砷污染生态效应及水土体系中砷的治理对策研究

针对土壤砷污染严重的环境问题，通过分析砷的环境分布及砷化合物的主要环境性质，探讨了砷的土壤环境容量、土壤中的行为及砷对作物生态效应等问题，进一步研究了土壤砷的来源和存在形态、土壤中砷污染对农作物生长发育的影响及在作物体内的累积规律，提出了严禁随意排放、控制含砷农药使用量以及施加石灰固定土壤中砷的防治措施。     

石油污染物的微生物降解

从炼油厂污水池底泥中富集、驯化、分离、筛选,得到4种优势石油降解菌。采用摇床培养,研究了各优势菌和混合菌对石油烃的降解性能。结果表明:4种菌和混合菌20 d可将初始质量浓度为10000 mg/L的石油烃依次降解90.8%、88.9%、57.8%、49.8%、91.2%;培养液中石油烃的半衰期依次为5.5、6、15、19、5 d。初步鉴定4种菌分别属:节细菌(Arthrobacter sp.)、芽胞杆菌(Bacillus sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)。     

保定平原区地下水生态水位阈值的探讨

地下水具有重要的生态价值,地下水生态系统中的地下水位、水质和包气带含水率与含盐量的变化驱动着表生生态格局的演变,但目前对各变量的生态阈值研究尚处于起步阶段,理论与方法体系还不完善。以保定平原区为例,采用地下水位及地下水生态环境的历史回归法、GIS法、差分网格计算法等方法,从时空角度分析了地下水位变化的驱动力以及生态效应,在此基础上确定不同水文地质单元的生态水位阈值。研究表明:（1）20世纪50—60年代,研究区依赖于地下水的生态格局基本维持着天然状态;1959—2000年,地下水位持续下降,局部地段出现降落漏斗;2000—2008年,地下水位骤降,降落漏斗迅速扩张,地下水与地表水补排关系发生变异;2008年至今,部分区域地下水位逐渐上升。（2）研究区内山前地带地下水生态水位埋深为10~15?m,拒马河冲洪积扇群与漕河—瀑河冲洪积扇群为5~10?m,唐河—大沙河冲洪积扇群为3~5?m,冲积平原中定州—望都范围为3~5?m,保定市为10~15?m,其余均为5~10?m,冲湖积平原环淀区域小于3?m。（3）以确定的地下水生态水位为标准,初步估算研究区现状地下水位恢复至生态水位的需水量为57.14×108?m3。研究成果对恢复当地地下水生态环境格局有重要意义,对华北平原地下水生态水位的确定也具有借鉴意义。     

风积沙热参数计算及其与含水率关系研究

土壤热参数是耦合包气带水汽热的重要参数,准确赋值热参数对研究地表能量守恒具有重要意义。文章利用旱区风积沙介质土壤剖面温度和湿度资料,采用谐波法计算了不同水位埋深条件下,土壤剖面上5~10 cm、5~20 cm、5~30 cm间的土壤热扩散率;同时,利用3种理论模型对热传导率和热扩散率与土壤湿度的关系进行了研究。结果表明:谐波法在一定程度上高估了土壤热扩散率;校正的Zhaogz模型和ChungHorton方程中,随着含水量的增大,热传导率先增加后趋于稳定,热扩散率先增加后减小;而幂函数则是热传导率随着含水量的增加而增大,含水量越大,热传导率偏差越大,热扩散率先增加后趋于稳定。校正的Zhaogz模型能够较好地描述陕北风积沙的土壤热扩率与含水率的关系,可以作为计算热参数的替代方法。     

承压稳定井流的有限分析方程

本文根据井在节点与不在节点两种情形，给出了承压稳定井流的有限分析方程．计算结果表明，在网格尺寸相同的条件下，有限分析方法给出的结果比有限差分法高一个数量级，且与解析解拟合甚好．     

求解地下水非稳定流方程的混合拉氏变换局部坐标有限分析法

本文给出了一种在不同规则四边形网格上求解地下水非稳定流方程的混合拉氏变换局地标有限分析格式。由于将时间ｔ直接包含在有限分析数值计算格式中，克服了传统数值法求解非稳定过程按时段迭代的缺陷，实现了非稳定过程计算的一步完成，提高了计算效率，这对多时段地下水资源管理和长期预报非常有用。     

地下水NO3-氮与氧同位素研究进展

人为活动通常是地下水硝酸盐污染的主要原因.不同来源的NO3-具有不同的氮、氧同位素组成,利用地下水NO3-中的δ15N和δ18O值可有效识别地下水硝酸盐污染的来源.引起地下水中NO3-含量显著减少的不同物理、化学和生物过程,所产生的氮、氧同位素分馏效应有明显差别.地下水系统中反硝化作用发生时,NO3-中氮和氧同位素分馏系数呈一定比例.因此NO3-中δ15N和δ18O值也是示踪地下水硝酸盐循环,尤其是反硝化作用的有效手段.利用NO3-中氮和氧双同位素,并与其他环境同位素及化学分析技术相结合,示踪NO3-来源及其循环是地下水硝酸盐污染研究的重要方向之一.综述了利用地下水硝酸盐中氮和氧同位素识别NO3-污染源与循环的研究进展,简述了近年迅速发展的阴离子交换树脂取样法,概述了此方面研究存在的主要问题,并展望了今后的研究方向.     

基于钻孔数据的地层三维建模与可视化研究

地质体三维建模是地学信息系统核心课题之一,对现有建模方法进行分析,结合地层特点,提出首先引入虚拟钻孔,利用Kriging插值方法建立地层三维模型;其次把虚拟钻孔参数的调试结果及专家知识等资料在建模流程中予以充分体现,从而建立相对精确的三维地层模型;最后基于本文建模方法开发了一个三维地层模型,并用实际资料进行了验证,能有效满足工程需求。     

砂性漏斗法测定土壤水分特征曲线

土壤水分运动参数是模拟水分和污染物在非饱和土壤中运移的关键参数.本文根据张力仪原理设计的砂性漏斗实验装置测定了中砂的土壤水分特征曲线,曲线呈很好的滞后性,实验结果采用Van公式进行拟合,结果表明实测曲线和拟合曲线吻合很好,所得出的土壤水分运动参数可为模拟水分和污染物在非饱和土壤中运移问题提供关键参数.