01鎘穩(wěn)定同位素研究進展

李海濤， 楊鑫， 雷華基， 楊艷， 靳蘭蘭， 胡圣虹*
(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院， 生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室， 湖北 武漢 430074)

【DOI: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2021.01.001】

非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素地球化學(xué)的建立與發(fā)展是本世紀(jì)地球化學(xué)領(lǐng)域的重要進展之一。鎘(Cd)同位素分餾主要發(fā)生在蒸發(fā)/冷凝過程、無機吸附/沉淀過程及生物吸收利用過程。這些Cd同位素分餾效應(yīng)被成功應(yīng)用于構(gòu)建海洋生物地球化學(xué)Cd循環(huán)體系、反演古海洋環(huán)境及初級生產(chǎn)力變化，硫化物礦床成礦流體演化、成礦物質(zhì)來源示蹤及不同成因礦床類型判別研究，環(huán)境體系Cd污染源的源區(qū)判別、農(nóng)田面源Cd來源及其運移、循環(huán)及儲存機制研究。在海洋科學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)及農(nóng)業(yè)科學(xué)研究上展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。該文提出下一步應(yīng)深入開展高精度Cd同位素分析方法研究，探討Cd同位素分餾機制和分餾模型，尤其是應(yīng)深入研究微生物作用下Cd同位素分餾效應(yīng)，建立Cd同位素生物分餾地球化學(xué)示蹤體系，推動非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素地球化學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。

16環(huán)境水樣中農(nóng)藥污染分析技術(shù)研究進展

郭婕1， 張燕1， 胡振國2， 劉菲1*
(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院， 水資源與環(huán)境工程北京市重點實驗室， 北京 100083；
2.中石化石油工程地球物理有限公司， 北京 100029)

農(nóng)藥的使用有助于提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，但隨著其廣泛使用、濫用，農(nóng)藥殘留問題已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多組分農(nóng)藥殘留的痕量分析方法應(yīng)運而生，但由于近年來在環(huán)境中檢測到的農(nóng)藥及其降解產(chǎn)物的數(shù)量和類型一直在增加，目前的靶向分析技術(shù)顯然不足以支撐水環(huán)境的質(zhì)量評估，環(huán)境中未知農(nóng)藥殘留及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的非靶向篩查亟需完善。該文指出，基于高分辨質(zhì)譜的農(nóng)藥非靶向篩查研究在環(huán)境領(lǐng)域的關(guān)注度較低，當(dāng)前的未知物篩查確證仍需人工進行數(shù)據(jù)分析，無法實現(xiàn)自動化，且目前國際上缺乏統(tǒng)一的未知物篩查確證標(biāo)準(zhǔn)，制約了農(nóng)藥非靶向篩查的發(fā)展。同時指出，高分辨質(zhì)譜分析技術(shù)對樣品前處理凈化過程提出了挑戰(zhàn)，對于水質(zhì)樣品中種類繁多、性質(zhì)差異較大的農(nóng)藥組分，一種前處理技術(shù)或單一的萃取材料很難實現(xiàn)多種農(nóng)藥的高效提取和凈化。該文認為，多種前處理技術(shù)聯(lián)用以及高效、自動的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是未來農(nóng)藥非靶向篩查技術(shù)的發(fā)展趨勢。

33非破壞性開放式激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜法原位測定大尺寸陶瓷樣品主微量元素組成

周帆1,2， 李明1， 柴辛娜1,2*， 胡兆初1， 羅濤1， 胡圣虹3
(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室， 湖北 武漢 430074；
2.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)研究生院， 湖北 武漢430074；
3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院， 湖北 武漢 430074)

陶瓷制品的內(nèi)外裝飾花紋多由各種金屬氧化物制成，給陶瓷產(chǎn)品帶來潛在的重金屬如鉛、鎘、鈷等有毒有害物質(zhì)危害。但陶瓷制品外部裝飾畫面難以用常規(guī)的前處理方法將其全部處理下來，現(xiàn)有的物理刮切等方法也難以保證取樣的代表性，因而很難實現(xiàn)對陶瓷產(chǎn)品外飾面中重金屬含量的準(zhǔn)確測定。常規(guī)密閉式激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)，通常采用體積固定的封閉剝蝕池，對于大尺寸樣品要經(jīng)過切割或破碎，能夠放入剝蝕池后才可以進行原位分析，因此，難以適用于無法破碎的大尺寸陶瓷樣品分析。針對這一問題，該文著力擺脫剝蝕池封閉的限制，設(shè)計并建立了完全在開放空間內(nèi)對大尺寸陶瓷樣品進行非破壞性的激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)微區(qū)原位主微量元素的分析方法，此方法涉及的裝置由實驗室自行加工開發(fā)，結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)對大尺寸樣品微區(qū)原位元素及同位素組成的快速、非破壞性分析。

85X射線粉晶衍射-拉曼光譜法研究含甲烷雙組分水合物結(jié)構(gòu)及譜學(xué)特征

孟慶國1,2， 劉昌嶺1,2*， 李承峰1,2， 郝錫犖1,2
(1.自然資源部天然氣水合物重點實驗室， 青島海洋地質(zhì)研究所， 山東 青島 266071；
2.青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室， 海洋礦產(chǎn)資源評價與探測技術(shù)功能實驗室， 山東 青島 266237)

天然氣水合物分布廣、儲量大，被譽為繼頁巖氣之后最具潛力的接替清潔能源之一，正成為全球主要大國能源領(lǐng)域競爭的重要戰(zhàn)場。我國已成功完成2次海域天然氣水合物試采，證實了我國海域天然氣水合物的技術(shù)可采性，標(biāo)志著我國水合物能源研究實現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的重大跨越。天然氣水合物中的客體分子組成是影響其微觀結(jié)構(gòu)的重要因素，準(zhǔn)確識別天然氣水合物的結(jié)構(gòu)特征，可為天然氣水合物資源評價與開發(fā)方案設(shè)計提供重要依據(jù)。由于海底氣體來源不同，且天然氣水合物的組成復(fù)雜多變，對準(zhǔn)確識別水合物的結(jié)構(gòu)特征帶來一定困難。為此，該文采用低溫X射線粉晶衍射和顯微激光拉曼光譜技術(shù)，對實驗合成的甲烷-丙烷和甲烷-四氫呋喃兩種雙組分水合物的結(jié)構(gòu)和譜學(xué)特征進行聯(lián)合表征，確定了兩種含甲烷水合物的晶體結(jié)構(gòu)均為Ⅱ型結(jié)構(gòu)，水合物中較大客體分子對雙組分水合物晶體類型具有決定性作用，并顯著影響著水合物中甲烷分子的拉曼光譜特征。研究結(jié)果可為復(fù)雜組分水合物微觀結(jié)構(gòu)識別及其控制機制研究提供技術(shù)支撐與理論依據(jù)。

111石煤釩礦成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制

田宗平， 彭君*， 王干珍， 易曉明， 曹健， 秦毅
(湖南省地質(zhì)測試研究院， 湖南 長沙 410007)

石煤釩礦是重要的釩礦資源之一，廣泛分布于世界各國，且儲量豐富。在過去開發(fā)利用石煤釩礦資源的七十余年中，由于受石煤釩礦的物質(zhì)組成復(fù)雜和分析測試技術(shù)等因素的影響，石煤釩礦成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研發(fā)和制備較為困難，也較少見諸報道。為了準(zhǔn)確評價石煤釩礦的應(yīng)用價值，研制覆蓋邊界品位、工業(yè)品位和富礦品位的石煤釩礦成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有非常重要的意義。該文采用人工剝離和加權(quán)法進行配礦，獲得不同品級含量的五氧化二釩石煤釩礦候選物，按照一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范(JJF 1006—1994)的要求，研制了4個石煤釩礦成分分析國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，確定了4種石煤釩礦中成礦元素(V2O5、C)，脈石主要成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、P、S)，具有找礦評價意義和可綜合利用的微量元素(Cu、Pb、Zn、Ni、Ag、Mo)以及有害元素(Cd、As、U)等16種成分的標(biāo)準(zhǔn)值。該系列石煤釩礦成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能滿足當(dāng)前石煤釩礦勘探、冶煉提釩和相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域的需要。