沿岸地下水排放通量

海岸带地区,陆源物质由近岸向沿岸海洋输送的途径有很多,而在一些海岸或海湾,其中较普遍的一个过程就是海底地下水排放。它是发生在沿岸地区与毗邻海洋之间的又一个重要的陆海相互作用过程。目前,通过水文、直接测量和地球化学示踪法研究地下水排放的例子有很多,但对其进行定量估算仍面临着许多困难。本文主要介绍镭同位素地球化学示踪法的基本原理及应用,以海南东北部沿岸水域中镭同位素数据为例,计算得到相应的地下水排放通量为5.4×10-4dm3/(d.cm2)。     

镭同位素示踪隆教湾的海底地下水排泄

福建省漳州市降教湾海水中镭同位素的研究,目的是评价海底地下水排泄量.在2007年6月的航次中,垂直于岸线的9 km剖面上布置15个站位,每个站位用潜水泵采集表层海水样60L于塑料桶中.水样运回实验室后,立即用装有锰纤维的PVC管以虹吸的方式富集水样中的镭同位素,水通过PVC管的流速小于300 ml/min.224Ra活度用连续射气法测定,测完224Ra后密封7d以上,然后用汽接射气法测定226Ra活度.224Ra和226Ra活度都呈现自岸向海逐渐降低的规律,表明扩散控制镭同位素的分布,由224Ra获得68.83 km2d-1的扩散系数,同时226Ra形成-0.963dpm1001-1km-1的活度梯度.用扩敞系数和活度梯度建立的226Ra的离岸通最为6.62×1011dpmkm-2d-1,这个通量一定是得到SGD输入的镭支持,从而获得隆教湾的海底地下水排泄量是3.03×109m3km-2d-1.该排泄量包括陆源地下淡水排泄量和再循环海水排泄量,绝大部分可能足再循环海水,有待进一步研究.     

柴达木盆地大柴旦盐湖现代沉积物中的生物标志化合物分布特征

大柴旦盐湖现代沉积中正构烷烃的分布具明显的奇偶优势。链状类异戌二烯型烷烃呈植烷优势。二环倍半萜烷中以补身烷和高补身烷为主。长键三环二萜系列中C₂₀三环二萜烷含量最高。甾烷中C₂₉甾烷高于C₂₇甾烷的含量。重排甾烷含量低而孕甾烷系列丰富。这是由盐湖相中特殊的生物构成和沉积环境所决定的。     

用镭同位素评价海水滞留时间及海底地下水排泄

海底地下水排泄(submarine groundwater discharge, SGD)难以直接测量, 镭同位素和氡-222等天然示踪剂使得间接评价SGD通量成为可能.为了评价五缘湾的水体滞留时间和SGD通量, 实测了湾内海水、湾外海水和地下水中224Ra和226Ra的活度, 利用224Ra和226Ra半衰期的差异, 采用224Ra与226Ra的活度比值计算湾内水团的年龄和平均滞留时间, 利用224Ra和226Ra的质量平衡模型计算SGD通量.五缘湾13个站位的水团年龄在0.6~2.4 d之间, 湾顶水团年龄相对较大, 平均海水滞留时间1.4 d.地下水输入五缘湾的224Ra和226Ra通量分别为5.17×106 Bq/d和5.28×106 Bq/d, 将该通量用地下水端元的活度转换成为SGD通量分别是0.21 m3/m2/d(224Ra平衡模型)和0.23 m3/m2/d(226Ra平衡模型), 两种模型的结果较接近, 其平均值0.22 m3/m2/d可作为五缘湾的海底地下水排泄通量.      

大柴旦盐湖卤水演变及环境变化的矿物学记录

大柴旦盐湖因蕴藏固体和液体硼矿资源成为柴达木盆地诸多盐湖中最早被关注和开发的盐湖之一。然而,对其常年水体底部沉积剖面的相关研究工作却几乎没有开展。报道了该盐湖中央湖底硼矿层以上连续沉积剖面的加速器质谱计（AMS）^14C年代学和矿物学研究结果,首次揭示湖底硼矿层形成于约3600aBP之前,剖面的岩性与矿物组成标示了晚全新世以来该盐湖水化学演化的3个主要阶段,受降水量主控的入湖径流量决定了盐湖水位和卤水水化学的阶段性演化特征,以及各阶段中十年级和百年级的水化学变动。研究结果为探讨柴达木盆地北部晚全新世以来水文气候的演变历史提供了代理记录。     

柴达木盆地大柴旦地区地下水水化学特征及演化规律

地下水在干旱/半干旱地区的生态环境保护中起着主导作用.柴达木盆地北缘的大柴旦湖地处西北干旱区,其生态环境较为脆弱,了解该地区的地下水水化学演化特征,对这一生态敏感地区的地下水可持续利用至关重要.本研究通过采集该地区28个具有代表性的水样,运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值、饱和指数和反向水文地球化学模拟...     

同位素示踪方法测定柴达木盆地西台盐湖地下卤水参数研究

为了测定柴达木盆地西台吉乃尔盐湖地下水流速、流向,从而来计算该区的渗透系数,正确确定其渗透系数,无论对科学研究还是对生产开采,均有着重要的理论和现实意义.介绍同位素示踪方法测定该区地下水卤水流速,流向实验原理及结果,并对实验数据进行分析整理.     

近40年来气候变化对青海盐湖及其矿产资源开发的影响——以小柴旦湖为例

青海是中国盐湖主要分布区之一,蕴藏着丰富的矿产资源。文章以RS和GIS技术为基础,从20世纪70年代、90年代、2000年前后、2008~2009年和2013~2014年五期Landsat遥感影像中提取了青海面积大于10 km2的所有盐湖(不包括干盐湖),分析了其近40年来的变化趋势:总体上,盐湖总面积除在2000年前后有所减少外,基本上呈现增加的趋势;具体而言,2000年前后,萎缩的盐湖主要分布在柴达木盆地;其他时期均呈现全面扩张的趋势。在全球气候变暖的大背景下,通过分析青海地区11个气象台站的年平均气温、年降雨量和蒸发量数据,可知青海地区气候呈现了向暖湿方向转型的趋势,且2002年之后更为明显。最后,以青海省小柴旦湖为例,分析了湖泊淡化、矿产资源贫化对盐湖资源开发的影响,具体为:1资源开发成本升高、难度加大,甚至使一些处于工业开发临界品位的盐湖失去开发价值;2盐湖淡化条件下,锂等矿产资源有效提取技术亟待研发;3政府制定矿产资源开发政策时,需要对气候及盐湖的动态变化过程综合考虑。以上说明,青海地区的暖湿气候使盐湖大幅度淡化,给盐湖矿产资源开发带来了新的挑战。     

基于同位素与水化学分析法的地下水补径排研究——以苏锡常地区浅层地下水为例

在分析研究区浅层地下水空间分布特征的基础上,采用同位素与化学分析相结合的方法研究苏锡常浅层地下水的补径排条件。利用氢氧同位素的分析结果,建立潜水与微承压水的δD-δ18O关系曲线,分析潜水含水层与河流、湖泊等地表水体关系以及微承水的蒸发程度;利用放射性同位素氚与14C研究微承水与现代水的补给关系;利用常规的水化学分析方法研究浅层地下水补给源的变化问题。结合研究区地下水水位、地层岩性、地形、地貌等多方面因素综合分析了浅层地下水的补径排条件,从而指导苏锡常地区浅层地下水合理开发利用。     

渭河平原地下水分布特征与环境同位素研究——以白杨水源地为例

白杨水源地座落在渭河下游重镇——渭南市西北约5km处，为渭河冲积平原的一部分。区内第四纪松散堆积物巨厚，地形平坦，降水充沛，地表水丰富，为地下水储存提供了良好的空间。按含水介质的埋藏条件可划分为潜水、浅层承压水、中层承压水和深层承压水4个含水岩组。为了进一步研究地下水的补给形成机制、储存运移过程、排泄开采条件，本文结合环境同位素（包括14C、13C、3H、D和18O）对水源地地下水年龄、地下水运动速率以及一些水文地质参数进行研究和探讨。而同位素测定表明：水源地潜水为现代水，3H含量较高，河水补给量占1/2     

Evaluation of shallow groundwater discharge fluxes and nutrient fluxes in the west of Qinghai Lake using radium isotopes

正We collected 14 samples and 9 samples for surface water in Quan bay and the north bay of Qinglai Lake respectively,as well as 11 samples for groundwater and 3 samples for river water.First the water samples were filtered through a     

人类活动影响下的龙口海岸带海底地下水排泄通量研究

在沿海地区,以²²³Ra和²²⁴Ra为示踪剂建立的镭质量平衡模型已广泛应用于海底地下水排泄量(SGD)的研究中,然而目前国内外关于在人类活动复杂影响较大情况下的SGD研究却极为少见。本文对比研究了在有防渗墙(A区)和填海造陆(B区)两种不同人为因素影响下的龙口海岸带水体表现年龄、海底地下水排泄量及其携带的氮磷营养盐通量。结果表明,A区平均水体表现年龄为14.26 d,B区平均水体表现年龄为10.64 d。此外,B区沿岸地下水以及近岸海水中的Ra活度均普遍高于A区,而盐度低于A区。在SGD方面,A区的SGD速率为1.26~1.60 cm·d^-1,B区为1.43~1.82 cm·d^-1,考虑SGD在评估方法上存在一定的误差,因此两个区域的SGD速率相差不大。但与我国其他自然海域相比,这两个区域的SGD速率均处于较低水平。此外,B区的氮磷营养盐浓度普遍高于A区,而且由SGD驱动的氮磷营养盐通量不同,地下水输入的不平衡的营养盐极易改变龙口海域的营养盐结构,对海洋生态环境产生不利影响,这也进一步证实SGD在沿海生态环境以及水体污染治理中的重要地位。     

基于LightGBM的盐湖锂浓度遥感反演研究 ——以西藏扎布耶盐湖北湖为例

青藏高原盐湖中的锂、硼等矿产资源具有极高的经济价值.锂、硼等矿产资源的含量及其空间分布是盐湖观测的重点,对于盐湖资源的开发利用具有重要的指导意义.利用遥感技术开展盐湖观测可以克服传统观测站观测空间上数据不连续、费时费力等缺点,而机器学习等人工智能算法可以快速高效地挖掘遥感数据信息,因此本文基于Landsat-8遥感影像...     

Aeolian component records in lacustrine sediments and its atmospheric circulation significance for evolution of Qarhan salt lake,NE Qinghai-Tibetan Plateau

正1 Introduction The Qarhan Playa of Qaidam Basin is located at the northeastern QinghaiTibetan Plateau(QTP),in which thick lacustrine and evaporate sediments deposited since the late Pleistocene(Chen et al.,1985,1986).As surrounded by capacious Gobi and yardang fields and suffered strong westerly-northwesterly wind,abundant aeolian materials were trapped in these sediment sequences in the     

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素：以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马（GR）曲线资料,进行Fischer图解和铀含量（U）－有机碳（TOC）回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明：（1）尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;（2）湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源－储共生配置;（3）渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

     

Analysis of groundwater discharge with a lumped-parameter model, using a case study from Tajikistan

 A lumped-parameter model of groundwater balance is proposed that permits an estimate of discharge variability in comparison with the variability of recharge, by taking into account the influence of aquifer parameters. Recharge–discharge relationships are analysed with the model for cases of deterministic and stochastic recharge time-series variations. The model is applied to study the temporal variability of groundwater discharge in a river valley in the territory of Tajikistan, an independent republic in Central Asia. Received, April 1996 Revised, August 1997 Accepted, March 1998     

Determining the seasonality of groundwater recharge using water isotopes: a case study from the upper North Han River basin,Korea

The stable isotopes of oxygen and hydrogen were used to determine the seasonal contributions of precipitation to groundwater recharge at a forested catchment area in the upper North Han River basin, Korea. A comparison of the stable isotopic signatures of groundwater and precipitation indicates that the precipitations which occurred during both the dry and rainy seasons are the important source of groundwater recharge in this region. A stable isotopic signature shown in the stream waters at the upstream reaches is similar to that of groundwaters, indicating that stream waters are mostly fed by groundwater discharge. Reservoir waters in the downstream flood control dams have lower deuterium excess values or d-values compared with those of the upstream waters, indicating a secondary evaporative enrichment. These results can provide a basis for the effective management of groundwater and stream water resources in the North Han River basin.     

太行山前平原浅层地下水污染的分子生物学响应特征——以滹沱河流域为例

分子生物学技术是地下水污染研究的前沿技术,常用于场地尺度,区域尺度罕见。以太行山前平原滹沱河流域的典型浅层地下水为研究对象,沿河布点采样67组,采用高通量测序技术,测定样品16S rDNA基因序列,以化学需氧量、硝酸盐、溶解性总固体为环境因子,分析与污染相关的微生物种群结构响应及功能性指示菌属。结果显示:采用累积概率分布法将样品分为背景(B)、硝酸盐污染(N)、有机污染(Y)3组,该分类阈值与地下水质量标准的Ⅲ类水阈值可较好对应;微生物群落丰富度为B组N组Y组,有机污染使微生物种群趋于单一,且与背景差异更大。有机污染功能性指示菌属为Acinetobacter,硝酸盐污染为Nitrospira。以上形成的分子生物学响应特征研究方法可为区域调查及修复提供技术方法理论依据。     

咸化湖盆白云岩碳氧同位素特征及古环境意义:以柴西地区始新统下干柴沟组为例

近年来,柴西地区始新统致密碳酸盐岩中的油气勘探获得了重要进展,其中白云岩为最优质的储集岩。系统的岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明,该套白云岩主要为泥晶结构,白云石晶间孔广泛发育,孔径多小于1μm。泥晶白云岩的δ13CPDB值变化范围为-4.5‰~0.2‰,平均值为-2.4‰,相对于典型湖相碳酸盐岩偏负,反映了周缘辫状三角洲供给富含轻碳的地表水在一定程度上改变了白云岩的碳同位素组成,且湖水中的溶解碳部分来源于有机质氧化解体产生的CO2,通过改变湖水中溶解碳的碳同位素组成从而间接影响了湖相白云岩的碳同位素组成。泥晶白云岩的δ18OPDB值变化范围为-6.1‰~0.4‰,平均值为-2.6‰,相对于典型湖相碳酸盐岩偏正,明显受咸化湖沉积环境影响。碳氧同位素相关关系投点图及其计算出的盐度、温度数据反映了泥晶白云岩是在准同生阶段、半开放-半封闭的咸化环境下、于水/沉积物界面附近由方解石交代而成的低温白云岩,这类准同生交代成因白云岩在区域上分布较广,且孔径极小的白云石晶间孔抗压实能力强,这一重要发现无论是平面展布上还是纵向深度上均开拓了柴达木盆地致密油勘探的新领域。