典型铅锌冶炼过程中铊同位素分馏特性及环境示踪意义

基本信息
批准号:41573008
项目类别:面上项目
资助金额:73.00
负责人:刘娟
学科分类:
依托单位:广州大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:樊亚鸣,李伙生,何芝洲,何路城,秦素青,黄颖,苏龙晓
关键词:
铊同位素分馏机理源解析铅锌冶炼定量示踪
结项摘要

Thallium (Tl) pollution has been increasingly explosive in our country these years due to extensive exploration and utilization of Tl-bearing minerals. This research proposal would focus on a typical Pb-Zn smelting factory involved Tl discharge and some nearby sediment profiles receiving Tl pollution in the North River Basin, Guangdong Province, with high-precision measurement of Tl isotopic composition using multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS) as the key technique, combined with geochemical speciation analysis. The aims are (1) to study stable isotopic fractionation of Tl under extreme environmental conditions during different production processes of Pb-Zn smelting; (2) to extract environmental geochemical "fingerprint" of Tl isotopic composition and special trace element composition, by comparing geochemical characterstics of Tl concentration and isotopic composition between different discharge end-members and sediment profiles, and construct a quantitative tracing technique for identifying relative contributions arising from natural weathering and anthropogenic source,respectively; and (3) to calculate deposition rate and accumulation flux of Tl pollution from different sources coupled with sediment dating technique, thereby gaining a comprehensive understanding of Tl temporal-spatial variability and evolution in the Tl pollution hot-spot area at the North River Basin. The findings of this research would not only enrich a further understanding of Tl environmental geochemistry and Tl isotopic fractionation mechanism, but also provide reliable advanced technique supports and effective scientific theory evidence for establishing a prevention and compensation rationale for Tl pollution, which has high scientific merits and practical significances.

含铊矿产资源长期过度的开发利用导致近年我国环境铊污染呈高发态势。本项目拟以广东北江流域典型涉铊铅锌冶炼厂和附近河流沉积物剖面为研究对象,利用多接收道等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的铊同位素高精度测试技术,并结合铊环境地球化学形态的分析,揭示铅锌冶炼各不同生产过程极端环境条件下铊同位素分馏效应,对比研究冶炼厂不同排放端元和沉积物剖面中铊元素-同位素组成的环境地球化学特征,提取铊同位素和特征微量元素环境地球化学特效指纹指标,判定北江铊污染的自然来源和人为来源,构建定量示踪沉积物铊污染源识别的方法体系;结合沉积物剖面的年代学研究,计算不同来源的铊在水环境中的沉积速率和累积通量,全面认识北江典型污染区域铊的时空演变规律。本项目不仅丰富并深化对铊环境地球循环和铊同位素地球化学的认识,还可为建立铊污染防治和补偿机制提供科学有效的理论依据和可靠的先进技术支撑,具有重要的科学理论研究价值和实践意义。

项目摘要

含铊矿产资源长期过度的开发利用导致近年我国环境铊污染呈高发态势。本项目以广东北江流域典型涉铊铅锌冶炼厂和附近河流沉积物剖面为研究对象,利用等离子体质谱仪(ICP-MS)研究铊等微量元素地球化学,并结合铊等重金属环境地球化学形态的分析,查明沉积物中铊等重金属污染分布特征,判别沉积物中铊等重金属异常富集的形成机制。在此基础上,利用多接收道等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的铊同位素高精度测试技术,揭示了铅锌冶炼生产过程中铊同位素分馏效应。与铅锌矿原料相比,通过高温冶炼焙烧后,铊同位素发生了一定程度的分馏效应,导致Tl同位素在不同工序废渣中表现出明显的分异特征。其中,在固相残渣中Tl同位素组成明显偏重;而由大气沉降形成的电除尘渣,脱硫废水形成的污酸底泥和除尘废水沉淀形成的石灰中和渣中Tl同位素组成明显偏轻。通过进一步对比研究冶炼厂排放端元和沉积物剖面中铊元素-同位素组成的环境地球化学特征提取了铊同位素地球化学特效指纹指标,利用同位素二元混合模型计算得出,铅锌冶炼厂排出的污酸底泥废弃物对河流沉积物中Tl的贡献率范围为16.0 % - 87.9 %,平均值为59.6±16.9%。这一结果定量地证实了Pb-Zn冶炼活动对所研究沉积物剖面中Tl污染的巨大人为影响。污染不仅局限于表层,而且还延伸到深部沉积物。同时也进一步证实了即使在复杂的水环境条件下,铊同位素仍可以作为追踪深度剖面沉积物中重金属铊污染源的有力环境指标。本项目不仅丰富并深化对铊环境地球循环和铊同位素地球化学的认识,还可为建立铊污染防治和补偿机制提供科学有效的理论依据和可靠的先进技术支撑,具有重要的科学理论研究价值和实践意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

钢筋混凝土带翼缘剪力墙破坏机理研究

DOI:10.15986/j.1006-7930.2017.06.014
发表时间:2017
3

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
4

黑河上游森林生态系统植物水分来源

黑河上游森林生态系统植物水分来源

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.04.010
发表时间:2020
5

多源数据驱动CNN-GRU模型的公交客流量分类预测

多源数据驱动CNN-GRU模型的公交客流量分类预测

DOI:10.19818/j.cnki.1671-1637.2021.05.022
发表时间:2021

刘娟的其他基金

批准号:81472600
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81060112
批准年份:2010
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81501313
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41472306
批准年份:2014
资助金额:106.00
项目类别:面上项目
批准号:41201501
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11801218
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91751105
批准年份:2017
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:50905110
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81671546
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81160169
批准年份:2011
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31870909
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60301009
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301450
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50779079
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:51802003
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81603235
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601255
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11126064
批准年份:2011
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:61575024
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30300080
批准年份:2003
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11502218
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60970063
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:61272274
批准年份:2012
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:31500341
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61363020
批准年份:2013
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41203002
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60773010
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81570773
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31400777
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71702121
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41266001
批准年份:2012
资助金额:55.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31700540
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31172357
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81871106
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:11404121
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900504
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21202177
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31601376
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31770549
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:41873015
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:51375306
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81671440
批准年份:2016
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:71403268
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11226294
批准年份:2012
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31901748
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81904312
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11761071
批准年份:2017
资助金额:36.50
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31501256
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308314
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51704042
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81460214
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

表生富铊环境中铊同位素分馏特征及过程示踪

批准号:41173028
批准年份:2011
负责人:肖唐付
学科分类:D0301
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
2

典型富铊风化壳中铊同位素分馏研究

批准号:41673138
批准年份:2016
负责人:肖唐付
学科分类:D0707
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
3

含铊资源利用中铊的同位素分馏及环境铊污染的源识别

批准号:41203002
批准年份:2012
负责人:刘娟
学科分类:D0301
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

热液成矿体系中硒和钼同位素分馏机制和示踪意义

批准号:40873014
批准年份:2008
负责人:温汉捷
学科分类:D0301
资助金额:47.00
项目类别:面上项目