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期刊信息/Journal information
岩矿测试
中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心
岩矿测试

中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心

罗立强

双月刊

0254-5357

ykcs_zazhi@163.com

010-68999562

100037

北京市西城区百万庄大街26号

岩矿测试/Journal Rock and Mineral AnalysisCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《岩矿测试》1982年创刊，由中国地质学会岩矿测试技术专业委员会和国家地质实验测试中心共同主办，是中文核心期刊（地学类）、中国科技核心期刊、中国期刊方阵双效期刊。已被《化学文摘》、《地质学参考及预览数据库》、《哥白尼索引》、《分析文摘》等20家著名检索系统收录。本刊主要报道国内外地质科学、环境保护、石油化工、冶金、煤炭及其相关领域基础性、前瞻性和创新性分析测试技术研究成果，注重学术参考价值，追求技术方法实用，研究思路能够给读者启迪与借鉴。 《岩矿测试》采编系统：
正式出版
收录年代

    土壤中微塑料与环境污染物的复合作用及其对微生物的影响

    郭荣沈亚婷
    1-15页
    查看更多>>摘要：随着塑料制品在工农业和生产生活中的广泛使用,大量微塑料被释放到土壤中,带来不可忽视的生态环境与健康风险.长久以来,人们更关注微塑料本身的生态毒性,对微塑料与环境中的其他化学污染物的联合作用及其环境效应研究较少.由于土壤微生物在微塑料降解过程中起着关键作用,认识土壤微塑料是如何通过影响土壤环境而直接或间接影响土壤中微生物群落和土壤生态功能的微观机理,已成为未来推进微塑料的降解和科学认识微塑料生态系统风险的关键.本文综述了近年来微塑料在土壤中吸附和迁移机理,以及微塑料的吸附程度和位置对其迁移行为的影响.总结了微塑料与土壤中有机污染物和重金属的复合作用的进展,探讨了这些复合作用对土壤环境风险的影响,包括污染物的毒性、生物利用度和迁移性的变化.评述了微塑料对土壤微生物群落的影响及作用机制,微塑料对微生物的物种丰富度、活性和结构的影响,以及微塑料表面的定殖和选择性富集能力.建议未来应该加强以下三方面的研究:①深入探索微塑料与环境污染物的复合作用及其生态毒理作用的微观机理;②认识土壤中微塑料对土壤微生物群落结构改变的微观机制;③探索通过科学调控土壤理化特性、特异性微生物在微塑料表面的定殖与富集能力等途径来控制土壤中微塑料及微塑料-其他环境污染物复合污染的可能性.

    微塑料微生物群落结构有机污染物重金属复合作用

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    地表基质调查分层及分层测试指标体系设计与构建

    刘玖芬赵晓峰侯红星秦天...
    16-29页
    查看更多>>摘要：地表基质是地球表层物质与能量循环的主要载体,地表基质调查是一项创新性工作,明确地表基质调查分层及分层测试指标是开展地表基质调查的基础.本文基于地表基质调查的内涵和目标定位,深入分析了多目标区域地球化学调查、全国第三次土壤普查和全国农用地土壤污染详查等调查深度和测试指标;利用近三年自然资源综合调查指挥中心在吉林省梨树县、辽宁省丹东市、黑龙江省哈尔滨市三个地表基质调查试点项目实测数据,运用变动系数法分析了不同地区地表基质层的地球化学元素垂向变化特征,结合表生地质作用(风化为主)最大深度、地表植被根系最大深度、浅层地下水位波动下限、基岩顶面深度等因素,将地表基质在垂向上大致分为三层:表层(0～2m)、中层(2～10m)和深层(10～20m),基岩埋深浅于 20m则以揭露到基岩为准;表层(0～2m),称为生产层,包括支撑农业生产的耕作层,主要服务国家粮食安全,以收集资料为主;中层(2～10m),称为生态层,主要支撑植被生长和群落演替,服务国土空间开发保护与格局优化,是地表基质调查的重点;深层(10～20m),称为沉积层,主要研究地表基质从基岩—深层—中层—表层演替规律和特征,以部署少量工程控制为宜.基于地表基质分层调查意义,结合元素在垂向上的变化规律,提出4+N型地表基质分层测试指标体系,即4类必测指标和针对特殊工作需要的N类选测指标,以期加快推进地表基质调查标准化、规范化.

    地表基质地表基质调查地表基质调查分层分层测试指标

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    地质环境中生物标志物GDGTs分析技术研究进展

    战楠孙青李琪谢曼曼...
    30-46页
    查看更多>>摘要：甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)是一类来自于微生物细胞膜脂的新兴生物标志物,广泛存在于海洋、湖泊、土壤、泥炭等环境.在活体细胞中,GDGTs通常以完整极性膜脂(IPL-GDGTs)的形式存在,而在地质环境中主要以脱去极性头基的核心脂(CL-GDGTs)的形式存在.CL-GDGTs结构稳定、不易降解,并且对环境变化响应敏感,因此被认为是重建古气候-古环境变化的有力工具.GDGTs结构复杂、种类多样,在环境中的含量通常较低且常与其他化合物共存,因此分析难度较高,现有技术和方法在其分离、纯化、定量等方面仍然面临挑战.本文总结了近年来GDGTs在分析技术方面的研究进展,概述了GDGTs的分类与结构,对环境中IPL-GDGTs和CL-GDGTs的分离、纯化等方法进行总结和比较,其中CL-GDGTs可选择多种提取方法,而极性较强、热稳定性较差的IPL-GDGTs应尽量选取Bligh-Dyer提取法.普通的分离、纯化通常采用柱层析法,而涉及GDGTs单体分离时,一般采用制备液相色谱法.液相色谱-质谱、核磁共振波谱、气相色谱-同位素比值质谱是GDGTs含量测定、结构鉴定、同位素分析的主要分析手段.本文评述了现有方法的特点和不足,并在此基础上,提出了GDGTs分析技术的发展方向,以期为地质环境中GDGTs的分析研究提供启示和参考.

    甘油二烷基甘油四醚脂(GDGTs)提取分离纯化含量分析结构鉴定同位素分析

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    激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱法同时测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量

    赵令浩孙冬阳胡明月袁继海...
    47-62页
    查看更多>>摘要：激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱(LA-SF-ICP-MS)具有高灵敏度特征,被广泛应用于锆石等含U矿物原位微区U-Pb定年研究,但磁偏转式质量分析器的使用导致该质谱仪扫描速度相对较慢,可能影响U-Pb同位素与其他关键微量元素的同时采集.本文通过优化仪器信号稳定性和实验方法,对目前常用的7种锆石U-Pb标准样品进行U-Pb定年和Ti、REEs、Hf等关键元素同时定量分析,探讨了多元素同时分析方法的可行性及对于U-Pb定年结果的影响.实验结果表明,相对于LA-SF-ICP-MS仅检测U-Pb同位素方法,同时开展多元素含量检测可能会使U-Pb同位素信号强度稳定性下降,导致单点U-Pb年龄结果误差及离散程度增大.与仅测定U-Pb同位素年龄的测定结果相比较,根据不同锆石样品中U-Pb同位素含量高低,多元素同时检测获得分析点的206Pb/238U年龄和207Pb/235U年龄变化范围不同程度地增大,其中207Pb/235U年龄受影响明显,单点207Pb/235U年龄误差从～1.5%增大至～2.0%,单点年龄的相对标准偏差(RSD)从 0.5%～1.3%增大至 1.2%～3.3%.尽管如此,多元素同时检测方法对于各样品最终测定年龄没有明显的影响,相对于TIMS年龄,各样品的谐和年龄和206Pb/238U加权平均年龄偏差分别小于 1.0%和 0.7%,完全满足U-Pb同位素地质年代学测试要求.同时测定锆石样品中的关键微量元素含与其推荐值相对误差小于10%.因此,采用LA-SF-ICP-MS可以同时准确地测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量,该方法亦可用于其他副矿物U-Pb年龄与关键微量元素同时测定.

    激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱(LA-SF-ICP-MS)锆石U-Pb定年微量元素

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    磺酸型阳离子树脂的元素分配行为及高精度同位素分析应用

    王奇奇孙贺顾海欧侯振辉...
    63-75页
    查看更多>>摘要：不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析.本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过系统实验研究不同元素在该树脂中的分配行为.在前人研究基础上,本实验增加了元素数量和酸的种类,涵盖了金属、类金属、非金属和稀土元素.结果表明:在盐酸和硝酸介质中,几乎所有元素的Kd都与酸度呈负相关,当酸度达到 6mol/L时,除Th和Ca以外的所有元素都会被酸洗脱.稀土元素(REEs)和高场强元素在 0.1～0.5mol/L稀硝酸和稀盐酸中强烈吸附在树脂上;而一些过渡金属、类金属和非金属元素(如Mo、W、Re、Ir、Sb、Ge、As、Se、Te等)在酸溶液中会形成含氧阴离子,不与阳离子树脂发生吸附.Al、Fe、Se、Pd、Cd、In等元素在盐酸中易与氯离子形成配位化合物或离子团,导致这些离子在盐酸中的分配系数显著降低.在硝酸和盐酸与氢氟酸的混合酸中,除稀土元素外,绝大部分元素随酸度增加Kd迅速降低.稀土元素在盐酸-氢氟酸混合介质中,随着盐酸的浓度增加(从 0.1mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸至 6mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸),稀土元素分配系数(KdREE)具有先增加后降低的趋势.氢氟酸的加入可显著降低Be、Al、Sc、Fe、Sn、Th、U、Ti、Zr、Hf等元素在稀盐酸和稀硝酸中的分配系数,使这些元素几乎不与树脂发生吸附.本研究揭示了不同酸介质中各类元素在阳离子交换树脂上的分配行为存在差异,尤其是氢氟酸的加入可显著改变高场强元素、部分过渡金属和稀土元素的分配系数,为应用该树脂开发和优化适用于高精度金属稳定同位素分析的元素提纯流程(如Li、Mg、K、Sr、Ce、U等)提供了数据支撑,并可有效地减少后续实验设计的工作量.

    BioRadAG®50W-X8阳离子树脂元素提纯高精度同位素分析分配系数离子交换柱

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    X射线衍射和TIMA研究陕南镇巴地区富锂黏土岩的矿物组成及锂的赋存状态

    周伟张嘉升祁晓鹏徐磊...
    76-86页
    查看更多>>摘要：黏土岩型锂矿作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其分布广、储量大而备受关注.陕西镇巴地区晚二叠世吴家坪组新发现黏土岩型锂矿(资源),Li2O最高含量可达 0.39%,达到了黏土锂矿的工业指标(0.2%),具有一定的开发利用价值.为了查明陕南镇巴地区富锂黏土岩中黏土矿物种类、含量及富锂黏土岩中锂的赋存状态,本文选取陕西镇巴地区富锂黏土岩,通过偏光显微镜鉴定初步查明黏土岩的矿物组成,利用X射线衍射(XRD)、全自动综合矿物分析系统(TIMA)分析技术定量查明富锂黏土岩中黏土矿物及主要元素含量.结果表明:该黏土岩主要由高岭石、铝绿泥石、伊利石、锂绿泥石等黏土矿物以及赤铁矿组成,含少量绿泥石、金红石等矿物.TIMA分析表明样品中锂绿泥石最高含量为 8.94%,对应锂含量为0.12%(Li2O含量为 0.26%),略低于该样品全岩Li2O含量(0.31%).锂绿泥石呈丝缕状,不规则粒状,嵌布于一水软铝石、伊利石、铝绿泥石之间.综合研究认为镇巴地区富锂黏土岩中锂主要赋存于锂绿泥石中,其他矿物的锂含量很低.锂绿泥石、伊利石、高岭石等层状结构硅酸岩矿物具有很好的吸附性,锂以Li+形式吸附于黏土矿物中.

    TIMA分析技术富锂黏土岩锂的赋存状态锂绿泥石陕南镇巴地区

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    激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法微区原位定量分析锂铍矿物化学成分

    范晨子孙冬阳赵令浩袁继海...
    87-100页
    查看更多>>摘要：锂、铍是当前全球战略性关键金属,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)建立分析方法可以实现微区原位定量分析天然矿物样品中的锂、铍元素含量,为锂铍资源高效利用以及赋存状态的研究提供分析技术支撑.锂辉石和绿柱石等矿物是提取锂、铍元素的主要原料,微区分析常用的电子探针方法对于能量较低的轻元素难以准确定量,而LA-ICP-MS方法亟待改进降低非基体匹配校准带来的基体效应提高分析的准确度和精密度.本文探讨了仪器工作条件(同位素选择及计数模式、载气He气流速、样品气Ar气流速、束斑直径、能量密度大小)和数据处理方法(外部标准物质、内标元素)对定量结果精密度和准确度的影响.实验结果表明:He 和Ar气体流速不仅会影响锂、铍信号强度,而且适当降低载气He流速(0.6L/min)可以减小相对误差.增加束斑直径虽可以将数据精密度提高 10%以上,但是对于准确度影响不大;对于绿柱石这类硬度高的透明矿物应提高能量密度(相对强度＞75%,通量＞2.7J/cm2)以保证产生稳定剥蚀信号.测定7Li时选择现有标准物质中含量较高的GSE-1G校准、9Be选择NIST610校准,以Al作为内标补偿元素,计算结果相对误差较小.LA-ICP-MS方法通过调整仪器工作条件和数据处理方法,可以降低基体差异,提高数据准确度,解决微区原位准确定量分析锂、铍轻元素的难题,为锂、铍资源的勘探开发和高效利用提供有力的技术支撑.但是也亟待开发高锂、铍含量的微区标准物质,解决因现有标准物质与样品中含量差异造成的基体效应来进一步提高数据质量.

    LA-ICP-MS锂矿物铍矿物气体流速束斑直径

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    不同尺寸纳米塑料团聚行为的定量研究

    胡婷婷李志雄陈家玮
    101-113页
    查看更多>>摘要：由于塑料制品大量使用和不当处置,环境中微塑料(尤其是纳米塑料)的地球化学行为已成为全球关注的热点问题.团聚效应是控制纳米塑料地球化学行为的重要因素.自然界中纳米塑料大小不一,然而已有的研究结果对于纳米塑料尺寸与团聚效应的关联性还存在一定矛盾.为揭示不同尺寸纳米塑料的团聚行为及影响作用机制,本文以 50nm、100nm、200nm聚苯乙烯纳米塑料(PS50、PS100、PS200)为研究对象,利用动态光散射技术实时监测不同pH(3.0～10.0)及NaCl溶液(浓度 0～800mmol/L)中纳米塑料的Zeta电位(ζ 电位)和水动力直径,并通过理论计算得到三种粒径纳米塑料的临界团聚浓度(CCC)和总相互作用能.PS50、PS100和PS200去离子水中的初始ζ电位分别为-35.2mV、-35.1mV和-38.2mV,高的表面负电荷使其在水中保持分散.离子强度增加引起的电荷屏蔽效应促进了纳米塑料的团聚,PS50、PS100、PS200在NaCl溶液中CCC值分别为 325mmol/L、296mmol/L、264mmol/L,表明初始ζ电位值接近时,粒径越小的纳米塑料越稳定,能够在环境中较长时间地迁移.随着pH从酸性增加至碱性,纳米塑料表面酸性官能团发生去质子化,负电荷增多,导致其团聚行为受到抑制.当pH=7时,即使是在较高离子强度下(400mmol/L NaCl),PS100 和 PS200基本恢复稳定,但 PS50 仍发生快速团聚,可能因为在此条 件下 PS50 的 ζ 电位仍较小(-19.3mV).通过回归分析可知,三种尺寸纳米塑料的团聚行为与ζ电位密切相关(r2 为 0.70～0.88).因此在实际应用中,需要综合考虑溶液pH、离子强度以及纳米塑料自身尺寸等容易影响ζ电位的因素,以更精准地预测和评估纳米塑料在自然环境中的地球化学行为.

    纳米塑料团聚动态光散射临界团聚浓度尺寸效应

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    碱性过硫酸钾-紫外分光光度法测定水质总氮方法的改进

    刘振超李志雄陆迁树王晓娜...
    114-123页
    查看更多>>摘要：水质总氮是指示水体富营养化的重要标志物,因此,开发测定水体中总氮的准确方法,对研究水体中的污染物来源、污染程度及总氮的地球化学循环过程具有重要意义.测定水质样品中的总氮,通常采用碱性过硫酸钾-紫外分光光度法,但该法对空白吸光度有严苛的要求,空白吸光度一旦超过 0.030,就有可能导致测定结果严重偏低,其中,过硫酸钾的纯度和存放时间可能对测定结果影响最大;同时,采用比色管捆绑方式高温高压消解水质样品,导热较慢,消解时间偏长,捆绑时一旦比色管上的标签或记号脱落,容易导致样品混乱;样品保存条件不当也很容易造成测定结果偏低.为提高水质样品中总氮测定结果的准确性和效率,本文通过对国内外不同厂家生产的过硫酸钾进行总氮空白吸光度和存放时间对比实验,然后对两种消解方法进行消解时间对比实验,最后,对比了两种不同水质样品保存方法对测定结果的影响.对比实验结果表明:国产优级纯碱性过硫酸钾存放时间在30天内,其水质总氮空白吸光度均小于0.030;在124℃条件下,使用插置法消解样品,只用 20min就能使样品消解完全;对酸化后的水质样品,其保质期从 1天延长至 7天.研究认为,选用国产优级纯过硫酸钾和改良过的插置法消解水质样品,与捆绑法相比,其水质总氮检出限更低,消解效率更高,且不容易出现互相污染和样品错位等情况,提高了水质总氮测定的准确度.

    过硫酸钾紫外分光光度法水质总氮方法改进

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    巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉钝化效果研究

    朱利文任超李竞天田沛宜...
    124-136页
    查看更多>>摘要：农田土壤重金属污染是影响中国农产品环境质量安全的主要因素.钝化材料是修复农田重金属污染土壤的关键材料,研究开发出高效土壤重金属钝化材料,对于修复重金属污染农田和保障农产品食用安全非常重要.本文以蒙脱石为原材料,将巯基基团负载在其表面或层间制备巯基改性蒙脱石,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)等技术表征巯基改性蒙脱石的特性,并开展室内土培试验,采用二乙三胺五乙酸浸提-火焰原子吸收分光光度法分析土壤镉的有效态,通过Tessier修正顺序七步提取法分析土壤镉的赋存形态.结果表明:蒙脱石经巯基改性后不仅新增了C-H、S-H共价键,而且增强了-OH和C=O化学键的活性,能与Cd2+发生巯基及羟基配位吸附.供试土壤添加巯基改性蒙脱石后,由于巯基配位吸附作用使土壤离子交换态镉转化为铁锰氧化物结合态,而增强的羟基配位吸附作用使其转化为碳酸盐结合态,结果使土壤中镉的赋存形态发生显著改变,离子交换态大幅减少,作物根系可吸收的土壤有效镉显著降低.添加 1%、3%、5%巯基改性蒙脱石后,土壤有效镉分别降低21.92%、69.11%、82.90%;而作为对照组添加 1%、3%、5%蒙脱石仅分别降低 3.37%、1.80%、6.71%.蒙脱石经巯基改性后对土壤镉的钝化效果得到显著提升,土壤有效镉的降低幅度有随巯基改性蒙脱石添加量增加而提高的趋势.巯基改性蒙脱石对中国北方中碱性农田土壤镉的钝化效果显著,具有一定的参考应用价值.

    蒙脱石巯基改性蒙脱石钝化镉污染土壤傅里叶红外光谱(FTIR)Tessier修正顺序七步提取法

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