铬在包气带的垂直污染机理研究

通过铬在包气带的垂直渗滤试验探讨了铬对地下水污染的机制，认识到地下水铬污染的主要途径是通过包气带渗入，铬在包气带中的垂直迁移性好，铬进入含水层后，在水动力条件及浓度的影响下，可发生运移—弥散作用，造成大面积地下水污染，严重影响生态环境。     

硫对地球表层生态系统中镉迁移转化影响的研究进展:以土壤-植物系统为例

硫作为植物体内蛋白质、多种酶和其他生理活性物质的重要组成成分,具有不可替代性,是作物生长必需营养元素。由于硫元素的化学特征及其特殊的生理功能,使得硫在地表生态系统的迁移转化过程中与重金属元素镉的生态环境效应产生一定的耦合作用,并直接或间接影响镉在土壤-植物系统中的迁移和累积。在一定土壤环境条件下,硫通过价态变化直接与重金属元素镉发生作用,影响镉的生物有效性; 另外,硫可通过影响植物根表铁锰胶膜的形成改变镉在土壤中的迁移性; 其次,借助植物体内有机硫化合物的合成间接影响镉在植物体内不同部位的迁移与积累。目前硫对土壤-植物系统中镉迁移积累影响的研究结果不尽一致,两种元素的相互作用存在多向性和复杂性,这可能与土壤环境条件、植物根际微域差异等因素有关,且相关综述性的工作较少。因此,本研究综合国内外相关研究,介绍了硫与镉在土壤-植物系统中的交互作用,并分析了硫影响下镉在土壤-植物系统中迁移累积的相关机制及成因,为硫素及其化合物应用于重金属镉污染农用地土壤的治理及其安全利用提供参考。      

一种用于突发性场地污染模拟的解析模型

为了及时有效地应对各种突发性环境污染事故,有必要开发一种简单实用、适于各类型污染物的场地污染数学模型。通过污染事故发生后污染物在包气带、饱和带迁移转化的概化,建立了污染物运移的自由入渗模型以及降雨入渗模型并给出各自相应的解析解。无降雨时,考虑污染物在重力作用下随包气带向下渗透的作用,建立一维垂直入渗模型。有降雨时,考虑污染场地(包气带)中污染物迁移和转化的对流作用、扩散作用及挥发、生物降解、吸附、根系吸收等作用,建立包气带剖面二维溶质运移模型和饱和带平面二维溶质运移数学模型。建模过程中,假定降雨量的平均分布及土壤质地、水力参数以及有机物成分、种类均相同,同时假定污染物与多孔介质间的作用为线性吸附,植物根系对污染物的吸附遵循一级动力学。基于模型的解析解,实现案例的模拟计算。模拟结果表明:该模型具有适用范围广、模拟高效快捷等优点,能够较准确预测污染发生后污染物在土壤中的动向、到达饱和带的时间以及饱和带中污染物的迁移情况。     

奎屯河流域包气带盐分分布特征与影响因素

通过对奎屯河流域包气带土壤取样分析，探讨了土壤包气带的盐分分布特征和影响因素。结果表明，在水平方向上，由南至北，表土含盐量逐渐增大。在垂直方向上，在地下水位埋藏较浅的细土平原及冲积平原区，包气带含盐量随深度增加逐渐减小；在人工耕地洪泛冲积平原、细土平原则呈随深度的增加而增加的趋势；包气带岩性结构较单一且潜水位埋藏比较深的地区，包气带含盐量随深度增加而出现微小波动。分析结果显示：地形、地貌和潜水位埋深是影响该区包气带盐分分布的主控因素，而人为的大面积灌溉又加速了积盐的过程。     

非饱和带轻非水相液体污染研究进展

通过对近年来轻非水相液体在非饱和带的污染机理、毛细压力-饱和度-相对渗透系数关系以及数学模拟的分析,总结了在三相流模拟过程中主要参数及物理过程的研究方法以及近年来研究非饱和带轻非水相液体污染的各种数学模型,论述了各种方法的优点和不足,提出需进一步研究解决滞后现象对油分布的影响;三相同时流动时气相对其他两相的影响;非等温条件下轻非水相液体进入包气带的污染迁移机理;开展原位实验研究复杂条件下的轻非水相液体污染迁移问题。     

原子吸收法测定矿泉水的镉元素

镉及其化合物均为有毒物质，能够在人体的软组织中积累。过量积累时会引起心力衰竭、动脉血管硬化和高血压等多种疾病。因此，饮用天然矿泉水国家标准对镉含量规定了限值。     

哈市工业污染与地下水硬度升高关系

极硬水区分布于松花江漫滩和阿什河漫滩，漫滩包气带组合以黏性土和砂土为主。包气带厚一般4m左右，其中黏性土厚2m左右。地下水位埋深4m左右，极易遭受污染。     

山东小清河河床底质对污染物迁移影响浅析

山东小清河发源于济南市南部山区，数十条支流穿过市区，向北汇入其干流.整个济南市的污废水通过遍布市区的支流排入小清河，导致小清河严重污染，丧失自净能力.被污染的小清河水以侧渗、灌溉等方式，通过土壤、包气带，污染浅层地下水，进而对周围居民生存健康造成威胁.研究表明，小清河淤泥底质及浅层土壤对重金属向地下水的扩散、迁移具有重要的“屏蔽”作用.因此，小清河流域水环境污染防治的关键在源头.现阶段，河床内淤泥底质不宜破坏，重金属含量较高的土壤不宜种植食用农作物.     

地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展

在地表水－地下水作用带内，水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水－地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程，并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此，精细刻画地表水－地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响，地 表 水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂，研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生
物化学过程有机整合在一起，能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理，预测其发展趋势，可 为 研 究 地 表水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。      

氨基三乙酸对污染土壤中镉活化迁移的影响

为了探究氨基三乙酸（ＮＴＡ）对污染土壤中镉活化迁移的影 响，采用批实验研究了淋洗前后镉形态的变化、土壤有机质含量的变化以及镉的活化量与 ＮＴＡ 浓度和ｐＨ 值的关系。通过傅立叶红外光谱仪（ＦＴＩＲ）分析了淋洗前后土壤颗粒官能团的组成，并采用ＳＥＭ 对淋洗前后土壤颗粒表面进行了表征。结果表明镉的活化量主要受到 ＮＴＡ 浓度和淋洗液ｐＨ 值的影响。一方面镉的活化量随着 ＮＴＡ 的输入浓度增大而增大，且与土壤实际结合 ＮＴＡ 量变化趋势一致，土壤颗粒由淋洗前的羟基官能团变为淋洗后的酯基官能团，进而降低了土壤颗粒对镉的固定；另一方面淋洗过程中通过 Ｈ＋ 与镉之间的交换反应，导致镉的活化，同时交换反应消耗质子会使得淋洗液ｐＨ 值升高，在较高的ｐＨ 值条件下镉会形成 Ｃｄ（ＯＨ）２ 沉淀而被部分固定。      

天然气机理类型及其分布

从天然气成因机理和成藏机理两个方面对天然气类型进行划分,天然气成因机理分为有机成因气和无机成因气;天然气成藏机理分为煤层气、页岩气、水溶气、根缘气(深盆气)、常规气以及气体水合物等。在天然气分类基础上,认为天然气在运聚过程中存在天然气成因机理和成藏机理两种序列关系,不同的天然气机理类型之间存在着过渡关系,两种机理分类不是孤立的而是相互联系的,具体运用到前陆盆地与裂谷盆地中,提出了前陆盆地与裂谷盆地的气藏可能分布模式。     

断裂对沿不整合面侧向运移油气的聚集作用

为了研究断裂和不整合面配合在油气成藏与分布中的作用,在断裂和不整合面内部结构及输导油气特征基础上,采用断裂与沿不整合运移油气之间关系分析的方法,分析断裂沿不整合面侧向运移油气的聚集作用.结果表明:输导断裂对沿不整合面侧向运移油气的输导作用主要表现:改变运移路径和同层或跨层侧向连接输导作用.封闭断裂对沿不整合面侧向运移油气的聚集作用主要表现:形成断层遮挡型油气藏和反向断裂较顺向断裂更易形成油气藏.该研究为断裂沿不整合面侧向运移聚集的油气勘探开发提供指导.     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩不整合带的结构

塔中地区中上奥陶统与下奥陶统之间发育碳酸盐岩不整合,不整合带是溶解作用发生的有利地带,可以作为烃类运移通道或油气聚集的场所。应用地质和地球物理方法对塔中地区奥陶系碳酸盐岩不整合进行了研究。塔中地区奥陶系碳酸盐岩不整合输导体在流体运动特点上不整合面上、下分属于两个不同的流体流动场,不整合面下,流动孔隙主要由孔洞缝孔隙体系构成,因此,流体的运动属于复杂介质条件下的流体运动,而不整合面上的层状渗透性体大多数情况下属于孔隙型介质,流体在其中的流动通常可以用达西定律加以描述。因此,不整合输导体中,流体从不整合面下向不整合面上运动,在流型上必然发生明显转换,这种转换对烃类的聚集是非常重要的。     

断裂在贝尔凹陷油运聚成藏中作用

为研究断裂在贝尔凹陷油运聚成藏中的作用,通过油藏解剖分析油藏与断裂之间空间匹配关系.结果表明:贝尔凹陷油藏从基岩至大磨拐河组皆有分布,主要为断层油藏和受断层控制的基岩潜山油藏,平面上主要分布在与断裂活动有关的凹间隆、洼中隆、斜坡断阶带上.贝尔凹陷主要发育早期伸展、中期走滑和晚期反转(或长期发育)3种类型断裂,断裂对贝尔凹陷油运聚成藏主要起3方面控制作用:(1)长期发育断裂为南一段源岩生成油向大磨拐河组运移提供输导通道,早期伸展断裂错断使源储侧接,南一段源岩生成的油向基岩、铜钵庙组和南屯组储层侧向运移;(2)早期伸展断裂为基岩、铜钵庙组和南屯组油聚集提供遮挡条件;(3)断裂活动为不同层位油聚集提供构造背景.在贝尔凹陷断裂控藏有早期伸展断裂遮挡油聚集成藏和长期发育断裂输导油聚集成藏2种模式.     

断裂密集带在油运聚成藏中的作用——以三肇凹陷和尚2井区块扶杨油层为例

为研究三肇凹陷和尚2井区块扶杨油层油气成藏规律,采用断裂密集带与油气分布叠合的方法,分析断裂密集带在油气成藏分布中的作用.结果表明:三肇凹陷扶杨油层发育35条断裂密集带,尚2井区块扶杨油层发育9条断裂密集带;油主要分布在断裂密集带两侧,少量分布在断裂密集带内部.断裂密集带对油运移的控制作用表现在2方面:(1)断裂密集带边界断裂为油输导断裂;(2)断裂密集带不利于油横穿其侧向运移,但可沿其侧向运移.断裂密集带对油聚集的控制作用表现在2方面:(1)断裂密集带两侧的地垒和断阶构造是油聚集的有利部位;(2)断裂密集带内部的背形构造也是油聚集的有利部位.     

Evolution of Hydrodynamic Field, Oil-Gas Migration and Accumulation in Songliao Basin, China

The oil-gas migration and accumulation in the Songliao Basin were analyzed in the view of fluid dynamics by the authors. The key point of fluid dynamics is hydrodynamics. Oil-gas migration and accumulation are related closely with formation and evolution of hydrodynamic field. Based on abundant data, initial formation pressure and other parameters, such as water head were studied. They can be used to understand the present distribution of hydrodynamic field and its hydrochemical features. Generally, the hydrodynamic field in the basin is obviously asymmetrical. In its north and east part, there are the areas of centripetal flow caused by topographic relief when meteoric water permeate downwards. Its south part is an evaporation-concentration area. The central depression is an area of centrifugal flow driven by sediment compaction and its cross-formational flow area. Only at the basin margin and in the local uplifted and denudated area are the meteoric water permeating downwards areas. The centrifugal flow driven by sediment compaction is the main dynamic factor that induces oil-gas migration and accumulation and its formation period corresponding to the main stage of oil-gas migration and accumulation. Moreover, the evolution of hydrodynamic field has the cyclic property, which results in phased oil-gas migration by stages, and further dominates the terraced annular oil and gas distribution, concentric with their corresponding sags.     

珠江口盆地CO2分布特征与成藏机制浅析

珠江口盆地多个凹陷均有钻井钻遇CO₂气体, 个别井钻遇的CO₂体积分数高达90%以上, 这些CO₂气体直接驱替了早期油藏或影响了油气充注规模, 增加了勘探风险。运用钻井数据、地球化学分析数据、重磁研究结果, 通过分析CO₂分布特征, 总结CO₂分布与断裂、火成岩的关系, 明确CO₂分布的主控因素, 预测珠江口盆地高CO₂风险带的分布。研究表明: 珠江口盆地对油气成藏有影响的CO₂主要为无机幔源成因, 受区域盖层和储层的控制, CO₂主要分布在上渐新统到下中新统地层及以下地层, 向上CO₂逐渐减少, 同时无机幔源CO₂分布明显受控于断裂体系, 与基底断裂和火成岩体具有较好的对应关系。无机CO₂气源主要为幔源岩浆的脱气作用, 垂向运移主要受不同级别断裂控制, 尤其该区深大断裂和基底长期活动断裂起到了很大作用, 因此幔源岩浆活动与断裂体系是CO₂汇聚的主控因素。由于珠江口盆地不同凹陷结构差异的影响, 幔源CO₂运聚成藏机制可概括为两类: 一是在北部坳陷带, 地壳厚度大, CO₂沿着深大断裂逐级向中上地壳运移形成"中转站", 然后在基底断裂的沟通下向浅层运移成藏; 二是在珠二坳陷, 由于地壳减薄作用, 并且发育拆离体系, 幔源岩浆首先到达拆离面, 脱出的CO₂沿着拆离面运移, 当遇到深切至拆离面的断裂后继续向浅层运移成藏。基于以上分析并结合运聚条件预测出珠江口盆地分布着7个高CO₂风险带, 这7个高CO₂风险带均位于深大断裂带附近, 并且周边火成岩较为发育。      

Experimental study on the moving characteristics of fine grains in wide grading unconsolidated soil under heavy rainfall

The initiation mechanism of debris flow is regarded as the key step in understanding the debris-flow processes of occurrence, development and damage. Moreover, migration, accumulation and blocking effects of fine particles in soil will lead to soil failure and then develop into debris flow. Based on this hypothesis and considering the three factors of slope gradient, rainfall duration and rainfall intensity, 16 flume experiments were designed using the method of orthogonal design and completed in a laboratory. Particle composition changes in slope toe, volumetric water content, fine particle movement characteristics and soil failure mechanism were analyzed and understood as follows: the soil has complex, random and unstable structures, which causes remarkable pore characteristics of poor connectivity, non-uniformity and easy variation. The major factors that influence fine particle migration are rainfall intensity and slope. Rainfall intensity dominates particle movement, whereby high intensity rainfall induces a large number of mass movement and sharp fluctuation, causing more fine particles to accumulate at the steep slope toe. The slope toe plays an important role in water collection and fine particle accumulation. Both fine particle migration and coarse particle movement appears similar fluctuation. Fine particle migration is interrupted in unconnected pores, causing pore blockage and fine particle accumulation, which then leads to the formation of a weak layer and further soil failure or collapses. Fine particle movement also causes debris flow formation in two ways: movement on the soil surface and migration inside the soil. The results verify the hypothesis that the function of fine particle migration in soil failure process is conducive for further understanding the formation mechanism of soil failure and debris flow initiation.     

克拉通盆地盆缘致密气藏封堵模式: 以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区盒1段为例

克拉通盆地大面积致密砂岩气藏边界带上的气水分布往往远比盆地内部复杂, 圈闭类型多样, 气藏上倾方向封堵模式尚存在争议。本研究以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区二叠系盒1段气藏为例, 对比分析不同区带典型河道砂体厚度、岩相组合、砂体叠置关系、储层物性及横向宏观非均质性等多因素差异分布特征及其对气藏分布的控制作用, 最终建立杭锦旗地区不同构造带内盒1段气藏封堵模式。研究表明, 研究区自西向东发育3种河道沉积模式, 分别是西部缓坡区浅水辫状河模式、中部陡坡区冲积扇-辫状河模式、东部深水道模式, 3种沉积模式控制了河道上倾方向储层宏观非均质性差异, 这种宏观非均质性变化是研究区致密砂岩气藏上倾方向封堵的主控因素。根据研究区上倾方向储层变化与圈闭类型关系, 划分了3种天然气封堵模式: 西部缓坡区岩性封堵模式、中部陡坡区地层-岩性封堵模式、东部岩性-构造过渡封堵模式。3种天然气封堵模式构成了鄂北盆缘盒1段大面积天然气连续成藏区的边界, 同时控制了不同类型圈闭分布与天然气富集。