深港西部通道填海区地下水铜、钒、铊、镉、钨迁移的实验研究

填海工程使滨海地区的地下水物理化学条件改变,导致该区域地下水中重金属浓度升高。本文以深港西部通道填海区为例,采用实验室模拟填海条件的办法,初步探讨了影响填海区地下水重金属迁移的关键因素。模拟实验结果表明,填海区地下水中钨元素含量升高与地下水淡化、淤泥氧化过程以及填料风化有关;铜元素含量升高则与淤泥氧化过程以及填料风化有关;钒元素含量升高与地下水淡化和淤泥氧化过程有关,而其他元素含量升高则主要与填料风化释放有关。     

深港西部通道填海区淤泥重金属化学形态分析

以深港西部通道填海区淤泥为研究对象,研究了重金属的化学形态特征,分析了填海工程活动带来的填海区地下水物理化学条件变化对重金属各个形态的影响。结果表明:除残留态外,填海区重金属存在形态主要为铁锰结合态、碳酸盐结合态和硫化物及有机结合态,其中,Pb和Ni以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态为主,Cu以碳酸盐结合态和有机结合态为主,Zn以有机结合态和铁锰氧化物结合态为主,而Cd则以碳酸盐结合态为主。各金属在深港西部通道填海区淤泥的潜在迁移能力序列如下:Pb(39.68%)>Cu(31.59%)>Zn(20.49%)>Cd(12.80%)>Ni(10.98%)。     

城市化对地下水重金属/类金属的影响——以深圳市福田区为例

为探讨高度城市化对地下水重金属/类金属的影响,选取深圳市福田区浅层含水层为研究对象,于2016年1月在福田区采集水样,并测定了pH、氧化还原电位、主量离子、无机氮、总溶解性固体、电导率以及多种重金属/类金属浓度。对比山区与城区地下水的重金属/类金属浓度,可见城区地下水重金属/类金属普遍富集,其中Mn、Co、Ni、Cd浓度升高最为普遍。地下水重金属/类金属污染程度依次为MnTlSePbAs,其单因子污染指数均达到中度或重度污染;50%的城区地下水为重度污染。主成分分析表明,地下水中Se与Mo的升高与海水的入侵有关;Mn、Co、Ni的升高与城市建筑地基的溶解相关;Cu和Sb的升高与生活污水排放有关;Cd、Tl、Pb的升高可能与酸雨淋滤土壤有关。高度城市化是造成福田区地下水重金属和类金属富集的最主要因素,城市地基溶解的影响最为显著。     

城市化对地下水重金属/类金属的影响——以深圳市福田区为例北大核心CSCD

为探讨高度城市化对地下水重金属/类金属的影响,选取深圳市福田区浅层含水层为研究对象,于2016年1月在福田区采集水样,并测定了pH、氧化还原电位、主量离子、无机氮、总溶解性固体、电导率以及多种重金属/类金属浓度。对比山区与城区地下水的重金属/类金属浓度,可见城区地下水重金属/类金属普遍富集,其中Mn、Co、Ni、Cd浓度升高最为普遍。地下水重金属/类金属污染程度依次为Mn>Tl>Se>Pb>As,其单因子污染指数均达到中度或重度污染;50%的城区地下水为重度污染。主成分分析表明,地下水中Se与Mo的升高与海水的入侵有关;Mn、Co、Ni的升高与城市建筑地基的溶解相关;Cu和Sb的升高与生活污水排放有关;Cd、Tl、Pb的升高可能与酸雨淋滤土壤有关。高度城市化是造成福田区地下水重金属和类金属富集的最主要因素,城市地基溶解的影响最为显著。     

深圳市南山区填海区地面沉降分区及评价

以1986～2019年卫星影像图为依据,分析了南山区填海区的填海历史进程;对收集到的填海区相关地质资料进行整理分析,查明南山区填海区的软土分布并生成了软土等值线图,对填海区地面沉降做出预测计算与分析;从多方面对填海区地面沉降易发程度和危险性进行分析评价,对其进行易发程度分区及危险程度分区,并对各区详细情况进行综述、评价...     

综合物探方法在填海区密实度检测的应用

对于填海区密实度检测,常用的方法是标准贯入实验,该方法成本高、时间长.以福建石狮填海区密实度检测为例,采用地质雷达与微动探测2种物探方法进行检测,前者能定性检测出密实度情况,且检测周期短、效率高,可对填海区域进行全面检测;后者对填海区密实度情况能定量评价,检测精度高,成果资料直观.两种物探方法组合,通过异常的相互印证,...     

广西红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征

为了解红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征,以西南岩溶地下水污染调查评价中广西红水河中下游马山地区地下水数据为基础,对该地区27件样品的重金属含量特征、重金属间相关关系、重金属与其它化学组分的相关性以及地下水重金属分布特征进行了研究。结果表明:研究区地下水中重金属含量整体偏低,平均质量浓度顺序为Fe＞(Al)＞Zn＞Mn＞Pb＞Se＞As＞Cd,重金属平均质量浓度均小于中国生活饮用水标准值,且绝大部分重金属含量远远低于该标准值。Mn与Fe、As、Al存在显著或极显著的正相关关系,Zn与Pb、Cd存在明显的相关性,Se与其它７种重金属的相关性均不明显,可能是由于Se与其它重金属的来源差异较大所致。地下水的酸碱性对重金属的富集影响较小,但地下水中主化学成分HCO3-和Ca2+对重金属的富集有较大影响,TDS对绝大部分重金属的影响较小,对As和Cd具有一定的影响。地下水中Mn、Zn、As、Pb、Cd、Se、Al、Fe质量浓度在空间上表现出一定的地区分布特点,整体上重金属高浓度点主要集中在马山县城周围以及古寨、乔利街乡镇周围。      

深圳宝安填海区地面沉降特征探讨

深圳市宝安中心区为大规模填海形成,发生了多处地面沉降。通过野外地质调查和收集大量资料,在填海区建立地面沉降监测点,查明了填海范围的地质环境特征,分析了填海区地面沉降的机理和特征。产生沉降的主要因素有两个:一是土层在建筑物等外部荷载作用下产生的固结沉降,主要发生在建筑物施工期间及使用期间,作用时间相对较长;二是由于基坑降水引起附加沉降,这部分沉降主要发生在基坑开挖期间,作用的时间相对较短,一般随着基坑的回填及地下水位的恢复,沉降便基本完成。通过数学方法研究了软土的欠固结、固结和次固结沉降,其中次固结沉降为填海区软土固结过程中贡献最大。抽取地下水和大规模密集高层建筑群也是产生地面沉降的影响因素之一,但影响范围有限。     

基于模糊数学综合评判法的珠海某填海造地区地质环境适宜性评价

随着人类社会的高速发展,沿海城市不断采取填海造地工程来缓解紧张的土地供求关系,给人们带来生态负效应。为确定地质环境对填海造地工程活动的适宜程度,避免和减少地质环境问题,对填海造地区开展地质环境适宜性评价十分必要。本文以珠海某填海造地区为研究对象,通过地形地貌、水文地质条件、工程地质条件、地壳稳定性及地质灾害五个环境质量层面确定7个评价因子,基于模糊数学综合评判法,借助计算机及Mapgis功能,对剖分的评价单元格进行评价因子量化赋值及计算,最终将填海造地区划分为地质环境适宜区、较适宜区、适宜性中等区和适宜性差区。研究区内填海造地区的地质环境适宜性多为中等~差,主要是因为软土层厚度较大,成土时间相对较短,工程地质条件差,局部地段为咸水区,地下水具备一定腐蚀性。研究结果为填海区的可持续发展提供参考依据。     

海水入侵对地铁地下结构侵蚀性的统计分析

地下水的腐蚀性严重影响地铁的安全运营,正确评价地下水的腐蚀性是解决问题的关键。以深圳地铁11号线为例,对全线30个工点627个地下水水质分析样本进行统计,得到整条线路地下水腐蚀强弱分布状态。结合线路通过区的填海和海水侵入背景进行分析,得出如下结论:具有典型的海水侵入背景下的地下水侵蚀性与海水侵入(包括填海区)范围密切相关,地铁地下结构宜按干湿交替环境进行钢筋腐蚀等级判别。该研究为滨海城市海水入侵区地铁线路地下水腐蚀性评价提供指导。     

Speciation and mobility of heavy metals in mud in coastal reclamation areas in Shenzhen,China

Coastal reclamation has been carried out along the coastal areas near Shenzhen, China in a large scale since 1980s by dumping fill materials over the marine mud at the sea bottom. Usually the area to be reclaimed is drained first and some of the mud is air-dried for a few weeks before it is buried by fill. After reclamation, the terrestrial groundwater, which is relatively acidic and with high dissolved oxygen, gradually displaces the seawater, which is alkaline with high salinity. The changes in the burial conditions of mud and the properties of the pore water in the mud may induce the release of some heavy metals into the mud. Field survey confirms that the pH and salinity of the groundwater in the reclamation site are much lower than the seawater. Chemical analyses of mud and groundwater samples collected from the reclamation sites reclaimed in different years indicate that most of the heavy metals in the mud decrease gradually with time, but the heavy metals in the groundwater are increased. The release of heavy metals into pore water due to reactivation of heavy metals in the mud is of environmental concern. To understand why some of the heavy metals can be released from the mud more easily than others, a sequential extraction method was used to study the operationally determined chemical forms of five heavy metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in the mud samples. Heavy metals can be presented in five chemical forms: exchangeable, carbonate, Fe–Mn oxide, organic, and residual. Ni and Pb were mainly associated with the Fe–Mn oxide fraction and carbonate fraction; Zn was mainly associated with organic fraction and Fe–Mn oxide fraction, while Cu and Cd were associated with organic fraction and carbonate fraction, respectively. If the residual fraction can be considered as an inert phase of the metal that cannot be mobilized, it is the other four forms of heavy metal that cause the noticeable changes in the concentration of heavy metals in the mud. On the basis of the speciation of heavy metals, the mobility of metals have the following order: Pb (36.63%) > Cu (31.11%) > Zn (20.49%) > Ni (18.37%) > Cd (13.46%). The measured metal mobility fits reasonably well with the degree of concentration reduction of the metals with time of burial observed in the reclamation site.     

煤炭开发引起水土环境演化及其调控技术

在分析矿业开发引起水土环境演化基础上，探讨了产生水土环境演化的形成机制，进而对调控水土环境的技术途径，工艺流程和技术关键进行了研究，尤其阐述了近年来研制和开发的一些有效的新技术，如两段接触生物氧化净化技术，地学－生态工程学技术和沙地净化技术处理矿山废水，利用矸石无复土生物快速复垦技术，生态农业复垦技术和泥浆泵复垦技术，通过研究认为，今后应继续加强和完善已有新技术，进一步找到经济，可靠的技术集成，以有效地保护矿山水土环境，实现煤炭工业的可持续发展。     

济宁市采煤塌陷地引湖充填复垦模式初探

济宁市采煤塌陷地数量巨大,塌陷地复垦任务艰巨,主要的原因是没有足够的填充物复垦塌陷地,利用运河航道清淤及湖泊泥浆充填能很好地解决这一难题。从济宁市采煤塌陷地现状分布、破坏程度入手,对治理模式进行剖析,根据多年来运河航道的清淤、湖泊泥浆充填工程的有益经验,探讨南四湖周围塌陷地引湖充填复垦的可行性。     

滇西沘江流域水体中重金属元素的地球化学特征

通过测定流经兰坪金顸铅锌矿区的沘江水体中Pb、Zn、Cd、As的含量和底泥中重金属元素的化学形态的含量,分析了重金属元素的分布和化学形态的变化。结果表明,沘江水遭到了Cd污染,底泥已经成为重金属元素的蓄积库,以国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）衡量,Pb、Zn、Cd和舡分别超标3．4倍、15．8倍、106倍和2．6倍。沘江水中重金属元素含量的峰值在矿山附近的下游,而底泥中重金属元素的峰值在矿山下游30-50km的地方,矿业活动、水流变缓、pH等水体环境条件的变化都能影响水和底泥中重金属元素的含量。底泥中的Pb以碳酸盐结合态为主,Zn和Cd以铁锰氧化物结合态为主,而As以残渣态为主。Pb、Cd、Zn三种元素的环境有效态含量比较高,对沘江流域生态环境具有潜在的巨大的危害。     

Seafloor environmental changes resulting from nineteenth century reclamation in Mishou Bay, Bungo Channel, Southwest Japan

This study reconstructed environmental changes to the seafloor associated with reclamation in Mishou Bay, Bungo Channel, Japan, based on measurements of sediment grain size, organic matter and sulfur contents of surface sediments and data from sediment cores. Grain size within sediment cores from the middle of Mishou Bay decreased from the beginning of the 1800s to the 1900s. In contrast, a grain size profile from the river mouth shows a gradual increase in grain size up through the sediment core. These changes in grain size indicate a decrease in tidal current velocity within the middle of the bay and that the delta system is gradually prograding from the river mouth. Records of organic matter composition and sulfur contents indicate that the effect of the river on seafloor sedimentation became stronger during the nineteenth century. These changes are related to reclamation during the late 1700s and 1800s. The decrease in sea area resulting from reclamation probably led to a decrease in tidal prism and current velocity. It is likely that the increasing effect of river water on sedimentation is associated with reclamation-related progradation of the river delta system.     

基于能值理论的采煤沉陷区土地复垦行为分析

利用能值分析方法揭示采煤沉陷区土地复垦行为特征,为采煤沉陷区土地复垦决策和土地利用导向提供科学依据。以徐州城北矿区复垦区为例,采用野外试验与能值理论分析相结合的方法,对采煤沉陷区土地复垦前后能值变化进行分析。结果表明:土地复垦是以人的价值行为为导向、自然资源为依托、生态系统流为骨架,来实现和提升采煤沉陷区生态经济系统功能;以恢复和提高区域生产力为价值导向的土地复垦行为可有效提高区域和产品服务功能,年净增加能值361.61×1016 sej;复垦后土地用途增加一定面积的鱼塘和储水区,在满足生产需求的同时,可提高区域水分涵养功能,年净增加能值4.6×1016 sej;土地复垦行为是通过调整采煤沉陷区土地利用结构、土地利用布局和土地利用行为,以实现生态经济系统能量流动与转换来增加区域生态经济系统能值。      

江苏连云港地区吹填土室内沉积试验研究

近年来，随着港口建设的飞速发展，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆，已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。由于吹填淤泥性质十分复杂，并且需要很长时间的自然沉积固结，待表面形成硬壳后方可加固处理。因此，对吹填土沉积规律和自重固结机理的研究显得尤为重要。本文以连云港地区吹填土为主要研究对象，通过室内沉积试验，对吹填土在静水条件下的沉积规律及固结特性做了系统分析和研究，并对沉积后的吹填土进行了微观结构定量分析，获得了孔隙直径、丰度、平面形态、定向频率、定向分维数等重要参数，该成果为吹填土地基加固提供了有力的参考依据，对于工程实践具有重要意义。     

Modeling the impact of land reclamation on storm surges in Bohai Sea,China

A nested model for the simulation of tides and storm surges in the Bohai Sea, China, has been developed based on the three-dimensional finite-volume coastal ocean model. The larger domain covers the entire Yellow Sea and Bohai Sea with a horizontal resolution of ~10 km, and the smaller domain focuses on the Bohai Sea with a fine resolution up to ~300 m. For the four representative storm surges caused by extratropical storms and typhoons, the simulated surge heights are in good agreement with observations at coastal tide gauges. A series of sensitivity experiments are carried out to assess the influence of coastline change due to land reclamation in recent decades on water levels during storm surges. Simulation results suggest that changes in coastline cause changes in the amplitude and phase of the tidal elevation, and fluctuations of surge height after the peak stage of the storm surges. Hence, for the assessment of the influence of coastline changes on the total water level during storm surges, the amplitudes and phases of both the tidal and surge heights need to be taken into account. For the three major ports in the Bohai Bay, model results suggest that land reclamation has created a coastline structure that favors increasing the maximum water level by 0.1–0.2 m. Considering that during the storm surges the total water level is close to or even exceeds the warning level for these ports, further increasing the maximum water level by 0.1–0.2 m has the potential to cause severe damages and losses in these ports.