矿化作用

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矿床知识点总结

矿床知识点总结

矿床知识点总结一、矿床形成的基本过程地球上的矿床形成过程是一个复杂的地质历史过程,也是地球演化的产物。

矿床的形成一般经历了多个阶段,包括矿源的形成、矿化作用、成矿作用等过程。

1. 矿源的形成矿源是矿床形成的第一步,它是形成矿床的必要条件。

矿源的形成涉及到地质物质的起源和富集过程,形成矿源的方式主要有地壳物质的迁移、聚集和富集。

2. 矿化作用矿化作用是矿床形成的重要过程,它指的是地质物质中一些元素的赋存状态发生了变化,以产生矿化体为主要表现的地质过程。

矿化作用包括了成矿流体的运移、矿石物质的富集和矿床内部组构的形成过程。

3. 成矿作用成矿作用是地球内部热液活动、构造运动、岩浆活动等现象,使在地壳中原有散布的矿物质和元素重新聚集、富集而形成矿床的过程。

成矿作用包括了构造热液作用、岩浆热液作用、沉积成矿作用等。

二、矿床的分类矿床按成因、地质时代和地质构造特点等不同来分类,通常可以分为矿床的类型和矿床的类别。

1. 矿床的类型按照矿床形成过程和表现特征的不同,通常可将矿床分为构造矿床、岩浆矿床、沉积矿床和变质矿床等几种不同类型的矿床。

- 构造矿床:由构造活动引起的地质构造变形和断裂,形成各种规模形态和产状的矿床;- 岩浆矿床:在岩浆活动作用下形成的富集矿床;- 沉积矿床:在沉积作用下形成的大规模富集的矿床;- 变质矿床:在变质作用下形成的矿床,主要是由岩石变质后与热液作用形成的矿床。

2. 矿床的类别按照矿床的地质时代和地质构造特点的不同,矿床可以分为原生矿床、沉积矿床和分异矿床等几种不同类别的矿床。

- 原生矿床:由地球内部活动形成的矿床;- 沉积矿床:通过沉积作用形成的矿床;- 分异矿床:由岩石矿物或地球化学作用引起的富集矿床。

三、矿床的特点1. 矿床的地质特点矿床的地质特点是指矿床所处的地质构造、地质时代、地质体制和产状等特征。

地质特点对矿床的成因、规模和品位等有重要的指导作用。

2. 矿床的矿物学特点矿床的矿物学特点是指矿床中的主要矿物种类、组合、产状和空间分布规律等特征。

有机态氮的矿化作用

有机态氮的矿化作用
4. 结果:造成氮素损失(无效化)
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(四)硝化作用
1. 定义:土壤中的NH4+ ,在微生物的作用
下氧化成硝酸盐的现象。
2. 过程: NH4++O2 亚硝化细菌 NO2- + 4H+ 2NO2-+O2 硝化细菌 2NO3-
3. 影响条件:土壤通气状况、土壤反应、
土壤温度等。
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最适条件:铵充足、通气良好、
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谢谢使用
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27
生物固定
生物固定
有机氮
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3. 影响条件 土体的C/N比、温度、
湿度、pH值
4. 结果:减缓氮的供应(暂时无效化);
可减少氮素的损失
(六)硝酸还原作用
NO3-
嫌气条件 (硝酸还原酶)
NH4+
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(七)反硝化作用
NO3-
N2 、NO、NO2
1. 生物反硝化作用
(1)定义:
(2)过程:硝酸盐 NO3- 还原细菌 NO2-反硝化细菌 N2 、N2O、NO (3)最适条件:含氮量5~10%,新鲜有机质丰富
我国土壤含氮量的地域性规律:
北 增加
西
长江
东 增加
南 增加
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二、土壤中氮的形态
土壤氮素形态有两种,即有机态氮和无机态氮。 其中有机态氮约占土壤全氮量的98%以上。主要是 以腐殖酸、蛋白质、氨基酸、尿素、尿酸、胺化物 和酰胺等化合物形态存在。土壤有机态氮除了氨基 酸等少数结构简单、分子量小的种类能被植物直接 吸收外,大多数有机态氮,需要经微生物分解转化 成无机态氮后,才能被植物吸收利用。
土壤中氮素养分的转化过程一方面可以为植物和微生物 提供氮素营养,另一方面又可能造成一部分有效氮的损失 。闪此,在农业生产实践中,应根据氮素转化规律正确施 用氮肥,以减少氮素的损失,充分发挥氮肥的增产作用。

微生物矿化

微生物矿化

1.生物矿化作用原理

生物矿化作用是生物形成矿物的作用,是在生 物的特定部位,在一定的物理化学条件下,在 生物的有机物质的控制和影响下,将溶液中的 离子转变为固相矿物的作用。
1.1生物矿化作用类型

根据受生命物质的制约程度,生物矿化作用可 分为生物诱导矿化作用和生物控制矿化作用两 种,其间存在着一系列的过度形式。生物对矿 化作用的控制程度取决于他的演化程度、矿化 机体和矿化能力。两种生物矿化作用可发生于 同一生物体,甚至同一组织中。

铁、锰、钒的微生物催化转化:生物与矿物质之间的 相互作用在分子水平上可被阐明,从本质上解释了生 物指示矿床存在、生物形成矿物,生物溶浸矿物具有 密切关系。生物与矿物,生物大分子与金属离子或氧 化物、氢氧化物之间的相互作用是支配这些生物过程 的基础。金属及其氧化物与微生物呼吸相耦合,涉及 到水 - 矿物 - 微生物界面电子传递过程,利用微生物 电池进行研究胞外电子传递,不但可以揭示生命起源 的重大理论问题,也可用于指导环境修复等应用的突 破。比如粘土型钒矿,从形成到利用,以至在生物医 学的应用。

人们通过各种有机物,包括多糖、蛋白质、多 肽、氨基酸、其它小分子有机物、人工合成高 聚物、DNA等等,对碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、 硫化物、氧化物、氢氧化物等很多材料进行了 模拟矿化,得到了很多有用的结果。但是,从 仿生的程度上来说,结构上仍然离自然矿物差 得很远,过程上还没有很好地达到有效的无机 -有机有序组装,功能上自然无法与生物矿物 想媲美。

化学家和材料学家开始对生物矿物进行形貌观察, XRD分析,提取其中的有机物,在实验室里诱导无机 物沉积,后来用人工合成的高分子、多肽以及其它动 物体中提取的蛋白质等,对无机物做晶型和形貌调控, 取得了非常大的成绩——发了很多好文章,非常漂亮 的SEM和TEM图片。但是,很少有工作深入到无机有机界面作用的,或者进入了,但不够深入。目前, 大家解释一种新的晶型和形貌的出现的时候,仍然套 用Mann S在二十多年前提出的晶格几何匹配、立体化 学匹配等非常模糊的概念。在一种体系中所得到的结 论,很难应用到其它体系的解释。

微生物矿化

微生物矿化

1.1.1生物诱导矿化作用 (inducedbiomineralization)

生物诱导矿化作用指由生物的生理活动,如新陈代谢 产物的析出,呼吸作用引起吸收02和呼出C02,沉淀 位置如细胞壁的建立,引起周围环境物理化学条件改 变而发生的生物矿化作用。这种生物矿化作用没有圈 定的局限空间,没有专门的细胞组织或生物大分子引 导。其形成矿物晶体习性与无机化学沉淀矿物非常类 似。晶体任意取向,缺乏独特形态等。其形成矿物类 型可由环境条件决定,同样的生物在不同环境下可以 形成不同矿物;但他们的地球化学特征与无机成因不同。 这种矿化作用在原核生物和真菌中占统治地位,后生 动物中很少。
铁矿物形成过程中的微生物作用

在自然体系中,广泛存在的微生物与矿物的相 互作用是普遍存在的,而且对于所处环境具有 重要的作用。研究表明,细菌作用下形成针铁 矿、水针铁矿和赤铁矿的过程中,细菌对矿物 的作用贯穿于溶解吸附、络合、转换、结晶成 核的全过程。

细菌是影响针铁矿生物矿化和主要微生物细菌作为自 然界中最为活跃的物种,不仅具有能量的转化传递作 用,而且对物质形态转换、晶体结构的变化产生重要 影响。对于铁矿物而言,可在微生物作用下发生黄铁 矿晶体结构类型向针铁矿、赤铁矿、磁铁矿类型的转 变。根据现有的资料与研究结果可确定铁细菌的生长 环境,从中可判定铁细菌与相应的铁矿物之间的关系。 细菌在含铁容易人中形成沉淀的实验研究表明,细菌 作用下在弱酸性、弱碱性溶液中先形成无晶型铁氢氧 化物水针铁矿,并很快转化为针铁矿、赤铁矿。
微生物矿化
生物矿化 biomineralization

生物矿化——生物给予的又一个启示 在生物体内形成无机矿物的过程。与一般矿化不 同之处是此过程中有生物体代谢、细胞、有机基质的 参与。 生物矿化有两种形式。一种是生物体代谢产物直 接与细胞内、外阳离子形成矿物质,如某些藻类的细 胞间文石。另一种是代谢产物在细胞干预下,在胞外 基质的指导下形成生物矿物,如牙齿、骨骼中羟基磷 灰石的形成。

矿化剂在固相反应中的作用

矿化剂在固相反应中的作用

矿化剂在固相反应中的作用
固相反应是指在固体物质之间进行的化学反应,它是一种重要的化学反应方式。

在固相反应中,矿化剂起着至关重要的作用。

矿化剂是指在化学反应中起催化作用的物质,它能够促进反应的进行,提高反应速率和产率。

矿化剂在固相反应中的作用主要有以下几个方面:
1. 促进反应的进行
矿化剂能够降低反应的活化能,使反应更容易进行。

在固相反应中,矿化剂能够使反应物之间的化学键更容易断裂,从而促进反应的进行。

例如,在氧化铝和氢气的反应中,加入少量的氯化铝作为矿化剂,可以使反应速率大大提高。

2. 提高反应速率和产率
矿化剂能够提高反应速率和产率,使反应更加完全。

在固相反应中,矿化剂能够使反应物更加均匀地分布在反应体系中,从而提高反应速率和产率。

例如,在硅酸盐的热解反应中,加入少量的氟化钠作为矿化剂,可以使反应速率和产率大大提高。

3. 改变反应机理
矿化剂能够改变反应机理,使反应更加顺利。

在固相反应中,矿化
剂能够改变反应物之间的相互作用,从而改变反应机理。

例如,在氧化铝和氢气的反应中,加入少量的氯化铝作为矿化剂,可以改变反应机理,使反应更加顺利。

矿化剂在固相反应中起着至关重要的作用。

它能够促进反应的进行,提高反应速率和产率,改变反应机理,从而使反应更加完全。

因此,在进行固相反应时,选择合适的矿化剂是非常重要的。

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究矿化作用对污泥有机物去除的影响研究污泥有机物的去除在污水处理过程中起着重要的作用。

污泥有机物的去除过程中,矿化作用是一个不可忽视的因素。

矿化作用是指有机物质通过微生物的作用,被分解为无机物质的过程。

本文通过研究矿化作用对污泥有机物去除的影响,旨在探讨如何最大限度地提高污泥有机物的去除效果,提高污水处理的效率。

矿化作用是污泥处理过程中一个重要的环节,它可以将有机物分解为二氧化碳和水等无机物质,从而减少有机物的含量。

矿化作用的发生主要依赖于微生物的作用,它们通过产生酶来分解有机物。

在矿化作用过程中,微生物所产生的酶可以降解大部分有机物,使其转化为无机物质。

因此,矿化作用对污泥有机物去除有着重要的作用。

矿化作用对污泥有机物去除的影响不仅仅限于有机物的降解程度,还包括矿化作用对微生物群落结构的影响。

矿化作用过程中,微生物通过产生酶来降解有机物,而这些酶的种类和数量会影响微生物群落的结构。

研究表明,矿化作用过程中,产酶菌的多样性和数量是影响矿化作用效果的重要因素。

多样性和数量越高,矿化作用效果越好,有机物的去除率也越高。

矿化作用对污泥有机物去除的影响还与环境因素有关。

环境因素包括温度、pH值、溶解氧浓度、营养物质等。

这些环境因素会对微生物的活性和矿化作用的速率产生影响。

例如,适宜的温度和pH值有利于微生物的生长和活性,从而促进矿化作用的进行。

而高浓度的溶解氧和充足的营养物质可以提高微生物的代谢活性,进一步加快矿化作用的速率。

此外,矿化作用对污泥有机物去除的影响还与有机物的性质有关。

不同类型的有机物在矿化作用过程中的去除效果可能存在差异。

一般来说,易降解的有机物在矿化作用中去除效果较好,而难降解的有机物则需要更长的时间和更复杂的过程才能完全去除。

总之,矿化作用是污泥有机物去除过程中一个重要的环节。

矿化作用通过微生物的作用,将有机物分解为无机物质,从而减少有机物的含量。

矿化作用对污泥有机物去除的影响与微生物群落结构、环境因素和有机物的性质等相关。

矿化剂在固相反应中的作用

矿化剂在固相反应中的作用

矿化剂在固相反应中的作用
矿化剂在固相反应中的作用
固相反应是指在固体状态下进行的化学反应,矿化剂在其中扮演着重
要的角色。

矿化剂的作用主要是加速反应速率、提高反应产率和改善
反应条件。

首先,矿化剂可以促进反应速率。

其具体机理是通过促进前驱体分解
或促进中间体形成加快反应速率。

矿化剂作用下,反应的活化能降低,从而使反应可以在较低的温度下进行,缩短反应时间。

此外,通过矿
化剂的作用,也可以改变反应的步骤,使其走向更有利的方向,从而
提高反应速率。

其次,矿化剂还可以提高反应产率,其中一个原因是矿化剂可以改善
反应的元素分布。

例如,当反应物在加入矿化剂之前不均匀地分散在
反应物中时,矿化剂可以促进原料的混合,使反应的元素更加均匀地
分布,此时反应产率相对较高。

最后,矿化剂还可以改善反应条件。

在不同的反应条件下,不同的矿
化剂具有不同的优化反应效果。

例如,当反应条件为高温高压条件时,矿化剂可以起到催化剂的作用,降低反应温度和压力,从而改善反应
条件,提高反应效率。

总之,矿化剂在固相反应中发挥着至关重要的作用。

通过促进反应速率、提高反应产率和改善反应条件,矿化剂可以使化学反应更加高效、可行。

因此,在固相反应中,选择适当的矿化剂并使用正确的方法,
是实现高效合成的关键因素之一。

矿质化作用

矿质化作用

矿质化
(一)矿质化(植物学定义):有机肥料施入土壤后向两个方向转化。

一是把复杂的有机质分解为简单的化合物,最终变成无机化合物,即矿质化过程。

(二)矿质化(生物学定义):细胞壁中含有硅质或钙质等,其中以含硅质的最常见,如木贼茎和硅藻的细胞壁内含大量硅质。

由于二氧化硅的存在,增加了细胞壁的硬度,可作摩擦料应用。

(三)矿质化(土壤地理学定义):土壤动植物残体及土壤腐殖质在微生物作用下,分解成简单有机化合物,以至最终彻底分解成无机物化合物的过程,称为土壤有机质矿质化过程。

围岩蚀变与矿化作用—围岩蚀变理论性总结

围岩蚀变与矿化作用—围岩蚀变理论性总结

围岩蚀变与矿化作用—围岩蚀变理论性总结一、基本概念蚀变作用:泛指岩石、矿物受到热液、地表水、海水以及其它作用的影响,产生适合新的物理-化学条件下新的矿物或矿物组合的过程。

围岩蚀变、化学风化和变质交代作用,都属于蚀变作用的范畴。

围岩蚀变:指在热液矿床的形成过程中,围岩受到流体和热液的作用影响所发生的各种交代变质作用。

影响围岩蚀变的因素主要为热液或流体的性质、成分、温度、压力、围岩的性质和成分等。

围岩蚀变的种类很多,如矽卡岩化、云英岩化、钠长岩化和碳酸盐化等。

交代蚀变形成的围岩,成为蚀变围岩。

如云英岩、矽卡岩、钠长岩等。

蚀变围岩:在热液作用下,使矿物成分、化学成分、结构、构造发生变化的岩石,由于他们经常见于热液矿床的周围,故称为蚀变围岩。

一定的热液矿床常与某些类型蚀变围岩共生。

因此,蚀变围岩不仅是研究热液矿床成因的重要标志,也是重要的找矿标志之一。

某些特殊的蚀变围岩,如明矾石化的火山岩本身就有开采利用的价值。

二、主要蚀变作用— 1—褪色作用:指在热液作用影响下,导致岩石中的深色矿物消失,铁镁组分淋失,使得原来岩石变成浅色的蚀变作用。

碱质交代作用:内生含碱质(如钾和钠)的成矿溶液对围岩所进行的各种交代作用。

在这种作用过程中,形成由碱性长石(钾长石、钠长石)、碱性角闪石、碱性辉石、云母、方柱石、霞石等碱性硅酸盐矿物组成的交代蚀变岩石,表现出碱质在溶液及其交代过程中的积极作用。

根据碱金属的不同,可分为钾质交代和钠质交代两大类。

钾质交代,包括钾长石化、云母化、云英岩化、绢英岩化等;钠质交代,包括钠质辉石化、钠质角闪石化、钠长石化、钠长-更长石化、霞石化、方柱石化及部分沸石化等。

碱质交代作用常有冥想的成矿专属性。

例如与钾质交代最密切的是钨、锡、钼、铜、金、钽、铌重稀土元素、铷、铯和硼等;与钠质交代最有关的是铁、钒、黄铁矿、轻稀土元素、钴、铌和某些金、铀等矿床。

钾质交代作用:碱质交代作用的一种。

即含钾的溶液在对岩石作用过程中,使得交代蚀变岩石产生含有各种钾质矿物的交代作用。

化学矿的矿化作用与矿床形成

化学矿的矿化作用与矿床形成

化学矿的矿化作用与
03
化学矿的矿化作用与矿床形成的关系
02
化学矿的矿床形成
04
化学矿的矿化作用与矿床形成的意义
化学矿的矿化作用
矿化作用的概念
矿化作用是形成矿床的重要机制之一,对矿产资源的形成和分布具有重要影响。
矿化作用是指岩石、矿物等在地质作用下,通过化学反应转化为新的矿物或岩石的过程。
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矿化作用和矿床形成可以促进资源的循环利用,减少资源的浪费
矿床形成可以提供丰富的矿产资源,减少对环境的破坏
矿化作用可以减少污染物的排放,保护生态环境
对经济发展的意义
创造就业机会,增加地方财政收入
促进相关产业的发展,如冶金、化工等
提供丰富的矿产资源,促进经济发展
提高矿产资源的利用率,降低生产成本
促进矿业技术的发展,提高生产效率
矿床形成对矿化作用的反作用
矿床形成过程中,矿物的氧化和还原会影响矿化作用的性质和类型。
矿床形成过程中,矿物的迁移和聚集会影响矿化作用的方向和分布。
矿床形成过程中,矿物的溶解和沉淀会影响矿化作用的速度和效率。
矿床形成过程中,矿物成分和结构会发生变化,影响矿化作用的效果。
矿化作用与矿床形成的相互关系
对科学研究的价值
矿化作用与矿床形成是地球化学的重要研究领域,对理解地球演化过程具有重要意义。
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矿化作用与矿床形成研究有助于揭示地球内部物质循环和能量转换的机制,为地球科学研究提供重要依据。
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矿化作用与矿床形成研究有助于寻找新的矿产资源,为经济发展提供重要支持。
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矿化作用与矿床形成研究有助于理解地质灾害的发生机制,为防灾减灾提供科学依据。

分解作用和矿化作用

分解作用和矿化作用

分解作用和矿化作用这个世界很奇妙,我们一直在为粮食增产努力着,也一直在为土壤板结等现状呼喊着,更是一直在为土壤补充有机质奔走着,但仍是有人搞不懂,为什么土壤中要补充有机质。

补充有机质了,一听说需要持续不断地补,就开始考虑,这不是在无益投资,增加生产成本嘛。

前几天,有个朋友问我碳和氮的区别。

这根本就是两个元素,在作物生长中是需求量比较大的,碳(C)是需求最大的,氮(N)也是需求比较大的。

要说区别,那就是功能不一样,作物需求量不同,再进一步讲,碳大量地从空气中的二氧化碳中获取,也从有机质中获取,氮却必须得人工施入;但要说联系点,那就多了,首先都是作物必须的大量元素,然后就是在作物一生中都有持续需求,再就是碳氮比(C/N)了。

为了说清楚碳氮比的重要性,也为了讲清楚土壤为啥要施有机肥,今天就开篇罗列一下了。

作物生长、收割一、作物营养需求的元素及碳、氮的作用我们都清楚,作物生长所需要的营养元素至少有16种。

其中大量元素6种,碳、氢、氧、氮、磷、钾;中量元素有3种,钙、镁、硫;微量元素有7种,铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯。

而这16种营养元素中,碳是用量最大的元素,碳占农作物有机质的52-58%,干物质的30-35%。

氮是构成蛋白质和核酸的成分,蛋白质中氮的含量占16%-18%。

蛋白质和核酸又是作物生长发育和生命活动的基础。

氮又是组成作物叶绿素、酶和多种维生素的成分,对于提高作物产量、改善产品品质方面具有重要的作用。

作物生长二、碳从哪里来,为啥有机质里的碳比较多,搞清楚啥叫碳氮比(C/N)作物中碳的来源大多数被作物叶片通过光合作用获取,作物通过阳光,将空气中的二氧化碳和水吸入转化成有机物,再释放出氧气。

而碳的来源正是二氧化碳转化而来的。

土壤有机质,是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,包括动植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机质。

土壤有机质是土壤固相的重要组成部分,对于土壤形成、土壤肥力、作物生长、环境保护有积极的不可或缺的作用。

土壤氮的矿化作用和固持作用

土壤氮的矿化作用和固持作用

土壤氮的矿化作用和固持作用S.L.JANSSON和J.PERSSON瑞典农业科学大学6.1 背景N的供应是作物生产的主要决定因素之一,在许多农业系统中,通过施肥以增加N的输入乃是惯常的方法。

因此,急切需要从两个方面来改善作物生产中的N因子,即一方面提高作物对N的吸收利用率,另一方面则要限制氮损失于外部环境中。

作物生产中改善N的经济利用的各种可能性乃是要全面彻底了解N的转化过程,其中最主要的是由微生物进行的过程,任何既定的N转化作用都会影响农作物的最终产量,即植物有用产品的产量。

在基础科学如生物化学、微生物学和植物生理学领域内,都对各个N的转化作用过程进行了广泛的研究。

因此积累了有关N的各种各样的转化过程、N转化的环境条件、N转化的机制、中间产物和最后产物等方面的大量资料。

相反,关于N转化的生态统一性,即土壤上作物生产的整个过程却了解甚少。

从生态观点来看,单一的N转化过程的研究通常所提供的信息太孤立和专一。

因此,考虑到完整的生态系统由各个N的转化作用及途径、N贮库及其互相作用等因子构成,所以必须通过补充任何既定N转化过程的专门知识并进行综合研究才能完成。

6.1.1 矿化作用和固持作用的过程在本章中,我们将要讨论土壤中两个独立的N转化过程的生态学功能,即N的矿化作用和固持作用。

这两个过程实质上都属于生物化学过程,而且两者都依赖于构成异养生物体的微生物活性(Bartholomew,1965;Jansson,1971)。

N由有机态转化为无机态NH4+或NH3的过程被定义为N的矿化作用。

这种过程是由利用有机物质作为能源的异养土壤微生物进行的。

无机N化合物(NH4+,NH3,NO3-,NO2-转化为有机态N的过程被定义为N的固持作用。

土壤生物能同化无机N化合物,并将其转化为构成土壤生物的细胞和组织,即土壤生物体的有机N成分。

植物吸收和同化无机N化合物是固持作用的一种变性(variant),这正如自养和异养土壤微生物对N 的固定那样。

土壤氮的矿化作用和固持作用

土壤氮的矿化作用和固持作用

土壤氮的矿化作用和固持作用瑞典农业科学大学6.1 背景N的供应是作物生产的主要决定因素之一,在许多农业系统中,通过施肥以增加N的输入乃是惯常的方法。

因此,急切需要从两个方面来改善作物生产中的N因子,即一方面提高作物对N的吸收利用率,另一方面则要限制氮损失于外部环境中。

作物生产中改善N的经济利用的各种可能性乃是要全面彻底了解N的转化过程,其中最主要的是由微生物进行的过程,任何既定的N转化作用都会影响农作物的最终产量,即植物有用产品的产量。

在基础科学如生物化学、微生物学和植物生理学领域内,都对各个N的转化作用过程进行了广泛的研究。

因此积累了有关N的各种各样的转化过程、N转化的环境条件、N转化的机制、中间产物和最后产物等方面的大量资料。

相反,关于N转化的生态统一性,即土壤上作物生产的整个过程却了解甚少。

从生态观点来看,单一的N转化过程的研究通常所提供的信息太孤立和专一。

因此,考虑到完整的生态系统由各个N的转化作用及途径、N贮库及其互相作用等因子构成,所以必须通过补充任何既定N转化过程的专门知识并进行综合研究才能完成。

6.1.1 矿化作用和固持作用的过程在本章中,我们将要讨论土壤中两个独立的N转化过程的生态学功能,即N的矿化作用和固持作用。

这两个过程实质上都属于生物化学过程,而且两者都依赖于构成异养生物体的微生物活性(Bartholomew,1965;Jansson,1971)。

N由有机态转化为无机态NH4+或NH3的过程被定义为N的矿化作用。

这种过程是由利用有机物质作为能源的异养土壤微生物进行的。

无机N化合物(NH4+,NH3,NO3-,NO2-转化为有机态N的过程被定义为N的固持作用。

土壤生物能同化无机N化合物,并将其转化为构成土壤生物的细胞和组织,即土壤生物体的有机N成分。

植物吸收和同化无机N化合物是固持作用的一种变性(variant),这正如自养和异养土壤微生物对N 的固定那样。

尽管如此,植物对N的同化作用和N的固定作用通常均不列入固持作用的定义范畴。

矿浆矿化过程及矿化基本原理

矿浆矿化过程及矿化基本原理

矿浆矿化过程及矿化基本原理一、矿化的通用定义浮选工艺中的一项重要作业,即在浮选前,向矿浆中添加必要的调整剂、抑制剂、硫化剂、分散剂、活化剂及捕收剂等浮选药剂,分阶段进行搅拌,依次调节矿浆的酸碱度或药剂的抑制、活化、捕收作用等,以使矿浆达到适合浮选要求的状态,称为矿化。

矿物颗粒附着在气泡上的现象称为气泡的矿化,附着颗粒的气泡称为矿化气泡。

二、矿化的作用过程1、气泡矿化过程气泡矿化过程是指矿浆中被浮目的矿物有选择地向气泡粘附,形成矿粒—气泡集合体的一种过程。

实际气泡矿化浮选过程的四个阶段:○1接触阶段,矿粒和气泡碰撞接触阶段,即矿粒在矿浆搅拌过程中与气泡发生碰撞接触的过程。

○2矿粒和气泡粘着阶段,此阶段是矿粒和气泡碰撞之后,疏水性矿粒进一步与气泡水化层接触,使它变薄、破裂的过程,此时形成固、液、气三相体系。

○3气—固联合体上浮阶段,经过部分矿粒和气泡附着之后,相聚形成矿粒气泡的联合体,在气泡的浮力作用下携带矿粒进入泡沫层。

○4形成稳定泡沫层阶段,镜框里气泡之间多次粘附,易脱落的矿粒进入下次的矿化过程,而粘附较牢固的矿粒由气泡带入稳定泡沫层。

此四个阶段中,前两者为气泡矿化的过程。

方式有碰撞矿化和所出矿化。

前两者可能同时发和,形成联合的气泡矿化方式。

2、气泡矿化形式浮选过程中气泡矿化是由大量气泡和矿粒共同作用的结果,气泡和矿粒之间粘着过程存在三种形式:(1)在浮选充气搅拌过程中,微细矿粒群附着在气泡底部,形成“矿化尾壳”。

(2)多个小气泡共同携带一个粗矿粒,形成矿粒—微泡联合体。

(3)若干微细矿粒和多个小气泡共同粘着形成絮团。

这种形式中气泡和矿粒之间附着的接触表面积大,而且它们之间没有残余水化层的气固直接接触。

气泡矿化形式与浮选设备及充气搅拌方式有密切关系,在浮选过程中这三种矿化形式并存,只是各自所占比例不同,而大多数浮选过程中以第一种形式为主。

三、矿化基本原理1、矿化原理矿浆矿化是由固相、液相、气相三者组成的三相体系,而浮选时各种矿粒对气泡选择性粘附是由固液气三相所组成的三相界面间的物理化学性质作用的。

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究

矿化作用对污泥有机物去除的影响研究矿化作用是指有机物质在环境中经过一系列的生物化学反应和微生物活动,最终被转化为无机物质的过程。

在环境中存在大量的有机物质,如污泥中的有机物质。

污泥是由城市污水处理厂或工业废水处理过程中产生的含有有机物质、无机盐、微生物等的混合物。

因此,研究矿化作用对污泥中有机物质去除的影响具有重要的理论和实际意义。

矿化作用对污泥中有机物去除的影响主要体现在以下几个方面。

首先,矿化作用促进有机物质的分解。

污泥中的有机物质主要由蛋白质、多糖、脂肪等组成,其中存在较高的化学反应活性。

通过矿化作用,微生物能够利用有机物质作为碳源和能量来源,进行分解代谢。

微生物通过分泌酶类催化物质的分解,将有机物分解成较小的无机分子,如CO2、H2O、NH3等。

这样,污泥中的有机物质得以降解,并转化为无机物质,实现了有机物质的去除。

其次,矿化作用有助于提高有机物质的稳定性。

有机物质在环境中易受到微生物降解的影响,从而导致有机物质的挥发、溶解或被吸附等。

而矿化作用的进行,可以使有机物质分解成相对较稳定的无机物质,降低有机物质的挥发性、释放性和溶解性,增加有机物质与固相颗粒之间的结合力。

这样,污泥中的有机物质被稳定化,不易从固相颗粒中释放出来,有助于降低有机物质的环境风险。

此外,矿化作用对污泥中有机物去除还具有重要的经济意义。

在城市污水处理厂或工业废水处理过程中,污泥是一种废弃物,通常需要进行后续处理。

而传统的处理方法,如填埋或直接排放,不仅存在环境风险,还浪费资源。

而通过矿化作用,污泥中的有机物质可以被转化为无机物质,为后续处理过程提供了新的选择。

例如,可以将矿化后的污泥用作土壤改良剂,丰富土壤有机质含量,提高土壤的肥力和保水能力。

此外,矿化后的污泥还可以用于生物能源的生产,如沼气发酵,提取可再生能源。

需要注意的是,矿化作用对污泥中有机物去除的影响是一个相对较长的过程,需要适当的环境条件和微生物活性。

例如,温度、湿度、氧气供应等条件的调控对矿化作用的进行起着重要作用。

从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用:地球生物学框架下重要的研究主题

从生物矿化作用衍生出的有机矿化作用:地球生物学框架下重要的研究主题

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确 性 进 行 了 精 辟 的 论 述 ( u n 19 ; l a d a d K h , 9 6 Ce n n l
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科 学术 语定 义 了研 究 对 象 , 同时 还 要 能够 唤起 其 他 学 者 针 对 相 关 研 究 主 题 的 响应 ( e ye a , Pw t 1 . 2 0 ) 从 而起 到 促 进科 学 发展 的作 用 ;“ 质 学 专 07 , 地
骼化 作 用代 表 的生物 矿化 作用 就逐 渐成 为最 引人 注
Olz ws , 0 s e ki 2 01; ol 2 03a, Nof e, 0 Kn l , 0 b; fk 2 02, 0 2 05;

有机质的矿质化作用

有机质的矿质化作用

有机质的矿质化作用嘿,朋友们!今天咱来聊聊有机质的矿质化作用。

这玩意儿啊,就像是一场奇妙的魔法之旅!你想想看,那些有机质,就好像是一群小精灵,它们在土壤里生活着。

而矿质化作用呢,就像是给这些小精灵施了一个魔法。

这些小精灵原本有着自己的形态和特点,可一旦这个魔法开始,它们就开始发生变化啦!它们会被分解成各种不同的物质,就像是小精灵们脱下了原来的衣服,换上了新的装扮。

比如说吧,那些有机物质中的碳元素,经过矿质化作用,就可能变成二氧化碳跑掉啦!这二氧化碳可不得了,它可是对植物生长有大作用的呢!这不就像是小精灵贡献出了自己的力量,去帮助其他小伙伴成长嘛。

还有氮元素呀,也会在这个过程中发生变化。

它可能会变成铵态氮或者硝态氮,这些可都是植物们特别喜欢的“食物”呢!就好像小精灵们把自己的宝贝分享给了植物朋友们。

那矿质化作用到底是怎么发生的呢?这可就有趣啦!就像是一场热闹的派对,有各种微生物来参加。

这些微生物就像是一群勤劳的小工匠,它们努力地工作着,把那些有机质一点点地分解掉。

而且啊,这个过程还和环境有很大关系呢!温度啦、湿度啦,都会影响到矿质化作用的速度。

这就好像小精灵们跳舞的节奏会因为音乐的快慢而改变一样。

咱再想想,如果没有矿质化作用,那会怎么样呢?那土壤不就变得没那么肥沃啦?植物们不就没那么多好吃的啦?那整个生态系统不就乱套啦?所以说啊,有机质的矿质化作用可真是太重要啦!咱平时在种地的时候,不也得关注这个嘛!给土壤创造好的条件,让那些小精灵们能愉快地进行魔法变身。

总之呢,有机质的矿质化作用就像是大自然里的一场神奇表演,充满了惊喜和奇妙。

我们可得好好了解它,珍惜它,让它为我们的生活带来更多的美好呀!这就是我对有机质的矿质化作用的看法,你们觉得呢?。

海岩的成岩过程有哪些特点?

海岩的成岩过程有哪些特点?

海岩的成岩过程有哪些特点?海岩是指在海洋环境中形成的岩石,其成岩过程具有独特的特点。

以下将逐一介绍海岩的成岩过程的几个特点。

一、沉积特征在成岩过程中,海岩首先经历了沉积作用。

海洋中存在大量的有机和无机物质,如沉积物、贝壳、浮游生物残骸等,这些物质在水中悬浮或沉积,形成了沉积层。

海底的沉积物越积越厚,逐渐形成压实的沉积岩层。

海岩的沉积特征可以反映出海洋环境的变化。

例如,根据海底沉积物的类型和厚度,可以判断出当时海洋的特征,比如水深、水温、水动力条件等。

这些信息对于了解古代海洋环境、生物演化以及勘探海洋矿产资源等具有重要意义。

二、压实作用沉积岩层在经历了一定时间的压实作用后,会变得更加致密和坚硬。

这是因为沉积层处于高压状态下,压力会使离子重新排列和结合,改变了岩石的物理性质。

压实作用还会导致沉积层中的孔隙度减小,使得水分无法流动,形成了相对封闭的岩石结构。

这种封闭性可以保持岩石内部的稳定性,阻止水分和溶质的渗透,对于保存古生物遗迹和地球化学信息具有重要作用。

三、矿化作用在成岩过程中,海岩还会经历矿化作用。

矿化作用是指在岩石中存在的溶液的作用下,物质会沉淀形成新的矿物质。

海洋中富含各种溶解物质,如钙、镁、铁等,这些溶解物质会随着水的蒸发而沉淀。

海岩的矿化作用常见的有两种情况。

一是溶液中的物质通过与已有的矿物质反应,沉淀出新的矿物质;二是溶液中的物质渗透到岩石中,将原先的矿物质逐渐替代掉,形成新的矿物质。

四、变质作用海岩的成岩过程还可能经历变质作用。

变质作用是指岩石受到高温、高压等外界作用而发生组成和结构变化的过程。

在海底的一些特殊环境中,如海洋火山作用和大陆边缘构造带,会产生较高的温度和压力,使得海岩发生了变质作用。

变质作用会使岩石中的矿物质重新排列和结合,形成新的矿物质和岩石结构。

这种变化可能导致原有的岩石质地和组成发生显著改变,进而形成新型的变质岩,如片麻岩、榴辉岩等。

综上所述,海岩的成岩过程具有沉积特征、压实作用、矿化作用和变质作用等特点。

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矿化作用
在土壤微生物作用下,土壤中有机态化合物转化为无机态化合物过程的总称。

因无机态亦称矿质态,故名。

矿化作用在自然界的碳、氮、磷和硫等元素的生物循环中十分重要。

有机氮、磷和硫的矿化作用对植物营养尤有重要意义。

作用的强度与土壤的理化性质有关,还受被矿化的有机化合物中有关元素含量比例的影响,如有机氮化合物的矿化作用的强弱,即与碳氮比值的大小有关,通常碳氮比值低于25的有机氮化合物易于发生矿化作用,反之则作用较弱。

有机氮的矿化作用主要分2个阶段:
氨基化作用阶段指由复杂的含氮有机物质逐步分解为简单有机态氨基化合物的过程。

其反应式可简略地表述为:蛋白质→多肽→氨基酸、酰胺、胺等。

参与该作用的微生物有多种类群的细菌和真菌;每一类群参与反应的一个或多个步骤;每一步骤的产物为下一步骤提供作用底物。

氨化作用阶段即经氨基化作用产生的氨基酸等简单的氨基化合物,在另一些类群的异养型微生物参与下,进一步转化成氨和其他较简单的中间产物如有机酸、醇、醛等。

其一般的水解过程为:
RCHNH2COOH+H2O→RCH2OH+CO2+NH3

RCHNH2COOH+H2O→ RCHOHCOOH+NH3
在充分通气条件下的过程为:
RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3
在嫌气条件下的过程为:
RCHNH2COOH+2H→RCH2COOH+NH3

RCHNH2COOH+2H→RCH3+CO2+NH3
氨化作用中释出的氨,除一小部分挥发和淋溶或被微生物用以合成其躯体的蛋白质以外,在土壤中大部分与有机或无机酸结合成铵盐,或被植物吸收,或在微生物作用下氧化成硝酸盐。

由于土壤中绝大部分的氮以有机物质的形式存在,不能为植物直接利用,氨化作用对于植物的氮营养十分重要。

但在某些情况下氨化作用会导致氨以气态挥发或以铵盐淋溶损失,农业上宜采取措施调节其作用强度。

15N示踪研究表明,烟株全生育期氮素吸收总量的60%以上来源于土壤氮的矿化,特别是上部叶中,土壤供氮比例甚至高达80%以上[1-2]。

对土壤氮素矿化特性与供氮能力了解不足是造成我国烤烟过量施用氮肥的主要原因之一。

矿化势(No)是指在既定条件下经过无限长时间后,土壤氮素矿化可释放的最大氮量,是土壤氮素矿化的重要参数[3]。

它反映了土壤的潜在供氮能力,与植物吸氮量呈显著正相关[4-5],可作为土壤供氮能力的指标[6]。

[1] 刘卫群,郭群召,张福锁,晁逢春.氮素在土壤中的转化及其对烤烟上部叶烟碱含量的影响[J].烟草科技. 2004, (5): 36-391Liu WQ, Guo QZ, Zhang FS, Chao FC. Nitrogen transformation in soil and its effects on nicotine content of u per flue-cured tolmceo leaves[J]. Tobacco Sci. &Tech., 2004, (5) : 36-391
[2] 陈萍,李天福,张晓海,等,利用15N示踪技术探讨烟株对氮素肥料的吸收与分配[J].云南农业大学学报,2003, 18 (1) 1-41Chen P, Li TF, Zhang X H et al. Exploring tobacco plantcs absorption and distribution of nitrogen fertilizers by using15N tracing technique[J]. J. Yunnan Agric. Univ., 2003, 18 (1): 1-41
[3] Stanford G, Smith S J. Nitrogen mineralization potentials of soils[J].Soil Sci. Soc. Am. Proc., 1972, 36: 465-4721
[4] 杜建军,王新爱,王夏晖,等.旱地土壤氮素、有机质状况及与作物吸氮量的关系[J].华南农业大学学报(自然科学版).2005,26(1): 11-151Du J J, Wang X A, Wang X Het al. The relationship between soil N, organic matter and N up taken by crops on dry land[J]. J. South China Agric. Univ.(Nat. Sci. Ed.), 2005, 26(1): 11-151
[5] 唐玉琢,袁正平,肖永兰,等.不同稻作制下红壤性水稻土氮矿化特性的研究[J].湖南农业大学学报(自然科学版),1991,(S1): 233-2411Tang Y Z, Yuan Z P, Xiao Y Let al. Effects of there cropping systems on nitrogen mineralization of paddy soil derived from quaternary red clay[J]. J. Hunan Agric. Univ. (Nat. Sci. Ed.), 1991(S1): 233-2411
[6] 叶优良,张福锁,李生秀.土壤供氮能力指标的研究[J].土壤通报, 2001,32(6): 273-2771Ye Y L, Zhang FS, Li S X. Study on soil nitrogen supplying indexes[J]. Chin. J. Soil Sci., 2001, 32(6): 273-2771。

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