磁县—大名断裂带西段晚更新世以来活动性研究

1830年河北磁县M7^1/2地震发生于磁县—大名断裂带西段, 该断裂地震破裂和活动性的研究受到地震研究者关注。前人研究着眼于1830年磁县大地震的地表破裂, 本文的研究重点是磁县—大名断裂带西段晚更新世以来的断层活动性。应用卫片、 航片解译和野外地震地质调查等方法开展研究, 重要地点进行探槽开挖或野外地质剖面剥落以及采样测年, 确定了断层各段落破裂事件的发生年代。该断裂西段分为3个断层段落: F₂为磁县—峰峰段落, F₃为东田井村—陶泉乡段落, F₄为韩家沟村—甘泉村段落。F₂断层段大部分隐伏, 为早中更新世断层。F₃断层段东端在东田井村南断错距今22 ka地层, 为晚更新世活动断层; F₃断层段在鼓山南山村一带为全新世断层, 从张家楼村到陶泉乡为推测全新世活动断层。F₄断层段为全新世断层。F₄断层段全部位于基岩山区, 可见多处基岩断面、 地震沟槽及断层眉脊等断层破裂; 一些破裂面发育地衣丽石黄衣[Xanthoria elegans (Link.) Th. Fr.], 使用地衣测年方法确定这些破裂面为1830年磁县大地震地表地震遗迹。磁县—大名断裂带终止于F₄西端。综合分析断裂带各个分段的破裂事件, 得到磁县—大名断裂带西段活动事件时空分布, 估计磁县—大名断裂带西段的晚更新世地震复发周期在6000年左右。     

太湖底泥悬浮中营养盐释放的波浪水槽试验

波浪水槽中研究了小波掀沙(波高8.77cm,波周期0.8s)和大波掀沙(波高12.31cm和13.29cm,波周期1.0s)对太湖沉积物悬浮及N、P营养盐释放的作用规律.结果显示:小波掀沙时,底泥并未发生大量悬浮,SS浓度最高时仅13.6mg/L;大波掀沙时,底泥大规模悬浮,SS浓度最高达达245.2mg/L水体悬浮物、营养盐浓度变化滞后波高变化1h以上.当波高改变1h后,水体悬浮物、N、P营养盐浓度才改变到相应的平衡浓度.除总磷浓度显著提高外,小波掀沙对水体N、P浓度的影响很小,大波掀沙则显著提高了水体总氮、总溶解氮、总磷、总溶解磷、氨氮(NH4 -N)、溶解性活性磷(SRP),其中NH4 -N、SRP最大增幅达30％和20％.小波和大波掀沙过程中,水体溶解氧浓度均持续增加,掀沙2h后增高2mg/L,溶解性有机碳持续下降,2h后下降33％-51％.试验结果表明,掀沙过程中水体充氧及颗粒物的絮凝、吸附作用可能是限制NH4 -N、SRP浓度增高的重要因素之一.     

湖泊底泥疏浚环境效应:Ⅱ.内源氮释放控制作用

通过为期一年的疏浚模拟试验,在试验室培养疏浚与对照柱样研究了底泥疏浚对内源氮释放的控制效果.研究结果发现,疏浚表层30cm能够有效的消减沉积物中有机质含量与孔隙水中NH4+含量.在一年的试验周期内,疏浚和对照柱沉积物-水界面的NH4+通量分别为5.3至18.6mg/(m2·d)与-9.4至67.5mg/(m2·d),疏浚柱沉积物-水界面的NH4+通量总体上低于未疏浚对照的通量,尤其是在温度较高的月份,从2006年5-12月疏浚柱沉积物-水界面NH4+释放通量显著低于未疏浚对照柱,疏浚沉积物的NH4+的释放潜力低于未疏浚对照沉积物.研究结果表明,在外源得到有效控制的前提下,底泥疏浚是消减研究区内源氮负荷有效的技术手段.     

云南滇池和抚仙湖沉积物-水界面营养盐通量及氧气对其的影响

采用间隙水连续采集法考察滇池和抚仙湖沉积物-水界面营养盐通量,并比较在氧气缺乏及氧气充足条件下界面的氮磷行为.结果表明,滇池草海沉积物-水界面营养盐通量显著高于滇池湖心及抚仙湖.对云南滇池及抚仙湖沉积物进行好氧和厌氧处理对照比较,结果显示,好氧组上覆水pH显著大于厌氧组,而间隙水pH在两处理组之间差异不显著;这可能与厌氧呼吸途径过程中产生酸性物质有关;而在两种处理条件下,间隙水均处于厌氧状态.较好氧条件而言,厌氧条件下间隙水磷和铵氮浓度的增加,与有机质矿化增强有关;而间隙水磷还可能受FeOOH-P模型控制.由分子扩散模型计算获得的界面磷或者铵氮扩散通量均高于表观通量,而且好氧条件下的扩散通量与表观通量之间的差异较厌氧条件下的大;这表明两种营养盐均存在释放潜力,但这种潜力的发挥受氧气的影响.较好氧条件而言,厌氧条件下使用分子扩散模型得到的界面营养盐扩散通量更接近于表观通量.     

长江中下游典型湿地沉积物-水界面硝酸盐异养还原过程

反硝化(Denitrification,DNF)和硝酸盐异化还原为氨(Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonium,DNRA)是硝酸盐异养还原的2个主要途径.反硝化被认为是彻底去除水体氮负荷的主要过程;而硝酸盐异化还原为氨则将水体中的硝态氮转化为氨氮.2个过程均以硝酸盐为电子受体,并存在相互竞争关系.这2个过程的研究对理解湿地氮转化以及指导湿地氮污染修复具有重要意义.运用无扰动沉积物柱样流动培养、15NO-3-N同位素示踪实验,并采用氨氧化-膜接口质谱仪联用(OX/MIMS)测定氨氮同位素产物的方法,对鄱阳湖碟形湖湿地、巢湖重污染河流湿地、巢湖重污染湖泊湿地3种类型湿地沉积物-水界面的硝酸盐异养还原过程进行研究,结果表明存在显著差异.3种类型湿地DNF速率的范围为(6.36±2.57)~(99.98±14.05)μmol/(m2·h),DNRA速率的范围为(0.51±0.45)~(79.82±6.08)μmol/(m2·h).在3种类型湿地中,随着氮污染程度加重,DNF和DNRA速率均显著增加,且DNRA过程在总的硝态氮异养还原中所占的比重不断增大,说明较高的硝酸盐负荷、较高的沉积物有机质含量更有利于DNRA过程的竞争.而对反硝化方式的进一步研究发现,巢湖重污染河流、湖泊湿地主要以非耦合反硝化为主导过程,而鄱阳湖碟形湖湿地则更倾向于以硝化过程耦合控制的反硝化为主.     

鄱阳湖周溪湾沉积物中有机氯农药和多环芳烃的垂直分布特征

通过分析鄱阳湖周溪湾柱状沉积物中有机氯农药(OCPs)和多环芳烃(PAHs)的垂直分布特征,初步探讨该区OCPs和PAHs的污染历史.结果表明,周溪湾柱状样中OCPs总含量范围在40.4~174.1 ng/g(dw)之间,六六六(HCHs)是其主要影响的化合物(16.5~153.6 ng/g(dw)),其次为氯丹类(Chlordanes)和滴滴涕类(DDTs),含量分别为3.4~44.0和1.0~33.4 ng/g(dw).垂直分布特征显示:沉积相上OCPs的残留量比实际使用情况向后推迟10~20年,1950s 1990s OCPs曾被大量使用,到2000年左右在沉积物残留上达到顶峰,随后残留量逐渐降低;而近20年来,该区已经鲜有新的HCHs、Chlordanes以及DDTs输入.PAHs总含量范围为41.3~384 ng/g(dw),芘和菲的含量最高,分别为17.1~67.1和2.68~139 ng/g(dw).垂直分布特征显示,1972年以前,PAHs总含量变幅不大,然而近10年来PAHs的排放量急剧上升.此外,自20世纪末开始,周溪湾区域PAHs的主要来源由以前的煤燃烧释放转化为交通污染排放,并伴随有石油泄漏情况.     

城市土地利用变化的不透水面覆盖度检测方法

通过分析城市中不透水面数量和分布的变化与城市土地利用变化之间的对应关系, 综合中、高分辨率遥感数据各自的优势, 运用CART算法进行城市不透水面覆盖度(ISP)遥感估算, 基于ISP制图结果对城市土地利用变化进行检测。以山东省泰安市为例开展实验研究, 结果表明, 与传统的变化检测方法相比, 基于ISP的变化检测方法, 不仅能够反映土地利用类型转换的潜在信息, 而且可以灵活地量化定义和解释城市用地变化情况。这种方法为城市土地利用变化信息的提取和分析提供了一种新的思路, 可以作为现有变化检测方法的有益补充。