山东威海农业生态地球化学调查与评价

介绍了威海市农业生态地球化学调查、评价工作取得的一些基本成果和存在的生态地球化学问题。调查与评价结果显示,该区总体上地球化学环境质量优良,Ⅰ类和Ⅱ类土壤占全区总面积的97.49%,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的2.51%,主要分布在乳山市部分地区和荣成市崖西镇,超标元素主要为Cr、Ni、Cu、Cd;浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量状态,部分水样Cd、Fe、NO2-、总硬度等超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题有:①山地丘陵区土壤pH值低,且表层土壤具有向强酸、强碱两极化发展的趋势,易引起重金属元素活化,危害人类健康;②沿海地带土地贫瘠,N、P、有机质等营养水平多属缺乏级;③乳山市和人口密集的乡镇地带表层土壤Hg、Cd、Pb、Zn等重金属污染严重。地质高背景、酸性表生环境和工业污染的共同作用,是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因。     

山东省东部地区农业生态地球化学调查及生态问题浅析

介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查、评价工作取得的一些基本成果和存在的生态地球化学问题。认为在表生作用或人类活动等因素影响下,表层土壤中Zn、Pb、Cu、Se、Cd、S、P、Hg、N、有机碳(OrgC)等元素或指标含量明显大于深层土壤;该区总体上地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,超标元素为Cd、Cr、Ni、Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量水平,部分水样的总硬度、溶解性总固体、NO2-、F-含量超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题是:山地丘陵区土壤pH值低;沿海地带土地贫瘠;局部表层土壤重金属明显富集,已对农作物安全产生影响。认为人类活动(采金污染、城市化、工业化发展等)和自然地质背景作用是引起该研究区局部土壤重金属富集的重要原因。     

山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价

介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价工作取得的一些基本成果以及该区存在的生态地球化学问题。调查与评价结果显示,Zn,Pb,Cu,Se,Cd,S,P,Hg,N,OrgC等元素或指标在表生作用或人类活动等因素影响下,使表层土壤含量明显大于深层;总体上该区地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,主要污染元素为Cd,Cr,Ni,Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量状态,部分水样总硬度超标,溶解性总固体、NO2-和F-等超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题有：①山地丘陵区土壤pH值低,且表层土壤具有向强酸、强碱两极化发展的趋势,易引起重金属元素活化,危害人类健康;②沿海地带土地贫瘠,N,P和有机质等营养水平多属缺乏级;③莱州-烟台和牟平-乳山矿集区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg,Cd,Pb,Zn,Se,S等元素污染严重。地质高背景、酸性的表生环境和工业污染的共同作用,是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因。     

安徽省岳西县来榜地区土地质量地球化学评价

以安徽省西南部岳西县来榜地区为研究区,按8个点/km^2的密度采集表层土壤样品,系统分析了该区土壤样品中Cd、Hg、As、Se等21项元素的含量及相关指标特征。采用土地利用现状图斑作为评价单元,参照土地质量地球化学评价规范对来榜地区土地质量进行地球化学评价。结果表明:来榜地区土地环境综合质量状况优质,达到一等环境质量的土地面积占研究区总面积的97.14%;土壤养分综合质量中等以上的土地面积占研究区总面积的88.05%。土地质量地球化学综合等级以二等土地为主,面积占研究区总面积的66.87%;其次为一等土地,面积占研究区总面积的18.57%。研究区土壤整体缺乏硒,但部分茶叶富硒。上述结论可为研究区土地质量生态管理、土地合理规划及利用提供参考。     

山东烟台环境介质中重金属元素富集特征及与酸化土壤的关系

利用山东省烟台市生态地球化学调查及相关专题研究所取得的分析测试数据,通过高灵敏度的识别系统和多参数地球化学评价体系的建立,揭示了在重金属污染区内酸化的土壤环境中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素活化迁移的地球化学机制、影响因素,以及浅层地下水和玉米等主要粮食作物籽实中重金属超标的原因及生态危害。与全国土壤基准值和背景值对比,研究区内Cd、Cr、Ni、Pb等元素的基准值相对偏高,Cd、Cr、Pb、Cu、Ni元素的背景值相对较高。As、Cd、Cr、Ni、Hg、Pb等存在于Ⅲ级及Ⅲ类以上土壤,是主要致污因子。典型金矿污染区内浅层地下水和玉米籽实中均检出超标重金属元素,影响浅层地下水环境质量的主要指标是Pb。达到Ⅲ类及以上水质标准的采样点数占研究区总采样点数的3.47%;玉米中的Cd含量相对较高。表层酸性、弱酸性土壤占土壤总面积的55.29%,土壤酸化趋势明显。随着土壤酸化程度的加深和范围扩大,导致土壤耕作层可给性营养元素的损失及某些毒性元素(Cd、Pb等)的释出和活化,提高了土壤中主要污染因子Cd、Hg、Ni、Pb、As等重金属的活化迁移能力;富含有机质的土壤中有利于对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收,固重金属元素于土壤中,降低了土壤重金属污染的环境风险水平。研究结果为土壤修复、降低土壤重金属毒性提供了重要的科学依据。     

珠江三角洲经济区生态地球化学评价

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统的稳定和食品安全。通过开展多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价和总体综合评价,系统完成了珠江三角洲经济区47954 km²(包括10 m水深以浅的近岸海域)的生态地球化学调查与评价。按照双层网格化方法系统采集了陆域土壤、近岸海域和珠江水系的主要河流沉积物表层和深层样品,测试了71项元素和指标,建立了珠江三角洲经济区土壤、沉积物地球化学背景值和基准值,首次对珠江三角洲地区区域地球化学特征进行了系统全面的调查,全面查明了珠江三角洲经济区土壤环境质量状况,区内一级和二级土壤分别占总面积的19.9%和57.3%,三级和三级以上土壤占22.8%。定量计算了镉、铅、汞等主要异常元素经河流、成土过程等自然来源和大气干湿沉降、施肥、灌溉、使用农药等人为来源贡献量,阐明了其迁移转化途径及生态安全性。结合研究区特点,系统开展了三角洲形成演化过程的地球化学研究,并在国内首次制定了符合地区特点的珠江三角洲经济区土壤环境质量地方标准。     

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明:区内表层土壤硒含量主要集中于0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

成都经济区土壤质量地球化学评估

通过对成都经济区土壤重金属元素和有益元素含量高低的测定,参照相关国家或行业标准,根据土壤环境质量、土壤养分质量进行地球化学分等,最终进行土壤质量地球化学评价。结果表明:成都经济区土壤质量以Ⅲ、Ⅳ等为主,占调查面积的56.05%左右,土壤较清洁,养分较高,适宜农业生产;其次是Ⅴ、Ⅵ等,占总面积的39.02%左右,土壤存在不同程度的重金属污染现象,养分低,应加强管理;Ⅰ、Ⅱ等土壤面积仅占4.95%,是发展有机、无公害农业的理想区域,应注意强化保护和合理利用。     

辽宁南部地区土壤地球化学特征及评价

依据辽宁南部（大连-营口）地区土壤地球化学调查数据,统计了53种元素的地球化学参数,说明了元素在土壤中的变化规律,对元素含量特征进行了比较归纳.辽宁南部土壤中各元素含量与中国土壤（A层）值相比,变化不是十分显著,相对稳定.研究了元素含量在不同土壤类型中的分配、分布特征,认为土壤的成土母质是影响元素含量的重要因素.评价了重金属元素对土壤环境质量的影响.辽宁南部地区土壤地球化学综合质量整体状况良好：一等和二等（无风险,优先保护类）土壤面积较大,为19 486 km²,占全区96.37%;三等（风险可控,安全利用类）土壤为648 km²,占3.2%;五等（风险较高,严格管控类）土壤为86 km²,仅占0.43%.良好的土壤环境质量为农业生产和土地规划利用提供了可靠的地球化学依据,为该地区土壤生态地球化学研究提供了依据和新的认识.     

黑龙江省松嫩平原南部黑土的元素含量特征

通过对黑龙江省松嫩平原南部开展多目标地球化学调查工作,全面查清了测区8.15万km2内元素分布特征及不同土壤类型中元素含量特征。通过对不同土壤类型中元素含量特征进行分析研究,发现松嫩平原南部的黑土类土壤中主要营养元素含量较丰富,而有毒有害元素含量较低,土壤呈中性,适宜多种农作物生长。按照土壤环境质量标准对测区土壤环境质量进行等级划分,结果显示:重金属元素均未超标的一级土地质量占调查区总面积的96.08%;农业用地的黑土区域均属于没有重金属污染的净土,有利于农业种植。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。