长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果

为保护长江生态环境,近年来,中国地质调查局组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”。通过采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识: ①初步构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务平台,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出相关建议; ②创新地将“光纤技术”应用于地面沉降和地裂缝监测,相关成果引领了光纤监测技术发展; ③编制了1:5万比例尺的环境地质调查技术标准和要求; ④创新形成了3个层次环境地质调查合作机制,探索建立了3种尺度资源环境承载能力评价方法体系和大流域环境地质工作模式; ⑤建立了江汉平原地球关键带监测网络,编制了平原区地球关键带调查技术方法指南; ⑥提出了长江流域重大水利工程与生态地质环境多元响应研究思路,创新构建了一套多模态传感器调查系统,提出了重大水利工程对地质环境影响新判断; ⑦建立了长江中下游不同沉积单元区第四纪地层多重划分对比序列,构建了重点地区第四系三维地质结构模型,提出了长江贯通时限和演化新认识; ⑧编制了流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集,成果转化与服务成效显著。该工程进展及成果提升了长江经济带地质调查工作水平,可为区域国土空间规划、绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚工作等提供科技支撑。     

高岭土吸附剂去除含锰废水中锰离子的实验研究

高岭土吸附剂处理含锰废水中锰离子的实验表明:高岭土的最佳粒度为0.177 mm,pH值控制在7.5～ 8.5间,常温搅拌30 min,吸附剂与水量比为12 g∶1 L,对锰离子质量浓度为100 mg/L的废水的处理效果最好,使锰离子质量浓度由100 mg/L降至0.1 mg/L,锰离子的去除率超过90%,达到GB8978-1996工业废水排放的一级标准.高岭土对锰离子吸附的等温吸附曲线符合Freundlich模型,其吸附机理主要是吸附作用和沉淀作用.     

江汉平原典型地区季节性水文条件影响下氮的动态变化规律

江汉平原东部地区地下水硝态氮和氨氮污染严重,地表水-地下水相互作用强烈,季节性水文条件变化极其显著.选取典型试验场地,对试验场内沉积物(0~25 m)氮形态进行测定,并对地下水氮含量及其他水化学指标进行连续性监测.研究表明:沉积物NO₃--N含量较高(25.8~119.48 mg/kg),是可交换态氮的主要组成部分,NH₃-N含量与TOC和TN均呈一定的正相关性,表明NH₃-N含量主要受沉积物中埋藏有机质的控制.试验场深度较深(≥2 m)地下水氮的含量和形态对地下水位波动有明显响应:雨季开始,地下水位抬升,含水介质还原性增强,NO₃--N生成受抑制且通过反应消耗,矿化作用加强,导致NH₃-N成为氮的主要赋存形态;雨季结束,地下水水位下降,含水介质的氧化性增强,NO₃--N的生成受到促进,硝化作用增强而反硝化作用减弱,导致NO₃--N的浓度增加.近地表人类活动(外源输入)对试验场浅表地层(＜2 m)地下水氮形态有明显的影响.自然或者人为因素引起的水文条件变化导致地下水流场的变化,从而改变含水介质固有的氧化还原环境,是导致试验场氮季节性变化的主要原因.      

山西柳林泉域地下水化学信息的因子—克立格分析

本文尝试将因子分析与克立格法相结合,用以分析柳林泉域地下水化学资料,获取到地下水成因,循环深度等方面的信息。研究表明,因子－克立格法是一种有效,实用的研究区域水文地质问题的分析方法。     

邹城市土山铁矿矿山地质环境影响评估及恢复治理措施

通过对地质环境背景及现状调查研究,结合矿山实际生产情况,从地质灾害、 含水层、地形地貌景观和土地资源等方面进行了矿山地质环境影响现状和预测评估。在此基础上对矿山地质环境保护与治理恢复进行分区,然后对重点防治区与次重点防治区的露天采坑、尾矿库、表土存储场、选矿厂等主要设施提出相应的治理恢复措施,以有效避免和减少因矿山开采产生的地质灾害,对全面恢复矿山生态环境具有一定指导意义。     

水体的生态状态指标：天然水的自净能力

含有游离分子或活泼的类分子粒子的天然水，其自净作用是水的生态系统得形成的主要因素之一。水的自净能力的大小可以用示踪物，如：染料４－亚硝基－Ｎ、Ｎ－二甲基苯胺的转化速度确定。这是一种简单而又灵敏的测试方法。本文还列举了该指标生态平衡价中的应用。     

利用纸浆工业废水灌溉的可行性

研究利用工业废水作为农业土壤改良兴的可行性问题。进行废水对含钙基质的渗漏试验,获取了生命元素Ｋ,Ｍｇ,Ｃａ最佳含量的灌溉水。在微型试验场对实验灌溉水进行试验。对长期利用类似农业土壤改良液所产生的后果作了长期预测。     

台风期间厦门湾潮流边界层特征研究

本文基于2007年8月圣帕台风影响台湾海峡期间的厦门湾垂向海流流速剖面观测资料，运用Karman-Prandtl模型统计和分析了流速对数剖面的出现频率和边界层参数（摩阻流速与粗糙长度）．结果表明流速剖面满足对数分布出现频率都超过50％，但进行内部一致性原则分析后，流速剖面满足对数分布情况均不足30％．造成流速剖面偏离对数分布的因素主要有：台风、径流、流速加减速、水体分层、底床结构、海底悬沙浓度等等．台风期间的摩阻流速和粗糙长度都大于非台风期间的数值．     

地缘环境解析：理论与方法笔谈

在陆大道等人的号召下,中国地理学界发起了地缘政治研究复兴的第二次尝试。这次复兴有明确的主题:地缘环境研究。通过召开数次地缘环境研究会议和建立地缘环境研究中心,自2010年以来我国地缘环境研究已经取得了长足发展。为进一步推动地缘环境解析理论与方法研究,特组织此次笔谈。基本结论如下:(1)地缘环境仍没有形成统一的概念,但是其构成中至少包含地理环境、地缘关系和地缘结构等;(2)地缘环境研究是一个跨学科的研究领域,但是由于时间较短,各学科理论如何与地缘环境相结合仍缺乏系统的探索;(3)地缘关系研究将成为当前地缘环境研究的重中之重,各种流空间将具有时空耦合规律;(4)国家并不是地缘环境研究中的唯一地缘体(行为体);(5)加强地缘环境顶层框架设计和数据技术的支撑将促进地缘环境研究;(6)不同的定性与定量的研究方法在地缘环境分析与评价中得到了很好的体现,如地缘环境系统模拟、地缘环境空间分异、海洋地缘环境演变等。     

水下地形匹配定位置信区间估计

地形匹配定位（terrain aided position，TAP）的似然函数反映了AUV（autonomous underwater vehicle）的位置在空间中的分布概率，由于地形的强非线性、随机性以及测量误差的非高斯分布使得似然函数也表现出非高斯分布的特点。TAP的误差与局部地形特征和地形测量误差密切相关，由于现有的方法未考虑局部地形特征，仅考虑了测量误差的统计置信区间，使得TAP置信区间的估计结果明显偏小。为解决TAP置信区间的估计问题，建立了TAP定位点的跳变模型。设TAP定位点Xp可以向搜索区间内任一点跳变，且向某一点的跳变概率与该点的似然函数值正相关，Xp向某一点跳变的置信度小于α时，认为xα不会向该点跳变，该点设为置信区间的边界点。另外，设地形匹配定位点的置信区间内匹配残差平方和函数为二次曲面，而Xp视为该曲面的待估计参数，则可以通过曲面参数的置信区间估计方法获得1-α置信度下的置信区间。新方法得到的置信区间范围大于现有的估计方法，试验结果表明，测量波束较少时，置信区间估计会出现异常，增加测量波束可以提高潮差和测量误差的估计精度，从而提高置信区间的估计精度，但测量误差非高斯分布条件下的补偿方法仍然需要进一步研究。