低分子量有机酸对珊瑚砂风化溶解促进作用的研究

发布时间：2023-11-03 19:09

　　随着人类社会的迅速发展以及资源的大量消耗,发展与利用海洋资源已经成为众多国家重要的发展方向。中国热带珊瑚岛礁是由珊瑚砂堆积形成,具有高盐、强碱、贫瘠等独特的生态环境,不利于植物的生长与人类的定居,岛礁快速土壤化改造是构建岛礁宜居环境的关键。植物残体、植物根系以及微生物都能分泌出小分子有机酸,其在原生矿物与次生矿物的溶蚀风化过程中有着较强的促进作用。本研究中模拟了自然环境中,不同珊瑚砂粒径、不同水岩比、不同pH、不同金属阳离子的条件下对珊瑚砂Ca²⁺和Mg²⁺释放的影响。选取自然界中常见的乙酸(一元羧酸)、草酸(二元羧酸)、苹果酸(二元羧酸)、柠檬酸(多元羧酸)作为小分子有机酸的代表,研究了不同浓度的小分子有机酸对珊瑚砂风化溶蚀过程的影响,对被溶蚀后珊瑚砂的成分组成及微观结构进行了分析与观察,探讨了不同种类小分子有机酸对珊瑚砂的溶蚀过程及机理。通过不同种类、不同浓度小分子有机酸对珊瑚砂的淋溶实验,比较了不同条件下,珊瑚砂中Ca²⁺、Mg²⁺的释放速率与程度及珊瑚砂的质量损失。通过实验数据分析,主要得到...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 碳酸盐岩的风化成土的作用及机理
        1.1.1 溶蚀-残积作用
        1.1.2 溶蚀-交代作用
        1.1.3 外来填充作用
    1.2 影响碳酸盐矿物风化作用的因素
        1.2.1 气候条件对碳酸盐矿物风化作用的影响
        1.2.2 生物对碳酸盐矿物风化的促进作用
        1.2.3 地形对碳酸盐岩风化作用的影响
        1.2.4 风化时间对碳酸盐矿物风化作用的影响
        1.2.5 pH对碳酸盐矿物风化作用的影响
    1.3 碳酸盐矿物风化对全球碳汇的作用
    1.4 碳酸盐岩风化成土在古气候及环境重建中的应用
    1.5 低分子量有机酸对碳酸盐岩的风化溶解作用
    1.6 本研究的内容目的及意义
2.自然条件对珊瑚砂风化溶蚀的影响及其动力学
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料试剂及仪器
        2.2.2 珊瑚砂理化性质的分析
        2.2.3 珊瑚砂中Ca²⁺、Mg²⁺浸出实验方法
        2.2.4 各离子浓度分析方法
        2.2.5 数据处理方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 珊瑚砂基本性质的测定及组分分析
        2.3.2 不同粒径对珊瑚砂溶出Ca²⁺、Mg²⁺的影响
        2.3.3 不同水岩比对珊瑚砂溶出Ca²⁺、Mg²⁺的影响
        2.3.4 不同pH对珊瑚砂溶出Ca²⁺、Mg²⁺的影响
        2.3.5 不同阳离子对珊瑚砂溶出Ca²⁺、Mg²⁺的影响
    2.4 小结
3 三元羧酸对珊瑚砂的溶蚀过程研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料试剂及仪器
        3.2.2 不同浓度柠檬酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        3.2.3 不同pH值对柠檬酸溶蚀珊瑚砂的影响
        3.2.4 测试方法
        3.2.5 数据处理与分析方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 柠檬酸的电离与形态
        3.3.2 不同浓度柠檬酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        3.3.3 不同初始pH值对柠檬酸溶蚀珊瑚砂的影响
        3.3.4 珊瑚砂溶蚀后晶型和形貌的特征
    3.4 小结
4 一元及二元羧酸对珊瑚砂的溶蚀过程研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 不同浓度草酸、乙酸、苹果酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        4.2.3 测试方法
        4.2.4 数据处理与分析方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 不同浓度草酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        4.3.2 不同浓度乙酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        4.3.3 不同浓度苹果酸对珊瑚砂溶蚀动态过程
        4.3.4 珊瑚砂溶蚀后晶型和形貌的特征
        4.3.5 Mg²⁺溶出的动力学模拟
    4.4 小结
5有机酸对珊瑚砂的淋溶实验
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂及仪器
        5.2.2不同浓度的柠檬酸、草酸、乙酸、苹果酸对珊瑚砂淋溶实验
        5.2.3 测试方法
        5.2.4 数据处理
    5.3 结果与分析
        5.3.1 小分子有机酸不同浓度的动态淋溶过程
        5.3.2 不同小分子有机酸的动态淋溶比较
        5.3.3 质量损失
    5.4 小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3859727