元素地球化学特征研究表明：玄武岩起源于微混染的EMⅡ型富集地幔，岩浆端元矿物为石榴子石二辉橄榄岩。岩浆在上升过程中发生了辉石和橄榄石的分离结晶。微量元素Rb的强烈负异常，表明玄武岩形成后遭到了强烈的热液蚀变。 2 用恢复Rb-Sr古混合线定年方法确定了本区宣威组底部硅质页岩的成岩年龄为255±12 Ma，首次确定了峨眉山玄武岩的喷发上限年龄。 3 玄武岩铜矿石铅同位素组成206Pb/204Pb=18.078~18.923；207Pb/204Pb= 15.463~15.690； 208Pb/204Pb=38.301~39.036。通过Pb同位素比较研究，矿石铅同位素组成与玄武岩岩石铅同位素组成相似，成铜物质可能来源于玄武岩的淋滤。 4 与玄武岩铜矿伴生的沥青和碳质δ13CPDB值变化在－32.3‰ ~－21‰之间，与自然界δC13储库生物成因的碳同位素组成相符，表明其为有机成因。铜矿石中方解石的碳氧同位素表现出明显的特殊性，以富δ18OSMOW和贫δ13CPDB 为特征，δ18OSMOW和δ13CPDB值分别为13.1‰~22.9‰ 和-32.3 ‰ ~ -13．5‰。不同矿床碳同位素组成一致，暗示碳为同一来源，均为有机碳。 5 矿石中石英和方解石中流体包裹体的H-O同位素组成为：δ18O矿物-SMOW，14.3‰ ~18.9‰；δ18O水－SMOW，2.8‰ ~ 7.2‰； δ18D水－SMOW，-63.6‰ ~ -80.6‰。其中流体包裹体均一温度为151 ~ 201℃。研究表明，成矿流体来源于建造水与玄武岩发生强烈的水-岩反应所形成的成矿流体。成矿流体通过对流循环方式从玄武岩中萃取成矿物质,有机质对成矿流体的还原和对成矿物质的吸附作用可能是成矿的重要机制。