断层带土壤H2浓度变化特征及影响因素研究

收集全国15个不同区域、不同地质环境、不同深度测点的H2浓度,以及气温、气压整点值连续观测资料,研究高精度土壤H2浓度日、月动态变化特征,通过计算H2浓度与气温、气压的相关系数,定量分析不同观测孔深气温、气压对H2浓度的影响程度。结果表明:土壤H2浓度动态变化与气象因素密切相关,观测孔优选深度为4~11 m。     

断层气氢浓度观测技术试验研究

In order to explore the new technology and methods for seismic underground fluid observation, a test study on measurement of hydrogen concentration in fault gas is carried out at the piedmont fault zone of Zhongtiao Mountain. Through the experiment on observation positions, gas collection devices and sampling depths, the paper presents the observation method for fault gas hydrogen concentration by using an online automatic trace hydrogen analyzer. Comparative tests are conducted on the stability and optimum conditions of this type of instrument in the field environment, and the hydrogen concentrations at different measuring points of the same fault are observed. The results show that it is technically feasible to carry out continuous hydrogen concentration on a fault zone. The method proposed in this study could be a useful tool for setting the observation points, choosing a reasonable observation depth and scientific analysis of the observed data.     

土壤气氡测量影响因素的初步研究

通过分析实验资料和断层气氡测量中所遇到的问题，较全面地讨论了断层气氡测量中地因素和明因素的影响。分析了断层气氡形态与断层性质的关系，以及岩土性质，土壤含水量和气温，地温，气压对土氡测量的影响。指出只要充分认识并注意避开或消除上术因素的影响就可以得到较满意的气氡测量结果。     

山西东郭断层气氢浓度异常调查与研究

2013年4月山西东郭断层气氢浓度出现2次大幅度变化,按照异常核实工作方案,针对观测技术系统、集气系统、仪器标定、对比观测、周边环境开采情况等因素,逐一进行了分析。结果表明,氢浓度大幅度变化为非前兆异常,其主要原因是由周边新井钻孔施工,打井造成强烈振动干扰引起。     

地下构筑物内空气氡浓度监测及影响因素分析研究

氡是地下构筑物中广泛存在的一种放射性污染物,因潜在危害大、健康风险高而备受关注.为探明氡浓度影响规律,制定针对性防控措施,通过监测两类6个地下构筑物内空气氡浓度,研究了氡浓度影响因素.监测结果表明,除4#构筑物存在短时氡浓度超标现象外,其他5个地下构筑物氡浓度均符合有关标准要求.分析研究发现,构筑物内空气氡浓度水平与以下因素有关：(1)工程地质.B区地层岩性比A区更有利于形成较高氡浓度,且B区地下水比A区埋深更浅、更丰富,更利于地层深处的氡迁移和扩散至地表,故B区构筑物内氡浓度普遍较高;(2)部位埋深.岩土中氡浓度随岩土深度的增加呈现上升趋势,且靠近外侧的口部通风状况优于中段和内侧,有利于空气中氡的扩散稀释,故构筑物埋深越浅,其氡浓度越小;(3)施工活动.现场凿挖岩体会释放氡,增加氡浓度;施工产生的扬尘进入测氡仪电离室腔体内,造成计数误差增大;(4)被覆状态.被覆层能够阻止氡的析出,厚度越厚,氡析出率越小;(5)建造样式.坑道式构筑物四面均被岩石包围,而覆土式构筑物只有底面为岩石,前者比后者更容易形成高氡环境.     

断裂带土壤气高精度氢异常分析

氢气作为1种灵敏的指标能够指示断裂活动过程。文中基于长期全时段的断裂带土壤气高精度氢观测资料,根据测量值的分布范围对资料的可靠性进行了评价,通过氢浓度映震评估,认为氢浓度与地震活动有一定的对应关系,给出了异常判定指标。并结合氢浓度异常特征对测点周围350km范围内的有感地震进行了分析,重点分析了2010年10月24日和2011年3月8日在河南太康分别发生M_S4.6和M_S4.1地震前1周左右震中距330km的山西夏县土壤高精度氢浓度观测到的相似异常变化,其变化特征表现为"突升—转折下降—地震—恢复背景值",变化幅度达正常背景值的20多倍。认为断层氢浓度异常变化与地震所处的构造位置有关,在同一地点发生的2次相似地震,断层氢浓度出现相似变化,异常重现性好。高精度断层氢浓度观测是短临预报的1种有效手段,可为地震重点危险区开展短临跟踪研究提供参考。     

楼盘施工对深州地震台土壤二氧化碳浓度的影响

本文研究了深州地震台土壤二氧化碳浓度的变化与地温、降水以及环境影响等因素的关系。深州台CO_2浓度具有夏高冬低的年变特征。2014年7月CO_2浓度值在正常上升的背景下,出现转平而变低,导致了与正常年动态不一致。通过与地温、降水以及环境影响等因素相关分析,认为台站周边楼盘施工开槽打桩使CO_2扩散通量增加,使土壤CO_2逃逸,造成深州台CO_2浓度测值变低。     

土壤气干扰因素初步实验研究

1、前言近年来,国内外不少学者致力于气体地球化学元素预报地震的研究,但对断层气的干扰因素研究较少。作者对此做了初步研究。本文介绍了主要研究结果。2、实验场地条件及观测仪器     

富营养化湖泊夏季表层水体温室气体浓度及其影响因素

为研究富营养化湖泊水体温室气体浓度及其影响因素,以太湖西岸和竺山湾为例,共调查研究了27个点位,采用顶空平衡法对其表层水体中溶解的甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O)浓度进行测定.结果表明,太湖近岸带蓝藻水华堆积区表层水体中CH_4和N_2O两种温室气体浓度远远高于开阔湖区点位,CH_4和N_2O最高浓度分别为3.79±0.095和0.078±0.003μmol/L.蓝藻水华堆积区和开阔湖区CH_4平均浓度分别为2.33±1.46和0.14±0.059μmol/L,N_2O的平均浓度分别为0.054±0.024和0.023±0.012μmol/L.两种气体在水中均呈现过饱和状态,其中蓝藻水华堆积区表层水体中CH_4和N_2O饱和度远远高于开阔湖区点位.此外,入湖河流河口区域表层水体溶解性N_2O浓度较高.将水中CH_4和N_2O浓度与水体环境因子之间进行相关性分析,表明水体总氮、总磷、铵态氮和溶解性有机碳浓度与CH_4和N_2O浓度呈显著正相关,CH_4浓度与硝态氮浓度呈显著负相关.研究结果揭示了太湖蓝藻水华堆积区是CH_4和N_2O两种温室气体重要的潜在排放源,蓝藻水华暴发对湖泊温室气体的排放具有重要影响,但该过程的驱动机制及影响因素仍需要进一步研究.     

土壤气分子氢的氘氢比可作为一种断层活动标志

从1978年11月开始.协田宏(日)等人在日本西南部,沿山崎活断层进行了一系列现场试验,观测土壤气中氢气、甲烷、二氧化碳和分子氢的氘氢比。在沿断层的土壤气中观测到了超过3％(体积百分比)的相当大量的(30000ppm)氢气;而远离断层带的土壤气中的氢浓度大约为0.5ppm,几乎与空气中氢的含量一     

半干旱区土壤水汽吸附的影响因素及变化特征

土壤水汽吸附是陆面非降水性水分的重要来源之一,尤其在干旱和半干旱地区其贡献有时甚至能达到与降水同样量级,对旱作农业和生态环境具有重要影响.但由于对土壤水汽吸附观测比较困难,国际上对该问题研究至今仍不多.本文利用L-G大型称重式蒸渗计观测与微气象和常规气象观测相结合,建立了土壤水汽吸附的定量观测估算方法.在此基础上,分析了典型半干旱区定西的近地层大气风、温和湿等气象要素及土壤湿度、温度和地表可利用能量等土壤环境要素对土壤水汽吸附的影响特征,研究了土壤水汽吸附量、吸附频率和吸附强度的日变化和年变化及其随天气条件的变化特征,对比分析了土壤水汽吸附量对陆面水分收支的贡献.研究发现,半干旱区的土壤水汽吸附受多种小气候要素和土壤环境因素共同影响,一般在近地层相对湿度在6~5 0%、风速在3~4 m s-1、湿度日变幅较大及出现逆湿和弱不稳定,且土壤含水量较低和地表温度不太高的情况下,土壤水汽吸附现象更容易发生,土壤湿度与水汽吸附之间具有负反馈机制.而且,水汽吸附频率和吸附量具有很明显的日和年变化特征,水汽吸附量变化明显受吸附频率控制.水汽吸附主要发生在下午;年峰值出现在1 2月份,谷值出现在6月份,其变化特征具有明显的区域特点.旱季水汽吸附量明显超过了降水对水分收支贡献.     

四川布拖土壤CO_2多年释放特征及影响因素

依据四川省布拖土壤CO2测点2005—2013年的连续数据,分析了CO2的释放特征、来源和影响因素。结果表明,布拖CO2释放率有明显的夏高冬低年变特征,来源于土壤生物呼吸。布拖CO2释放率的主要影响因素为地温和土壤湿度,在每年11月至次年3月,CO2释放率和地温正相关;在每年4~10月,CO2释放率和土壤湿度正相关。结果还表明,布拖CO2释放率在2007、2012和2013年夏季的峰值偏高,其成因为生物生长增长期内降水量偏大引起土壤湿度增大、从而引起土壤呼吸增强、进而引起CO2释放率偏高,与地震孕育或区域构造活动无关。     

1990—2018年于桥水库流域氮磷浓度变化趋势及影响因素

基于1990—2018年于桥水库流域入库河流与水库的逐月总氮(TN)和总磷(TP)监测数据,整理并分析了1990-2002、2003—2014和2015—2018年3个时段TN、TP浓度和氮磷比(TN/TP)的时空变化特征,探究流域内点面源污染削减、调水、氮磷滞留等对营养盐浓度变化的影响。结果表明,1990—2018年于桥水库TN浓度年均值在1.14～3.74 mg/L之间,水库TP浓度年均值在0.025～0.131 mg/L之间,多年TN/TP平均值为45,远高于淡水磷限氮磷比,是磷限水库。于桥水库流域5个测点中,沙河TN浓度最高,黎河TP浓度最高,入库TN、TP浓度大于库区,水库TP滞留率略大于TN。水库TN、TP浓度在2000s中后期下降,之后出现反弹。原因是2003年水源保护工程实施后,入库营养物浓度降低;2014年底南水北调中线一期工程通水后,于桥水库的引滦水量减少,TN的稀释效应弱化,上游来水TP浓度上升与水库内夏秋两季浮游植物的增殖,导致第三时段水库内TP浓度上升。基于月尺度水质分析,夏季水库TN浓度最低,TP浓度达到峰值,主成分分析表明,历年6—10月的水库Chl.a浓...     

低频振动作用下土壤气中氡浓度变化的初步实验研究

“振动”作为水氡震兆异常机理已引起人们的关注,并进行了一些实验研究。超声振氡实验是在室内进行的;而低频振动实验则主要是通过大爆破水(气)氡观测在野外进行的并得到了令人鼓舞的结果。人工爆破产生的应力波确实能引起地下水(气)中氡浓度发生变化,但变化比较复杂,很难用一个模式进行解释。为了进一步研究在低频振动作用下氡浓度变化的特点和机理,首先开展了土壤气体中氡的振动实验。岩石破裂时声发射有极宽的频带。岩石标本的滑动产生约100赫的声发射,弯曲和拉伸产生100—1000赫的声发射;而岩石受压产生微破裂时的声发射为10~5—10~6赫,人工爆破和微震的体波频率相似,一般为几赫或十几赫,最高为几十赫、而地震时已记录到的声发射为50—70赫,有的为数百赫。因此,低频振动实验有极宽的频带可供选择。     

WFSD钻孔气体氢浓度动态与断裂构造及地震的关系

为了开展汶川8级地震孕育机理及其科学问题深入研究,“十一五”国家科技专项“汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)”2008年11月开始实施.汶川断裂带科学钻探项目设计在龙门山断裂带上钻5口科学深钻,其中WFSD-2井位于汶川地震主断裂的北川-映秀断裂中段,断裂上盘为8亿年前形成的古老彭灌花岗岩闪长质杂岩,下盘为三叠系煤系地层,2009年7月6日开钻,设计孔深2000m,截止2012年1月15日终孔钻进深度为2 180.52 m.     

地下水中氡浓度变化的若干因素

应用核技术预报地震已有廿多年的历史,虽发展不够平衡,但测试技术有了很大的改进,方法逐步增多,应用范围也在逐步扩大,成绩是肯定的。但至今对应用机制的解释和影响因素的考虑,尚不够完善。究其原因,主要是对天然放射性元素在各种地质体中的变化规律认识不充分。诚然,这是一个相当复杂的问题,尤其是从定量的角度去考虑就更是如此。 应用核技术预报地震,目前应用较为广泛的是测量氡及其子体衰变的α粒子(浓度)和γ射线(总量或能谱),以及铀的同位素比值R=~(234)U/~(238)U。工作对     

活断层上覆盖层中土壤氡浓度分布的数值模拟

本文利用实测地质剖面建立了活断层上覆盖层中氡迁移的地质-物理模型,根据氡的迁移机理建立了活断层上氡迁移的数学模型,采用有限差分方法求解氡迁移的二维微分方程的数值解,得到了直立活断层,倾斜活断层,地堑活断层,活动断裂带或破碎带上覆盖层中氡浓度的二维断面等值图和横切断层的剖面曲线,分析了氡浓度分布的二维断面特征和剖面曲线特征,它们与氡的迁移机制及活断层调查的实测剖面曲线相符,这些为活断层的调查和进一步反演奠定了理论基础.     

中国土壤的形成因素与分类

土壤是动植物生存及生长的自然体。人类生存依靠土壤,人们的生活水平往往取决于土壤的质量以及依土壤生存的动植物种类、数量和质量。肥沃的土壤是昌盛文化的重要自然资源之一,对土壤利用和管理不善以及土壤遭到破坏之时,会给动植物生存及生长带来灾难,使人们的生活水平下降,使文化陷入衰落。     

新疆库尔勒断层氢气浓度的影响因素及其地震预测的潜在效能评价

以库尔勒断层H_2观测数据为研究对象,通过计算气压、气温与断层H_2浓度间的相关系数,分析了断层H_2浓度动态变化的影响因素,并利用Molchan图表法对断层H_2浓度映震效能进行检验,进而定量化地提取预测指标。结果显示:(1)气压和温度对库尔勒断层H_2浓度的变化有影响,表现为气压与断层H_2浓度呈正相关,相关系数为0.6735,温度与断层H_2浓度呈负相关,相关系数为-0.4262,气压对断层H_2浓度变化影响较大,温度影响较小;(2)Molchan图表法的库尔勒断层H_2浓度变化与地震间关系的检验结果反映出该测点断层H_2浓度映震效果较好,且地震预测优势对应时段为2个月内,最佳阈值为0.3392×10~(-6),该值可作为库尔勒断层H_2浓度在相对应的时间段内地震活动异常的判别指标,为震情判定提供参考依据。     

城市湖泊不同水生植被区水体温室气体溶存浓度及其影响因素

为了解城市湖泊不同水生植被区水体温室气体的溶存浓度及其影响因素,于2015年4-11月按每月2次的频率采用顶空平衡法对聊城市铃铛湖典型植被区——菹草区、莲藕区和睡莲区表层水中CO₂、CH₄和N₂O的溶存浓度进行监测,计算水中温室气体的饱和度和排放通量,并测定水温（T）、pH、溶解氧（DO）、叶绿素a及营养盐浓度等理化指标,以探究水体环境因子对温室气体溶存浓度的影响.结果表明,铃铛湖各植被区水体温室气体均处于过饱和状态,是大气温室气体的"源";莲藕区CH₄浓度、饱和度和排放通量均显著高于菹草区,而各植被区N₂O和CO₂均无显著性差异;不同植被区湖水中DO、总氮（TN）、总磷（TP）和硝态氮（NO₃^--N）浓度具有显著差异,其中DO、TN和NO₃^--N浓度均表现为菹草区最高,莲藕区最低,而TP浓度则正好相反;各植被区温室气体浓度和水环境参数间的相关分析和多元回归分析的结果表明,水生植物可通过影响水体的理化性质对温室气体的产生和排放产生显著差异影响,在菹草区亚硝态氮（NO₂^--N）、NO₃^--N、T和DO是控制水体温室气体浓度的主要因子;睡莲区为TP和pH;莲藕区则为pH、NO₂^--N和DO.