太湖流域土壤重金属元素污染历史的重建:以Pb、Cd为例

太湖是位于长江下游的一个大型浅水湖泊,通过对4个代表太湖不同沉积环境的湖底沉积剖面的137Cs和210Pb沉积定年,重建太湖湖底沉积物和太湖来水流域土壤Cd、Pb的污染历史。结果显示:1980年以前,太湖底积物中Cd、Pb含量与流域内的自然背景含量相当,1980年以后,湖底沉积物中的Cd、Pb含量显著增高,这与我国大规模工业化进程的起始时间基本一致,推测工业化进程是湖底沉积物中Cd、Pb含量增加的主要原因。1900年以来太湖湖底沉积物中累积含有Cd和Pb分别为146t和25980t,其中苕溪来水提供的Cd和Pb分别为40t、6777t,宜溧河来水提供的Cd、Pb分别为36t、6023t,其他来水(洮、滆、运河)提供的Cd、Pb分别为71t、13179t,其他来水是太湖Cd、Pd累积的主要输入途径。Cd、Pb累积的高峰期为20世纪80—90年代,1980年以来,运河来水Cd、Pb的输出通量为28.26t、3419t;苕溪流域Cd、Pb的输出总量分别为13.70t、1585t,其中人为源的Cd、Pb为8.90t、610t,人为源输出的Cd、Pb通量占总输出量的64.96%和38.47%;宜溧河流域Cd、Pb的输出总量分别为10.09t、1063t,人为源的Cd、Pb分别6.96t和500t,人为源输出的Cd、Pb通量占总输出量的68.68%和47.08%,表明太湖流域人类活动所导致的Cd已超过自然剥蚀过程,因此削减工业化进程中的Cd、Pb排放总量,控制太湖运河来水的输出通量是改善太湖底积物Cd、Pb环境质量的关键措施。     

北京市有机氯农药填图与风险评价

采用1个样/km2的密度、1个分析组合样/16km2的方法,对北京市784km2范围内的土壤、大气干湿沉降物、大气颗粒物中HCH、DDT的含量和空间分布特征进行有机氯农药填图.查明2000年北京市地表土壤HCH和DDT的平均含量分别为8.80±11.83ng/g、108.99±301.90ng/g.2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT平均含量分别为10.09±9.60ng/g、12.99±13.51ng/g,HCH和DDT的年沉降通量分别为996.57±939.96g/a·km2、1291.53±1342.28g/a·km2.2006年大气颗粒物PM10和PM2.5中的HCH含量分别为0.294±0.205ng/m3和0.217±0.137ng/m3,DDT的平均含量分别为1.037±1.301ng/m3和0.522±0.773ng/m3,显著高于2002-2003年度大气颗粒物中HCH(PM100.01786ng/m3,PM250.01731ng/m3)和DDT(PM100.01672ng/m3,PM2.50.02353ng/m3)的含量,表明北京市或周边地区仍在使用含HCH和DDT化学成分的农药.以2000年北京地表土壤和2006年大气干湿沉降物中HCH和DDT的含量为基础,对2020年土壤中HCH和DDT的时空演变的预测显示,即使干湿沉降物中HCH和DDT的沉降通量每年以5%的速率递减,到2020年土壤中HCH和DDT的环境质量仍不能显著改善,而控制和削减北京及周边地区含HCH和DDT成分农药的使用将是改善北京地表土壤环境质量的关键措施.     

长江流域沿江镉异常示踪与追源的战略与战术

正在进行的多目标地球化学调查成果显示,长江流域存在全流域的Cd异常。长江流域Cd异常示踪与追源研究的长期目标是查明长江流域沿江各主要支流(汇水面积大于5000km^{2)Cd等重金属元素的物质来源、迁移形式和输入/输出通量、分辨自然源与人为源各自所占份额,建立沿江各支流Cd时空演化模型,监测它的未来发展趋势,对潜在生态效应进行预警预测;短期目标是针对Cd异常的重点地区,如长江源头、三峡库区、湘江流域、江淮流域、长江三角洲及流域内的4大淡水湖泊,查明Cd异常的来源,重建Cd异常形成的地球化学记录,评估可预见的将来(如10～50年)Cd异常的生态效应。}     

辽河流域土壤酸化与作物籽实镉生物效应的地球化学预警

土壤酸化及其引发的生态安全问题是公众广泛关注、全球研究的热点。辽河流域多目标区域地球化学调查结果显示：当土壤中的w(CaO+K2O)≥3.86%时,土壤对酸性沉降物具有缓冲能力;当w(CaO+K₂O)<3.86%时,则土壤对酸性沉降物的缓冲能力显著下降。利用土壤酸化缓冲能力的地球化学预测模型,对全流域土壤酸化的缓冲能力进行了预测,指出辽河流域东部,即营口-鞍山-辽阳-沈阳-抚顺-铁岭-开源的广大区域内既是土壤酸化的脆弱区,也是作物籽实Cd超标的预警区,辽河流域土壤酸化区域将进一步扩大。     

一个高品位铂矿地球化学标样的可行性研究

大岩子铂-铜矿床的富矿石铂含量高达6600×10-9.我国已有的系列铂族元素地球化学标样中缺乏高品位的铂矿地球化学标准物质.通过对大岩子铂-铜矿床富矿石铂矿物粒度的初步研究,发现矿石中有＞5μm的颗粒铂和≤5μm的超微细铂,颗粒铂的粒径介于4.7～11.9μm之间.颗粒铂占矿石样品总铂的0.015%,超微细铂占99.99%,表明该矿石样适合制作高品位铂矿地球化学标准物质.     

恒河流域地下水As中毒的特征及其对中国区域生态地球化学评价的启示

恒河流域地下水舡中毒事件始于20世纪80年代。通过对恒河流域地下水舡中毒例案的时空演变、生态效应和成因的分析，指出中国正在开展的区域生态地球化学评价应从恒河流域舡中毒事件中吸取教训，尤其应关注中国长江流域发现的Cd异常带。沿江各省应有全局观念，把长江流域作为一个整体，开展Cd异常的区域生态地球化学评价。     

长江源区Cd地球化学省与主要水系的Cd输出通量

中国正在进行的多目标区域地球化学调查成果显示,长江流域存在贯穿全流域的Cd地球化学异常,因此研究该异常的成因及查明长江主要支流Cd的输出通量已成为科学研究的焦点。长江源区水系包括通天河干流及沱沱河、楚玛尔河、尕尔曲、布曲、当曲、口前曲、聂恰曲支流。采用1样/km2的密度采集水系沉积物样品对长江源区进行地球化学填图,在沱沱河—尕尔曲和扎曲—聂恰曲流域分别圈出规模巨大的Cd、Pb、As地球化学省,其他地区Cd、As、Pb均为正常的地球化学背景区。研究发现沱沱河—尕尔曲Cd、Pb、As地球化学省内岩石中Cd、Pb、As含量明显高于土壤和水系沉积物,表明岩石在风化形成土壤和水系沉积物过程中已向水体释放了大量的Cd、Pb、As。通天河干流原水中Cd、Pb、As的平均质量浓度分别为0.144、17.62、2.59μg/L,沱沱河原水中Cd、Pb、As的质量浓度为0.187、19.89、2.33μg/L,聂恰曲原水中Cd、Pb、As的质量浓度为0.144、6.37、2.33μg/L,较其他支流中的含量高近1个数量级,表明源区原水中Cd、Pb、As含量主要受地质背景控制。年输出通量计算显示,由沱沱河输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0.155、16.47和1.93t/a,楚玛尔河输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0.015、0.77、0.35t/a,尕尔曲—布曲输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0.095、10.31、2.72t/a;由通天河输入到金沙江的Cd、Pb、As年通量分别为2.48、290.7、42.3t/a,表明长江源区Cd地球化学省是长江沿江Cd地球化学异常带形成的重要物质来源。对原水和清水(过0.45μm滤膜)中Cd、As、Pb分析显示,长江源区水体中Cd、Pb主要以悬浮物形式迁移,As则以可溶态形式迁移。     

特大型矿床与异常成矿作用

通过对美国BigMoose湖鱼类死亡和德国莱茵河流域Cd污染的生态地球化学预警例案分析 ,就中国将要开展的区域生态地球化学预警所面临的问题进行了讨论 ,指出中国正在进行的多目标地球化学填图项目 ,其实质是对整个生态系统进行地球化学填图。进行区域生态地球化学预警时 ,战略上应以跨生态系统的江河流域为重点 ,尤其对沿长江流域分布的镉异常 ,沿江各省应有全局观念 ,把长江流域作为一个整体 ,进行镉异常的生态地球化学预警研究 ;战术上 ,应在可持续发展的框架下 ,充分考虑大气生物水土等层圈各项预警指标的协调一致。生态地球化学预警研究是一个全新的研究方向 ,中国拥有全球独一无二的区域地球化学资料 ,开展区域生态地球化学预警研究 ,不但有可能使中国勘查地球化学在国际上继续占有重要地位 ,而且还将为勘查地球化学的发展提供重要的机遇     

基于资源一号02C卫星数据的土地资源高分系统变化信息提取方法应用研究

资源一号02C卫星的研制、发展和应用填补了中国民用测绘卫星的空白,增强中国独立获取地理空间信息的能力,解决中国基础地理信息资源战略性短缺的问题。针对资源一号02C卫星数据特点,形成稳定、高效和快速的高分辨率卫星基础地理信息生产与更新的技术应用体系,将充分发挥资源一号02C卫星工程效益。本文基于资源一号02C数据,以黑龙省双城市为示范区,应用土地资源示范原型系统,开展土地利用变化信息提取方法试验,结果表明土地资源高分系统能够实现自动提取和人机交互相结合的方法提取土地利用变化信息,满足当前应用需求,能够为其他用户部门提供高分辨率遥感影像应用服务。     

长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的研究框架

Cd属于积蓄性有毒元素,引起慢性中毒的潜伏期可达10~30 年之久。中国正在进行的多目标地球化学调查成果显示,长江流域存在全流域的Cd异常。对长江上、中、下游冲洪积物中Cd质量分数的初步研究,发现长江流域Cd异常以自然风化作用为主。针对长江流域Cd异常的特点,在统一技术规范的基础上采用枯、丰水期悬浮物测量技术、河漫滩/泛滥平原沉积物沉积柱分层采样技术,同位素测年技术来建立长江各支流Cd输入通量的时空变化模型和定量评估方法,估算长江各支流的Cd输入通量,使分散于沿江各省的区域地球化学评价置于同一平台,从而为全面研究长江流域Cd异常的形成机理创造条件。