湖泊湿地生态地球化学评价的标准体系

湖泊湿地生态地球化学评价的研究重点为湖泊湿地生态系统中的重金属、植物营养元素及一些有机污染物,评价标准体系相应地包括水质基准、营养物基准、水体沉积物质量基准、饮用水卫生标准、土壤环境质量标准、食品卫生标准、湖泊水库富营养化标准等。     

湖泊湿地生态地球化学评价的标准体系

湖泊湿地生态地球化学评价的研究重点为湖泊湿地生态系统中的重金属、植物营养元素及一些有机污染物,评价标准体系相应地包括水质基准、营养物基准、水体沉积物质量基准、饮用水卫生标准、土壤环境质量标准、食品卫生标准、湖泊水库富营养化标准等.     

生态地球化学与生态地球化学评价

中国地质调查局近年来大力推进多目标区域地球化学调查工作,揭示了微观世界中大量未被发现和认识的现象,进行生态环境研究和评价是面临的主要问题.提出和探讨了关于生态地球化学及其评价问题,包括定义、研究思路、技术路线,以及全球的、区域的与局部的生态地球化学评价等.     

基于地学的生态地球化学评价

在以生态系统为单元,以来源-成因-迁移转化-生态效应-预测预警为主线进行生态地球化学评价的过程中,应进一步突出多目标区域地球化学调查的基础地位和地质地球化学背景特征研究.地球化学异常是生态地球化学评价的主体对象,充分挖掘与利用区域地球化学资料为农业、环境、资源服务是评价的目标,地质背景因素分析是生态地球化学评价的重要手段.     

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。     

城市生态地球化学评价的盖子模型

分析了城市生态地球化学评价的特点.建立了城市生态地球化学评价的盖子模型.按照盖子的阻隔效应,将城市生态地球化学评价分为盖上循环、盖下库内循环和盖子网眼及边缘的库内外开放性循环三大部分内容.城市化进程就是盖子的扩张与修补过程.按盖子模型进行的城市生态地球化学评价有利于预测和防治城市生态地球化学灾害,为城市规划、建设和管理服务.     

城市生态地球化学评价的盖子模型

分析了城市生态地球化学评价的特点。建立了城市生态地球化学评价的盖子模型。按照盖子的阻隔效应,将城市生态地球化学评价分为盖上循环、盖下库内循环和盖子网眼及边缘的库内外开放性循环三大部分内容。城市化进程就是盖子的扩张与修补过程。按盖子模型进行的城市生态地球化学评价有利于预测和防治城市生态地球化学灾害,为城市规划、建设和管理服务。     

城市生态地球化学评价的盖子模型

分析了城市生态地球化学评价的特点.建立了城市生态地球化学评价的盖子模型.按照盖子的阻隔效应,将城市生态地球化学评价分为盖上循环、盖下库内循环和盖子网眼及边缘的库内外开放性循环三大部分内容.城市化进程就是盖子的扩张与修补过程.按盖子模型进行的城市生态地球化学评价有利于预测和防治城市生态地球化学灾害,为城市规划、建设和管理服务.     

内蒙古乌梁素海湖泊地球化学特征与初步评价

通过内蒙古乌梁素海表层沉积物和深层沉积物的研究分析,对乌梁素海的湖泊沉积物特征有着明确的了解。乌梁素海深层沉积物中各元素与河套平原深层土壤中基本一致,而表层沉积物中各元素则具有明显的特征。湖泊表层沉积物中主要富集C、lCd、S、F、Sb、C、B、iAs、Li、MgO、CaO、Cu、N、iSn、W、Zn、Co、Mo、Au、Sc、Tl、Hg、I、Mn、U、Ce、La、Be、Se、Th等。湖泊表层沉积物与深层沉积物相比,在表层富集S、orgC、N、Se、I、Br、Sr、C、U、Mo、C、lCaO、Hg、P。在湖泊表层富集上述元素说明了黏土极易吸附这些元素,有些元素的富集主要是由于人类活动造成的结果。同时在表层土壤中pH明显低于深层土壤和河套地区土壤的pH,这与工业排放等人类活动紧密相关。垂直剖面结果也表明,人类活动对湖泊环境造成了严重影响。乌梁素海已出现富营养化和Hg、F污染,需对其进行治理。     

北京市土壤Hg污染的区域生态地球化学评价

城市土壤Hg异常/污染是中国普遍存在的重大生态环境问题。文章对北京市近1000km2范围内的地表土壤、壤中气、大气干湿沉降、大气颗粒物、大气中的Hg含量水平和空间分布模式进行了系统研究,查明北京地表土壤Hg平均含量为0.41mg/kg,大气干湿沉降物中的Hg平均含量为0.194mg/kg,壤中气Hg的平均含量为559.65ng/m3,大气颗粒物PM10和PM2.5中的Hg含量分别为0.59和0.67ng/m3,大气中的Hg平均含量为3.13ng/m3。北京市自2000年起实现了由燃煤转变为燃气的减排措施,导致干湿沉降物中的Hg沉降通量显著减少,2006年大气干湿沉降物中Hg的沉降通量1.837mg·m-2·a-1,北京市城区(近1000km2)Hg全年沉降为1837kg,空气中总Hg浓度由1998年的8.3~24.7ng/m3下降到2006年的3.13ng/m3,大气颗粒物中Hg含量由2003年的1.18ng/m3下降到2006年的0.59ng/m3(PM10)和0.67ng/m3(PM2.5),表明北京市煤改气减排措施的实施显著改善了大气环境质量。通过对土壤中Hg的存在形式研究,发现土壤中有硫化物(辰砂)及各种Hg盐(HgCl2)的含Hg矿物,Hg也可以各种吸附方式或壤中气方式存在。研究证实北京壤中气Hg与大气Hg存在显著的相关性(n=131,R=0.267,p<0.01),表明壤中气Hg是大气Hg的重要来源之一。利用2005年地表土壤总Hg与Hg释放速率的线性方程估算,土壤Hg平均释放速率为102.42ng·m-2·h-1,2005年土壤释放进大气的Hg通量为936.70kg。在查明土壤中存在大量辰砂矿物的同时,还分布有大量具有高温熔融特征的金属微球粒和玻璃质微球粒,证明燃煤和冶金烟尘是地表土壤Hg的主要来源。土壤中Hg、S、pH和辰砂颗粒浓度在空间上的高度耦合性表明,碱性条件下,土壤中高含量的S和Hg是辰砂形成的重要原因。按国家土壤环境质量标准,北京市I级土壤Hg环境质量的面积为176km2,Ⅱ级为808km2,Ⅲ级为24km2,超Ⅲ为36km2。Ⅲ级、超Ⅲ级主要分布在二环路以内的中心城区。城南(长安街为界)大气Hg环境质量明显优于城北,在北四、北五环之间的部分地区,大气颗粒Hg的环境质量为Ⅲ级或超Ⅲ级。在地表土壤Hg含量较高的中心城区,居民每天因呼吸摄入的Hg高达364ng,对人体健康构成潜在风险。根据我国"十一五"规划中每年实现10%节能减排的目标,对北京市未来50年土壤Hg含量的时空演变趋势预测,预测2050年北京因干湿沉降带来的Hg输入量为16.03kg,地表土壤释放Hg的输出量为37.36kg,明显大于Hg的输入通量,土壤Hg的环境质量将得到根本改善。预测到2040年Ⅲ级土壤Hg环境质量的区域将完全消失,到2060年以Ⅰ级土壤为主。     

冰湖溃决评价体系研究进展

受全球气候变暖及人类活动的影响,冰川环境正在发生着巨大的变化,冰湖溃决灾害已成为当前山区经济可持续发展中的突出问题。为能综合地对冰湖溃决进行科学的评价,文章回顾了国内外冰湖溃决评价体系的研究现状,系统总结了国内外现有冰湖溃决评价方法及研究的主要内容,对各评价方法的优缺点进行了讨论,并对冰湖溃决评价的未来研究方向做了探讨,可为冰湖溃决评价的系统方法研究提供参考。     

农田生态系统区域生态地球化学评价的示范研究:以成都经济区土壤Cd为例

选择成都经济区作为典型研究区,以Cd为代表,在生态地球化学填图的基础上开展农田生态系统生态地球化学评价的示范性研究。布置采集了58个大气干湿沉降、86个化肥、121个灌溉水、276个农作物样品,分析和计算了Cd等重要元素的含量和通量。结果显示,研究区局部地段地表土壤Cd环境质量较深部有恶化之势,部分水稻籽实Cd含量已超过无公害食品标准;大气干湿沉降物输入到农田生态系统中的Cd平均通量为17.76g/(hm2·a),占总输入通量的85.20%,是研究区外源Cd的主要输入途径;下渗水(2.34g/(hm2·a))和作物收割(1.87g/(hm2·a))是Cd的主要输出途径;全区外源输入Cd可使土壤中的Cd含量以0.006mg/kg的年速率递增;在Cd输入-输出通量不变的情况,预测未来20a研究区三级土壤面积将增加2~3倍,适耕土地面积将全面缩小;研究区因酸雨沉降和施肥等因素使土壤pH值下降的平均速率为0.106a-1,其中化肥施用的贡献率为89.62%。预警研究显示,目前研究区95%的水稻生产是安全的,但预测20a后研究区土壤质量退化明显,近70%安全土壤等级降为一般土壤,须报警土壤面积也将由目前的不足4%快速上升至27%。     

长寿之乡如皋的生态地球化学特征研究

在前人研究如皋长寿成果的基础上,从生态地球化学入手,研究和分析了如皋地区土壤溶液、浅层地下水、大气干湿沉降物中的微量元素含量特点。结果表明,有益于人体健康的微量元素Se、I、Zn等丰富,而有害于健康的As、Hg、Cd、Pb等重金属在江苏为最低,表明良好的生态地球化学环境是如皋地区长寿的根本原因。     

湿地退化的地质指标体系

从湿地退化的原因、表现形式和湿地退化造成的危害3个方面分别提取筛选出影响指标、状态指标和后果指标,构建成完整的湿地退化调查指标体系（CSR模型）。从湿地退化对人类产生的压力、压力状态、人类的应对等方面提取压力指标、状态指标和响应指标,构建成监测指标体系（PSR模型）。综合调查指标体系和监测指标体系得到湿地退化的地质指标体系,对评价湿地生态环境变化具有重要意义,可为湿地管理、湿地恢复和重建提供技术基础。     

Life cycle assessment of small-scale constructed wetland and extended aeration activated sludge wastewater treatment system

Wastewater treatment plants help to reduce negative impact on the environment by improving the quality of effluent. Different technologies are used in wastewater treatment, and one of the tasks is to find the most environmentally sound option, taking into account the use of resources and energy during construction and operation of the treatment system. The aim of the study is to assess environmental impacts from two different types of small-scale wastewater treatment systems, a constructed wetland and extended aeration activated sludge treatment system using Life Cycle Assessment method. The system boundaries include construction and operation phases. Assessment has been carried out using SimaPro software and Impact 2002+ and ReCiPe assessment methods with characterisation and normalisation stages. The results show that the main negative impact of constructed wetland is caused by the construction phase and use of lightweight expanded clay aggregate to construct the hybrid filter. Impacts from extended aeration activated sludge treatment system are mainly caused from the use of electricity and the quality of the effluent, therefore, the use phase has a larger impact on the life cycle. Since a large amount of energy is used to produce lightweight expanded clay aggregate, the impact of 1 population equivalent of constructed wetland is larger than the impact of extended aeration activated sludge treatment system. Constructed wetland dominates in human toxicity, acidification, land use, ozone layer depletion and the use of non-renewable resources categories. Extended aeration activated sludge treatment system dominates in categories associated with eutrophication and ecotoxicity.     

近岸海域生态地球化学调查评价方法及内容探讨--海底沉积物-水-底栖生物系统调查评价

近岸海域生态地球化学调查,是中国地质调查局实施的多目标地球化学调查项目的重要内容之一.本文提出和探讨了关于开展"海底沉积物-水-底栖生物系统"调查评价的内容、方法及其工作要求.建议对系统的3种组成介质进行同站位、同步和近原始状态(未扰动)、密度网格采样,辅助开展海洋地球物理剖面测量,分析评价海底表层环境系统内重金属元素来源、运移的地球化学作用及其生态效应.     

典型岩溶湖泊湿地流域景观格局动态变化及趋势预测

岩溶湖泊湿地流域作为景观格局变化的热点研究区域,探讨景观格局动态变化及预测趋势,为岩溶流域生态安全研究提供科学依据。应用遥感与地理信息系统技术,结合普者黑岩溶湖泊湿地流域实际情况,分别对该地区1990、1995、2000、2005、2010、2015 年6 期遥感影像进行分类、解译,系统地获取地区景观格局状况,分析动态变化特征,并运用CA-Markov 模型对未来湿地景观格局进行模拟预测。结果表明：1990−2015年普者黑岩溶湿地流域景观格局随时间变化显著,景观破碎化程度总体呈现增加趋势,斑块数（NP）从861增加到889,景观类型的优势斑块面积在逐渐增加,而多样性指数从1.064下降到0.966;2020−2030年普者黑岩溶湿地流域建筑用地、农地和湿地景观类型面积在增加,农地和林地在减少,其中,较为突出的是建筑用地占有率由2.79%上升到2.97%,农地占有率60.12%增加到60.74%,湿地占有率6.67%上升7.02%,而林地占有率由26.70%下降到26.40%。景观格局进行预测可以发现湿地面积、建筑用地面积和农地变化幅度最大,本文相关研究和预测结果可为普者黑流域生态保护提供一定的建议和参考。     

中国东部平原土壤生态地球化学基准值

土壤生态地球化学基准值是衡量和评价由人为扰动产生的微观地球化学效应的参比基准。在区域生态地球化学调查、评价以及环境地球化学研究等工作中均具有重要意义。笔者以中国东部平原区的土壤为研究对象．采用切实可行的试验研究方法，提出了土壤生态地球化学基准值，并提供了相应基准值的土壤物质组成信息。进一步研究结果表明，土壤物质组成特性在宏观上控制了基准值的区域性分布特征。