1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
课题意义:本文报道了南京珍珠泉中冒出气泡的气体主要组成成分,在对南京珍珠泉气泡成分分析的基础之上,对气泡中各组分的来源进行阐述,并讨论珍珠泉形成机制,从而从根本上科学的解释了这一奇妙现象,以及对珍珠泉的相关保护起到启示作用,为珍珠泉形成原因以及菌落特征等相关研究提供理论依据。
国内外研究概况:
珍珠泉因其泉水如串珠珠状涌出而得名,其中包括济南珍珠泉、安阳珍珠泉、南京珍珠泉等,都是得天独厚的旅游资源。南京珍珠泉(32.13n, 118.66e)位于南京市浦口定山西南麓,如图1所示。珍珠泉源头,泉水如成串珍珠从石缝中涌出,且泉水一年四季不断随机产生珍珠状的小气泡,故名珍珠泉,又有喜客泉、晴雨泉之美誉。一直以来,南京珍珠泉形成机制以及珍珠泉中气泡成分和来源都是不解之谜,没有详细和完整的报道。但对于温泉气体成分分析,国内外多名学者针对不同温泉,利用不同的分析方法和仪器,进行了彻底研究分析,其研究结果对本文有较大的参考价值。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标和关键问题:通过对采集的珍珠泉气泡、珍珠泉的空气,以及珍珠泉水进行分析,对珍珠泉中气泡内的气体成分进行半定量、定性分析,重点是结合气体地球化学、地质学等相关知识,解释珍珠泉气泡气体成分的主要来源,讨论珍珠泉形成机制。
研究内容:
本研究将对南京珍珠泉进行较完整的野外考察,通过对珍珠泉的地形、地貌、物理性质等多方面的考察。同时采集新鲜气样,水样带回实验室进行分析。其中利用气相色谱仪,对采集新鲜的南京珍珠泉泉眼处冒出的气泡中气体样品,以及南京珍珠泉处的空气进行定性分析,同时通过对比当地空气成分,以及标准大气各组分含量的差异,分析南京珍珠泉中气泡气体成分的主要来源。此外,还利用icp测定南京珍珠泉泉眼处的泉水化学特征,通过对水中金属元素的分析,进一步解释气泡中各组分气体的来源,讨论珍珠泉形成机制。
3. 研究的方法与方案
研究方法:本实验将通过野外实地考察和室内样品测定两个方面,并结合气体地球化学、地质学等相关知识,以及收集查阅温泉气体等相关研究,提出猜想。并利用气相色谱仪、icp等仪器对采集的气样、水样进行多次分析,验证猜想。最后,通过阅读大量文献,初步分析气泡中各组分的来源,讨论珍珠泉形成机制。
技术路线:本次实验将分为三个方面,第一个方面为野外实地考察和样品采集;第二个方面则为样品测定和分析;第三个方面则为结合相关文献,对结果进行分析讨论
一:野外实地考察和样品收集
4. 研究创新点
1.本次研究主要涉及的知识属于气体化学,地质学等相关知识,与本专业相差甚远。本人和指导老师对此都是陌生的,是一次共同学习和进步的机会
2.针对南京珍珠泉气泡成分,现在缺乏理论资料,没有相关报道。本次研究将对南京珍珠泉的气泡成分进行定性、定量分析,为其之后的相关研究提供理论依据。
5. 研究计划与进展
研究计划和预期进展
2017.9-2017.11确定毕业设计题目,研究主要内容
2017.11-2017.12查阅资料,确定采样位置,完成装置设计,材料准备;
