应用地球化学专栏
柳江盆地地表水与地下水转化关系的氢氧稳定同位素和水化学证据
谷洪彪，迟宝明，王贺，张耀文，王明远
地表水与地下水相互作用是水循环研究的重要组成部分，是研究区域水资源量的基础。通过实地水文地质调查和采样，在对水体氢氧稳定同位素和水化学组成测定的基础上，分析了盆地内枯水期河水和地下水的水化学和氢氧同位素组成特征及空间变化规律，旨在揭示河水与地下水的相互转化关系。研究表明：盆地内地下水主要为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg类型低矿化度水，各区域地下水具有统一联系性，经历了相同或相似的水化学形成作用；河水水化学类型与地下水相同，且水化学成分来源一致。地下水和河水氢氧同位素组成相接近，最终来源主要为大气降水补给。其中河水在径流过程中受蒸发浓缩作用影响，重同位素略富集。受地形地貌、地质及水文地质条件影响，盆地内地下水与河水之间的补给—排泄相互作用关系具有明显的分段性，相互转化频繁。大石河上游区域和东宫河流域总体上表现为河水受两侧地下水补给；大石河下游区域，表现为河水补给两侧地下水。
镁同位素体系在河流中的研究进展
董爱国，韩贵琳
近年来风化过程中镁同位素的研究取得了一系列重要进展，这些进展不仅有利于准确理解河流中镁同位素组成变化的机理，还为深入探讨镁同位素地球化学循环奠定了基础。河流中的镁既是风化过程中镁的汇，也是海洋中镁的源。流域河水的镁同位素组成主要与物源和迁移过程中镁同位素分馏有关。河水的镁主要来源于流域的岩石，也受风尘沉积、地下水、植物残骸、降雨降雪等方面的影响。河水迁移过程中镁同位素分馏过程主要为碳酸盐矿物沉淀和溶解、硅酸盐矿物水解、矿物或胶体物质的吸附作用以及植物的吸收作用。此外，水体中次生矿物的形成还可能反映了河流水化学参数（主量元素、CO2溶解度、pH等）的突变。因此，分析河水的镁同位素组成，探讨其主要的分馏过程，不仅是应用镁同位素示踪地表物质循环的基础，还对深入认识镁同位素的地球化学循环具有重要意义。
吉林省松原地区地震监测台站水化学特征
刘轶男，孙凤霞，崔月菊，盘晓东，马铭志，张昕，杜建国
根据水化学组分及氢、氧同位素组成，讨论了吉林省松原及其周边地区地下水水化学类型及成因。—年在松原及其附近的8个水井点采集了4次水样，用离子色谱分析了水的主要离子浓度，用液态水同位素分析仪分析了样品的氢、氧同位素组成。测量结果表明样品的矿化度在.4~.9mg/L；δD和δ18O值分别在-71.7‰~-98.1‰和-9.0‰~-12.5‰。地下水的δD，δ18O组成表明该区地下水主要来源于大气降水。4次采样期间，陶赖昭潜水井水化学组成受人为环境影响，变化较大；其余水样采自承压井，水化学组成变化较小。其中东大什等5口井的地下水为低矿化度的HCO3-Na型，该水化学类型的形成受硅酸盐矿物的溶解及石油开采添加活性剂的共同影响，采样期间Na+和SO42-出现了较为明显的波动，δ18O也出现了一定程度的漂移；扶余井受油田开采注酸影响，为Cl-Na型淡水；前郭井为Cl-Na型咸水，4次采样期间，其氢、氧同位素存在明显的波动，且矿化度存在明显的递增趋势，可能与采样前后发生的中、小地震有关。本研究成果为今后震情跟踪和地震水化学异常的落实提供了科学依据。
汶川MS8.0地震破裂带土壤气中H2浓度时空变化
周晓成，石宏宇，陈超，曾令华，孙凤霞，李静，陈志，吕超甲，黄丹，杜建国
断裂带H2浓度变化能很好反映断裂的活动性。通过对汶川MS8.0地震破裂带23个测区的土壤气H2浓度测量，探讨破裂带土壤气H2浓度时空变化与破裂带垂直位移与余震的关系。测量结果表明：①破裂带土壤气H2主要来源与浅部气藏泄露直接相关；②破裂带土壤气H2浓度平均值从映秀到南坝逐渐降低；③破裂带土壤气H2浓度随着时间推移逐渐衰减。地震断裂带内H2脱气进一步研究对大气环境研究具有重要的意义。
穿透性地球化学勘查技术综述与展望
韩志轩，廖建国，张聿隆，张必敏，王学求
穿透性地球化学勘查技术通过获取覆盖层不同介质中的穿透性信息，以达到指示隐伏矿体的目的。文章系统总结了活动态金属离子测量、酶提取测量、金属元素活动态测量、地电化学技术、植物地球化学技术、地气测量等几种穿透性地球化学勘查方法的理论基础和实际应用效果。指出今后应该加强元素迁移机理、元素卸载机制及元素卸载后在地表表现出的异常模式等异常形成机理研究，并进一步总结和研究穿透性地球化学勘查技术的矿种和景观适用性问题,从经济适用性角度出发，各种勘查技术要向着简化采样、分析流程和提高方法技术的稳定性努力，以便更加高效经济地开展覆盖区找矿工作。
基于勘探工程位置建模方法和储量估算
唐子剑，康明，李军
三维地质模型的精细描述是相关三维成矿预测和储量估算的前提和保证，更有利于发挥计算机三维可视化技术和地质统计学等在工程建设领域的作用。以河南省某铝土矿床为例，针对三维地质建模过程中存在的难点问题，在传统建模方法基础上提出了一种基于勘探工程实际空间位置建模方法，在野外勘探工程密度较小的情况下也能准确圈定矿体。首先以地质勘查资料为基础，对建模的过程进行了阐述，构建了三维矿体模型、三维地层模型，然后采用普通克里格法和距离幂次反比法估算了资源储量，并对矿体的品位分布和储量类别进行了表达，最后使用3种不同的验证方法进行了精度检验。实现了资源量类别、资源量品位区间、资源量估算动态可视化管理。通过对该矿区的矿体建模和资源量计算，验证了方法的有效性，对于同类型矿床有一定的借鉴意义。
北京市冬、春季PM10和PM2.5中元素地球化学特征
王的，冯海艳，景慧敏
使用THC智能中流量（80~L/min）大气采样器采集了北京市区5个功能区和郊区的大气颗粒物（TSP/PM10/PM2.5）样品，利用电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光谱仪分析测试了大气颗粒物中Al，Fe，Mn，As，Hg，Cd，和Cr等21种元素，并通过计算元素的富集因子探讨了大气颗粒物中元素的来源。结果表明，冬季大气颗粒物PM10中Cd，Cr，As，Hg的浓度比春季的分别增幅%，%，%和%；在PM2.5中的增幅分别为%，%，%和%。Cd，Cr，As，Hg和Se等元素均表现出在PM2.5中富集的趋势，并且其在冬季的浓度明显高于春季。认为冬季燃煤取暖对大气颗粒物中的污染元素贡献较大，主要贡献元素为Cd，As和Hg。
中国陆地生态系统植硅体碳汇研究进展
潘文杰,杨孝民,张晓东,李自民,杨石磊,吴云涛,郝倩，宋照亮
植硅体碳（phytolith-occludedcarbon，PhytOC）是一种相对稳定的碳组分，在生物地球化学碳循环和减缓全球变暖中扮演着重要角色。在总结前人的研究基础上，论述了植硅体碳的形成机制和其碳汇能力的影响因素，综述了当前中国陆地生态系统植硅体碳汇的研究成果，探讨了中国陆地生态系统植硅体碳汇的调控机制，最后对未来中国陆地生态系统植硅体碳汇的研究方向进行了展望。气候、地表植被类型、土壤环境及植硅体自身化学组份等诸多因素都将直接或间接影响植硅体的碳汇能力。中国草地、农田、森林、湿地和灌丛生态系统植硅体碳产生速率分别为（0.6±0.1）×，（4.9±1.7）×，（1.9±0.4）×，（0.6±0.5）×和（1.3±0.3）×tCO2/a。含硅材料施加、高硅植物栽培和传统的提高植物地上净初级生产力等措施均可显著提高中国陆地生态系统植硅体碳汇潜力。今后应进一步研究不同植物产生植硅体碳的机理，加强不同陆地生态系统中植物地下部分植硅体碳汇能力的研究，对不同陆地生态系统土壤植硅体碳汇量进行量化，并提出更加全面、经济、合理的管理措施以提高植硅体碳汇量。
铁碳共沉作用对土壤重金属的吸附性能研究进展
赵转军，杨艳艳，庞瑜，赵立芳，管宇立，张兆虎
随着铁碳（Fe-C）共沉机理被越来越多的学者认可，Fe-C共沉物成为近年环境科学领域内的研究热点之一。在探讨铁氧化物和有机质的相互作用及Fe-C共沉物对重金属的吸附研究进展基础上，阐述了共沉物在固定土壤重金属离子方面的潜力：在有机质的参与作用下，铁氧化物的表面性质、吸附性能等均发生了规律性变化，这些变化是决定土壤环境中重金属离子迁移转化的前提。在影响因素方面，pH值、有机质含量、铁氧化物种类及表面性质对共沉物的吸附效果影响较为显著。通过研究可以看出，一定条件下Fe-C共沉物所拥有的优良吸附性能将为土壤重金属污染场地修复治理工作提供重要理论基础。
基于土地利用类型的土壤重金属区域生态风险评价：以珠江三角洲经济区为例
宗庆霞，窦磊，侯青叶，杨忠芳，游远航，唐志敏
引用国外较成熟的2种风险评价模型，基于珠江三角洲经济区生态地球化学调查结果，结合研究区土地利用现状对珠江三角洲表层土壤（0~20cm）8种重金属的生态风险进行评价，并采用GIS技术表征重金属在区域空间上的风险分布特征。结果表明：珠江三角洲的土壤重金属风险主要来自于As，Cd，Cu，Hg元素，Cr和Zn几乎不存在风险。23.89%的土壤慢性风险指数大于1，表明有引发慢性病的可能，风险高值区主要分布在第四系平原区。37.22%的土壤几乎不存在慢性风险，其空间分布与珠江三角洲花岗岩分布较为一致。致癌风险空间分布与慢性风险相似，25.68%的土壤致癌风险指数超过了美国环保署推荐的1×10-4。基于行政单元的人体健康风险区划表明番禺区和南沙区均存在较高的风险，应当引起足够重视。
珠三角平原区第四系剖面重金属分布特征及其影响因素
唐志敏，侯青叶，游远航，杨忠芳，李括
选取了珠江三角洲冲积平原区4个不同沉积相带的第四系岩心做了元素全量以及4种重金属赋存形态分数的分析，揭示了珠江三角洲第四系元素地球化学特征主要受物源和沉积环境的控制。不同沉积环境下物源的影响程度不同，物源在三角洲平原相的沉积环境下影响强度最大，在海陆交互强烈的沉积环境下，物源的影响减弱，海陆交互作用的影响增强。不同重金属元素由于自身化学性质的差异，其对沉积环境的敏感程度有所不同。研究区Cd富集显著，且其活性态比例最高，它的潜在生态风险最大；而As，Hg和Pb的富集程度较弱，且As和Hg主要以残渣态的形式存在，Pb主要以残渣态和铁锰氧化物态为主，它们的生态风险相对较低。不同的沉积环境下pH等理化指标对Cd形态的影响不同，Cd的活动态主要与pH和淋滤系数有关。
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