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化工矿物与加工 2020年第4期49卷 39-43页

作者：邓远明代群威闵世杰宋韬蒲思颖西南科技大学环境与资源学院

在自然界中以钙华为代表的生物参与碳酸钙沉积的过程很常见,为探究植物叶片影响碳酸钙沉积的作用规律,开展了植物凋落物叶片及其淋溶液混合碳酸氢钙溶液试验,通过测定Ca;与HCO;质量浓度变化研究碳酸钙沉积特征,并对沉积物进行了XRD与SE... 详细信息

在自然界中以钙华为代表的生物参与碳酸钙沉积的过程很常见,为探究植物叶片影响碳酸钙沉积的作用规律,开展了植物凋落物叶片及其淋溶液混合碳酸氢钙溶液试验,通过测定Ca;与HCO;质量浓度变化研究碳酸钙沉积特征,并对沉积物进行了XRD与SEM分析。结果表明:实验室制备的饱和碳酸氢钙溶液的质量浓度随沉积时间的增加而下降,沉积过程分为3个阶段,即波动稳定阶段、快速沉积阶段、稳定沉积阶段。室温（30℃）下Ca;与HCO;最大沉积速率出现在快速沉积阶段,分别为12.11、29.24 mg/（L·h）。叶片可淋溶物质减缓作用与叶片本身加速作用的关系决定了碳酸钙沉积的变化速率。对照组Ca;与HCO;的最大沉积速率分别为20.81、76.28 mg/（L·h）,与对照组相比,杜鹃叶片的Ca;与HCO;的最大沉积速率分别为23.78、83.90 mg/（L·h）,对碳酸钙沉积表现有加速作用,而杜鹃淋溶液、青冈叶片、青冈淋溶液均对碳酸钙沉积表现有减缓作用。XRD分析表明,沉积物矿物相均为方解石;SEM分析发现,植物凋落物叶片及其淋溶液对方解石的微观形貌有不同程度的影响。

关键词：碳酸氢钙植物凋落物叶片淋溶液碳酸钙沉积方解石

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九-黄景区典型人为与自然源碳氮磷贡献与钙华沉积特征研究

九-黄景区典型人为与自然源碳氮磷贡献与钙华沉积特征研究

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作者：邓远明西南科技大学

学位级别：硕士

本文通过对九-黄景区的水体与钙华现状进行研究,选取了栈道粉尘作为九-黄景区典型碳氮磷人为来源,植物凋落物叶片作为九-黄景区典型碳氮磷自然来源,并进行模拟实验,估算了栈道粉尘与植物凋落物叶片的碳氮磷贡献量与贡献比例,探明了植物... 详细信息

本文通过对九-黄景区的水体与钙华现状进行研究,选取了栈道粉尘作为九-黄景区典型碳氮磷人为来源,植物凋落物叶片作为九-黄景区典型碳氮磷自然来源,并进行模拟实验,估算了栈道粉尘与植物凋落物叶片的碳氮磷贡献量与贡献比例,探明了植物凋落物叶片及其碳氮磷溶出物质对碳酸钙沉积过程以及沉积产物的作用规律,进一步丰富了生物参与自然钙华沉积理论,对维持九-黄区域生态系统的持续健康发展有重要意义。研究结果表明,九-黄景区水体TOC浓度较高,TN、TP存在超标情况,黄龙景区水体Ca与HCO浓度高于九寨沟。九-黄景区钙华表观生物参与痕迹与钙华的全碳氮磷含量以及碳酸钙含量比例相关性较强,钙华表观生物参与痕迹越重,钙华的氮磷含量就越高,同时钙华中的碳酸钙含量越低。九-黄景区典型人为源栈道粉尘与自然源植物凋落物叶片的48h碳氮磷淋溶规律相似,TOC、TN、TP溶出量均呈现初期快速溶出而后缓慢增加的趋势,碳氮磷可溶出比例大小均为TP>TOC>TN。同时粒径是影响栈道粉尘TOC、TN溶出量的主要因素,而叶片的全氮,全磷是影响植物凋落物叶片TN、TP溶出量的主要因素。同时通过对九-黄景区典型人为与自然源碳氮磷的潜在贡献量进行估算,结果表明栈道粉尘和植物凋落叶片的碳氮磷潜在贡献总量分别为22953.18t,2374.10t,1602.46t,其中植物凋落物叶片碳氮磷贡献占比均在99.9%以上,在区域碳氮磷贡献中起绝对主导作用,但栈道粉尘的碳氮磷贡献量对局部环境的贡献影响也不容忽视,并对应提出了防控建议。实验室制备的饱和碳酸氢钙溶液在沉积碳酸钙的过程按时间分为连续的3个阶段,波动稳定阶段、加速沉积阶段、沉积稳定阶段。在植物凋落物叶片作用钙华沉积模拟体系中,实验组溶液中的TP物质会与碳酸钙共沉积,不同实验组48h沉积后的产物形貌差异巨大,分析认为植物凋落物叶片短期作用碳酸钙沉积过程同时存在两种作用,一种是植物叶片淋溶出的磷酸盐物质会螯合Ca,从而对碳酸钙沉积有阻滞作用,另一种是植物叶片模板加速晶体成核的促进作用。微量热分析结果进一步佐证植物淋溶物质能阻滞碳酸钙沉积,而植物叶片则能促进碳酸钙沉积。在高过饱和度的碳酸氢钙溶液沉积体系中,绿藻对碳酸钙沉积的速率影响并不显著,但对沉积产物形貌有显著影响,绿藻分泌的多糖类物质会短期内减缓碳酸钙沉积,但绿藻生物量越大越能促进碳酸钙的沉积,沉积过程既能诱导碳酸钙形成文石,也能对碳酸钙晶体产生溶蚀作用。

关键词：九寨沟黄龙栈道粉尘植物凋落物叶片碳氮磷贡献量钙华沉积特征

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