基于高分卫星遥感数据的冀东地区矿山开发现状及环境问题研究

为了基本查明冀东地区矿产资源开发过程中占损土地、恢复治理和矿山环境现状及变化趋势,利用国产高分遥感卫星数据作为主要数据源,辅以野外调查和走访,对该区矿产资源开发和矿山环境问题进行了调查与研究.在广泛收集基础地质资料和遥感资料基础上,结合野外验证建立了该区矿山开发占地的解译标志;利用ArcGIS平台对矿山占损土地进行了统计与变化分析;对区内采矿引起的植被破坏、水体污染和采空沉陷等系列矿山环境问题进行了调查与研究.结果表明:①区内2016年度矿山占损土地总面积为49755.47 hm2,占研究区总面积的2.26%,且有逐年扩大趋势;②相较开发占损土地状况,区内矿山环境恢复治理程度低,治理进程滞后,2016年治理率仅为4.7%;③区内206个金属矿开采点距离重要水源较近,对水体安全构成威胁;④采矿引起的采空沉陷面积较大,影响周边村庄和生态环境稳定性,直接影响区域总面积达24351 hm2;⑤国产高分遥感卫星数据具有空间分辨率高、快速、经济等特点,在矿山开发占地和矿山环境调查研究中可发挥重要作用.     

环境介质中高氯酸盐污染及微生物修复技术研究进展

高氯酸盐(ClO4-)是一种有毒的无机阴离子,其环境污染问题引起了广泛关注,控制与修复高氯酸盐污染环境成为新的研究热点,其中微生物修复技术最具应用前景。国外已开展环境中高氯酸盐污染现状的调查工作,利用微生物修复技术去除高氯酸盐取得了一定的成果,但我国的相关研究较少。文章综述了近年来国内外高氯酸盐的污染现状及微生物修复高氯酸盐的最新研究进展。由于高氯酸盐的高水溶性和低吸附性,当前研究最多的是高氯酸盐水体污染,这些水体通过饮用水(源水)或食物链直接或间接地对人类健康造成影响。在微生物修复方面,从有机电子供体,无机电子供体(H2、Fe0等),电子受体(O2、NO3-、SO24-)及微生物的生长环境因素(pH值、温度、氧化还原电位、盐度)等方面总结了各因素对微生物修复技术去除高氯酸盐效果的影响,以期为我国开展微生物处理技术在高氯酸盐污染修复领域的实践应用提供参考。     

美国海岸带自然资源与生态损害评估及修复工作对中国的启示

海岸带是位于海陆结合部的复杂环境系统,是人类活动最集中的地区。中国大陆海岸线约18000km,涉及沿海11个省,由于经济社会高速发展,海岸带地区的人口、资源、环境矛盾日益突出,面临海岸带资源无序开发、水土污染、滨海湿地退化、海岸侵蚀、地面沉降等一系列生态环境与灾害地质问题,已成为影响生态文明建设的主要问题之一。因此中国持续加大海岸带生态环境保护力度,并提出实施重要生态系统保护和修复重大工程、强化湿地保护和修复等政策措施。美国国家海洋和大气管理局主导的海岸带损害评估及修复计划已实施了近30年,并取得了显著效果,其完善的法律制度体系、规范的损害评估和修复程序、数据集成管理和共享应用等成功经验值得学习借鉴。建议加快完善中国海岸带生态环境损害评估与修复的技术方法体系和制度体系、有序开展海岸带自然资源和生态环境调查、加强海岸带及滨海湿地等重要生态系统的演化和修复技术研究与示范,并构建统一的海岸带基础调查数据库、建立海岸带监测预警体系。     

矿山水土污染与防治对策研究

矿山水土环境污染是采矿活动引发的主要环境地质问题之一。我国矿山数量众多,水土污染比较普遍,尤以金属矿山最为严重,矿山水土污染防治是今后开展国土空间生态保护修复的重要内容。基于全国矿山地质环境摸底调查成果资料,对矿业活动不同阶段的水土污染风险以及不同矿山的水土污染类型、特征和污染物迁移演化规律等进行了研究。分析指出:矿业活动过程包括勘探、建矿、开采、洗选、冶炼等多个阶段,而水土污染风险贯穿于矿业活动全过程,不同阶段的污染风险不同;矿产资源开发造成的水土污染物类型、特征因开采的矿产类型不同而不同,呈现出特征污染物与矿体母岩的高度相关性;矿山及其周边污染物的迁移作用受污染物自身的物理化学性质和外界环境条件的影响,在矿山长期持续开采条件下矿山水土污染物存在累积效应,而矿产资源集中开采区的污染物扩散表现出叠加效应。通过对某典型水土环境污染案例的分析研究,初步证实了上述推断。根据我国矿山水土环境污染多发性和复杂性的特点,建议今后开展矿山水土污染防治工作应区分不同类型矿山、不同地质环境条件、不同污染物特征、不同污染程度,采取分类施策、系统修复、标本兼治的对策,以实现矿山环境明显改善。     

舒城县东部地区地下水环境质量评价与污染分析

根据舒城东部地区地下水环境实地调查结果,本文选取78个地下水样,按埋深10m以浅、10m以深进行地下水质量分类评价和污染分析.结果表明:①地下水水质绝大部分为Ⅳ类、Ⅴ类水,地下水污染非常严重,主要污染因素是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮等.②埋深10m以浅的地下水水质主要是Fe、Mn、Al、Hg、NO3-和氨氮...     

甘肃省地矿局“十三五”水文与环境地质成果及“十四五”发展设想综述

水文与环境地质专业服务对象涉及自然资源、生态环境、文化旅游、林业草原、水利水务、农业农村、应急管理、交通住建等政府职能管理部门,服务范围涵盖资源能源调查监测、水土污染评价防治、国土空间生态修复、旅游规划、生态环境保护与治理、防灾减灾、重大工程建设等社会经济领域,水工环队伍是资源、环境、生态、空间等国土要素调查评价、利用及保护和监测预警的重要专业技术力量。本文在总结甘肃省地矿局“十三五”期间的水文与环境地质工作在提供资源能源保障、地质技术服务方面的主要成就和支撑生态环境保护与修复方面成果的基础上,依托行业技术优势和发展基础,结合国家及省经济社会发展和生态文明建设等战略部署,面向政府需要和社会需求,分析提出了甘肃省地矿局“十四五”期间水文与环境地质业务转型升级与高质量发展的宏观设想和思路。对地勘单位适应新发展阶段的水文与环境地质工作新要求,规划部署和构建相应的新发展格局有一定的参考意义。     

沟渠湿地的水文和生态环境效应研究进展

对沟渠和沟渠湿地进行了定义,从水文效应、生物效应和水环境效应等方面综述了目前国内外沟渠研究的进展,重点阐述了沟渠去除水体中氮、磷等营养物质和农药等污染物的机制,同时简要介绍了沟渠模型和管理方面的研究,并指出了目前研究中存在的不足,提出了加强沟渠野外观测、沟渠模拟研究和沟渠管理研究等进一步研究的建议。     

广西廉州湾海水环境质量综合监测

随着广西最大的河口三角洲廉州湾海洋环境压力的不断加大,地质环境综合监测评价工作难以满足经济发展和环境保护需求。结合前人研究成果和岸段排污特征,在廉州湾布设了20个监测站位,于夏、冬两季通过取样分析、现场测量等手段相结合进行数据采集,并分析了需氧量、营养盐、重金属等要素的时空分布以及变化特征。结果表明: 受径流输入和沿岸排污共同影响要素而变化较大,要素等值线呈现带状或者小尺度半闭合状分布,在南流江出海口等值线较为密集; 氮营养盐以硝酸盐(NO₃-N)为主,平均含量0.066~4.35 mg/L,含量较高的重金属有Pb、Zn、Cd、As; 与历史数据对比显示营养盐增加明显,且化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)较高的状况并未有改善; 以滩涂养殖区污染最为严重,夏、冬两季几乎均为富营养化和重污染级,重污染等级比例两季平均值超过50.00%。总体上来看,该湾成为河流污染输入和周边陆源污染物的承纳海盆,并受到地质环境条件的限制而导致海水交换能力较差,现有污染状况同时还与人类对海岸利用开发加大有关。监测成果为进一步实施广西重点规划区海岸带立体化地质监测提供基本资料,并为当地海岸带防灾减灾等提供依据。     

宿州矿区浅层地下水污染评价及源解析

宿州矿区由于长期煤炭开采,不仅形成了浅层地下水降落漏斗,而且造成了不同程度的地下水污染,其污染现状及主要形成原因尚不清楚。为此,本文利用研究区水土污染调查获取的21个地下水样品的 {\mathrm{NO}}_3^{-}等13项污染指标开展地下水污染源解析工作。在采用改进内梅罗综合污染指数法对研究区浅层地下水环境质量进行评价的基础上,利用因子分析和反距离权重插值方法对研究区浅层地下水进行污染源及空间分布特征解析。研究结果表明:(1)研究区浅层地下水受到了重度污染,以Ⅳ类水为主,污染较严重的指标为 {\mathrm{NO}}_3^{-}、Mn、Fe和F^-。(2)研究区浅层地下水主要包括4个污染源:原生地质环境(F1),其高值区分布在桃园煤矿及其周边;矿坑排水和矸石山淋溶作用下形成的矿业废水(F2),其在桃园和钱营孜煤矿及其周边地区污染较为严重,其余矿区也存在一定程度的矿业废水污染;由生活垃圾、人畜排泄物造成的农村污水(F3),其污染地区主要为朱仙庄和芦岭煤矿一带; 由化肥施用引起的农业污染(F4), 其高值区集中在朱仙庄煤矿及其周边区域。地下水水质的主要影响因素是浅层地下水原生地质环境和矿业废水,其中约有51.040%的污染来源于原生地质环境及煤矿矿业污染的混合污染,约有11.841%的污染来自煤矿矿业废水,其余污染主要来源于农村生活和生产污水以及农业面源污染。(3)研究区浅层地下水主要污染区域为桃园和钱营孜煤矿一带,祁南和祁东煤矿污染相对较轻,朱仙庄和芦岭煤矿水质较好。(4)建议对矿区地下水主要污染源及污染途径进行综合防治:加强矿坑排水口的污水达标排放监管力度;煤矿企业采用生产建筑材料等方法提高矸石的综合利用率;进一步加强与矿区污水、垃圾填埋处理等相关的基础设施建设。     

白岩脚煤矿环境水文地质问题及防治对策

对白岩脚煤矿含水层特征、地下水赋存、转化与排泄等水文地质条件分析的基础上,对区内水土流失、石漠化、内涝、地下水污染等原生的和煤炭开采可能引发的环境水文地质问题进行梳理,并提出对策建议,为矿井设计和矿山环境保护与恢复治理提供参考。     

山东省东部地区浅层地下水地球化学特征及环境质量评价

以山东省东部地区农业生态地球化学调查中浅层地下水数据为基础,对分析测试的29项指标的地球化学特征进行了研究。调查区浅层地下水中,Mo、Pb、Mn、Fe、Cl-、NO2-、总硬度等含量变化较大,导致局部水质变差;其他指标含量变化较小,在浅层地下水中分布均匀。参照我国地下水质量标准和生活饮用水质量标准,对本区浅层地下水进行了单因子与综合环境质量评价,该区不可直接饮用的浅层地下水占44.88%,综合环境质量较差;地下水污染多发生在主要城市、工矿企业及其周边地区;单指标水污染呈点(源)状、线状分布,主要超标指标为总硬度、溶解性总固体、高锰酸钾指数、NO2-、Cl-、F-、Mn、Fe。重点探讨了高密北部高氟浅层地下水形成的原因,为区内高氟水治理及地氟病防治提供了依据。     

环境地球物理学及其现状与进展

简述了环境地球物理学的发展过程及其研究内容和方法。归纳总结出目前环境地球物理学研究的5大趋势:①勘探技术的进步和数据处理方法的不断提高;②非水相流体的研究是环境地球物理学研究的重要领域;③地质灾害预报和环境污染监测、治理仍是环境地球物理学研究的主要内容;④特殊环境下的地球物理技术有待发展;⑤生态环境研究是环境地球物理学今后研究的新热点。在分析我国环境地球物理学研究现状的基础上,提出了发展我国环境地球物理学的若干对策与建议。     

A quantitative approach to fluvial facies models: Methods and example results

Traditional facies models lack quantitative information concerning sedimentological features: this significantly limits their value as references for comparison and guides to interpretation and subsurface prediction. This paper aims to demonstrate how a database methodology can be used to generate quantitative facies models for fluvial depositional systems. This approach is employed to generate a range of models, comprising sets of quantitative information on proportions, geometries, spatial relations and grain sizes of genetic units belonging to three different scales of observation (depositional elements, architectural elements and facies units). The method involves a sequential application of filters to the knowledge base that allows only database case studies that developed under appropriate boundary conditions to contribute to any particular model. Specific example facies models are presented for fluvial environmental types categorized on channel pattern, basin climatic regime and water‐discharge regime; the common adoption of these environmental types allows a straightforward comparison with existing qualitative models. The models presented here relate to: (i) the large‐scale architecture of single‐thread and braided river systems; (ii) meandering sub‐humid perennial systems; (iii) the intermediate‐scale and small‐scale architecture of dryland, braided ephemeral systems; (iv) the small‐scale architecture of sandy meandering systems; and (v) individual architectural features of a specific sedimentary environment (a terminal fluvial system) and its sub‐environments (architectural elements). Although the quantification of architectural properties represents the main advantage over qualitative facies models, other improvements include the capacity: (i) to model on different scales of interest; (ii) to categorize the model on a variety of environmental classes; (iii) to perform an objective synthesis of many real‐world case studies; (iv) to include variability‐related and knowledge‐related uncertainty in the model; and (v) to assess the role of preservation potential by comparing ancient‐system and modern‐system data input to the model.     

1990-2016年湘江干流水质变化特征及影响因素分析

基于1990-2016年湘江干流主要断面的水质监测数据,采用综合污染指数法、Spearman秩相关检验和主成分分析法对流域水环境质量演变特征进行综合评价,并结合社会经济指标识别流域主要污染源。综合污染指数结果表明湘江水环境变化趋势明显分为两个阶段,1990-1996年间为水质变好阶段,除个别值外污染指数均小于0.2,1997-2016年间水质呈恶化趋势,水质维持在Ⅲ~IV类之间;Spearman秩相关检验结果表明污染物浓度总体呈增加趋势,其中TP、COD_Mn、Cd、Pb和石油类显著上升;主成分分析结果表明流域污染物主要为NH₄⁺-N、TP和Cd,污染源为生活点源和农业面源,从上游到下游污染程度明显增大,其中湘潭断面水质污染最严重,综合得分为0.9006,道县断面相对较轻,综合得分为-0.7014,城镇化因素是影响流域水环境的主要驱动因素。研究结果可为流域水环境保护和水生态修复提供科学依据。     

遥感技术在新疆南部地区矿山环境调查及生态修复中的应用

随着生态文明建设深入推进,关于矿山环境“摸清底数、问题导向、精准施策”的需求日益强烈,遥感技术凭借其客观、及时、宏观的特点,在矿山环境调查及生态修复中的优势日益凸显。采用多类型、多时相遥感数据,在充分分析矿山辅助设施、道路、矿堆、矸石及地裂缝及采空塌陷等的宏观和微观形态特征基础上,对矿山开发占用与损毁土地、矿山地质灾害、矿山环境污染等一系列矿山环境问题进行全面摸底调查,为矿山生态修复及山水林田湖草全域整治提供数据支撑。     

甘南大夏河流域生态环境问题识别与修复措施研究

本文对甘南大夏河流域现存的生态环境问题进行了识别与诊断,对其生态问题成因进行了剖析,提出了相应的修复措施。研究显示,矿山环境破坏、草地退化沙化、水土流失、湿地萎缩和生物多样性减少是甘南大夏河流域目前主要的生态环境问题。针对这些主要问题,基于山水林田湖草沙一体化生态修复理念,划分了三个生态修复单元,确立了自然恢复、保护保育、辅助再生、生态重塑四种生态修复模式,提出了以水源涵养为核心的区域生态保护与修复策略,重点布设与实施矿山生态修复、草原生态保护修复、小流域生态保护修复、湿地和生物多样性保护修复、生态环境监测预警与评价系统等五大生态保护与修复工程。该研究可为甘南大夏河流域生态保护与修复提供借鉴与参考。     

矿山的环境地质研究初探

矿山采选冶事业发展,废水、废渣、废气排放量增加,对矿山环境造成污染,为科学地进行矿山环境治理,需开展矿山的环境地质研究,其任务是:(1)开展矿山初始时的环境地质调查,以利于查明环境污染程度,(2)编制矿山有关的环境地质图件,(3)研究矿山采选冶过程对矿山环境地质条件造成的影响,(4)研究矿山向城市化发展将出现的环境地质问题。湘西金矿在环境治理上取得一些成效,但环境地质问题仍不可忽视。     

梭罗草在青藏铁路取土场植被恢复中的应用研究

根据青藏铁路工程建设中的生态环境保护以及植被恢复建设的迫切需要,在青藏铁路沱沱河试验段高寒草原区取土场开展植被恢复的试验工作,主要研究和分析了梭罗草(Kengyilia thoroldiana(Oliv.)J.L.Yang,Yen et Baum)在青藏铁路取土场植被恢复中的应用,为青藏铁路工程建设中的取土场植被恢复提供科学依据.结果表明:青藏铁路建设过程中形成的取土场属次生裸地,其有机质含量为3.31 g·kg^-1,pH为8.84.梭罗草为高原干旱地区乡土多年生草本植物,具有耐寒旱、抗风沙以及耐盐碱等特性.在取土场植物的出苗率接近50%,越冬率可达75%以上.恢复第2年植物群落盖度为41%,群落地上生物量和地下生物量分别达到(128.16±41.85)g·m^-2和(266.50±95.69)g·m^-2.可见,无论是种子萌发和植物越冬,还是植物个体生长发育以及人工植物群落特征,梭罗草表现出对青藏铁路沿线高寒干旱地区气候和土壤环境具有较好的适应性.只要采用高原乡土植物种类和采取相应的植被恢复技术措施,青藏铁路多年冻土区取土场次生裸地的植被快速恢复是可行的.     

生物炭对土壤理化性质影响的研究进展简

Biochar is an organic material with high carbon content, most aromatic structure and great stability resulting from high temperature thermal conversion (usually < 700 ℃) of organic materials under the completely or in part anoxic condition. Due to its stable chemical properties, biochar has received widely attention as a strategy to reduce greenhouse gas emissions. In addition, biochar shows great potential in soil improvement and environmental pollution remediation, and provides a comprehensive solution for the global climate change, food crisis and ecological pollution remediation. Biochar is a carbon rich material, in association with porous characteristics and high surface area which are favorable to accumulating soil moisture, to increasing the porosity, to reducing density and bulk density, and to promoting the formation of soil aggregation. All the above soil physical improvement can provide a good environment for the growth of plants. Furthermore, biochar is an ideal acidic soil amendment which can improve the pH of acidic soil. It contains nutrient element which can be directly released into soil, and its surface charge and functional groups are conducive to soil nutrient retention, such as the reduced leaching of NH⁺₄ and NO^-₃, PO^3-₄, therefore improve the efficiency of nutrient elements. However, the effect of biochar amendments highly influenced by raw materials and pyrolysis conditions is of inconsistent and sometimes even contrast results can be concluded. In this paper, we summarize the current status and knowledge gaps about the effect of biochar amendments on soil physical and chemical properties and some suggestions are also strengthened. Finally, some possible negative impacts of biochar application and research suggestions are discussed in order to better use of biochar in agriculture.     

基于RS和GI S的广西矿山地质环境综合评价

以广西陆域作为研究区,利用遥感技术开展矿山地质环境遥感调查与监测工作,获取矿产资源开发状况、矿业活动占地情况、矿山地质灾害、矿山环境污染、矿山生态环境恢复治理情况等客观数据,综合自然地理、基础地质等相关资料,选择14个评价因子,采用网格法进行矿山地质环境综合评价,划分矿山地质环境严重影响区、较严重影响区、一般影响区、无影响区,为政府部门整治矿山地质环境、制定相关政策法规等提供技术支撑及决策依据。