基于人工神经网络的PC钢棒力学性能预报模型

提出一种PC钢棒抗拉强度的人工神经网络模型方法,采用4×9×1的三层前向BP网络结构,模型主要因素为淬火温度、回火温度、含碳量和单位长度质量。经1500余次训练后,误差平方和

开展高技术情报跟踪与服务的几点做法

开展高技术情报跟踪与服务是科技情报工作的重要任务之一,结合完成国家科委、科学院和国家863等高技术情报研究项目的多年实践,叙述了为我国高技术研究创造良好的文献情报支撑环境,主动为高技术研究服务的几点做法。

陆生蜗牛壳体同位素组成及其对生长季节的响应

Stable isotope compositions of land snail shells have a great potential as an indicator of paleoclimatic and paleoenvironmental changes. However, some key issues, such as the relationship of carbon isotope between snail food and local vegetation, and the uncertainty of the dominant factors about snail body fluid changes in oxygen isotope composition, remain less well known, strongly limiting shell isotopic application. In this study, we measure the stable isotope compositions on the shells of both live snails and fossils collected from the Chinese Loess Plateau and a loess sequence at Mangshan, Xingyang, respectively. Based on the analyses, the association of the stable isotope compositions of land snail shells with their growing seasons is investigated. In addition, the climatic and environmental significances of isotopic differences among several snail species are discussed. The main results and conclusions are presented as follows: 1. δ18O values for the shell lip samples of Bradybaena ravida redfieldi range from -6.79‰ to -1.92‰, and parallels to the monthly changes of local rain water δ18O, temperature and humidity. The compatibility of shell lip δ18O with monthly modeled shell δ18O indicates that the shell lip δ18O changes are mainly resulted from the 18O variations of rain-water. The shells of a land snail growing in spring could be enriched in 18O, and those growing in summer depleted in 18O. 2. Carbon isotope compositions of snail shells are controlled by their diet, which is affected by the relative proportion of C3 to C4. There are some differences in carbon isotopic compositions among different snail species, especially between P. orphana and V. tenera or P. aeoli. Shell δ13C for P. orphana is the most positive with an average of -5.88 ± 2.54 ‰. The C4 plant fraction of the food for “cold-aridiphilous” taxa, P. aeoli and V. tenera, is distinctly lower than that for “thermo-humidiphilous” taxa, P. orphana, indicating that summer is likely to be the main active season of P. orphana and spring of P. aeoli and V. tenera. Therefore, some discrepancy of carbon isotopic compositions among different species may be related to snail active season. 3. δ13C values among different species have a certain degree of positive correlation, which may be influenced by local vegetation ecosystem. δ13C value of the snail shells (especially P. orphana) shows an eastward increasing trend and consists with the variations of C4 plants biomass in Loess Plateau. The result shows that the carbon isotope in local vegetation ecosystem is one of the main factors influencing δ13C values of snail food. Therefore, both carbon isotopes of local vegetation ecosystem and snail active season contribute to the carbon isotopic differences among different snail species and in different areas. 4. δ13C values of living snail shells and soil organic matter have a positive correlation with each other, which further supports the view that carbon isotope in local vegetation ecosystem is one of the main factors influencing δ13C values of snail food. However, the range of δ13C values of snail food for various species in response to carbon isotope in local vegetation ecosystem is different. It is suggested that 13C enrichment of snail shells relative to local vegetation ecosystem has a potential to indicate snail active season and the degree of climate temperature and humidity. 5. There is a significant negative correlation between carbon and oxygen isotopic compositions of living snail shells in Loess Plateau. This result further supports that snail active season can be inferred based on the shell carbon and oxygen isotopic compositions. Moreover, there are some positive correlations between mean annual temperature and differences of shell δ13C values ( 13CV. tenera-P. orphana) and that of δ18O values ( 18OV. tenera-P. orphana) for P. orphana, a typical “thermo-humidiphilous” taxa, and V. tenera, a typical “cold-aridiphilous” taxa, respectively. It shows that  13CV. tenera-P. orphana and  18OV. tenera-P. orphana may have a potential to indicate mean annual temperature or the length of biological growing season. 6. Stable isotopes of land snail shell in the Mangshan loess sequence show that the shell δ18O value of “cold-aridiphilous” taxa V. tenera is more positive than “thermo-humidiphilous” taxa P. orphana and δ13C value of the former is more negative than the latter. In addition, the shell δ18O value of V. tenera varies significantly in different period. During the last glacial maximum, its δ18O value with an average of -7.89 ‰ is more negative than that (-5.88 ‰) from the last deglaciation to the early Holocene. This phenomenon indicates that its growing season during different period is significantly different. It tends to grow in summer in last glacial maximum. With climate warming, it prefers growing in spring with relatively low temperature. While the shell δ18O value of P. orphana varies in a little range, which shows that its activity season is shorter and mainly in summer. These results further support that the change of the snail growing season is one of the main factors of differences of carbon isotopic compositions among different snail species and varies with time. Furthermore, it is consistent that changes in magnetic susceptibility and trend of differences of shell δ18O values and δ13C values respectively between the two snail fossils. It is further testified that 13CV. tenera-P. orphana and  18OV. tenera-P. orphana may have a potential to indicate mean annual temperature or the length of biological growing season.

华南晚震旦世陡山沱组有机碳同位素地球化学研究

晚震旦世扬子地台陡山沱组地层出露较好，沉积环境多变，由浅水区的台地相向深水区的盆地相变化，是最重要的成磷期之一。地层中有著名的“帽”碳酸盐岩沉积和瓮安生物群产出。本研究展示了来自以下几个剖面沉积岩的碳酸盐和与之共生的有机质碳同位素组成：台地相区的贵州瓮安剖面，过渡相区的贵州松桃剖面和南明剖面，盆地相区的湖南岩屋滩剖面。主要是分析和探讨该时期扬子地台的生命演化过程和环境变化的关系。从南沱组到陡山沱组.

恩施渔塘坝富硒碳质岩石中硒的形态分析

湖北恩施渔塘坝是中国人群硒中毒爆发性流行的地区，也是恩施较为典型的高硒地区之一。其北部出露的富硒碳质岩石，通常认为是渔塘坝硒的主要来源。采用7步连续化学浸提技术，将富硒碳质岩石中硒分为水溶态、可交换态、有机态、元素态、酸性提取态、硫化物／硒化物态和残渣态硒，使用氢化物-原子荧光法测定了岩石总硒和硒形态。结果表明，碳质页岩和碳质硅质岩中硒主要以有机态、硫化物／硒化物态和可交换态硒为主，碳质泥岩中硒以有机态、元素态和硫化物／硒化物态硒为主。碳质泥岩中的水溶态硒显著低于碳质页岩和碳质硅质岩中的水溶态硒，但元素态硒的比例显著高于后两者，说明碳质泥岩是富硒碳质岩层中硒易于富集的场所。富硒碳质岩中的可利用态硒主要以Se^4＋为主，而非是Se^6＋和有机硒。可交换态和有机结合态硒中Se^4＋与岩石总硒的显著正相关关系表明，Se^4＋离子的分布影响着岩石总硒，有机质与粘土在硒富集的地球化学过程中承担了重要作用.

云南会泽麒麟厂铅锌矿床八号矿体的发现

在大量综合分析研究和会泽铅锌矿长期实践的基础上，通过控矿构造等规律的深入研究，在成矿理论和找矿实践上取得新进展。在成矿理论认识上，提出主要的成矿构造体系、构造控矿型式及控矿构造模式及矿床成矿模式，明确指出麒麟厂矿床主矿体向SW向侧伏的规律。在找矿实践上，应用构造地球化学找矿方法，提出矿体定位靶位为1571中段44-62勘探线间深部。通过工程验证发现八号隐伏矿体。

云南会泽麒麟厂铅锌矿床构造地球化学及定位预测

在论述断裂构造地球化学基本理论与方法的基础上，深入讨论了会泽麒麟厂铅锌矿床断裂构造地球化学特点，认为断裂构造地球化学异常集中区是进行隐伏矿定位预测的重要依据，提出了1571中段44-62剖面线间的深部等重点定位找矿靶区，已被验证工程证实，发现八号隐伏矿体。该方法对隐伏矿定位预测和评价具有重要指导意义。

湖北徐家山锑矿床方解石C、O、Sr同位素地球化学

湖北通山的徐家山锑矿床产在上震旦统陡山沱组和灯影组的海相碳酸盐岩中。对该矿床中成矿前和成矿期方解石进行了较系统的C、O、Sr同位素地球化学研究，结果表明，成矿前方解石具相对较高的δ^13CPDB（-0．7‰＋2．0‰）、δ^18OSMOW（＋18．6‰- ＋19．6‰）和Sr含量（2645，8174μg／g，平均5656μg／g），及较低的87Sr／S6Sr比值（0．7096—0．7097）；而成矿期方解石具相对较低的δ^13 CPDB（-3．9‰～-2．1‰）、δ^18OSMOW（＋11．5‰～＋15．3‰）、Sr Rr含量（785～2563μg／g，平均1571μg／g），和较高的^87 Sr／^85 Sr比值（0．7109-0．7154，平均0．7141）。分析认为，成矿前方解石的C、O和绝大部分Sr来源于赋矿围岩——震旦系海相碳酸盐岩；而成矿流体为富H2CO3的溶液，它来自或流经富放射成因。^87 Sr的下伏基底碎屑岩——中元古界冷家溪群浅变质岩；该流体与围岩发生水-岩反应导致成矿期方解石和辉锑矿的沉淀.

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。

贵州水银洞卡林型金矿床含金硫化物地球化学与金的赋存状态研究

　　以沉积岩为主要容矿岩石的卡林型金矿，是目前世界上储量最大的金矿类型之一，金“不可见”或其颗粒极细（纳米级）是该类型金矿最重要的特点之一。国内外大量研究已经证实，金主要赋存在含砷黄铁矿中，但金的赋存形式仍然是目前争论的焦点和研究的热点。贵州水银洞金矿床位于灰家堡背斜Au-Hg-Tl矿田的东段，是黔西南地区发现较晚、品位较富（6～18 g/t）的大型（55 t）隐伏卡林型金矿床，并已大规模开采利用，结束了我国卡林型金矿原生矿石不能开发利用的历史。 　　本次研究在系统显微岩相学研究的基础上，采用电子探针（EMPA）背散射电子图像（BSE）、波谱（WDS）和能谱（EDS）分析技术，对水银洞卡林型金矿床原生富矿石中不同类型含砷黄铁矿和毒砂的矿物学、地球化学以及金的赋存状态等进行了较系统的研究，取得的主要认识如下： 1. 水银洞金矿床原生矿石具有去碳酸盐化（Decarbonation）、硅化、硫化物化（Sulfidation）等典型卡林型金矿的热液蚀变特征。原生矿石中的主要载金矿物为含砷黄铁矿，其次为毒砂。 2. 根据含砷黄铁矿和毒砂的形态和结构特征，将含砷黄铁矿分为生物碎屑状含砷黄铁矿、细粒含砷黄铁矿、环带状含砷黄铁矿和细脉状含砷黄铁矿四种类型；毒砂分为板状毒砂和针状毒砂两种类型。毒砂晚于含砷黄铁矿的形成。 3. 电子探针分析表明，含砷黄铁矿中含有较高的Au，一般为300×10-6～3800×10-6，含有As 0.65～14.11 wt%、Sb 0.03～0.12 wt%、Co 0.03～0.08 wt%等元素。毒砂含Au较低，一般为300×10-6～1500 ×10-6。 4. 研究表明，含砷黄铁矿中的As与S含量具有明显的负相关关系，认为As替代S进入含砷黄铁矿和毒砂的结构；Au与As之间不是一种简单的线形正相关关系，而是分布在一个的楔形空间。结合前人的研究结果，认为含砷黄铁矿中的“不可见金”，可能主要以化学结合态金（Au1+）的形式进入含砷黄铁矿和毒砂结构。 5. 金的赋存状态研究表明，水银洞卡林型金矿床发现有两种金的赋存形式：（1）“不可见金”，主要赋存在黄铁矿的含砷环带之中；（2）次显微—显微自然金颗粒（0.1～6μm），主要见于含砷黄铁矿细脉或其集合体。这些自然金颗粒也有两种赋存形式：① 粗粒自然金颗粒（1～6μm），主要分布于早世代粗粒含砷黄铁矿颗粒的表面或晚世代细粒含砷黄铁矿颗粒的边缘，偶见于含Fe碳酸盐矿物的溶蚀空洞中，被解释为热液中的Au局部过饱和的产物；②细粒自然金颗粒（0.1～0.2μm），偶见于早世代粗粒含砷黄铁矿的含砷环带或其溶蚀空洞的边缘，被解释为黄铁矿含砷环带中的Au再溶解过饱和沉淀的产物。 6. 根据原生矿石显微岩相学结构、含砷黄铁矿矿物学与地球化学特征，探讨了含金—砷黄铁矿的形成过程，认为含砷黄铁矿中的Fe，可能主要来源于赋矿围岩中的含Fe碳酸盐矿物（方解石和白云石）溶解而释放的Fe，溶解Fe的硫化物化过程是水银洞卡林型金矿富集成矿的重要机制之一。 7. 结合野外地质观察，认为含Fe碳酸盐赋矿围岩是形成高品位、大型卡林型金矿床最有利的岩性，并提出了与去碳酸盐化有关的碳酸盐脉，是寻找深部隐伏卡林型金矿体的重要找矿标志之一。

贵州红枫湖、百花湖沉积物-水界面营养元素（磷、氮、碳）的生物地球化学作用

富营养化是目前水资源管理的一个主要环境问题。水体中过量的营养元素是引起富营养化的根本原因，其中磷和氮是主要的控制因素。多数湖泊中磷是藻类自然生长的限制因子，因此多年来人们治理富营养化水体的主要策略是减少磷的排放，然而，通过此法成功恢复湖泊生态的例子屈指可数，一个主要的原因就是沉积物中的磷的再释放。因此，沉积物营养元素(尤其是沉积物－水界面上)的生物地球化学过程一直是湖泊科学研究的焦点。本次工作选择贵州的两个人工湖泊—红枫湖、百花湖，通过对磷、氮、碳在沉积物中的化学形态、垂直剖面等方面的研究，结合室内模拟实验和模式计算，揭示了沉积物早期成岩过程中磷、氮、碳的地球化学行为及其潜在的环境效应。尤其是对沉积物磷开展了较深入的研究。红枫湖、百花湖水体中的N／P为46～126，磷是湖泊的限制性营养因子。分析表明，红枫湖、百花湖沉积物中的全磷的平均含量为1300～1500μg.g~(-1)，与其它湖泊相比，红枫湖、百花湖具有较高的磷负荷。根据Ruttenberg提出的化学连续提取法(SEDEX)，可以把沉积物中的磷分为五种形态：(弱)吸附态磷、铁结合态磷、自生磷灰石磷、残留岩屑磷和有机磷。两湖沉积物中以有机磷和铁结合态磷为主，有机磷分别占全磷的60％(红枫湖)和50.3％(百花湖)，铁结合态磷为28.25％(红枫湖)和34％(百花湖)，这在其它湖泊是极少见的，红枫湖、百花湖沉积物磷具有很高的迁移活性。有机物质是沉积物磷的主要载体，沉积物中－部分有机质被保存下来，其余的矿化降解，同时释放出溶解磷(HPO_4~(2-))，这些溶解磷可以扩散到上覆水体为浮游生物吸收利用，或是以其它形态滞留在沉积物中。沉积物孔隙水中NO_3~-、SO_4~(2-)、Fe~(2+)、Mn~(2+)的剖面分布表明，红枫湖、百花湖沉积物最活跃的有机质降解发生在表层2厘米的沉积物内。根据孔隙水HPO_4~(2-)的浓度梯度，可以计算沉积物－水界面HPO_4~(2-)的交换通量(J_s)，红枫湖、百花湖沉积物-水界面磷的扩散通量(J_s)存在明显的季节性变化：在冬春季扩散通量最大，而夏秋季较小，这与传统的认识相反，我们认为这是由于表层沉积物中有机质的矿化降解有关。我们研究了沉积物吸附作用对沉积物磷循环的影响。吸附动力学实验表明，吸附的动力学过程可以用Langmuir或Freundlich方程描述；红枫湖、百花湖沉积物具有很大的理论吸附容量极值(红枫湖的S_m为21.05mgP.g~(-1),百花湖的S_m为15.83mgP.g~(-1));沉积物对磷酸盐的吸附主要是由于其中的未定型的铁氧化物矿物造成的；铁氧化矿物的吸附作用是沉积物中磷滞留的重要机制；经CDB去除铁氧化物处理后，沉积物吸附磷酸根的能力仅为原来的10％。对原状沉积物-界面水柱的释磷实验结果表明：好氧条件下沉积物的溶解磷的释放通量较高，而厌氧条件下相反较低。进一步说明了有机质降解在磷循环中的地位。将沉积物中磷的形态分析数据、孔隙水溶解磷以及吸附盐实验的数据，用于“扩散-平流-反应”模式，结果表明：红枫湖、百花湖沉积物表层有机质(磷)的降解释磷是沉积物-水界面磷交换通量的主要部分，由于沉积物表层易分解有机质的含量较高，铁氧化物的吸附不足以完全阻止沉积物磷酸盐的释放，有机质的氧化降解速率决定了释放通量的大小；而在表层以下的沉积物中铁氧化物的吸附作用是控制孔隙水溶解磷剖面分布的主要因素；红枫湖、百花湖沉积物的整个埋藏历史中(40年)，基本没有稳定自生磷灰石矿物的形成。红枫湖、百花湖沉积物全氮平均为沉积物干重的0.36～0.40％，表层含量为0.69～1.06％，沉积物中的含氮化合物主要85％以上是有机氮，沉积物全氮和有机氮呈现表层富集，随沉积深度增加而减少的剖面特征。红枫湖、百花湖沉积物对固定铵氮的能力较强，固定铵的绝对含量分别为434.05 mg.kg~(-1)和(16.94mg.kg~(-1)，分别相对于总氮含量的13.53％和12.53％。红枫湖、百花湖水体和沉积物孔隙水中氨态氮(NH_4~+)和硝态氮(NO_3~-)的剖面分布表明：在沉积物-水界面上发生着最剧烈的氮循环作用，这也是清除水体氮负荷的最彻底和唯一的机制。沉积物水界面起到向上覆水体的营养供给和对污染水体自然净化的双重功能。红枫湖、百花湖的沉积物柱芯上有机质剖面通常仅表现“降解阶段”和“堆积阶段”，对红枫湖HF980903-1-2柱芯的分析，发现红枫湖沉积物有机质(碳、氮)的降解代谢过程同样包括类似于洱海沉积物的“沉降－降解－堆积”三个阶段，我们认为是样品的分隔精度不足以反映沉积剖面的细节；同时也说明，红枫湖、百花湖沉积物有机质组成中有较多的“新鲜”、活性的组分，它们的快速降解使得沉积物中有机质不能长期保存。研究表明，经过10年堆积埋藏，沉积物有机质大约有35～76％被降解。上层沉积物中(活性)有机质的迅速分解，是引起沉积物－水界面强烈的营养元素循环的重要原因。剖面对比分析显示，红枫湖、百花湖沉积物有机物质分解过程中，有机碳、磷、氮的改造是不同步的，有机碳相对稳定，而含氮化合物和有机磷则相对易于降解。C_(Org): N_(Org): P_(Org)比值的分析结果表明：红枫湖、百花湖沉积物有机质的来源主要是来源于无纤维素植物。较高的C／N、C／P和较低的N／P，反映了小型湖泊受到较多的人为干扰和流域物质输入影响的特点。

植物稳定同位素多尺度、高分辨率古气候信息综合辨识-以安图红松和红原泥炭为例

植物稳定同位素气候学因其具有坚实的理论基础，在古气候研究中倍受关注。同位素“语言”对气候变化的记录是一种“精确”记录。近30多年来，大量科学家不懈努力，提出并完善了植物C、H、O同位素分馏模型，为全球气候变化提供了理想的研究手段。古气候研究面临空前的机遇和挑战；不论是气候规律的发掘以及气候驱动机制的探讨，均需要大力加强。作者利用植物同位素气候学这一理想的研究“工具”，分别选取树轮和泥炭气候历史档案库作为信息载体，开展了中国全新世以来高分辨率、多时间尺度的气候信息综合辨识。我的工作表明：植物稳定同位素组成是理想的气候代用指标。树轮、泥炭档案库相结合，可以获得多尺度（年际、代际、百年以及千年时间尺度）、高分辨率气候信息，对于认识全球气候变化规律以及深入探讨全球气候动力学机制是十分重要的。1、安图红松树轮同位素气候代用记录研究（1）安图红松树轮同位素组成受多种气象因子的联合作用，因而单一地将某一同位素指标与某一气象因子做回归分析所得结果不甚理想。本论文构建了“温度一湿度”复合气候指标，取得了理想的结果。研究发现，不论是树轮δ13C还是δ18O，均与5-8月温湿复合指标显著相关。重建的气候变化与《安图县志》记录的气候变化事件大多吻合。证明这种新的研究方案是可行的，值得在以后的工作中进一步加强。（2）安图红松树轮δ13C灵敏地记录了该区过去200年来5-7月低云量变化。综合分析各种气象要素之间的相关关系以及气象要素与树轮δ13C之间的相关关系，作者认为，低云量对树轮δ13C的影响是一种间接影响。低云量非常显著地影响日照强度以及降雨量等气象因子，进而借助于日照强度及降雨量等气象因子在树轮δ13C中留下自身的变化“印记”。（3）功率谱分析证明，安图红松树轮δ13C、δ18O序列均包含了显著的准2年周期、准4年周期、准10-8年周期。分别是对东亚夏季风准两年振荡（QBO），ENSO准4年周期，太阳活动准11年周期的响应。（4）作者在传统树轮氢、氧同位素分馏模型基础上，同时引入“交换因子”和“蒸腾因子”两个新参数，改进了树轮氢、氧同位素分馏模型。改进的模型能利用树轮H、O同位素组成较准确模拟大气降水H、O同位素组成。改进的模型采用“自适应”方式，具有很大的灵活性，可望用于“用泥炭同位素组成模拟大气降水同位素组成”这项研究中。2、红原泥炭氧同位素气候代用记录研究（1）过去6000年来，红原温度变化趋势与金川、敦德温度变化趋势有很好的相似性，证明中国大多地区温度变化趋势是一致的。6000～4000aBP平均温度水平较低；4000-1500 aBP平均温度水平较高；1500aBP至今平均温度水平相对较低。4000aBP和1500aBP是近6000年温度变化序列中两个显著的转折点。（2）红原温度变化序列中记录到一系列低温突变，这些突变事件与金川、敦德、格陵兰、北大西洋，等等，广泛区域内温度突变事件具有很好的一致性。特别地，每当一次低温突变事件发生，通常有相应的社会结构重整、社会崩溃、古文明坍塌等重大历史事件与之对应。这进一步证实，气候变化（特别是气候突变）对整个社会经济和文明的冲击是十分明显的。（3）近6000年红原、金川温度变化趋势与大气14C变化趋势非常相似，暗示中国地区温度变化的主要驱动力来自太阳活动。功率谱分析进一步证实了这一结论。功率谱分析中最显著的周期信号是88-yr和123-127-yr年周期，体现了一种典型的世纪尺度温度变化特征。3、综合讨论（1）“红原-金川”平均温度变化趋势显示，近千年中国平均温度变化与经典的太阳活动极小期，如Darton极小、Maunder极小、sp6rer极小、oort极小，等等，表现一致。表明中国气温变化主要驱动力来自太阳活动。大约在1050-1250AD期间，中国温度水平较高。而同期大气14C，南极冰心10Be以及模拟的总太阳辐射等均表明太阳活动处于较高水平。大量树轮记录也表明近百年中国并无异常升温。这些资料表明，最近百年气温变化可能并未超出自然变率。（2）提出了“大洋温盐环流一季风”概念模型。这一模型能很好解释北大西洋温度突变与印度洋夏季风突变的一致性、中国东北和西南长期降雨趋势的反相性、北太平洋（温盐环流上翻区）温度记录与北大西洋温度记录的“跷跷板”效应（seesaw effect），等等。大洋温盐环流可能是主宰印度洋夏季风区、东亚夏季风区长期干湿变迁的主要因素。

中国煤中氟的环境地球化学研究

氟是煤中含量较高的微量元素，大多在20-500mg／kg，平均值为150mg／kg左右。煤在燃烧时，其中的氟化物将发生分解，大部分以日F、SiF_4等气态污染物形式排入大气，不仅严重腐蚀锅炉和烟气净化设备，而且造成大气氟污染和生态环境的破坏。氟是人体所必需的微量元素，但摄入过量则会催患氟斑牙和氟骨症。燃煤污染型氟中毒为我国所独有，导致了近1500万患者，这是人类有史以来最严重的环境污染导致的健康危害事件。因此，根据目前国内外对煤咔l氟的研究进展，研究中国煤中氟的含量、分布及其影响因素；燃煤型氟中毒的环境地球化学特征；选煤脱氟的机理；粮食中氟的分析方法既有理论意义又有现实价值。通过本文的研究，得出以下几点认识：1、通过在全国有计划的系统取样。统一采用当前最有效的分析方法-高温热水解-离子选择性电极法来获得中国煤炭的平均氟含量。与世界煤相比，中国煤含氟量正常，绝大部分（90％）煤的含氟范围为47～347mg／kg，全国煤 氟平均含量为136mg／kg。澄清了长期以来关于中国煤炭高氟的错误认识，为正确计算燃煤的氟排放通量并评价其环境影响提供了较准确的基础资料。2、中国煤中氟含量与灰分显著正相关，表明煤中氟主要以无机矿物形式赋存。3、在本批样品中按变质程度的不同，煤含氟量由低到高依次为贫煤、长焰煤、无烟煤、气煤、焦煤、肥煤、瘦煤和褐煤。煤中的氟主要赋存于无机矿物中，以无机形态赋存的氟不受煤变质程度的影响。从褐煤到无烟煤，煤中的氟含量和煤变质程度之间没有必然的关系，在讨论煤氟含量与变质程度的关系时要考虑氟的赋存形态的影响，以统计分析的方法来研究其间的相互关系时要慎下结论，某些变化趋势不一定就是必然的规律。4、在本批样品中按地质时代的不同，煤中氟含量由低到高依次为早石炭世、中侏罗世、早侏罗世、早二叠世、晚石炭世、中石炭一世、晚侏罗世、第三纪和晚三叠世。煤中的氟含量受物质来源、成煤环境、后期地质地球化学作用等多种因素的影响，而我国幅员辽阔、成煤期多、煤田分布广，而且同地质时代的不同煤矿区（或者地质单元）可以具有相同条件，也可具有不同条件，致使影响含氟量的各种因素大多只具有局部性，造成成煤时代等单一因素的作用可能为其它各种因素的作用所掩盖，对此有必要进行更深入具体的研究。5、拌煤的粘土取自土壤的淀积层，其氟含量非常高。中国煤氟的含量不高，远低于淀积层粘土的氟含量。在燃煤型氟中毒病区通常用粉煤与粘土加水搅拌制成湿的煤泥在无烟囱的炉灶内燃烧。使用烟煤和无烟煤的燃煤型氟病区的氟主要来自于拌煤的粘土。我们突破了长期以来关于氟源是高氟煤的错误认识，这为正确、有效地防治燃煤型地氟病提供了新的思路。6、在石煤污染型氟病区石煤的风化淋溶对水环境、粮食作物的含氟量影响不大，但其燃烧后释放出的的气态、气溶胶态和尘态氟会污染室内空气、粮食、蔬菜和饮水从而导致人体摄氟过量而中毒。改良炉灶，改变在厨房烘烤、存放辣椒的陋习，经常清扫室内，尤其是室内上部灰尘，防止灰尘坠落污染食物、饮水等，对．预防氟中毒有重要意义。7、选煤可降低灰分、硫分，同时还能有效脱除煤中的氟及其他有害微量元素，从而可减少运输成本，降低粉煤灰的收集、处理和处置与有害微量元素的排放控制费用，提高燃烧热效率，符合以预防为主的国家环保政策，要大力倡导。8、我们采集的病区玉米第二次酸浸时浸出液含氟量低于检测限；而辣椒由于含油较多，辣椒油阻碍了氟的浸出，这导致浸泡两、三次后在浸出液中还能检测出氟。在地氟病区采用酸浸一离子选择性电极法测定氟含量时，玉米浸泡一次即可满足研究需要，而对于辣椒则宜进行多次浸泡。一次或多次未浸出的氟含量基本为一个定值，在研究地氟病时不用对此作太多考虑，但在制订粮食的含氟量及人体的摄氟量标准时要将这一部分氟考虑进去。

Effect of pore ring number of zeolites on catalytic performance of Mo/Zeolite in methane aromatization under non-oxygen condition

The catalytic behavior of Mo-based zeolite catalysts with different pore structure and size, particularly with 8 membered ring ( M R), 10 M R, coexisted 10 and 12 M R, and 12 M R, was studied in methane aromatization under the conditions of SV=1500 ml/(g.h), p=0.1 MPa and T = 973 K. It was found that the catalytic performance is correlated with the pore structure of the zeolite supports. The zeolites that possess 10 MR or 10 and 12 MR pore structure with a pore diameter equal to or slightly larger than the dynamic diameter of benzene molecule, such as ZSM-5, ZSM-11, ZRP-1 and MCM-22, are fine supports. Among the tested zeolite supports, MCM-22 exhibits the highest activity and selectivity for benzene. A methane conversion of 10.5% with benzene selectivity of 80% was achieved over Mo/MCM-22 catalyst. The Mo/ERS-7 catalyst with 8 MR (0.45 nm) does not show any activity in methane dehydro-aromatization, while Mo/JQX-1 and Mo/SBA-15 catalysts with 12 MR pore exhibit little activity in the reaction. It can be concluded that the zeolites with 10 MR pore or coexisted 10 and 12 MR, having pore size equal to or slightly larger than the dynamic diameter of benzene molecule, are fine supports for methane activation and aromatization.