水环境污染物迁移转化研究与泥沙运动

从三个方面,即泥沙颗粒本身的性质,污染水体中泥沙运动特点如污水氧化塘中的泥沙运动、河口段的泥沙运动,天然水体中污染物如重金属、难降解有机污染物、营养性污染物和油污染物迁移转化、归宿现象,阐述了将环境科学主要是水环境化学、环境地球化学、水化学和水利工程科学主要是水力学、泥沙运动力学结合起来研究水环境问题的重要性和必要性。     

水溶性污染物在土壤中转化的原位实验方法

建立了一种研究水溶性污染物在土壤中运转化的原位实验方法，该方法已成功地应用于研究黄土中氨氮的运移转化规律，克服了土柱实验存在的破坏土壤结构及氧化还原电位发生变化等所引起的实验误差。     

现代冲积河流的河型空间转化模式探讨

论述了现代冲积河流系统中常见河型的自然分布及转化特征,归纳了河型从上游向下游发生空间转化的 5种主要模式。这些河型转化模式发生的相对频率是不同的,其中从辫状河流向曲流河流转化的发生频率最大。文中通过具体实例总结了这些转化模式分别发生时的主要影响因素。     

氮类污染物在土壤中迁移转化规律试验研究

在分析氮物质迁移过程的基础上,借助于土柱物理模型试验装置,试验研究了氮类污染物在土壤中迁移转化规律,得到了NH₄+-N、NO₃--N在土柱内的时空变化过程。在分析实测资料后,建立了考虑氮的迁移和转化的数学模型。根据实测资料和数学模型的数值解,运用最优化技术率定模型参数,参数验证结果与独立的实测值吻合良好。     

河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究进展

河道内水流和泥沙是污染物迁移转化的主要载体,研究河道内污染物迁移转化过程以及水沙运动对其影响对于治理日益恶化的河流水环境非常重要。结合国内外研究最新动态,对水沙运动作用下污染物迁移转化的试验研究、作用机理、理论模式和数学模型等进行了总结和概述,重点对几种典型的理论模式和数学模型进行了比较分析。目前河流水沙运动对污染物迁移转化效应相关研究存在试验方法比较局限、作用机理存在分歧、理论模式和数学模型不完备等问题,需要进一步进行室内和野外试验技术创新、颗粒界面动力学的微观探索以及污染物在上下覆水和界面上迁移转化理论研究。对河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究的研究方向提出了展望。     

河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究进展

河道内水流和泥沙是污染物迁移转化的主要载体,研究河道内污染物迁移转化过程以及水沙运动对其影响对于治理日益恶化的河流水环境非常重要。结合国内外研究最新动态,对水沙运动作用下污染物迁移转化的试验研究、作用机理、理论模式和数学模型等进行了总结和概述,重点对几种典型的理论模式和数学模型进行了比较分析。目前河流水沙运动对污染物迁移转化效应相关研究存在试验方法比较局限、作用机理存在分歧、理论模式和数学模型不完备等问题,需要进一步进行室内和野外试验技术创新、颗粒界面动力学的微观探索以及污染物在上下覆水和界面上迁移转化理论研究。对河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究的研究方向提出了展望。     

用赤泥去除酸性矿井水中重金属污染物的初步研究

利用碱性赤泥去除酸性矿井水中的污染物。通过比较不同的赤泥改性方法、赤泥改性温度、反应温度、反应时间及赤泥和矿井水不同的固液比等条件下水样中的pH值和Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb重金属元素的去除率，获得各污染物元素的最佳去除条件。为治理赤泥和酸性矿井水的污染开辟一条新的途径。     

土壤中挥发性污染物迁移转化的两区模型研究

分析了挥发性污染物在土壤中迁移转化机制以及耕作层土壤的特点,在考虑耕作层土壤大孔隙流的特点基础上,以质量守恒原理为基础,建立了挥发性污染物在土壤中迁移转化的两区数学模型,并给出了模型的数值解法。以典型的挥发性污染物为例,对其在土壤中的迁移转化的动力学行为进行分析,认为农药的挥发性以及不动水区含水率是农药在土壤中浓度分布的主要影响因素,验证了土壤中农药挥发性数学模型的应用更符合其发生机制以及所建立的两区模型的正确性。这对于预测挥发性污染物释放对环境污染的变化趋势和控制挥发性污染物对环境的污染具有重要意义,并为土壤中挥发性污染物的安全评价提供了手段。     

松花江干流中下游河型转化控制因素研究

河型转化机制研究对于分析河流沉积特征具有重要意义。以中国松花江干流中下游为研究对象,利用Google Earth和Arc GIS软件对河流形态参数进行精细测量,进而对不同河段河型发育特征及转化控制因素进行研究,结果表明：1）松花江干流中下游存在曲流河、辫状河和直流河3种类型,依据地貌特征、平面形态和弯曲度自上而下划分为3段,其中上段为低坡度背景下河流逐渐加宽且植被密度逐渐降低的曲辫共存型河流,中A段为低坡度背景下河流较宽且植被密度高的简单辫状河,中B段为高坡度背景下河流宽度集中且植被密度低的直流河,下段为高坡度背景下河流宽度频繁变化的复杂辫状河;2）曲流河向辫状河转化控制因素为植被密度降低引起的堤岸抗侵蚀能力减弱,辫状河向直流河转化控制因素为河流被两侧山谷夹持且伴随坡度陡增造成河流下蚀能力增强,直流河向辫状河转化控制因素为支流注入导致流量和输沙量增大;3）建立了松花江干流中下游3种河型转化模式,上段为渐变曲—辫转化,中段为突变辫—直转化,下段为突变直—辫转化。     

土壤中污染物迁移转化规律的数值模拟研究

考虑到田间土壤的结构性以及运移其中的污染物的化学反应特征,建立了两区双点平衡/动力学吸附溶质运移模型。用拟交替显隐式有限差分格式对模型进行了离散,通过编制的相应程序,对一施药期的水田进行了模拟。研究了土壤中污染物的迁移转化规律,分析了不可动水和非平衡吸附相对浓度分布的影响。结果表明：不可动区水相和非平衡吸附相的浓度具有的滞后现象,在污染前期一定程度上起到了延缓污染作用,而在污染后期又在一定程度上加重了污染。二者的存在均对溶质的迁移转化具有重要的影响,进行数值模拟时应充分考虑二者的存在。模拟及分析结果为土壤环境质量评价提供了定量依据,同时对环境污染的治理与控制具有理论和现实意义。     

蒙脱石伊利石化的控制因素、转化机制及其转化模型的研究综述

蒙脱石伊利石化是近几十年来粘土矿物学研究的核心之一。本文综述了近年来蒙脱石伊利石化的研究进展，内容涉及影响控制蒙脱石伊利石化的主要因素，包括温度、时间、压力、孔隙流体的化学成分等；蒙脱石向伊利石转化的机制及动力学模拟；当前流行的几种蒙脱石伊利石化的转化模型。     

裂隙岩体中非饱和渗流与运移的概念模型及数值模拟

探讨了裂隙岩体中非饱和地下水渗流与溶质运移的几种概念模型的构造及数值模拟问题 ,如裂隙网络模型、连续体模型、等效连续体模型、双孔隙度 (单渗透率 )模型、双渗透率模型、多组份连续体模型等。在裂隙岩体中 ,非饱和地下水的渗流可能只局限于岩体中的岩石组份、或裂隙网络 ,也可能在裂隙和岩石中同时发生 ;对前一种情形只需考虑单一连续体中的流动 ,而后一种情况则需要包括地下水在岩石和裂隙之间的交换。岩体中的裂隙网络往往是溶质运移的主要通道 ;但当溶质在裂隙与岩石之间的渗透和扩散是重要的运移机制时 ,就需要考虑岩石与裂隙界面处的溶质交换。为了模拟岩石与裂隙之间地下水和溶质的交换 ,就需要了解岩石与裂隙之间相互作用的模式和范围 ,使得这类问题的概念模型较单一连续体模型多了一层不确定性、其数值模拟也变得更为困难。因为在实际问题中不易、甚至根本不能判别非饱和渗流的实际形态 ,具体采用哪种模型主要取决于分析的目的和对现场数据的掌握程度。不论哪种模型都会受到模型及参数不确定性的影响 ,因此必须考虑与其他辅助模型的比较.     

中国和北非沙漠地区沙尘运动的原因剖析

本文着重分析中国和北非沙漠地区沙、尘搬运输送的动力学机制,作者根据野外观察和观测数据,依持续时间和强度为标尺,对风进行了系统的描述和分类.导言部分首先阐述了造成沙漠地表温度差异的主要因素.一个至关重要的要素就是物质的热传导性.例如,坚硬的岩石表面的加热往往没有在松散的沙质表面的快,但在胶结紧实的岩石上,阳光加热可以影响到表面下lm深,而在松散的河流和风成砂上只可达30cma的深度.正是由于这种差异,在很小的范围内,裸露的基岩和沙面上的温度可以有20℃的区别,这种温差难免会导致空气的运动.由于沙面上的空气增温而向上运动,在垂直方向上形成一个"气泵”,而在水平方向上则形成小的锋面.当沙质表面范围较大时,则会产生干绝热对流过程,有时这个过程极为强烈,导致了携带沙、尘的"气尾”.这就是笔者所说的第1类起沙扬尘风.例如,沙漠地区的小"龙卷风”就属于这类.由坡面倾向、地表起伏和积云阴影等造成的增温差异都会形成这类沙尘的运动过程.文章中阐述到干绝热对流时,选用利比亚Hon-Graben,美国PanamitValley及北非的萨赫勒地区的例子.第2类沙尘现象是指增温面积较大时形成积云,干绝热对流十分强烈,对流过程上升到云层,起沙扬尘的面积之大已可以称为沙尘暴.文中叙述的例子是库尔勒和嘎顺诺尔的沙尘天气.文中划分的第3至第5类现象都与雷雨天气所诱发的气流运动直接相关.第3类指的是由单个雷雨气团造成的,第4类是由多个雷雨气团造成的,而第5类则是由大的雷雨天气所造成的.就沙尘暴的影响范围而言,第1至第4类只导致沙尘在就地或小范围内的移动,而第5类则会导致远距离甚至全球尺度上的沙尘输送.笔者所说的第6类沙尘搬运的形式是指沙尘随锋面的运动,诱发因子在北非是南下的极地气团,而在西非是西南季风.第7类沙尘运动则是由全球性的信风和西风天气体系所造成的.但在第4类以上,很难区分不同类型沙尘暴的诱发要素,原因是在信风和西风的锋面上常伴随出现多个或较大的雷雨气团.从沙尘天气过程的强度来讲,主要是第5至第7类会在区域地貌上留下烙印.低等类型的沙尘输送虽然通过对地表物质的搬运也会造就沙丘和风蚀地形,但其形态都很小.只有较大的天气系统才能塑造有主导地位的地貌形态.这种形态被J.Hovermann和H.Hagedorn定义为风营力地形,其在北非的分布上线可达海拔l000m,在垂直带上与其它地貌形态相间.在撒哈拉地区风地形仅出现在一个地貌带上.而在中国风营力地形则分布于3个高度范围的台阶上,其垂直带的形态变化类同于撒哈拉地区.在低台阶上分布上线为1800m,在中台阶上分布范围为2800～3200m,而在高台阶上则出现在4300～4900m的高度作者简介:DieterJakel男60岁教授地理学专业2000-10-25收稿范围内.但就垂直带谱、地貌过程和天气系统而言,中国和北非则不尽相同.     

河流对阿哈水库汞迁移转化过程的影响

阿哈水库是贵阳市饮用水源,二十世纪九十年代之前阿哈水库流域的煤窑废水污染是其主要污染源;之后,矿山煤窑废水经集中治理,状况得到很大改善,生活水排放成为主要污染源。阿哈水库入库河流总汞浓度为7.1~47.9 ng/L;甲基汞浓度为0.16~2.50 ng/L;活性汞浓度为0.25~2.43 ng/L,且随季节变化明显,枯水期<丰水期。阿哈水库入库河流汞的主要存在形态为颗粒态汞,总汞与颗粒态汞呈显著正相关。阿哈水库唯一的出湖河流小车河中,各种形态的汞均较入湖河流中的汞含量大大减少,这表明水库的沉淀和拦截净化作用相当显著。     

地质因素影响下的硒在土壤-水稻系统中的迁移转化

硒在土壤—水稻系统中的迁移转化,受其在水稻土中的形态分布、土壤理化性质和微量或大量元素的交互作用影响.硒在水稻植株中的分布、迁移和总量传输,是一个动态过程.从土壤和根部传输上来的硒会逐渐在各器官内积累,表现出w_根(Se)＞w_叶(Se)＞w_茎(Se)＞w_穗(Se)的特点.水稻地以上部分的硒量仅占植株总硒量的42%～50%.进入稻穗中的硒量仅为水稻植株总硒量的2.31%～4.31%,且w_稻谷(Se)＞w_糙米(Se)＞w_精米(Se).高硒区土壤总硒与土壤有机态硒和残渣态硒有关,与离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化态硒关系不大.     

中国地质灾害气象预警模型研究

地质灾害气象预警是指对气象因素(主要为降雨)引发的地质灾害发生可能性大小的预测预报。中国大陆的地质灾害气象预警工作始于2003年, 逐步形成了国家级、省级、市县级的分级运行业务模式, 预警模型及可靠性问题是这项工作的核心科学技术问题和研究难点。考虑到各级地质灾害气象预警的时空尺度与预警时效, 形成了两代预警模型并行运算、相互校验与补充的运行模式。第一代隐式统计预警模型, 也称为临界降雨判据法, 基于不同地质环境区域引发地质灾害的临界雨量不同, 分区建立临界降雨判据, 该模型2003年起在预警业务中使用, 因其只涉及一个或一类参数, 使用广泛, 近年来又在模型参数、判据修正等方面不断完善。但单一的临界雨量指标很难准确反映地质环境的变化以及地质灾害的成生规律, 且预警区划、判据更新与准确性提高等也限制了其进一步发展。第二代显式统计预警模型, 耦合了地质环境变化与降雨参数等多因素建立预警判据, 地质环境指标在模型中显式表达, 在模型原理、空间精度、升级能力等方面表现了其优越性, 显著提高了预警精细度和准确度, 2008年开始在国家级预警业务使用, 并逐步向省级推广。两代预警模型均是基于统计方法建立, 一定程度上均受到统计样本的选择、地质环境条件的精细程度、实况降雨数据的精确匹配等因素控制和影响。多年来, 两代预警模型在中国地质灾害气象预警业务中成功运行并不断升级完善, 为中国大陆的地质灾害防灾减灾工作做出了重要贡献。     

前陆盆地挠曲过程模拟的理论模型

本文讨论了前陆盆地形成的主要控制因素，包括逆冲负荷、盆地沉积物负荷、地壳内部水平挤压力和地壳力学性质，介绍了前陆盆地弹性和粘弹性挠曲力学模型的基本特征。在此基础上，结合典型实例，探讨了运用粘弹性和弹性挠曲模型模拟前陆盆地沉降和沉积过程的基本方法和基本原理，揭示了造山带与前陆盆地系统演化的动力作用过程。     

水环境中三氮转化的化学动力学规律及其在环境评价中的应用

在对“三氮”转化动力学规律进行总结分析、论证的基础上,建立了地表水和地下潜水环境中的“三氮”转化运移数学模型、通过理论—实验—应用三个环节,提出了一套水环境中氮污染的评价与研究的工作方法和程序。     

白银厂矿田酸性火山岩岩石学及微量元素地球化学特征

酸性火山岩是构成白银厂火山穹隆的主体核心 ,也是黑矿型白银厂式矿床的容矿岩石。本文从酸性火山岩的岩相学特征、主要元素、微量元素、稀土元素地球化学研究入手 ,对酸性火山岩的分类及系列划分、微量元素和稀土元素地球化学及其形成的构造环境进行了深入的探讨。认为该区酸性火山岩主要由流纹岩和英安岩组成 ,属低钾系列和钙碱性系列。地球化学特征表明 ,它的形成是由板块俯冲至深处脱水 ,致使先存下地壳含水辉长质岩石部分熔融而成。其成岩环境为火山弧环境。     

多元素组合异常向R型因子分析因子矿化类型转化的分析应用

利用多元素组合异常指示元素平均值与大兴安岭森林沼泽区水系沉积物地球化学元素丰度值的差,以及与其所在地球化学子区元素变化系数的乘积关系,度量多元素组合异常指示元素在成矿地质作用中的聚集变化强度;计算多元素组合异常元素变化强度的和,对多元素组合异常进行元素变化强度和的评序,遴选主要组合异常.利用多元素组合异常指示元素蕴涵R型因子分析因子结构组合元素矿化类型的意义,判别多元素组合异常因子矿化类型.依据主要组合异常分布、因子矿化类型以及与测区物探、遥感解译线性、环形构造的关系,建立测区主要组合异常聚集带、聚集区.依照主攻矿种元素、相应主要组合异常因子矿化类型信息和相关成矿地质理论,开展测区多元素组合异常优中选优的找矿验证工作.