黄土地区石油污染土壤生物修复的强化技术初探

以石油为典型污染物,在本次试验前期工作筛选保藏的众多优势石油降解细菌中选择4株降解能力突出的菌,对该4菌株(分别编号为A、B、C、D)进行随机混合构建优势降解菌群。结果表明：菌群A-C-D降解石油能力最强,3 d内原油的降解率达到了39.67%,比单菌除油率提高了13.21%;对该菌群的最佳投加配比进行确定,菌群的最佳接种配比为A∶C∶D=1∶2∶0.5,3 d内菌群A-C-D在不同接种配比情况下降解率变化范围为27.8%~44.2%,最高值与最低值相差16.4%,因此菌群间各菌必须维持在一定的数量配比的情况下才能达到理想的降解效果。对影响生物修复效果的环境因素,如营养物质(C、N、P)、表面活性剂、通氧量、电子受体等进行综合考虑,通过正交试验确定菌群A-C-D的最佳修复条件为：营养物质配比C∶N∶P为75∶8∶3,表面活性剂为0.5%,通气条件为六层纱布,电子受体H₂O₂的加入量为1.5%。在最佳修复条件下,3 d内原油的降解率达到6146%,比自然条件修复下的除油率4.7%提高了56.76%,较只进行菌种强化时的最高除油率44.2%提高了约17%。     

旱区湿地周边盐渍化农田生态水位阈值与“水位-水量”双控技术

西北旱区湿地周边农田易盐渍化,合理实时控制和降低地下水水位是实现湿地保护及其周边农田盐渍化防控“双赢”的有效途径。选取西北石羊河流域邓马营湖湿地与农田之间过渡带为示范研究区,通过分析地下水埋深变化特征及其与表层土壤盐分的协同关系,确定生态水位阈值,并基于该阈值研发了由虹吸辐射井群为支撑的地下水“水位-水量”智能双控技术,其关键点是:采用一井虹吸联通多个辐射井,用于增大弱透水层区单井涌水量,实现水位面状控制;利用电系统、信号系统和控制器集成智能控制子系统,实现地下水水位和水量的实时控制。该技术示范应用结果表明:随地下水埋深增大,农田盐渍化风险和湿地植被芦苇覆盖率均降低,农田盐渍化防控和湿地保护的地下水埋深阈值为1.9～3.0 m;每年7—8月的潜水蒸发阶段是表层土壤主要积盐时段,期间智能双控系统可将地下水埋深调控在水位阈限范围;该双控作用不仅能够控降灌溉引起的表层土壤电导率的增大幅度,而且还能有效降低表层土壤的积盐速率;相对微咸水,淡水灌溉条件下智能双控技术的淋盐和控盐效果更明显。因此,这项技术能够实现地下水水位精准调控,对旱区湿地保护及其周边农田盐渍化防控具有重要的现实意义。     

新疆玛纳斯河流域平原地下水水-岩作用模拟

玛纳斯河流域平原区地下水化学演化较为复杂,从上游至下游的变化特点主要以Na+、Ca2+、 HCO3-、SO42-含量和TDS值的高低相间交替演化为主。本文对此演化机理进行了水-岩作用模拟研究,模拟结果表明:①矿物相的溶解、析出和蒸发作用、稀释作用共同控制着地下水水化学的演化;②从研究区上游往下,由于地层岩性颗粒逐渐变细,水中矿物相迁入、迁出的数量逐渐增大,水-岩作用逐渐增强;③研究区上游的水-岩作用主要是地表水或灌溉水入渗补给的影响,研究区中下游的水-岩作用主要受蒸发作用的影响;④由于地表水或灌溉水的大量混入,局部的水化学演化往往不符合一般演化规律,甚至于往相反的方向演化,TDS呈下降趋势,产生复杂的过渡水化学类型。     

中国水资源开发利用与可持续发展

自然界中,人类生存与发展的资源性因素有:空气、阳光、土地、水、能源、矿产及生物等.人类通过各种方式予以开发,以提高生存条件和生活水平.工业文明以来,人类对资源的过度开发,不仅破坏了资源供给的可持续性,而且诱发了地质-生态环境效应,对人类生存与发展产生了不利影响,主要是灾害性条件,如气候灾害、地质灾害及生物灾害等.资源的不合理开发又加剧了各种灾害的发生与发展.     

中国水资源开发与可持续发展

自然界中,人类生存与发展的资源性因素有:空气、阳光、土地、水、能源、矿产及生物等。人类通过各种方式予以开发,以提高生存条件和生活水平。工业文明以来,人类对资源的过度开发,不仅破坏了资源供给的可持续性,而且诱发了地质一生态环境效应,对人类生存与发展产生了不利影响,主要是灾害性条件,如气候灾害、地质灾害及生物灾害等。资源的不合理开发又加剧了各种灾害的发生与发展。     

甘肃西北部黑河流域中游地表径流和地下水补给变异特征

大量实际资料和综合研究表明,在西北内陆区当人类活动影响强度超过37%时,地表径流过程由天然状态转变为以人为干扰为主,不仅造成下游区获得的地表径流量大幅减少,而且中游区地下水补给也失去自然特征,补给量明显减少,同时还影响地下水径流过程及其溢出量衰减,进而导致下游区生态环境需水更加紧缺和退化.调控中游区安全引水量和调整中游区种植产业结构,发展节水型农业,是解决黑河流域下游区生态环境问题的关键.     

黑河流域地下水循环演化规律研究

大量野外调查研究表明，气候变化和人类活动对黑河流域地下水循环和更新演变具有重要影响；平原区浅层地下水主要是现代水补给，35％来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补给，其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给，具有较强的更新能力；深层承压水主要形成于地质历史时期区域性补给，与现代水循环有联系；中游区人类活动是造成下游区地下水补给能力减弱、地下水水位持续下降和生态环境退化的重要因素。因此强化中游区人类活动的科学调控，是实现黑河流域地下水可持续利用和下游区生态环境有效保护的关键。     

利用氮同位素技术识别石家庄市地下水硝酸盐污染源

地下水NO－ 3污染是石家庄市地下水管理面临的一个主要问题。本次研究通过地下水及其潜在补给源的氮同位素和水化学调查，确定和识别石家庄市地下水NO－ 3污染程度和污染源。地下水中的无机氮化合物主要以NO－ 3形式存在，浓度变化在 2．65～152．1 m g／L之间，均值为（54．88± 31）m g／L（ n＝44），48％的样品浓度超过国际饮水标准（50 m g／L）。地下水样品的NO－ 3－ 15 N值域＋4．53‰～＋25．36‰，均值＋9．94‰±4．40‰（ n＝34）。34个样品中，22个样品（65％）的氮同位素值大于＋8‰；与1991年相比，氮同位素组成指示地下水NO－ 3的主要来源已由当时矿化的土壤有机氮变为现在的动物粪便或污水；结合Cl－分析，南部地下水NO－3还受到东明渠污水的影响。其余12个样品（35％）的氮同位素值变化在＋4‰～＋8‰之间，其中 15 N值较大的（＋6‰～＋8‰）指示来自土壤有机氮，较小的（＋4‰～＋6‰）指示来自氨挥发较弱、快速入渗的化肥厂污水。根据上述研究结果，提出了改善石家庄市地下水管理的措施。     

冲洪积扇含水层地下水可开采量数值模拟——以文峪河冲洪积扇为例

依据钻孔岩性,水文地质资料,将文峪河冲洪积扇平原分为上游单一潜水区和中下游承压水区,中下游垂向划分为上部弱水含水层和下部较强承压水含水层,对上游潜水和中下游承压水用二维侧向流数学模型,对中下游弱潜水用一维垂向流数学模型,在计算了现状开采条件下的水资源基础上,进一步计算出,在扇上游集中采水时,按工业开采和农业开采,以地下水多年总补排均衡,水位长期稳定的约束条件地下水可开采量。     

黑河流域水循环演化与可持续利用对策

通过环境同位素研究和指数加权量化分析表明,黑河流域水循环演化主要受区域气候变化和人类活动影响,中游区人类活动对黑河径流水文过程变异影响强度达85％,以至成为下游区湖泊干涸、地下水位持续下降和生态环境退化的重要因素,由此提出如下论点：实现黑河流域水资源可持续利用和下游区生态环境有效保护、关键是规范中游区人类用水,使其符合黑河流域水循环自然规律,并建议正确处理兴修水利工程与地下水涵养的关系,着眼于整个黑河流域生活、生态和生产可持续发展的总目标,强化生态需水优先的可持续发展理念,充分发挥地下调蓄和地表—地丁水联合优化配置功能。