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2020, 39(4): 正文前Ⅰ-正文前Ⅴ
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2020.04.001
摘要:
2020, 39(4): 475-492
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202004160052
摘要:
全世界约一半人口以大米为主食，亚洲人口主食对水稻的依赖程度甚至超过90%。当前全球各地均存在不同程度的砷（As）污染，水稻容易在籽粒中积累砷，从而使砷通过食物链进入人体，威胁人体健康。水稻中砷含量水平为几个到几百个ng/g不等，砷从土壤进入水稻的过程涉及复杂的物理化学过程和形态转化，最终主要以砷酸、亚砷酸及砷的巯基、甲基配位等形态储存于大米中。田间水管理、施肥以及添加土壤改良剂等方法都可以控制稻田农田生态系统中水稻对砷的吸收，但是每种技术都有其优势和局限性。水稻农田生态系统中砷生物地球化学及水稻对砷的吸收和代谢等诸多因素都影响着水稻及谷粒中砷的浓度。综合考虑农艺活动对土壤中pH、氧化还原条件、有机质结构和共存元素等因素的影响，考虑不同的地域特征和经济因素，是在生产实践中实现控制水稻对砷吸收的关键。综合运用多种农艺方法进行水稻耕作是未来控制水稻吸收砷的重要途径；新型农艺方法在控制水稻吸收砷过程中的应用，气候变化对大米吸收砷的影响，以及非破坏原位与活体分析技术在砷形态分析中的应用，是未来在全球尺度上更科学有效地控制大米中的砷含量、降低人体砷暴露风险的关键，也是未来的重点发展方向和艰巨挑战。
全世界约一半人口以大米为主食，亚洲人口主食对水稻的依赖程度甚至超过90%。当前全球各地均存在不同程度的砷（As）污染，水稻容易在籽粒中积累砷，从而使砷通过食物链进入人体，威胁人体健康。水稻中砷含量水平为几个到几百个ng/g不等，砷从土壤进入水稻的过程涉及复杂的物理化学过程和形态转化，最终主要以砷酸、亚砷酸及砷的巯基、甲基配位等形态储存于大米中。田间水管理、施肥以及添加土壤改良剂等方法都可以控制稻田农田生态系统中水稻对砷的吸收，但是每种技术都有其优势和局限性。水稻农田生态系统中砷生物地球化学及水稻对砷的吸收和代谢等诸多因素都影响着水稻及谷粒中砷的浓度。综合考虑农艺活动对土壤中pH、氧化还原条件、有机质结构和共存元素等因素的影响，考虑不同的地域特征和经济因素，是在生产实践中实现控制水稻对砷吸收的关键。综合运用多种农艺方法进行水稻耕作是未来控制水稻吸收砷的重要途径；新型农艺方法在控制水稻吸收砷过程中的应用，气候变化对大米吸收砷的影响，以及非破坏原位与活体分析技术在砷形态分析中的应用，是未来在全球尺度上更科学有效地控制大米中的砷含量、降低人体砷暴露风险的关键，也是未来的重点发展方向和艰巨挑战。
2020, 39(4): 493-504
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202002030013
摘要:
近年来光释光测年在单颗粒技术上的研究取得了一系列重要进展，极大地提高了测年精度，为地质考古测年提供了更大的空间，研究者们对全球重要考古遗址点进行了详细的单颗粒测年，取得诸多考古新发现。单颗粒释光技术是在光释光单片技术上发展而来，对样品的单个石英或长石颗粒进行独立测试，基于单个颗粒测量结果，结合误差理论、统计学分析和样品地质沉积特征分析获得样品的准确年龄。本文结合大量地质考古样品的单颗粒测年数据，重点阐述了单颗粒释光测年技术的原理、发展历程、实验流程、筛选条件和年龄模型。单颗粒释光技术为地质考古的精确定年提供了可能性，尤其是对由于晒退不充分等原因导致的等效剂量分散的样品，如过度分散值（OD）高达20%甚至超过50%的地质考古样品，提供了新的方法和及时支持。通过开展释光测年信号分析，选择不同的单颗粒样品年龄模型分析，可以得到较为可靠的年龄，为诸多地质考古遗迹建立年代学框架。
近年来光释光测年在单颗粒技术上的研究取得了一系列重要进展，极大地提高了测年精度，为地质考古测年提供了更大的空间，研究者们对全球重要考古遗址点进行了详细的单颗粒测年，取得诸多考古新发现。单颗粒释光技术是在光释光单片技术上发展而来，对样品的单个石英或长石颗粒进行独立测试，基于单个颗粒测量结果，结合误差理论、统计学分析和样品地质沉积特征分析获得样品的准确年龄。本文结合大量地质考古样品的单颗粒测年数据，重点阐述了单颗粒释光测年技术的原理、发展历程、实验流程、筛选条件和年龄模型。单颗粒释光技术为地质考古的精确定年提供了可能性，尤其是对由于晒退不充分等原因导致的等效剂量分散的样品，如过度分散值（OD）高达20%甚至超过50%的地质考古样品，提供了新的方法和及时支持。通过开展释光测年信号分析，选择不同的单颗粒样品年龄模型分析，可以得到较为可靠的年龄，为诸多地质考古遗迹建立年代学框架。
2020, 39(4): 505-514
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201909210134
摘要:
古代玻璃及玻璃质材料的定量分析对于研究其制作年代及产地、原料的来源以及制作工艺有着重要的参考意义。与电子探针（EMPA）、能谱扫描-电子显微镜（EDX-SEM）等分析方法相比，LA-ICP-MS能够快速且准确地提供样品主次量及微量元素信息。本文对LA-ICP-MS古代玻璃元素定量分析中的影响因素进行研究认为：在193nm激光下玻璃标准NIST610和康宁玻璃标准之间基体差异造成的影响较小，而采用玻璃标准NIST610为外标结合基体归一化法的校正策略测定康宁标准结果表明，该策略能够准确反映不同类型古代玻璃材料中成分组成；实验中不同剥蚀模式的研究，有助于不同实验条件的建立，从而满足不同研究的需要。本次研究对出土样品进行了分析，为该制品的产源研究提供了数据支持。
古代玻璃及玻璃质材料的定量分析对于研究其制作年代及产地、原料的来源以及制作工艺有着重要的参考意义。与电子探针（EMPA）、能谱扫描-电子显微镜（EDX-SEM）等分析方法相比，LA-ICP-MS能够快速且准确地提供样品主次量及微量元素信息。本文对LA-ICP-MS古代玻璃元素定量分析中的影响因素进行研究认为：在193nm激光下玻璃标准NIST610和康宁玻璃标准之间基体差异造成的影响较小，而采用玻璃标准NIST610为外标结合基体归一化法的校正策略测定康宁标准结果表明，该策略能够准确反映不同类型古代玻璃材料中成分组成；实验中不同剥蚀模式的研究，有助于不同实验条件的建立，从而满足不同研究的需要。本次研究对出土样品进行了分析，为该制品的产源研究提供了数据支持。
2020, 39(4): 515-524
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201908120126
摘要:
样品放射性成因Sr-Nd同位素比值受控于源区初始同位素组成、放射性元素母体与子体相对丰度，以及衰变时间等因素。它们具有极强的示踪能力，因而在地质学领域有广泛的应用。传统的Sr-Nd同位素分析使用的是阳离子树脂，提纯Nd元素时往往涉及有机试剂以及调节pH值等操作，其分析效率较低。近年来特效树脂的出现使得分离这些元素变得简单，但是受硫酸根等因素影响，特效树脂使用次数有限。为了提高分析效率，缩短分析时间，本文开发了一种套柱法，该方法结合阳离子树脂和特效树脂，实现了Sr-Nd元素的快速分离，并且能延长特效树脂的使用寿命。实验采用阳离子树脂、Sr特效树脂和LN稀土特效树脂对玄武岩BCR-2标样进行了分析。Sr-Nd回收率均>90%，BCR-2玄武岩87Sr/86Sr比值为0.705016±0.000016（n=36，1SD），143Nd/144Nd比值为0.512624±0.000012（n=39，1SD），与前人TIMS法获得的结果吻合（87Sr/86Sr：0.705000~0.705023；143Nd/144Nd：0.512630~0.512650）。最终分离提纯的溶液中85Rb/86Sr值小于0.01，147Sm/144Nd值小于0.001，表明该方法可以高效分离Rb-Sr和Sm-Nd，实现Sr、Nd同位素的准确分析。
样品放射性成因Sr-Nd同位素比值受控于源区初始同位素组成、放射性元素母体与子体相对丰度，以及衰变时间等因素。它们具有极强的示踪能力，因而在地质学领域有广泛的应用。传统的Sr-Nd同位素分析使用的是阳离子树脂，提纯Nd元素时往往涉及有机试剂以及调节pH值等操作，其分析效率较低。近年来特效树脂的出现使得分离这些元素变得简单，但是受硫酸根等因素影响，特效树脂使用次数有限。为了提高分析效率，缩短分析时间，本文开发了一种套柱法，该方法结合阳离子树脂和特效树脂，实现了Sr-Nd元素的快速分离，并且能延长特效树脂的使用寿命。实验采用阳离子树脂、Sr特效树脂和LN稀土特效树脂对玄武岩BCR-2标样进行了分析。Sr-Nd回收率均>90%，BCR-2玄武岩87Sr/86Sr比值为0.705016±0.000016（n=36，1SD），143Nd/144Nd比值为0.512624±0.000012（n=39，1SD），与前人TIMS法获得的结果吻合（87Sr/86Sr：0.705000~0.705023；143Nd/144Nd：0.512630~0.512650）。最终分离提纯的溶液中85Rb/86Sr值小于0.01，147Sm/144Nd值小于0.001，表明该方法可以高效分离Rb-Sr和Sm-Nd，实现Sr、Nd同位素的准确分析。
2020, 39(4): 525-534
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201909300142
摘要:
金的地球化学勘查基于金的准确测定，地球化学样品中金含量通常处于ng/g水平，需先进行分离富集，再采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）或石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）进行测定。当前，隐伏矿床勘查是地球化学探测技术的发展前沿，金活动态提取技术是寻找隐伏金矿的有效手段之一。相比于全量分析，金的活动态含量更低，需要解决选择性提取、高效预富集与准确测定等一系列难题。本文采用柠檬酸铵与土壤中黏土矿物及次生矿物作用促使吸附和可交换组分的金进入提取液，以硫脲和硫代硫酸钠络合金使活动态金向提取液中扩散，达到选择性提取的目的，建立了提取液中金的预富集及ICP-MS测定方法。实验确定的分析条件为：采用5g/L柠檬酸铵-2g/L硫脲-5g/L硫代硫酸钠为提取剂，提取时间24h，在酸性硫脲介质下用活性炭富集金，金吸附率可达89.6%~109.2%，灰化解吸温度为650~700℃。本方法检出限为0.05ng/g，相对标准偏差（RSD）为9.4%~10.2%，加标回收率为91.2%~93.4%。与已报道的硫酸铁-硫脲-硫代硫酸钠溶液提取再GFAAS测定的方法相比，本方法具有检出限低、测试线性范围宽、测试速度快的优势；应用于森林覆盖区黑龙江东安金矿区地球化学探测试验，金活动态异常与隐伏金矿位置一致。
金的地球化学勘查基于金的准确测定，地球化学样品中金含量通常处于ng/g水平，需先进行分离富集，再采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）或石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）进行测定。当前，隐伏矿床勘查是地球化学探测技术的发展前沿，金活动态提取技术是寻找隐伏金矿的有效手段之一。相比于全量分析，金的活动态含量更低，需要解决选择性提取、高效预富集与准确测定等一系列难题。本文采用柠檬酸铵与土壤中黏土矿物及次生矿物作用促使吸附和可交换组分的金进入提取液，以硫脲和硫代硫酸钠络合金使活动态金向提取液中扩散，达到选择性提取的目的，建立了提取液中金的预富集及ICP-MS测定方法。实验确定的分析条件为：采用5g/L柠檬酸铵-2g/L硫脲-5g/L硫代硫酸钠为提取剂，提取时间24h，在酸性硫脲介质下用活性炭富集金，金吸附率可达89.6%~109.2%，灰化解吸温度为650~700℃。本方法检出限为0.05ng/g，相对标准偏差（RSD）为9.4%~10.2%，加标回收率为91.2%~93.4%。与已报道的硫酸铁-硫脲-硫代硫酸钠溶液提取再GFAAS测定的方法相比，本方法具有检出限低、测试线性范围宽、测试速度快的优势；应用于森林覆盖区黑龙江东安金矿区地球化学探测试验，金活动态异常与隐伏金矿位置一致。
2020, 39(4): 535-545
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202003090027
摘要:
海洋沉积物中有机碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）作为一种有效指标，可对不同地质时期空气、温度、降水等参数的变化进行标记。元素分析-同位素比值质谱法是一种测量海洋沉积物有机碳、氮稳定同位素组成的合理、有效的方法。目前我国有诸多实验室使用元素分析仪（EA）与稳定同位素比值质谱仪（IRMS）联用的方法对沉积物中的有机碳、氮稳定同位素进行测试。各实验室之间测试技术及数据稳定性缺少比对依据，测试结果缺乏有效的溯源，使用过程中缺乏规范和统一。本文选取了我国2018年研制的三个国家一级海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质（GBW04701、GBW04702、GBW04703）及两个国际标准物质（EMA-B2152、EMA-B2151），在我国十家实验室对EA-IRMS在线技术测试方法进行实验室间的测量比对实验，以验证方法的稳定性、精密度和准确度。测试结果表明：各家协作实验室的数据准确、稳定，方法的重复性和再现性良好，测得的δ13C和δ15N精密度分别好于0.10‰、0.14‰。通过比对研究，同时证明了EA-IRMS在线技术适用于海洋沉积物中的有机碳、氮稳定同位素的测定，初步建立了一套适合海洋沉积物样品分析的方法。
海洋沉积物中有机碳、氮稳定同位素（δ13C、δ15N）作为一种有效指标，可对不同地质时期空气、温度、降水等参数的变化进行标记。元素分析-同位素比值质谱法是一种测量海洋沉积物有机碳、氮稳定同位素组成的合理、有效的方法。目前我国有诸多实验室使用元素分析仪（EA）与稳定同位素比值质谱仪（IRMS）联用的方法对沉积物中的有机碳、氮稳定同位素进行测试。各实验室之间测试技术及数据稳定性缺少比对依据，测试结果缺乏有效的溯源，使用过程中缺乏规范和统一。本文选取了我国2018年研制的三个国家一级海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质（GBW04701、GBW04702、GBW04703）及两个国际标准物质（EMA-B2152、EMA-B2151），在我国十家实验室对EA-IRMS在线技术测试方法进行实验室间的测量比对实验，以验证方法的稳定性、精密度和准确度。测试结果表明：各家协作实验室的数据准确、稳定，方法的重复性和再现性良好，测得的δ13C和δ15N精密度分别好于0.10‰、0.14‰。通过比对研究，同时证明了EA-IRMS在线技术适用于海洋沉积物中的有机碳、氮稳定同位素的测定，初步建立了一套适合海洋沉积物样品分析的方法。
2020, 39(4): 546-554
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201908050117
摘要:
变粒岩的鉴定通常以显微镜鉴定技术为主，但在显微镜下区分颗粒细小的长石、石英及绿泥石、蒙脱石、云母等层状硅酸盐矿物十分困难，仅通过显微鉴定技术对变粒岩进行定名可能产生较大误差，这对地质填图和原岩恢复工作会造成一些偏差，导致得出错误的地质结论。随着X射线衍射分析技术的发展，该技术已广泛应用于矿物学和岩石学的研究，本研究将结合X射线粉晶衍射技术，对显微镜下难以区分的细小矿物进行鉴定。共选用23件变粒岩样品，利用X射线粉晶衍射分析和显微镜岩石薄片鉴定技术，对变粒岩矿物组分进行检测，用X射线粉晶衍射矿物半定量分析结果验证岩石薄片鉴定结果准确性。显微镜岩石薄片鉴定结果与X射线粉晶衍射物相分析结果对比显示，10件样品定名一致，其余13件样品详细定名有差异。通过分析产生差异的原因，可以认为显微镜岩石薄片鉴定优势在于能确定岩石结构和构造，以及常见矿物组分；X射线粉晶衍射法的优势在于能检测出显微镜下较难区分的细小石英和长石颗粒的相对含量，并能检测出颗粒较小的绿泥石、蒙脱石及云母等层状硅酸盐矿物，该方法对含量较少、颗粒较细的矿物检测效果较好。实验证明将显微岩石薄片鉴定技术和X射线粉晶衍射技术相结合，才能更准确对变粒岩进行定名，为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论。
变粒岩的鉴定通常以显微镜鉴定技术为主，但在显微镜下区分颗粒细小的长石、石英及绿泥石、蒙脱石、云母等层状硅酸盐矿物十分困难，仅通过显微鉴定技术对变粒岩进行定名可能产生较大误差，这对地质填图和原岩恢复工作会造成一些偏差，导致得出错误的地质结论。随着X射线衍射分析技术的发展，该技术已广泛应用于矿物学和岩石学的研究，本研究将结合X射线粉晶衍射技术，对显微镜下难以区分的细小矿物进行鉴定。共选用23件变粒岩样品，利用X射线粉晶衍射分析和显微镜岩石薄片鉴定技术，对变粒岩矿物组分进行检测，用X射线粉晶衍射矿物半定量分析结果验证岩石薄片鉴定结果准确性。显微镜岩石薄片鉴定结果与X射线粉晶衍射物相分析结果对比显示，10件样品定名一致，其余13件样品详细定名有差异。通过分析产生差异的原因，可以认为显微镜岩石薄片鉴定优势在于能确定岩石结构和构造，以及常见矿物组分；X射线粉晶衍射法的优势在于能检测出显微镜下较难区分的细小石英和长石颗粒的相对含量，并能检测出颗粒较小的绿泥石、蒙脱石及云母等层状硅酸盐矿物，该方法对含量较少、颗粒较细的矿物检测效果较好。实验证明将显微岩石薄片鉴定技术和X射线粉晶衍射技术相结合，才能更准确对变粒岩进行定名，为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论。
2020, 39(4): 555-565
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201909230137
摘要:
掌握地质样品中银锡硼钼铅的含量对于研究成矿规律和地球化学找矿极其重要，目前的分析方法很少能一次性准确高效检出银锡硼钼铅。本文在前人研究基础上建立了应用全谱发射光谱仪固体粉末进样，一次性高效、准确地分析检测地质样品中银锡硼钼铅的方法。采用国家一级标准物质（岩石、土壤和水系沉积物）对合成硅酸盐标准曲线进行第二次拟合以降低基体的干扰；设置元素分析谱线转换值实现元素分析谱线的简单切换，不同的样品含量使用不同的分析谱线，达到分析结果更加接近样品真值的效果，同时扩大了标准曲线线性范围。结果表明：银锡硼钼铅的检出限分别为0.0077μg/g、0.19μg/g、0.68μg/g、0.058μg/g、0.49μg/g，方法精密度在3.23%~9.39%之间。应用本方法分析土壤、水系沉积物、岩石国家一级标准物质的测定值与其认定值相符，△logC值的绝对值均小于0.10；实际样品和外控样的一次测试结果合格率分别为92%~98%、100%。本方法简单，分析速度快，避免了样品稀释带来的污染，使用多条分析谱线测定国家标准物质，相比传统发射光谱法使用单分析谱线的测定值更加接近认定值，检出限优于《地质矿产实验室测试质量管理规范》的规定值。
掌握地质样品中银锡硼钼铅的含量对于研究成矿规律和地球化学找矿极其重要，目前的分析方法很少能一次性准确高效检出银锡硼钼铅。本文在前人研究基础上建立了应用全谱发射光谱仪固体粉末进样，一次性高效、准确地分析检测地质样品中银锡硼钼铅的方法。采用国家一级标准物质（岩石、土壤和水系沉积物）对合成硅酸盐标准曲线进行第二次拟合以降低基体的干扰；设置元素分析谱线转换值实现元素分析谱线的简单切换，不同的样品含量使用不同的分析谱线，达到分析结果更加接近样品真值的效果，同时扩大了标准曲线线性范围。结果表明：银锡硼钼铅的检出限分别为0.0077μg/g、0.19μg/g、0.68μg/g、0.058μg/g、0.49μg/g，方法精密度在3.23%~9.39%之间。应用本方法分析土壤、水系沉积物、岩石国家一级标准物质的测定值与其认定值相符，△logC值的绝对值均小于0.10；实际样品和外控样的一次测试结果合格率分别为92%~98%、100%。本方法简单，分析速度快，避免了样品稀释带来的污染，使用多条分析谱线测定国家标准物质，相比传统发射光谱法使用单分析谱线的测定值更加接近认定值，检出限优于《地质矿产实验室测试质量管理规范》的规定值。
2020, 39(4): 566-577
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202003110030
摘要:
页岩孔隙结构是决定储层储集与运移能力的关键，对完善我国陆相页岩气产能评估方法和压裂技术具有重要意义。本文选取鄂尔多斯盆地陆相延长组7段页岩，利用氩离子抛光-扫描电镜和微米X射线显微镜方法研究其孔隙结构特征与三维空间分布特征。扫描电镜结果表明，延长7段页岩中主要发育粒间孔（300~600nm）和微裂缝，是页岩气的主要储集空间。微裂缝多由黏土矿物沉淀形成，以平直状为主，易引发井壁坍塌等严重问题。有机孔发育较少，一般与有机黏土矿物共存，绝大部分有机质呈致密状。微米X射线显微镜测试进一步表明，长7段页岩在三维空间具有微米级纹层结构，其中有机质纹层厚10~20μm，揭示了延长组7段页岩层具有较强塑性，不利于水平压裂。该研究成果将为构建延长7段页岩气渗流模型、改进压裂技术提供重要数据支持。
页岩孔隙结构是决定储层储集与运移能力的关键，对完善我国陆相页岩气产能评估方法和压裂技术具有重要意义。本文选取鄂尔多斯盆地陆相延长组7段页岩，利用氩离子抛光-扫描电镜和微米X射线显微镜方法研究其孔隙结构特征与三维空间分布特征。扫描电镜结果表明，延长7段页岩中主要发育粒间孔（300~600nm）和微裂缝，是页岩气的主要储集空间。微裂缝多由黏土矿物沉淀形成，以平直状为主，易引发井壁坍塌等严重问题。有机孔发育较少，一般与有机黏土矿物共存，绝大部分有机质呈致密状。微米X射线显微镜测试进一步表明，长7段页岩在三维空间具有微米级纹层结构，其中有机质纹层厚10~20μm，揭示了延长组7段页岩层具有较强塑性，不利于水平压裂。该研究成果将为构建延长7段页岩气渗流模型、改进压裂技术提供重要数据支持。
2020, 39(4): 578-586
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201912040167
摘要:
多环芳烃（PAHs）是一类普遍存在于水圈、生物圈、岩石圈和大气圈的持久性有机污染物，并在各种环境介质中交换、迁移，从而影响人体健康。以母乳为介质，评价哺乳期女性和婴幼儿PAHs暴露风险具有重要意义。早期研究表明，北京母乳中PAHs浓度在全球范围内处于较高水平。本文项目组在2012-2016年间，连续采集北京地区30位哺乳期女性6个月母乳，并检测其中PAHs浓度，旨在掌握该地区母乳中PAHs残留水平、婴幼儿的暴露量，以及哺乳期母体和婴幼儿暴露风险的变化趋势与特征。通过对30位女性分娩后连续6个月内180个母乳中15种PAHs的监测，采用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定其含量，初步研究结果表明：①15种PAHs都有检出，其中检出浓度和检出率高的单体化合物包括菲、芴、苊烯、蒽、苊和荧蒽。母乳样品中Σ15PAHs的浓度均值为348μg/kg脂质，与2005年该地区的报道值相比有下降趋势。②15种PAHs和7种高致癌活性PAHs的苯并[a]芘的等效致癌活性（BaPeq）浓度分别为8.53μg/kg脂质和7.89μg/kg脂质，婴幼儿每日暴露估算值分别为1.51μg/day/kg b.w.和0.19μg/day/kg b.w.，均比2005年有所下降，但高于捷克、美国、土耳其等国家婴幼儿在母乳喂养期的暴露量，低于我国兰州等重工业城市最新暴露量研究结果。③整个哺乳期，母乳中PAHs的总浓度没有明显下降趋势，但冬季可能由于采暖增加了大气中PAHs的排放，使得母乳样品中15种PAHs总浓度明显高于夏季、秋季和春季。SPSS双变量相关分析结果表明，母乳中15种PAHs的总浓度与母体年龄、身体质量指数和母乳脂肪含量不存在相关性。未来工作中需要更加充足的样品分析数据进一步证实以上研究结果。
多环芳烃（PAHs）是一类普遍存在于水圈、生物圈、岩石圈和大气圈的持久性有机污染物，并在各种环境介质中交换、迁移，从而影响人体健康。以母乳为介质，评价哺乳期女性和婴幼儿PAHs暴露风险具有重要意义。早期研究表明，北京母乳中PAHs浓度在全球范围内处于较高水平。本文项目组在2012-2016年间，连续采集北京地区30位哺乳期女性6个月母乳，并检测其中PAHs浓度，旨在掌握该地区母乳中PAHs残留水平、婴幼儿的暴露量，以及哺乳期母体和婴幼儿暴露风险的变化趋势与特征。通过对30位女性分娩后连续6个月内180个母乳中15种PAHs的监测，采用气相色谱-质谱法（GC-MS）测定其含量，初步研究结果表明：①15种PAHs都有检出，其中检出浓度和检出率高的单体化合物包括菲、芴、苊烯、蒽、苊和荧蒽。母乳样品中Σ15PAHs的浓度均值为348μg/kg脂质，与2005年该地区的报道值相比有下降趋势。②15种PAHs和7种高致癌活性PAHs的苯并[a]芘的等效致癌活性（BaPeq）浓度分别为8.53μg/kg脂质和7.89μg/kg脂质，婴幼儿每日暴露估算值分别为1.51μg/day/kg b.w.和0.19μg/day/kg b.w.，均比2005年有所下降，但高于捷克、美国、土耳其等国家婴幼儿在母乳喂养期的暴露量，低于我国兰州等重工业城市最新暴露量研究结果。③整个哺乳期，母乳中PAHs的总浓度没有明显下降趋势，但冬季可能由于采暖增加了大气中PAHs的排放，使得母乳样品中15种PAHs总浓度明显高于夏季、秋季和春季。SPSS双变量相关分析结果表明，母乳中15种PAHs的总浓度与母体年龄、身体质量指数和母乳脂肪含量不存在相关性。未来工作中需要更加充足的样品分析数据进一步证实以上研究结果。
2020, 39(4): 587-596
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201906240089
摘要:
近年人工合成麝香在环境中污染状况加剧，该类化合物具有潜在致癌和环境激素作用，对人类健康构成了威胁，因此越来越受到科学工作者的重视。水和土壤等环境样品中的人工合成麝香检测技术发展迅速，并朝着快速绿色的方向发展。人工合成麝香在沉积物中的浓度达到了几个到几千个ng/g的水平，但对于沉积物复杂基质中的多种类人工合成麝香，采取同步提取与净化，并快速分析的方法还有待研究。本文建立了沉积物样品中硝基麝香、多环麝香和大环麝香共三类、14种典型人工合成麝香的快速分析方法。通过实验优化了提取溶剂、提取温度、在线净化吸附剂等条件，大大降低了样品的前处理成本。最终确定样品采用加速溶剂萃取，萃取池中依次装入净化吸附剂（0.4g GCB和1.0g SAX）及5.0g沉积物样品，在80℃条件下采用提取溶剂正己烷-丙酮（4：1，V/V）循环提取2次，提取液浓缩后采用气相色谱-三重四极杆串联质谱（GC-MS/MS）进行测定。结果表明：14种目标化合物的线性范围为5~200ng/mL，平均添加回收率为70.6%~121.5%，相对标准偏差（RSD，n=7）为0.97%~19.5%。替代物回收率为72.2%~116.8%，方法检出限为硝基麝香0.10~0.19ng/g，多环麝香0.09~0.14ng/g，大环麝香0.11~1.93ng/g。该方法能够满足复杂基质沉积物样品的分析要求。
近年人工合成麝香在环境中污染状况加剧，该类化合物具有潜在致癌和环境激素作用，对人类健康构成了威胁，因此越来越受到科学工作者的重视。水和土壤等环境样品中的人工合成麝香检测技术发展迅速，并朝着快速绿色的方向发展。人工合成麝香在沉积物中的浓度达到了几个到几千个ng/g的水平，但对于沉积物复杂基质中的多种类人工合成麝香，采取同步提取与净化，并快速分析的方法还有待研究。本文建立了沉积物样品中硝基麝香、多环麝香和大环麝香共三类、14种典型人工合成麝香的快速分析方法。通过实验优化了提取溶剂、提取温度、在线净化吸附剂等条件，大大降低了样品的前处理成本。最终确定样品采用加速溶剂萃取，萃取池中依次装入净化吸附剂（0.4g GCB和1.0g SAX）及5.0g沉积物样品，在80℃条件下采用提取溶剂正己烷-丙酮（4：1，V/V）循环提取2次，提取液浓缩后采用气相色谱-三重四极杆串联质谱（GC-MS/MS）进行测定。结果表明：14种目标化合物的线性范围为5~200ng/mL，平均添加回收率为70.6%~121.5%，相对标准偏差（RSD，n=7）为0.97%~19.5%。替代物回收率为72.2%~116.8%，方法检出限为硝基麝香0.10~0.19ng/g，多环麝香0.09~0.14ng/g，大环麝香0.11~1.93ng/g。该方法能够满足复杂基质沉积物样品的分析要求。
2020, 39(4): 597-608
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.202001010001
摘要:
沉积物中的重金属元素经自然作用下可以活动态进行迁移，具有潜在生物可利用性及潜在的区域生态风险。利用近红外光谱（NIRS）技术开展不同基体类型样品响应机理研究，可为评估重金属活动态提供无损、快速的分析方法，为生态风险研究提供依据。天津七里海泻湖湿地沉积物具有低有机质-高黏土含量的特征，本文基于近红外光谱分析技术，建立了沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb重金属活动态组分含量近红外光谱-偏最小二乘回归预测模型。实验结果表明：样品在7290~6390cm-1和4683~4000cm-1波段存在的双羟基O-H伸缩振动、AlAl-OH及Al（Mg）-OH弯曲振动特征吸收，间接指示了重金属元素活动态含量。光谱预测结果显示，近百年来七里海沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb活动态组分的变化特征对应了当地1934-1948年、1956-1963年、1976年至今三次较明显的升温过程，也对应了1980年七里海水库建设等大型人为扰动。本研究样品中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb总量及活动态均低于国家标准中规定的生态风险阈值，七里海内村镇及周边农田来自湿地释放的重金属生态风险极低。
沉积物中的重金属元素经自然作用下可以活动态进行迁移，具有潜在生物可利用性及潜在的区域生态风险。利用近红外光谱（NIRS）技术开展不同基体类型样品响应机理研究，可为评估重金属活动态提供无损、快速的分析方法，为生态风险研究提供依据。天津七里海泻湖湿地沉积物具有低有机质-高黏土含量的特征，本文基于近红外光谱分析技术，建立了沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb重金属活动态组分含量近红外光谱-偏最小二乘回归预测模型。实验结果表明：样品在7290~6390cm-1和4683~4000cm-1波段存在的双羟基O-H伸缩振动、AlAl-OH及Al（Mg）-OH弯曲振动特征吸收，间接指示了重金属元素活动态含量。光谱预测结果显示，近百年来七里海沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb活动态组分的变化特征对应了当地1934-1948年、1956-1963年、1976年至今三次较明显的升温过程，也对应了1980年七里海水库建设等大型人为扰动。本研究样品中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb总量及活动态均低于国家标准中规定的生态风险阈值，七里海内村镇及周边农田来自湿地释放的重金属生态风险极低。
2020, 39(4): 609-619
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201912150172
摘要:
钽矿是我国的紧缺资源，近年来对别也萨麻斯地区钽矿取得了找矿新进展，包括新矿点的发现以及花岗伟晶岩型稀有金属资源的找矿突破。区内伟晶岩脉广泛发育，为探究含矿脉体的成矿时代、查明区内典型铌钽矿物的矿物学特征，本文以L18号伟晶岩脉中的钽锰矿为研究对象，对其物理性质、化学成分、地质年代等进行了分析。应用电子探针测试钽锰矿的化学组成，热电离质谱法（TIMS）测定其U-Pb年龄，确定含矿脉体的形成年代。结果表明，研究区钽锰矿中Ta2O5含量为51.58%~74.80%，均值68.49%，Nb2O5含量为6.15%~27.63%；部分主量元素分布不均，未表现出规律的分带性，但矿物颗粒中心部位的CaO含量较边部低，横剖面上SiO2含量相对稳定，TiO2与WO3显示不规律波动。这种特征表明钽锰矿并非单纯由结晶分异作用形成，而是可能受到了后期交代作用的影响。钽锰矿的U-Pb年龄为160Ma，说明钽锰矿化发生于晚侏罗世早期，与围岩海西期二云母花岗岩相差甚远，后者并非L18号脉体的成矿母岩。
钽矿是我国的紧缺资源，近年来对别也萨麻斯地区钽矿取得了找矿新进展，包括新矿点的发现以及花岗伟晶岩型稀有金属资源的找矿突破。区内伟晶岩脉广泛发育，为探究含矿脉体的成矿时代、查明区内典型铌钽矿物的矿物学特征，本文以L18号伟晶岩脉中的钽锰矿为研究对象，对其物理性质、化学成分、地质年代等进行了分析。应用电子探针测试钽锰矿的化学组成，热电离质谱法（TIMS）测定其U-Pb年龄，确定含矿脉体的形成年代。结果表明，研究区钽锰矿中Ta2O5含量为51.58%~74.80%，均值68.49%，Nb2O5含量为6.15%~27.63%；部分主量元素分布不均，未表现出规律的分带性，但矿物颗粒中心部位的CaO含量较边部低，横剖面上SiO2含量相对稳定，TiO2与WO3显示不规律波动。这种特征表明钽锰矿并非单纯由结晶分异作用形成，而是可能受到了后期交代作用的影响。钽锰矿的U-Pb年龄为160Ma，说明钽锰矿化发生于晚侏罗世早期，与围岩海西期二云母花岗岩相差甚远，后者并非L18号脉体的成矿母岩。
2020, 39(4): 620-630
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201908120125
摘要:
岩石的锆石U-Pb定年和主量、微量、稀土元素分析是研究侵入岩成岩时代、岩石成因的主要研究手段。本文在野外地质调查工作的基础上，采用X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱和LA-ICP-MS等技术对晓天火山岩盆地内杨三寨附近发现的片麻状钾长花岗岩进行相关地球化学分析。结果表明：该岩体主量元素以高硅、钾和钠，低铁镁钙磷为特征，其中SiO2含量为65.86%~78.29%，Al2O3为10.89%~16.02%，MgO为0.17%~1.17%，K2O为1.37%~6.44%，Na2O为0.53%~6.50%，属于高钾钙碱性系列。微量元素方面，样品以亏损Nb、Sr、P和Ti，富集La、Ce、Nd和Zr为特征。稀土元素方面，含有较高的稀土元素（ΣREE=152.70~650.88μg/g），轻稀土富集重稀土亏损（LREE/HREE=6.77~20.64），多数具有较弱的负铕异常（δEu=0.29~1.15），铈异常不明显；稀土元素标准化曲线以右倾为特征。30个锆石点的206Pb/238U年龄分布于720~828Ma之间，加权平均年龄为776±11Ma（MSWD=2.1）。研究认为，盆地内新元古代片麻状钾长花岗岩的发现表明晓天盆地中心存在隆起，并不是之前研究认为的"斗"形的两边浅中间厚的盆地形态，这对该盆地的构造形态认识和进一步找矿具有重要的指导意义。
岩石的锆石U-Pb定年和主量、微量、稀土元素分析是研究侵入岩成岩时代、岩石成因的主要研究手段。本文在野外地质调查工作的基础上，采用X射线荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱、电感耦合等离子体质谱和LA-ICP-MS等技术对晓天火山岩盆地内杨三寨附近发现的片麻状钾长花岗岩进行相关地球化学分析。结果表明：该岩体主量元素以高硅、钾和钠，低铁镁钙磷为特征，其中SiO2含量为65.86%~78.29%，Al2O3为10.89%~16.02%，MgO为0.17%~1.17%，K2O为1.37%~6.44%，Na2O为0.53%~6.50%，属于高钾钙碱性系列。微量元素方面，样品以亏损Nb、Sr、P和Ti，富集La、Ce、Nd和Zr为特征。稀土元素方面，含有较高的稀土元素（ΣREE=152.70~650.88μg/g），轻稀土富集重稀土亏损（LREE/HREE=6.77~20.64），多数具有较弱的负铕异常（δEu=0.29~1.15），铈异常不明显；稀土元素标准化曲线以右倾为特征。30个锆石点的206Pb/238U年龄分布于720~828Ma之间，加权平均年龄为776±11Ma（MSWD=2.1）。研究认为，盆地内新元古代片麻状钾长花岗岩的发现表明晓天盆地中心存在隆起，并不是之前研究认为的"斗"形的两边浅中间厚的盆地形态，这对该盆地的构造形态认识和进一步找矿具有重要的指导意义。
2020, 39(4): 631-638
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201905110061
摘要:
应用高频红外碳硫仪测定农用地土壤样品中的有机质，避免了传统方法中的试样液体转化环节，测定效率高，但存在土壤样品电磁感应低和基体影响较大等问题。本文通过实验优化了样品称样量、助熔剂铁和钨的添加量等测定条件，结果表明：当样品称样量为0.05g、助熔剂铁添加量为0.40g、钨添加量为1.50g时，有机质测定效果最佳。通过土壤标准物质进行验证，方法检出限为0.003%，相对标准偏差（RSD，n=7）小于4%，测定值与认定值的相对误差小于5%，且不同分析人员的测定结果间没有显著差异。采用本法与重铬酸钾容量法对甘肃省农用地土壤样品进行测定，两种方法测定值的绝对误差为-0.25%~0.28%，测定结果之间呈极显著线性正相关（R2=0.9736），表明两种方法的一致性很好。本方法的检出限、精密度、准确度均满足农用地土壤样品有机质测定要求。
应用高频红外碳硫仪测定农用地土壤样品中的有机质，避免了传统方法中的试样液体转化环节，测定效率高，但存在土壤样品电磁感应低和基体影响较大等问题。本文通过实验优化了样品称样量、助熔剂铁和钨的添加量等测定条件，结果表明：当样品称样量为0.05g、助熔剂铁添加量为0.40g、钨添加量为1.50g时，有机质测定效果最佳。通过土壤标准物质进行验证，方法检出限为0.003%，相对标准偏差（RSD，n=7）小于4%，测定值与认定值的相对误差小于5%，且不同分析人员的测定结果间没有显著差异。采用本法与重铬酸钾容量法对甘肃省农用地土壤样品进行测定，两种方法测定值的绝对误差为-0.25%~0.28%，测定结果之间呈极显著线性正相关（R2=0.9736），表明两种方法的一致性很好。本方法的检出限、精密度、准确度均满足农用地土壤样品有机质测定要求。
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2015, 34(3): 278-285
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.03.003
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2015, 34(3): 297-301
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2015, 34(2): 224-228
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.02.012
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2015, 34(3): 269-277
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2015, 34(5): 592-599
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2015, 34(2): 238-244
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2015, 34(3): 359-365
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2015, 34(2): 218-223
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2015, 34(3): 292-296
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2015, 34(5): 503-511
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2017, 36(1): 14-21
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2014, 33(1): 34-39
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2018, 37(2): 193-200
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2016, 35(5): 468-474
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2014, 33(4): 598-611
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2014, 33(3): 374-378
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2017, 36(1): 46-51
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2020, 39(4): 597-608
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2017, 36(5): 正文前Ⅲ-正文前Ⅵ
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2019, 38(6): 724-733
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2016, 35(1): 37-41
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更多
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2015, 34(5): 600-608
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2015, 34(3): 269-277
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2015, 34(3): 366-374
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2015, 34(5): 528-532
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2015, 34(5): 565-569
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2015, 34(5): 579-585
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2015, 34(3): 278-285
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2015, 34(5): 544-549
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.008
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2015, 34(5): 586-591
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.015
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2015, 34(5): 558-564
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.010
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2015, 34(5): 550-557
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.05.009
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2018, 37(2): 111-120
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2017, 36(5): 468-473
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2018, 37(1): 1-14
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2018, 37(2): 121-129
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201708110129
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2018, 37(6): 637-643
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201712060189
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2017, 36(6): 574-580
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201703130032
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2017, 36(5): 451-459
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2018, 37(2): 139-145
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2017, 36(6): 594-600
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2018, 37(4): 419-430
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2018, 37(3): 298-305
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2017, 36(6): 659-665
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2018, 37(1): 43-49
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2017, 36(5): 559-560
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