水體被動式采樣半透膜

① 如何讓海水變成淡水

1. 蒸餾法。將海水加熱，使其中的水變成蒸汽，再讓蒸汽冷凝下來。由於海水中所溶的鹽類不會隨著蒸汽出來，因此得到的水就是幾近純水的蒸餾水。然而，無論是加熱還是冷凝，都需耗費能源。每蒸發1克水就需要2.3千焦的能量。所以這種方法救急可以，卻不是一個長久之計。

2. 離子交換法。溶解在水中的鹽分，都是以陽離子和陰離子的形式存在。如果有一種東西可以把這些離子移走，那麼水也就得到純化了。離子交換樹脂就具有這樣的能力。離子交換樹脂是一種具有網狀結構的不溶於水的高分子材料。它猶如一棵大樹，上面有很多樹枝，每個樹枝上都有一個口袋。當海水通過的時候，陽離子會把陽離子交換樹脂「口袋」中的氫離子交換出來，陰離子會把陰離子交換樹脂「口袋」里的氫氧根離子交換出來，而氫離子和氫氧根離子相遇就變成了水。

3. 反滲透法。滲透是大自然中一個非常普遍的自然現象。例如，植物就是靠根部的滲透來吸取水分的，滲透平衡對人的生命活動也極為重要。滲透是依靠一種稱為半透膜的材料來實現的。半透膜可以讓水自由通過，而水中的其他化學物質是通不過的。如果半透膜的左邊是純水，右邊是溶液的話，從純水這邊通過半透膜的水就會比溶液右邊通過半透膜的水多得多。這是因為，純水上方的飽和蒸汽壓比溶液上方的飽和蒸汽壓大。

拓展資料：

1. 海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。

2. 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。 現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法，目前應用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。

3. 世界上有十多個國家的一百多個科研機構在進行著海水淡化的研究，有數百種不同結構和不同容量的海水淡化設施在工作。一座現代化的大型海水淡化廠，每天可以生產幾千、幾萬甚至近百萬噸淡水。水的成本在不斷地降低，有些國家已經降低到和自來水的價格差不多。某些地區的淡化水量達到了國家和城市的供水規模。

4. 海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水，有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行，在某些島嶼和船隻上也被使用。

5. 我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為60萬噸/日，從政策規劃來看，未來十年內行業市場容量有5 倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經濟可行性已經大大提升，考慮到未來技術進步帶來的成本下降，以及策扶等因素，未來海水淡化產業有望出現爆發式增長。

② 水通過半透膜是自由擴散還是滲透

要看細胞來內外濃度差
自由擴散自
自由擴散是指被選擇吸收的物質從高濃度的一邊通過細胞膜到達低濃度的一邊的物質出入細胞方式。不需要載體，不需要消耗能量。自由擴散是一種簡單的運輸方式。這種方式與主動運輸相比，叫做被動運輸。
滲透作用
滲透作用（osmosis）兩種不同濃度的溶液隔以半透膜（允許溶劑分子通過，不允許溶質分子通過的膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現象。植物細胞的液泡充滿水溶液，將液泡膜及質膜視為半透膜，則細胞與細胞之間，或細胞浸於溶液或水中，都會發生滲透作用。實際上，生物膜並非理想半透膜，它是選擇透性膜，既允許水分子通過也允許某些溶質通過，但通常使溶劑分子比溶質分子通過要多得多，因此可以發生滲透作用。植物細胞由於細胞壁的存在，可以產生壓力而逐漸使細胞內外水勢相等，細胞停止滲透吸水。所以植物細胞放在水中一般不會破裂。動物細胞如紅細胞放入水中即會破裂。
滲透現象發生的條件：半透膜、細胞內外濃度差

③ 持久性有機污染物的環境為什麼使用的是大氣被動采樣技術

當今用於監測環境大氣中持久性有機污染物共有5種大氣被動采樣器(PAS)半透膜儀回被動采樣器、聚答氨酯泡沫碟片被動采樣器、XAD-2樹脂被動采樣器、膜封閉吸收塗料被動采樣器包括攪拌棒和硅化人造橡皮棒兩種類型,以及最新的XAD-4樹脂浸漬的PUF碟片被動采樣器.介紹了大氣PAS采樣技術的基本原理,及采樣的關鍵參數和PAS采樣速度(Rs)的計算方法.重點論述了世界各國學者關於Rs的測定方法和影響Rs環境因素的最新研究成果,並指出了今後PAS技術發展需關注的問題.

④ 氣體地球化學勘查方法

氣體地球化學勘查的主要目的有二：一是尋找固體礦產資源和油氣資源，二是用於評價大氣環境質量。目前的工作以找礦地球化學為主，通過研究與固體礦產和油氣資源有關的氣體異常來找礦。用於氣體地球化學勘查的指示氣體有：Hg蒸氣、CO₂、SO₂、H₂S、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、F、Cl、Br、I、CH₄等。近些年來發展起來的地氣法，主要通過收集和測定地下深部上升氣流帶來的納米金屬微粒，尋找地球化學異常，達到找礦的目的。

17.6.1 氣體遷移的數學描述

氣體的遷移，不外乎擴散與氣流兩種方式。前者只要有濃度差存在，就能或快或慢地自發進行，所以這是最普遍最基本的遷移方式。氣流則需要有驅動力及通道系統。驅動力可以是溫度差，這時引起對流運動；也可以是壓力差，此時引起流動。當然，在自然界往往是所有可能的作用共同進行，為了研究方便起見，按不同作用單獨分析。

17.6.1.1 擴散作用

在三度空間內的擴散作用由費克第二定律作了最完備的理論描述，在直角坐標系中有：

勘查技術工程學

式中D_x、D_y、D_z分別表示三個方向上的擴散系數，對於各向同性的均勻介質來說，D_x=D_y=D_z=0。在給定的起始條件及邊界條件下，求解（17.6-1）式，就可以得到任何地點在任何時刻的濃度C值。在一般情況下，該方程沒有解析解，只有在極度簡化的條件下才能求出解析解，這與實際地質情況相差太遠而只有參考價值。例如，一個平面氣源向均勻半空間的擴散，就是最簡單的情況，此時（17.6-1）式變成一度問題。

勘查技術工程學

該式的解析解為：

勘查技術工程學

式中erf表示正態分布的積分函數；C₀為起源濃度；D為擴散系數，它與介質性質有關。根據（17.6-3）式，可以設計實測D值的試驗方案。一些實測數據表明，氣體通過乾燥土壤的擴散系數在10^-1～10^-6 cm²／s之間，通過水飽和的沉積物的擴散系數在10^-5～10^-6 cm²／s之間。由此可見，氣體通過土壤的擴散要比通過地下水擴散快很多。

鑒於（17.6-1）式難以求得精確解，人們就轉向求近似解。由於計算機的應用，這種近似解法可以用數字來模擬與真實地質條件盡量接近的氣體異常，因而求得的結果有較大的實際意義。

17.6.1.2 氣流作用

引起氣體流動的力是多種多樣的，主要的有大氣壓力變化及地下壓力的變化。氣體從高壓區向低壓處流動，力圖消除壓力差。地下的各種裂隙、斷裂、不整合面、層間滑動都是低壓帶，可以吸引氣體向它們流動，並沿著它們的方向遷移很遠的距離。因此，氣體異常的形成非常明顯地受構造控制。這就是氣體異常深部填圖的基礎。在地表，大氣壓力的變化好比一個巨大的活塞，大氣壓降低，可以引起土壤氣體逸出；大氣壓升高，空氣將趕入土壤，這樣就會產生土壤中氣異常周期性地變化。觀察表明，氣壓對土壤中氣含量的波及范圍只限於3 m以內。

另一個引起氣體遷移的重要作用是藉助地下水的運動，即氣體可以先溶解於水中，隨地下水流動到另一地點後，再在新的條件下回到氣相。還有一些氣體異常，本來並沒有氣體，完全是在通過當地地下水的反應新生成的。所以，在進行氣體地球化學找礦時，對當地的水文地質條件要有深入的了解。一般來說，控制地下水運動的因素對地下氣體的運動有同樣的重要性。

17.6.2 Hg蒸氣測量

Hg元素在原子結構上的特殊性使它成為在常溫下呈液態，且是具有顯著蒸氣壓的獨一無二的金屬元素。現在人們相信，有一個Hg的氣圈與其他惰性氣體一起，包圍著地球，它的平均濃度為1～10 ng／m³左右。在海洋上空它低於大陸上空，說明汞氣的來源是大陸。如果把化學元素的一次電離電位對原子序數作曲線，則可以看出所有的惰性氣體形成一系列主峰，而Hg、Cd、Zn形成次一級峰，其中又以Hg的峰最接近惰性氣體。所以，Hg氣圈的存在不是偶然的。

17.6.2.1 Hg的地球化學行為特徵與汞氣異常的形成

Hg的地球化學行為，有兩方面的重要特徵。

第一，它是典型的親硫元素。因而，它在內生成礦作用中，大都以類質同象或呈機械混入物的形式進入其他硫化物中，或呈硫汞絡陰離子形式［HgS₂］^2-與其他親硫元素一起存在於成礦溶液中，使Hg呈高度分散狀態。只有在低溫熱液條件下，Hg才以獨立礦物（辰砂，HgS）結晶沉澱出來形成礦床。

研究表明，熱液中的［HgS₂］²-在與熱液中二氧化碳（CO₂）反應，或是氧化還原反應，或是水解反應，均可使熱液中的硫濃度降低，而形成HgS（辰砂）沉澱。在酸性（pH＜4.46）介質環境作用下，［HgS₂］²-則形成金屬汞（Hg⁰）氣進行遷移。

勘查技術工程學

當汞（Hg⁰）氣沿著斷裂和圍岩空隙上升至地表土壤或大氣中時就可形成汞氣異常。

此時，在表生作用過程中，辰砂也可以被氧化生成金屬汞。

勘查技術工程學

從而在一些金屬礦床上方次生汞氣異常。

在岩石中呈離子狀態在硫化物中以類質同象或機械混合物形式存在的汞，若遇到Fe²⁺或有機質的作用時，Hg²⁺則可以被還原成亞汞離子。亞汞離子在自然界不穩定，就可以形成金屬汞和二價汞離子。

勘查技術工程學

所以，在油氣田上方所形成的汞氣，可能與生油岩中有機質的還原作用有關。

第二，Hg及其化合物均具有很高的蒸氣壓。這從下面的一些數據可以說明。

（1）不同溫度下汞蒸氣壓數值（表17-10）

表17-10 不同溫度下汞蒸氣壓數值

（2）不同金屬元素蒸氣壓達133.3 Pa時的溫度值（表17-11）

表17-11 不同金屬蒸氣壓達133.3 Pa時的溫度值

（3）不同金屬元素的升華熱數據（表17-12）

表17-12 不同金屬元素的升華熱數據

上面的數據資料表明，Hg在低溫時就可揮發。與其他金屬元素相比，Hg為最易揮發的金屬元素。即使在常溫下，金屬Hg的蒸氣壓也是很顯著的。因此，在表生作用下形成的金屬Hg可以不斷地釋放出Hg蒸氣到土壤和大氣中形成Hg氣異常。同樣，Hg的硫化物（如辰砂）也可以形成Hg氣異常。這主要是Hg的硫化物與Hg一樣具有高的蒸氣壓。

正由於Hg及其化合物的易揮發性，具有高的蒸氣壓這一重要特徵，因此在Hg—Sb礦床以及含汞的其他硫化物礦床上方的土壤及大氣中形成了Hg蒸氣異常。一般地說，由地下深部上升的Hg蒸氣，具有較強的穿透力，它可沿著構造斷裂、破碎帶上升，從地面以下幾百米甚至幾千米，可以一直到達地表。即使疏鬆覆蓋物較厚，例如20～30 m，以至上百米，地表土壤中仍有Hg氣異常顯示。Hg氣找礦深度見表17-13。

表17-13 用Hg氣找礦可能探測的深度

礦床上方土壤或大氣中Hg氣異常的形成不僅與Hg的地球化學行為有關，而且與礦床本身所存在的Hg的濃度有關，不同成因類型礦床和其他自然系統中Hg豐度統計見表17-14。

表17-14 Hg在岩石、礦床等形成體中的豐度

從表17-14可知，所有各類礦床中的Hg豐度都明顯高於岩石和其他環境介質。此外，礦體富含Hg的程度由岩漿礦床到熱液礦床（特別是遠程熱液礦體）是逐漸增大的。一般來說，富含硫化物的礦床往往是富含Hg元素的。例如，在Hg-Sb礦床以及其他低溫多金屬礦床的礦石中，Hg含量為n×10^-4；錫石硫化物礦床的礦石中，Hg含量為0.1×10^-4～0.n×10^-4；黃鐵礦礦床與其他中溫多金屬礦床的礦石中，Hg含量為0.n×10^-6～n×10^-5。在礦床氧化過程中，硫化物中Hg會進一步富集，所以氧化帶中的Hg濃度要高一些。

在礦床上方產生Hg氣異常的另一個重要原因，就是岩石中Hg的逸散能力小。從礦床及其分散暈上逸出的Hg要比岩石多5～1400倍。因此，這一因素大大加強了無礦區和礦區Hg含量的差異，使礦區上方土壤或大氣中具有明顯Hg氣異常。

17.6.2.2 影響Hg氣地球化學異常的因素

影響礦床上方土壤及大氣中Hg氣地球化學異常的因素很多，大體上可歸納為地質因素、自然條件與人為因素這幾個方面。

（1）地質因素

地質因素包括下伏礦體的類型、規模、產狀及埋藏深度，以及礦體上覆地層和圍岩的性質與厚度。

a.礦體的類型、規模、產狀及深度。不同類型的礦床，其Hg的分布量是不同的，因而導致了在不同類型礦床上方土壤及大氣中所形成的Hg氣異常強度的差異性，礦體的規模大小直接控制著Hg氣異常的規模。一般礦體規模大，其上方土壤及大氣中產生的Hg異常規模也大。當然，這必須在其他條件相同的情況下進行比較。因為Hg氣異常的強弱還受礦體的產狀和埋藏深度所控制。往往礦體埋藏深度大，異常強度隨之減弱；礦體產狀陡，異常寬度較窄；礦體產狀平緩，異常發育較寬；礦體上盤異常下降緩慢，下盤異常急劇消失。

b.礦體上覆地層、圍岩的性質與厚度。礦體上覆地層、圍岩的性質與厚度對Hg氣異常的形成有明顯的影響。一般礦體圍岩裂隙發育、岩石破碎程度大，有利於Hg氣的運移和向地表擴散。當Hg氣到達地表土壤時，若土壤的孔隙發育，特別是非毛細管孔隙的發育，有利於Hg的保存與聚集。若土壤層太薄，則Hg氣易於逸散到大氣中，使土壤中Hg氣濃度減少，因而土壤中Hg氣異常就相對減弱。土壤的水文地質條件及土壤中腐殖質多寡也會不同程度地影響土壤中Hg氣異常的形成。一般，土壤中腐殖質多，含水量少，就會有利於Hg氣異常的形成。

（2）自然條件與人為因素

自然條件，主要包括氣候條件與氣象條件等。此外，其他一些自然現象（如地震、火山活動等）的產生，也會影響Hg氣異常的變化。

大氣的溫度、濕度、大氣壓、大氣降雨以及風向、風速等是影響地殼層（岩石圈）、水圈、大氣圈下層和土壤中Hg氣濃度變化的重要因素。

溫度。隨著溫度的增高，大氣圈和土壤中Hg蒸氣壓會大大增強。例如，在溫度由0 ℃上升到40 ℃時，金屬Hg上方的Hg蒸氣壓應會從0.00019×133 Pa增大到0.0063×133 Pa水銀柱。又如在一個地面溫度低於3 ℃的永久凍土地區取樣，土壤氣體中的Hg含量最高達1000 mg／cm³，而在地面溫度達14 ℃的另一個地區，土壤氣體中Hg含量為3800 mg／cm³。由此可見，溫度的變化對於Hg氣異常的變化是顯著的。溫度對Hg異常的影響，溫度的日變與溫度的季節性的變化相比，後者較前者的影響明顯。

大氣壓。實驗表明，氣體異常含量隨大氣壓的升高而降低。因而，在Hg氣測量中常常發現，同一天氣、不一時間對於同一地點測出的Hg氣異常的含量不同。在過去某些地區發現過這種情況。例如，在亞利桑那州某地區，在晚間氣壓偏低時，土壤氣中平均Hg含量比清晨高一倍。在內華達州科爾茲金礦區，土壤氣中的最高Hg量是中午（13～14時）測得的；在11時和16～17時，該礦區的Hg含量降低1～2倍。中午前後土壤氣中Hg含量最高，這是由於此時壓力降低，從土壤中排出的氣體最多所致。

濕度和大氣降雨。這兩個因素對大氣和土壤中汞異常影響強烈，大雨尤為明顯。這是由於岩石圈和大氣圈界面上Hg蒸氣的平衡被破壞所致。首先是因為近地表岩石及其上覆土壤的孔隙度變小，使土壤中非毛細管孔隙中氣體被排出，通氣變差，導致了降水後土壤中汞氣含量的降低。濕度對大氣中Hg異常的影響，是隨雲量情況、太陽作用和大氣壓等條件的變化而變化的。對土壤中Hg氣異常的影響，則是隨著土壤介質濕度的增大而增大的，這可以從硫化物中Hg的蒸發過程得到證實。例如，在24 ℃和相對濕度100%的條件下，Hg蒸氣從辰砂中的分離比相對濕度0%時大50倍，而在Hg以HgI₂的形式存在時，要大75倍。

風向和風速。風向和風速對大氣中Hg氣異常的影響較明顯。對於土壤中Hg氣含量的變化也有不同程度的影響。如在風速達10 m／s的大風中對土壤氣采樣，也可觀測到地表以下0.5 m深度Hg氣含量也有所降低。

據美國某礦床上方Hg氣測量結果表明，大氣中Hg氣在風速超過10 km／h時明顯降低；在風速達到25 km／h以上時，Hg氣異常便全部消失。

對於自然界所出現的某些自然現象，如地震、火山活動等所產生的Hg氣異常也已被證實。在國外曾發現地震活動產生時，從切過斷裂構造的鑽孔中抽氣，其Hg含量比震前高。在地熱區Hg含量也比該區以外的地段高。

人為因素的影響，則主要是指人工取樣、樣品的測試分析及廠礦排出的廢氣、廢渣等。例如，在人工取樣中，在不同高度取空氣樣品，這些樣品分析結果發現Hg的濃度是隨高度的變化而變化，並且Hg的含量隨高度的增加而大大降低（圖17-3）。

17.6.2.3 樣品的採集方法

圖17-3 大氣中不同高度Hg的含量變化圖

進行汞氣測量的氣體樣品採集，目前根據取樣介質的不同，主要有以下三種方法。

土壤氣體樣品的採集。土壤中氣體的採集通常是用抽氣工具從土壤中抽取氣體，然後以金絲取樣管捕集Hg。取樣深度以0.5 m為宜，孔距一般不小於5 m即可。

地面空氣樣品的採集。把具有足夠靈敏度和穩定性能的儀器裝在汽車上，並使空氣風箱筒（取樣器）位於車子正前面。沿橫過已知礦區的測線，在行駛過程中連續採集地表空氣樣品。試驗表明，空氣風箱筒距地面0.3 m時最為適宜，經鉬鎳礦床和鉛鋅礦床試驗，找礦效果很好。

大氣樣品的採集。用飛機採集大氣樣品，這就是所謂的「航空化探」方法之一。在飛機上安裝一個進氣管，將空氣引入艙內，並以金箔捕集Hg，而後採用測汞儀進行測量。實踐表明，航空氣測取樣高度在離地面300 m以下，能夠檢出礦床上方Hg氣異常。

17.6.3 硫化氣體測量

在硫化礦石廢石堆附近的刺鼻的氣味及溫泉地區的臭皮蛋味使人們絕不懷疑含硫氣體的存在。因此有利用SO₂及H₂S找礦的設想投入試驗。雖然有過一些在已知硫化礦床及地熱區檢出SO₂、H₂S異常的報道，由於未說明詳細的分析方法，其結果不是令人懷疑就是隨後又被否定了。用狗的靈敏嗅覺來找硫化物轉石的成功率也不令人滿意。此外，大量的SO₂及H₂S是由人工污染及地表細菌活動產生的。因此，這兩種最普通的含硫氣體能否用於找礦尚存在問題。利用人工廢石埋於取樣點進行被動富集的方法，美英兩國研究人員都試驗了，英國人認為沒有價值而放棄了。他們現致力於研究從天然吸附劑——土壤中解脫含硫氣體的找礦方法。

硫化氣體（SO₂、H₂S）對於硫化礦床來說，是典型的氣態指示組分，特別是二氧化硫暈最為特徵。硫化礦床中的硫化物（特別是黃鐵礦）在氧化作用下形成的SO₂氣體，在其礦床上方土壤中的質量濃度可達25×10^-9～50×10^-9，而SO₂背景值為2×10^-9～10×10^-9。各種類型的硫化物礦床都可能發現SO₂和H₂S氣暈。它們可以透過厚層疏鬆沉積物到達地表土壤或大氣中形成氣體異常。因此，SO₂和H₂S氣體異常可作為找礦標志。

17.6.4 二氧化碳和氧氣測量

由於硫化礦床的氧化使其上方土壤中的二氧化碳偏高，而氧氣（O₂）偏低。由此應用CO₂或CO₂／O₂比值可以作為某些礦床的找礦標志。原蘇聯部分學者認為，在乾旱地區，其隱伏礦體之上可產生清晰的CO₂和O₂異常，並且很少有假異常。

他們在硫化物礦床上的0.4～2.5m深處的壤中氣內發現了O₂下降和CO₂升高現象。他們對這一現象作如下解釋：硫化物氧化消耗氧，氧化產物中硫酸與圍岩或脈石礦物中的碳酸鹽作用生成CO₂。這兩個反應可概括成（以黃鐵礦為代表）：

勘查技術工程學

假定土壤有效孔隙度為20%，據上式可以算出一噸黃鐵礦完全氧化，可使350 000 m³范圍內的氧從21%降低到20%；由此產生的CO₂，使同一范圍內的濃度達到0.53%；這種變化量用輕便的儀器完全可以測出。由於這兩種氣體是常量氣體，背景平穩，測定儀器簡單，精度高。但CO₂產生的原因很多，所以異常解釋困難。作為擴大氣體測量的種類，它們有利於綜合解釋，對這兩種氣體的測量工作是值得開展的。在原蘇聯，已進行過CO₂區域填圖的試驗。在英國也開展過野外試驗。在外來覆蓋物上方取得了肯定的結果，在多金屬礦床的冰積物中記錄到峰值達8.0%的CO₂異常。

17.6.5 射氣測量

射氣測量是尋找放射性礦床的有效方法，特別是用He和Rn尋找深部隱伏的鈾礦體具有獨特的效果。按測量介質不同，射氣測量可分為礦物包裹體中射氣測量，水溶性射氣測量和壤中射氣測量。

17.6.5.1 He氣測量

He是在1868年根據太陽光譜中的譜線發現的。30年後才證實地球大氣中也有這個元素。迪克首先試圖把這一基礎化學的成就用到找礦上來。考慮到He的宇宙濃度很高，地球的原始物質中可能含有多量的He。由於He的原子量小，極易逸散，這種原始He大概所剩無幾。現在觀察到的He可能主要來自放射性元素的蛻變。He實際上就是獲得電荷的α質點，每一個²³⁸U、²³⁵U、²³²Th原子蛻變最終成Pb的穩定同位素後，分別放出8、7、6個He原子核，因而所有含U、Th的岩石，一定含He。如果取地殼平均含鈾4×10^-6及釷12×10^-6，則可以估計出在過去4.5×10⁹ a中，每克岩石應含He的體積9×10^-3 cm³。結晶岩石實測結果，岩石只有該數值的10%～30%，說明大部分已散失了，這正是He氣異常的來源。根據巴納斯的觀察，現在大洋底He的平均通量為1×10⁶～2×10⁶原子／cm²·s。由於放射性元素分布不均勻，He的來源各地不一，在運移過程中He可能被一些構造所捕集（氣捕）。因而它在某些天然氣中富集並沿構造斷裂逸出地表，進入大氣，最後散向太空。

據原蘇聯的資料，He氣測量在深部構造填圖方面有獨特的作用，因為它惰性、逸散性大。當然，也可以用來指示礦床的位置，特別是放射性礦床。

17.6.5.2 氡氣測量

氡氣測量雖然應用歷史較久，但只限於找鈾礦，所以不為一般金屬礦床化探人員所熟悉。化探中抽取壤中氣的方法是從Rn氣測量移植過來的。

Rn是放射性氣體，是地殼中三大放射性系列的中間性產物，鈾氡（²²²Rn）半衰期為3.82 d，這就有可能通過擴散與對流遷移出礦體4～5 m之遠。通過抽氣，並用靜電計測量由它釋放質點的電離效應，即可測定其濃度，這就是最早用於鈾礦普查的射氣測量。在疏鬆覆蓋物中，1×10^-6的鈾在一般情況下伴有3×3.7 Bq/L的射氣。在鈾礦上方，射氣強度可達幾十至幾百Bq/L。由於²²²Rn半衰期只有3.82 d，所以它的探測深度有限。

17.6.6 烴類氣體測量

甲烷（CH₄）及其他烴類氣體測量，目前主要用於油氣普查和勘探工作中。這種方法應用於海洋石油地球化學勘查被認為是一種特別經濟有效的直接找油法之一。它的工作原理是探測油氣苗。油氣苗是碳氫化合物潛藏的重要指示，它們從海底下游逸出來溶於海水中，被海水運移和混合。一般來說，在離油氣苗源10～20 km范圍都可以探測到。它的工作方法大致如下。

（1）取樣。地球化學勘查取樣在船上可與海洋地震或其他設備一起連續地進行，由於其拖曳體和拖纜幾乎垂直下沉，因此不影響其他物探設備。取樣深度在75 m以下為宜，效果因地區、季節和氣候不同而有差異。儀器包括溫鹽深探頭、高解析度的底視聲納和電磁探頭。溫深剖面用來定出取樣深度和鑒別不同水體。記錄流速、流向、鹽度和溫度在垂直剖面的關鍵位置。

（2）分析。有兩台分析儀，一台是測量碳氫化合物的總量，另一台是測定甲烷、乙烯、乙烷、丙烷、異丁烷和正構丁烷的富集度，鑒別碳氫化合物異常的性質。頻譜和質譜都以低帶形式記錄下來。分子量較大的碳氫化合物被解釋為油礦的指示，而乙烯則是近代生物作用的指示。氣體比例可用來證實異常是否與油礦有關。分析的靈敏度必須達到每毫升水5×10^-9 ml氣。

（3）記錄。所有資料作數字磁帶記錄和模擬低帶記錄，記錄資料包括影響碳氫化合物異常分布的水體參數、碳氫化合物富集度和測線等。自動記錄由計算機快速處理，然後自動繪制碳氫化合物富集等值圖。

最後，把碳氫化合物富集等值圖作為進一步調查工作的基礎，或者與地質和地球物理資料對比，幫助做出進一步詳查或鑽探的決定。

17.6.7 地氣測量

地氣測量的找礦機理：地球內部存在著垂直運移的上升氣流，當它流經礦體或岩體時，將其中元素的納米微粒攜帶並遷移至地表，從而在礦體上方形成了成礦元素、伴生元素的地氣異常。目前，地氣測量也被稱為地氣納米金屬微粒測量。根據采樣方式的不同，地氣測量可分為主動式（瞬間采樣）和被動式（積累采樣）兩種。無論主動式還是被動式，均需採用捕集材料，一般選擇聚氨酯泡沫塑料，並要進行預處理。

17.6.7.1 主動法地氣測量及野外操作過程

野外操作過程。所謂主動法納米金屬微粒測量是指在外動力的作用下，使地下氣體中的納米金屬微粒向捕集器流動，並通過捕集裝置中的捕集材料，使其富集在捕集材料中的一種納米金屬微粒測量的方法。

主動法納米金屬微粒測量是在試驗區的面積性或剖面性測量點位上，踩平表土後，用鐵錘和鋼釺打出深0.6～0.8 m的孔洞，用螺紋采樣器旋入孔內0.2～0.35 m深，用硅膠管依次連接螺紋采樣器。微孔除塵過濾器，納米金屬微粒捕集器和大氣采樣器或抽氣筒（圖17-4），並按試驗所選擇的采樣量，單孔抽取3L／孔氣體樣品。在每個采樣點上約5～10 m范圍內打制三個孔洞，抽取9 L樣品。

采樣過程中應注意下列事項：

（1）采樣位置應選擇在土層較厚和土壤顆粒較細的地方，避開碎石堆、廢石堆和新的人工堆積物。

（2）旋進螺紋采樣器時，應注意平穩，不要發生晃動。螺紋采樣器要擰緊，保證采孔的密封性。

（3）捕集劑應放在乾燥干凈的塑料袋內，取放時應使用無污染的竹夾，捕集劑取出後放在預先用王水清洗並晾乾的塑料小袋內密封保存。

（4）每批樣品應插入5～10個空白捕集材料進行背景及空白檢查。

17.6.7.2 被動法地氣測量

采樣材料選用經處理後的聚氨酯泡沫塑料。在每個測點上挖40～50 cm深的坑，坑內放置采樣器（圖17-5），掩埋25 d後取出采樣器，採用中子活化分析多元素含量。

圖17-4 主動法地氣測量采樣裝置示意圖

圖17-5 被動法采樣裝置

⑤ 怎樣把海水變成淡水

人類的生存離不開水，地球上雖然有大量的水，可惜能為人類所利內用的淡水卻少得可憐。當人類容為缺水感到困惑時，毫無疑問會將目光投向總量遠比淡水多得多的海水。海水中含有3.5%的鹽類化合物，如何低成本地把這些化合物從水中除去，一直是化學家孜孜以求的目標。目前，常用的海水淡化方法有以下幾種。

蒸餾法。將海水加熱，使其中的水變成蒸汽，再讓蒸汽冷凝下來。由於海水中所溶的鹽類不會隨著蒸汽出來，因此得到的水就是幾近純水的蒸餾水。然而，無論是加熱還是冷凝，都需耗費能源。每蒸發1克水就需要2.3千焦的能量。所以這種方法救急可以，卻不是一個長久之計。

⑥ 做豬場消毒效果評價時候，環境采樣有什麼方法

Ann Sofie Olesen等學者在2017年研究ASFV傳播途徑發現，從病豬身上脫落的傳染性病毒可以通過氣溶膠短距離傳播。除了病毒氣溶膠，微生物氣溶還包括細菌氣溶膠、真菌氣溶膠等。

微生物氣溶膠能導致人類及動植物疾病的傳播、導致工農業產品污染變質，直接威脅到人類的健康和經濟發展。因此，准確采樣和檢測環境微生物氣溶膠，是評價環境衛生質量及控制污染措施的關鍵環節。

微生物氣溶膠采樣常見方法：

被動式

代表方法：自然沉降法采樣機制：測定區域空氣中的微生物氣溶膠顆粒由於重力作用，在一定時間內沉降到帶有培養介質平板內的一種采樣方法。

存在的問題：①待檢測空氣中許多小粒子比較穩定，呈懸浮狀態，沉降速度相當緩慢；②采樣精準度較差，不適合在有氣流干擾的環境使用；③一般只能採集到＞8 μm的微生物氣溶膠，對於傳播疾病最危險的5 μm以下顆粒採集效率低下。

主動式

代表方法一：固體撞擊式典型代表：Andersen采樣器
采樣機制：空氣中的微生物氣溶膠，獲得足夠慣性後，撞擊在收集板（培養基）表面，具有足夠動量的顆粒被截獲。存在的問題：①一部分帶菌小粒子由於慣性小，在氣流的夾攜下跟隨流體沿流線運動，出現滑脫或逃逸現象；②當采樣器引導的流速過高時，可能會損傷一些脆微生物；③延長采樣時間會相應的導致培養基乾燥、微生物脫水，從而影響微生物活性；④環境中廣泛存在著活著但不可培養微生物（霍亂弧菌和大腸埃希菌等），應用Andersen采樣法，對特定區域內這類空氣微生物含量及其變化狀況的研究會受到限制。

代表方法二：液體沖擊式典型代表：BioSampler采樣器采樣機制：利用噴射氣流將空氣中的微生物粒子沖擊到容器底部的液體中，由於液體粘性，將微生物粒子捕獲。存在的問題：①當氣溫低於5℃以下使用時，噴嘴容易結冰堵塞；②采樣流量小（6~12.5 L/min）,從而存在采樣液中微生物粒子濃度偏低、難以檢出的問題，從而也不適合低濃度微生物氣溶膠采樣；③該類采樣器多由玻璃製成，攜帶不便。代表方法三：濕壁氣旋式典型代表：朗司醫療ASE-100采樣器

采樣機制：利用氣流在旋風機的圓錐部分高速旋轉時的慣性，使氣流中的微生物粒子分離出來。

存在的問題：主要是採集杯內壁上的粒子存在反彈又被氣流帶走的損耗可能，其他問題待觀察朗司優化方案：設計特製的採集液來包裹保護，降低小粒子逃逸、二次氣溶膠化的可能性。

⑦ 海水和自來水有什麼區別

一、定義不同

1、海水：是海中或來自海中的水。

2、自來水：通過水廠的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水，由自來水廠按照《國家生活飲用水相關衛生標准》，經過沉澱、消毒、過濾等工藝流程的處理，最後供人們生活、生產使用的水。

二、味道不同

1、海水：海水是鹹的。海水是鹽的「故鄉」，海水中含有各種鹽類，其中百分之90左右是氯化鈉，也就是食鹽。

2、自來水：一般自來水是沒有味道的。

三、成分不同

1、海水：海水是名符其實的液體礦產，平均每立方公里的海水中有3570萬噸的礦物質，世界上已知的100多種元素中，80%可以在海水中找到。

2、自來水：自來水是經過多道復雜的工藝流程，通過專業設備製造出來的飲用水，幾乎沒有有害物質。

⑧ 氣態污染物被動采樣器的工作原理是什麼

被動式采樣器是基於分子擴散原理或滲透原理，採集溶媒中氣態或蒸汽態污染物的一種采樣儀器.
分子擴散，也稱分子傳質，簡稱擴散，是由於分子的無規則熱運動而形成的物質傳遞現象。
滲透作用（Osmosis）指兩種不同濃度的溶液隔以半透膜（允許溶劑分子通過，不允許溶質分子通過的膜），水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。或水分子從水勢高的一方通過半透膜向水勢低的一方移動的現象。

⑨ 什麼是被動采樣

被動采樣是基於物質化學勢的梯度引起的被檢測分子從環境本體到接收相自由傳質。被動采樣通常分為平衡采樣和動力學(非平衡)采樣兩類。待測物濃度與其在采樣器和環境本體間的分配系數相關,且在兩相中濃度達到平衡,稱為平衡被動采樣器,例如,透析裝置(Dialysis peepers)、半透膜裝置(SPMD)和薄膜擴散平衡(DET)技術。而對於在未達到平衡時,采樣器接收相中待測物的累積隨時間呈線性者,則稱為動力學或非平衡被動采樣器,如極性有機物一體化采樣器(POCIS)、薄膜擴散梯度(DGT)技術和化學捕收器(Chemcatcher)。被動采樣技術可以連續采樣,無需像傳統方法採集大量樣品,大大降低采樣成本;它不受一些影響因素(時間、突發污染事件等)的限制,可以及時地收集污染物信息;它還可以避免因在采樣及轉移過程中污染物形態發生變化而影響分析結果的准確性。