青海湖流域沙柳河下游沉积物中重金属污染风险评价

对青海湖流域沙柳河下游沉积物中As、Cd、Pb、V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn 9种重金属元素的含量进行了分析测定,采用污染系数、富集系数、地累积指数和潜在生态危害指数评估了其污染程度。结果表明：无论在横向还是纵向上,重金属元素含量均低于青海湖土壤背景值;重金属元素污染系数和富集系数均小于2,且大多数样品的值低于1（高于1者多为Cd、Cu、Ni、Zn,且具高值）;地累积指数均为负值（除QB-19中Cd和Cu分别为0.10和0.02）;潜在生态风险因子大多低于30,潜在生态危害指数大多低于70。沙柳河下游沉积物尚未出现重金属污染,具有低的生态风险,但该流域重金属的人为排放确实存在（主要是Cd、Cu、Ni、Zn等）,而且在近代排放更为显著。     

湘江沉积物重金属元素环境地球化学特征

在前人研究的基础上,对湘江干流河道表层沉积物及入湖三角洲地区沉积物中的重金属富集特征、赋存状态等进行了总结;对湘江沉积物中重金属的污染来源进行了分析,湘江沉积物重金属的富集种类主要受流域富集矿产的控制,重金属污染主要是人为活动导致的点源污染集中和高排放引起的;另外,运用Hakanson潜在生态风险指数和地累积指数对湘江沉积物中重金属的潜在生态风险和污染程度进行了评价,结果显示Cd、Pb、As、Zn、Cu、Hg等重金属在湘江沉积物中存在不同程度的污染,其中Cd、Hg、As、Pb、Cu污染严重同时潜在生态危害也大,应引起重视。     

格尔木河表层沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

为了解格尔木河环境现状以及格尔木市开发所带来的影响对格尔木河表层沉积物共计9个采样点的七种重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)的浓度分布特征进行了分析,并利用多元统计方法(因子分析、聚类分析及相关性分析)以及不同的污染和生态风险指标进行综合评价,得出以下结论:格尔木河表层沉积物元素Cd主要来源于人类活动输入,I_(geo)指示元素Cd、Cr在格尔木河下游污染程度达到轻度污染,其它元素无污染,mC_d指示各采样点的污染程度为无～很低,指标PLI指示各采样点的污染程度为低或中等,整个研究区域的PLI_(zone)值为1.06,指示研究区域内沉积物的重金属污染程度中等。单元素的潜在风险指数(E_i)指示重金属生态危害程度均很低,各个采样点的潜在生态风险指数(RI)也指示为低等级,但仍要注意人类活动引起的重金属潜在生态危害尤其是元素Cd的输入。出格尔木市后元素浓度及I_(geo)值均逐渐增高,mC_d、PLI及RI同样有显著的增长趋势,指示格尔木河受格尔木市人类活动的影响。格尔木河中游(格尔木市区段)相对于格尔木河上游及下游整体均表现为低浓度、低污染及低生态风险指示格尔木河河道治理对控制重金属污染、改善河流环境及保护生态环境有重要的意义。     

格尔木河表层沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

为了解格尔木河所反映的环境现状以及格尔木市开发所带来的影响，对格尔木河表层沉积物共计9个采样点的七种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn）的浓度分布特征进行了分析，并利用多元统计方法（因子分析、聚类分析及相关性分析）以及不同的污染和生态风险指标进行综合评价，得出以下结论：格尔木河表层沉积物元素Cd主要来源于人类活动输入，Igeo指示元素Cd、Cr在格尔木河下游污染程度达到轻度污染，其他元素无污染，mCd指示各采样点的污染程度为无-很低，指标PLI指示各采样点的污染程度为低或中等，整个研究区域的PLIzone值为1.06，指示研究区域内沉积物的重金属污染程度中等。单元素的潜在风险指数（Ei）指示重金属生态危害程度均很低，各个采样点的潜在生态风险指数（RI）也指示为低等级，但仍要注意人类活动引起的重金属潜在生态危害，尤其是元素Cd的输入。出格尔木市后元素浓度及Igeo值均逐渐增高，mCd、PLI及RI同样有显著的增长趋势，指示格尔木河受格尔木市人类活动的影响。格尔木河中游（格尔木市区段）相对于格尔木河上游及下游整体均表现为低浓度、低污染及低生态风险，指示格尔木河河道治理对控制重金属污染、改善河流环境及保护生态环境有重要的意义。     

连环湖马圈泡沉积物重金属污染及潜在生态风险

通过对连环湖马圈泡柱状沉积物重金属（Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd）等地球化学指标的分析, 对马圈泡沉积物污染历史进行了讨论。根据元素的变化趋势,结合颗粒组成指标,采用相关分析,富集状况及潜在生态风险评价,并辅以²¹⁰Pb、¹³⁷Cs测年数据,研究了自1937年以来该湖区沉积物重金属元素污染特征、来源、污染历史及污染程度。结果表明,1987年以前各元素含量变化趋势平稳,1987年至今,7种重金属元素含量均明显增加。重金属元素的来源包括自然来源和人为输入。从单向污染系数来看Cu、Ni、Cr、Pb、Zn属于中等污染强度,Mn、Cd达到了强污染程度;从综合污染系数来看,表层重金属元素主要为中等程度的污染。沉积物重金属污染历史与该区经济发展阶段相吻合可为其湖区生态环境的整治与改善提供基础性的数据资料。     

雄安新区土壤地球化学特征及控制因素

研究土壤地球化学分布模式和驱动机制,是区域生态环境评价、土地资源合理开发的重要支撑。本文利用空间分析和多元统计分析方法,利用土壤地球化学调查数据,探讨雄安新区土壤地球化学分布模式及成因。结果表明：研究区土壤元素普遍富集,Cd、Cu、Pb、Zn、Se和Corg呈明显富集,平均值约为河北平原背景值1.16~1.44倍。大部分土壤地球化学元素分布模式受成土母质、地貌类型、风化淋溶作用等控制,高值区主要分布在冲湖积平原区;淋滤径流、蒸发浓缩、工农业生产、土地利用等是影响土壤地球化学分布的重要因素;重金属和养分元素受人为因素影响明显。因子分析共提取8个主因子,F1因子由造岩元素和微量元素组成,代表自然成壤作用;F2因子由重金属元素组成,与污水灌溉、冶炼制造等活动相关;F3因子由CaO、TC、Ge、Ti、SiO₂组成,主要与硅酸盐矿物风化、次生碳酸盐形成等成土过程相关;F4因子由Cl、S、pH组成,主要受淋滤径流、蒸发浓缩作用影响;F5因子由土壤养分元素和植物营养元素组成,主要受农业种植影响;F6因子由B和Sr组成,主要与黏性土壤的物理化学吸附作用有关;F7因子由卤族元素I和Br组成,主要与地表径流过程相关;F8因子由Hg组成,与当地工业生产以及城镇生活排放活动相关。研究结果清晰地反映了研究区土壤元素地球化学分布模式和主控因素,可为区域规划建设、资源环境评价和合理开发保护提供基础资料和重要依据。     

山口红树林湿地沉积物重金属含量及生态风险评价

对广西山口红树林国际重要湿地表层沉积物重金属含量进行测定和分析,并采用单因子指数法和H?kanson的潜在生态风险指数法对重金属的污染特征及潜在生态风险性进行了评价。结果表明:山口红树林湿地表层沉积物6种重金属的平均含量均低于国家海洋沉积物一类标准,总体污染程度为"轻";从潜在生态风险空间分布特征看,2#和10#站位的潜在生态风险指数分别为137. 22和144. 10,为中潜在生态风险,其他站位表现为低潜在生态风险;山口湿地沉积物重金属总体潜在生态风险程度低,各重金属元素的潜在生态风险程度由高到低依次为CdHgPbCrCuZn,其中Cd为主要潜在生态风险因子;统计分析结果表明,Cr、Cu和Zn这3种重金属元素之间具有极正相关性,结合因子分析和实地调查结果推测:Cr、Cu和Zn来源主要是人类活动,养殖排污和生活污水为主要来源。     

戈壁表层沉积物地球化学元素组成及其沉积意义

作为干旱、半干旱区的一类重要荒漠景观,戈壁在中国分布面积较广,其独特的物质组成和沉积特征对解释它的物源和发生过程有重要的意义.本文通过筛分处理对戈壁表层不同粒径沉积物地球化学元素组成进行了分析.结果表明:各类戈壁表层沉积物的主要元素组成特征基本相似,但不同粒级沉积物主要元素的含量略有差异.与UCC的平均化学组成相比,戈壁表层沉积物中主要元素除Si基本与UCC保持一致外,其余各主要元素均在不同程度上表现出了富集和淋失特征,微量元素在两大类型戈壁中随沉积物粒径的变化与主要元素基本一致.在极端干旱的气候条件下戈壁表层沉积物缺少有效的化学风化过程,基本处在未受或较弱的大陆化学风化的初、中级阶段.各个粒级的沉积物在经历侵蚀和风化过程中较好的继承关系表明,戈壁砾石层下伏的细粒沉积层不是外源搬运沉淀,而是局地岩屑通过就地风化和成壤作用形成.     

闽江河口洲滩表层沉积物中多环芳烃的含量、来源和生态风险北大核心CSCD

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)作为典型的持久性有机污染物,广泛存在于环境中。河口湿地的沉积物能吸收和累积环境中的多环芳烃,研究沉积物中多环芳烃的含量、污染水平和来源,对开展河口海岸区保护、环境管理和污染物控制具有重要意义。在福州市闽江河口的塔礁洲、道庆洲、蝙蝠洲和鳝鱼滩布设了23个采样点,于2020年10月18日至20日,采集了表层(0~5 cm深度)沉积物样品,测定了16种多环芳烃类化合物的含量,分析了表层沉积物中多环芳烃的来源、污染水平和生态风险。研究结果表明,闽江河口塔礁洲、道庆洲、蝙蝠洲和鳝鱼滩表层沉积物中多环芳烃总含量的范围为15.85~381.52 ng/g,塔礁洲和道庆洲表层沉积物中多环芳烃的含量明显大于蝙蝠洲和鳝鱼滩;塔礁洲、道庆洲、蝙蝠洲和鳝鱼滩表层沉积物中的多环芳烃以高环数多环芳烃为主,其主要来源于周围工业废水排放、化石燃料燃烧、交通工具尾气排放、农业生物质燃烧,船舶运输过程中的石油泄漏和燃料不完全燃烧是表层沉积物中少量低环数多环芳烃的主要来源;道庆洲表层沉积物被多环芳烃轻微污染;塔礁洲、道庆洲、蝙蝠洲和鳝鱼滩表层沉积物中5种多环芳烃类化合物的含量对周围环境有中等生态风险。     

上海滨岸潮滩沉积物重金属元素的空间分布与累积

对上海滨岸潮滩沉积物重金属元素空间分布格局的系统分析表明,由于受多年来城市工业废水和生活污水沿直排、以及城市汽车尾气和工业粉尘干湿沉降的影响,本区潮滩表层沉积物中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｐｂ等重金属元素的污染程度已相当严重。大型排污口附近滩地、不动力条件较弱的高潮滩部位、以及沉积物亚表层１０～３０ｃｍ深度是重金属累积并形成富集的主要部位,沿岸排污、水动力作用、大型工程活动、早期成岩作用、风暴潮等是影响本     

澜沧江河床沉积物重金属污染评价

河床沉积物是河流水体与泥沙环境中重金属的主要积存载体,能反映水环境的重金属污染状况。本文选取澜沧江为对象,通过对澜沧江干流西藏和云南境内22个河段的河床沉积物重金属测定分析,得到了8种主要的重金属元素(Cr、Mn、Ni、Zn、As、Pb、Cu和Co)的含量,并采用沉积物富集系数法与地质积累指数法分别对所测得沉积物的重金属污染程度进行了评价。结果表明:①澜沧江干流大部分河段污染情况并不明显,但在中游的旧州和功果桥河段,因该区域的地质金属背景值和支流沘江流域铅锌矿开采,地表的重金属元素被雨水冲刷到该河段,导致沉积物重金属富集现象明显,出现了轻度到较强度污染;②澜沧江流域受人为干扰的区域集中于中游与下游,部分河段(功果桥附近)Cu、Pb和Zn等元素呈轻度或偏中度污染;③大坝对河流的阻隔效应使得干流沉积物重金属污染呈现片段化分布,河流沿岸城市化等人类活动对附近河段沉积物重金属污染状况也有较明显的影响。     

黄河下游滩区开封段土壤重金属空间分异规律

对黄河下游滩区开封段及滩外土壤采样48个,按照土壤化学分析方法,对铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)和镉(Cd)5种重金属进行分析,采用单因子污染指数、普通克里格法和相关分析对研究区土壤重金属含量特征、污染状况和分布特征进行了计算。结果表明:①研究区土壤5种重金属Pb、Cr、Hg、As和Cd含量就平均值而言,Cr的平均含量最大,Pb、Hg的平均含量最小。Pb、Cr、Hg、As和Cd4种重金属元素的变异系数在0.13～0.28之间,属于中等变异强度,Hg变异系数较大,Hg的空间差异相对较大;②重金属元素Pb、Cr、Hg、As、Cd之间具有较强的线性关系,可能具有共同来源——水沙输入;③主要污染元素为Hg、As、Pb,其中Pb的污染为中度污染且范围较广,而As和汞Hg构成三级轻度污染。Cr和Cd在各村间变化不大,Cr,Cd没有构成污染,且Cd是全部清洁表现出污染没有积累;④土壤各重金属元素的空间分布特征在研究区内上下段之间分异明显,上段呈清洁状态,中段有少量污染,下段表现出明显富集的分布状态。     

The contribution of gully erosion to total sediment production in a small watershed in Southwest China

Determining the contribution of gully erosion to the total sediment yield is important for enhancing decision-making regarding sediment abatement and soil conservation measures. The dry-hot valley region of the Jinsha River is one of the most intensive areas of gully erosion in China. However, the contribution of gully erosion to total sediment production in this region is unclear. Instead of using the source tracing technique commonly employed in other studies, this study provides a method of rapidly reconstructing historical sediment yields based on the properties of sediment that accumulated in an undrained pond at a small gully watershed outlet. We produced a three-dimensional model in geographical information system software to calculate the volume of each layer of accumulated pond deposits from 2006 to 2011. Moreover, we estimated sheet erosion amounts using the Universal Soil Loss Equation. The results showed that sheet erosion accounted for between 14.28 and 23.39% of the total sediment yield in the watershed in the case that the sediment delivery ratio was 100%. Therefore, gully erosion is the major source of total soil loss in this area, and effective soil measures of gully erosion mitigation are crucial for managing the sediment yield.     

长江上游输沙尺度效应研究

利用长江上游DEM、降雨、土地利用、土壤类型数据库,计算出通用土壤流失方程中代表影响侵蚀产沙的各因子,建立这些因子以及流域面积与长江上游268个水文站以上流域输沙模数回归关系,探讨上游侵蚀输沙的尺度效应。结果显示长江上游输沙模数与流域面积之间呈负幂函数单元回归关系,而且这一关系主要产生于降雨侵蚀力因子和土壤可蚀性因子随流域面积的变化。长江上游输沙模数随流域面积增大而降低主要发生在大约1×10⁴~1.58×10⁵km²之间。在考虑了影响侵蚀产沙因子对输沙模数的作用后,输沙模数与流域面积之间呈正幂函数相关,反映出上游输沙近源沉积的特征。分析还发现长江上游各主要支流输沙模数变化与流域尺度大小的关系和原因有明显不同。     

风力侵蚀对无定河流域产沙作用定量分析

本文利用无定河的水文泥沙观测日值资料和该流域内及周围气象站气象观测月值资料,通过流域的水沙关系与各年风蚀气候因子,估计了风力作用对无定河流域产沙的贡献量。结果揭示出:在风沙区,由于水力的搬运作用仍然决定了流域输沙量的大小,所以风力作用产生的输沙模数很小,在总输沙量中只占约1/4;风力作用增加输沙量比例最大的地区是穿过风沙区和丘陵沟壑区交界区,既有活跃的风沙活动又有强烈的黄土水蚀,风力和水力形成强耦合侵蚀搬运作用的干流上游,占输沙量的1/3以上;位于靠近风沙区并有片沙分布的黄土丘陵沟壑区的流域,风蚀产沙占流域输沙量的比例约为1/10;在黄土丘陵沟壑区,相对强烈的水力侵蚀,风力作用对产沙影响较小。整个无定河流域风力作用产生的输沙量包括入河风沙、降尘以及风力与水力的耦合侵蚀搬运作用可能增加的泥沙,接近流域总输沙量的1/6。     

海河流域产沙模数尺度效应的空间分异

基于流域完整性、地形的相似性,将整个海河流域分为9 个分区,分析了各分区产沙模数的尺度效应。结果表明,在双对数坐标系上,产沙模数与流域面积的关系呈现出3 种类型：① 线性负相关,即产沙模数随流域面积的增大而减小;② 无显著相关,即产沙模数随流域面积的增大基本保持不变;③ 线性正相关,即产沙模数随流域面积的增大而增大。从地形、分区的位置以及土地利用状况方面对所有分区产沙模数的尺度效应进行分析,并对1000 km²标准面积下产沙模数进行校正。基于校正后的数据,利用ArcGIS 的Kriging 空间插值法,绘制了校正后的产沙模数图。校正结果显示,流域侵蚀模数的空间分布总体表现为自西向东逐渐减小的趋势,这与流域地形的总体变化趋势是一致的。流域西部以山地为主,因而侵蚀强度大,产沙模数高;东部以平原为主,是泥沙的淤积区域,因而产沙模数低。最后,对图中产沙模数的高值区域,从气候、植被和侵蚀作用力3 个方面进行了成因分析。     

黄河头道拐—潼关区间植被恢复及其对水沙过程影响

黄河头道拐—潼关区间是黄河泥沙的主要来源区,也是中国植被恢复最快的地区。植被的快速恢复对径流和输沙过程产生了深远影响。本文基于250 m分辨率的归一化植被指数数据（MOD13Q1 NDVI）,使用统计分析和趋势分析技术,分析了头道拐—潼关区间不同景观单元植被恢复特点、影响因素以及其对水沙过程的影响,并对头道拐—潼关区间植被未来发展趋势进行了预测。研究结果显示：头道拐—潼关区间82.87%区域的植被呈显著增加趋势（p < 0.05）,且植被恢复速度最快的区域为半湿润的黄土丘陵沟壑区,坡度和降水量在不同景观单元下对植被恢复的影响不同。随着降水量的增加,头道拐—潼关区间NDVI和年降水量的相关性降低。在植被恢复背景下,黄河中游主要河流径流的主要影响因素仍然是降水量,输沙量同时受到降水量和植被恢复的影响,含沙量与NDVI呈现出较强的负相关关系,而与降水量的相关性较弱。随着植被覆盖度的增加,流域土壤侵蚀量降低,河流输沙量也呈降低趋势,土壤侵蚀量对河流输沙量的贡献率变化于39%~88%之间。基于植被恢复潜力和恢复速度,本文预测头道拐—潼关区间2020年、2030年、2040年以及2050年的NDVI平均值将分别达到0.68、0.75、0.79以及0.80。     

黄河沙漠宽谷段水沙变化特征及驱动因素

根据定位观测、第一次全国水利普查、遥感影像解译的数据,利用MWP、双累计曲线、水土保持分析法、数学模拟等方法,分析了黄河上游水沙变化特征,评估了多元驱动因素对2000-2012年黄河下河沿-头道拐沙漠宽谷段水沙变化的贡献率。结果表明:与20世纪70年代以前的基准期相比,2000年以来径流量、输沙量同步减少,水沙关系也发生变化,单位径流量的输沙量明显减少;沙漠宽谷段径流量减幅沿程不断增加而输沙量减幅沿程变化不大,水沙年内分配较基准期发生倒置,来沙系数不断减小;灌区引水引沙、水土保持措施、水库拦沙、支流来水来沙、水库调蓄及河道冲淤是沙漠宽谷段水沙变化的主要影响因子;经济社会发展用水对沙漠宽谷段径流量减少的作用最大,贡献率为81%,其次是水库蓄泄量,占15%以上;水库拦沙对头道拐输沙量减少的贡献率最大,占41%,其次是支流水土保持措施,贡献率约占13%,入黄风沙减少的贡献率并不大,约为6%,而河道淤积量、灌区引沙量较基准期都是减少的,贡献率分别约为-41%和-8%;近10多年来降雨等自然因素对水沙变化的作用相对不大,起主要作用的是水库运用、水土保持、经济社会发展等人类活动因素。     

基于SWAT模型的大伙房水库汇水区农业非点源污染空间特性研究

应用SWAT模型对辽宁省大伙房水库汇水区农业非点源污染进行了模拟,利用2006~2009年的水文和水质监测数据对模型进行率定与验证。研究结果表明:研究区泥沙坡面产量为15.40×104t,属于微度侵蚀,其中耕地的土壤侵蚀模数最高,为475.84 t/(km2.a),疏林地次之,灌林地、有林地的土壤侵蚀模数较小;汇水区农业非点源氮、磷产生量分别为1 248.83 t和102.88 t;不同土地利用类型氮、磷的产生量差异较大,耕地远远高于林地等其他类型。总体上,流域农业非点源污染的产生量浑河流域高于苏子河流域,社河流域最小,且河流上游地区高于下游。研究结果揭示了研究区农业非点源污染空间分布特性,可以为水土保持和非点源污染防治提供基础支持。