干湿交替条件下包气带土柱中氮素迁移转化规律实验

干湿交替的回灌方法常被用于解决地面回灌补给地下水的堵塞问题。研究干湿交替条件下地面回灌对地下水的影响对于指导再生水回灌地下水具有重要实际意义。通过室内土柱模拟实验,在入渗强度为10.5 mm/h的条件下,日均进水量3 888 mL;用干湿交替的地面回灌模式持续运行136 d,累计灌入氨氮含量为5 mg/L的模拟再生水23 894 L,研究包气带土柱对氨氮的去除效果及氮素在包气带中的迁移转化规律。研究表明,充分利用包气带的好氧、兼氧和厌氧环境,生物脱氮是地下水回灌过程中脱氮的主要途径。包气带对氨氮的去除机理主要为土壤对氨氮的吸附作用和微生物的降解作用。回灌过程中累积在土颗粒表面的氨氮在干期发生硝化作用,干湿交替会加强氮素在包气带的迁移转化,导致干期后的回灌初期大量硝态氮迁移到饱和带地下水中。     

气相色谱-质谱法同时测定河流沉积物中多环芳烃和有机氯农药

建立了用加速溶剂萃取,气相色谱-质谱法同时测定河流沉积物中16种多环芳烃和19种有机氯农药的分析方法,优化了萃取溶剂、萃取温度和时间、凝胶渗透色谱收集时间、固相萃取洗脱溶剂和洗脱体积等条件。16种多环芳烃的方法检出限在0.15~0.59 ng/g,加标回收率为82%~102%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.1%~4.5%。19种有机氯农药的方法检出限在0.14~2.23 ng/g,加标回收率为71%~108%,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.0%~4.5%。实际样品的测定结果表明,该方法分离效果较好,能够满足沉积物样品中多环芳烃和有机氯农药的分析要求。     

柴达木盆地南缘祁漫塔格—鄂拉山地区斑岩-矽卡岩矿床地质

柴达木盆地南缘祁漫塔格-鄂拉山地区发育斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床,成矿主元素为Cu、Mo、Pb、Zn,大部分矿床伴生Au、Ag。斑岩型和矽卡岩型矿（化）体共生于同一个矿区之中,是这类矿床的一个重要特点。与成矿有关的侵入体是印支期的中酸性小岩体,它们具有浅成_超浅成和高侵位等特点。斑岩-矽卡岩矿床的成岩年龄和成矿年龄一致,形成于中三叠世至晚三叠世。它们是东昆仑造山带晚碰撞造山阶段壳-幔作用（幔源岩浆底侵-岩浆混合）的产物,与东昆仑地区这一时期的矽卡岩型铁多金属矿床、热液脉状多金属矿床,以及造山型金矿床共同构成了一个矿床成矿系列。     

河南栾川百炉沟铅锌矿床地质、流体包裹体和稳定同位素地球化学

百炉沟矿床是近年来在盛产斑岩_矽卡岩型钼矿床的河南栾川地区新发现的一处铅锌矿床,位于豫西南牛心剁穹状背斜之西侧,与栾川地区的南泥湖、三道庄、上房沟、马圈等斑岩型及斑岩_矽卡岩型钼矿床相毗邻。矿体呈脉状、板状产在中元古界变质碳酸盐岩-碎屑岩层中,受NWW向层间断裂构造控制。矿石由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英、方解石等矿物组成。矿石中石英和闪锌矿所捕获的原生流体包裹体有富液体气液两相包裹体、富气体气液两相包裹体、纯气体包裹体、含子矿物三相包裹体等4种类型,邻近分布,其均一温度相近,表明成矿过程中可能存在流体沸腾作用。气液两相包裹体的均一温度为180～327℃,以中温（250～260℃）为主;盐度 w (NaCl_eq)为4.0%～14.0%,以5.0%～9.0%为主;依据均一温度峰值所对应的压力（38.94～44.87 MPa）,求得成矿深度为1.44～1.66 km。表明该矿床明显具有浅成、中温、低盐度热液成矿的特征。单个流体包裹体的气相成分至少有纯H₂O蒸汽、N₂+CO₂+CH₄、N₂+CO₂和N₂+CH₄等4种组合。矿石中石英和方解石内包裹体水的δD_V-SMOW为-76‰～-90‰,方解石的δ¹³C_V-PDB为-0.44‰～1.80‰,选取所对应的流体包裹体均一温度,计算得到包裹体水的δ¹⁸O_水为2.51‰～10.96‰,反映出成矿流体的主体为岩浆热液。矿石中硫化物的δ³⁴S_V-CDT为-1.2‰～10.9‰,其峰值（1‰～2‰）与该地区斑岩型钼矿床中的硫化物相近,指示其具有岩浆来源硫的特征。矿石中硫化物²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.552～18.426,²⁰⁷Pb/^{204Pb=15.451～15.5794,208Pb/204Pb=38.264～39.637,反映出成矿金属主要来自于岩浆,有少量地层岩石铅的加入。百炉沟铅锌矿床应属受层间构造控制的中温岩浆热液充填-交代矿床。}     

球粒陨石中富Ca、Al包体成因研究进展与演化模式

富Ca、Al包体(简称CAI)形成于太阳星云演化的最初始阶段,其成因模式主要包括:气—固凝聚、熔融结晶和部分熔融以及高温蒸发作用等。最近,通过对不同球粒陨石化学群中的CAI进行岩石学特征对比研究,发现不同化学群中的CAI具有相似的大小和类型分布特征,表明不同球粒陨石化学群中的CAI极可能具有相似的起源。该结果,与前人的氧同位素、Al—Mg同位素体系以及稀土元素等研究得到的结论一致。不同球粒陨石化学群中的CAI具有相似的成因,并很可能形成于太阳星云的相同区域,随后迁移到不同球粒陨石群的吸积区域。     

吉林晚古生代榆木川基性岩的地球化学特征及其岩石成因

位于兴蒙造山带张广才岭块体的榆木川辉绿玢岩,K—AT年龄测定表明其形成年龄为262～264Ma,主微量元素研究表明,辉绿玢岩SiO2含量为47.02％～52.60％,贫K2O（0.13％～0.47％）,Na2O〉K2O,属于低钾拉斑系列,稀土分布模式属于轻稀土略亏损的平坦型,微量元素原始地幔标准化图解中大离子亲石元素（Rh、Ba、Sr）较为富集,但不存在高场强元素（Nb、Ta）的亏损,同位素组成显示Sr同位素初始比值在0.704958～0.705631之间,εNd（t）值（72～81）较高且变化较小,表明其来源于亏损地幔的部分熔融且成岩过程中未受到地壳物质的混染。基性岩形成于造山后的伸展拉张背景,并结合前人的研究成果,认为晚古生代（约270Ma）兴蒙造山带已经进入晚期,此时加厚的岩石圈由于重力不稳定发生拆沉减薄作用,导致软流圈的大量上涌和岩石圈拉张,从而引起先存亏损岩石圈地幔的部分熔融,最后侵入地壳深部形成研究区辉绿玢岩。     

Abiotic interactions of natural dissolved organic matter and carbonate aquifer rock

Abiotic interactions between natural dissolved organic matter (NDOM) and carbonate aquifer rock may be controlling factors of biogeochemical processes and contaminant fate in carbonate aquifer systems. The importance and effects of these interactions were examined using batch adsorption experiments of soil NDOM and representative carbonate sorbents from the Floridan Aquifer. Adsorption of NDOM carbon to aquifer rocks was well-described using a modified linear model and was mostly reversible. Significant adsorption was observed at higher NDOM concentrations, while the release of indigenous organic matter from the rocks occurred at lower concentrations. Longer interaction periods led to more adsorption, indicating that adsorption equilibrium was not achieved. For relatively pure carbonate rock samples, sorbent surface area was found to be the most important controlling factor of adsorption, whereas the presence of indigenous organic matter and subdominant mineral phases were more important, when they occurred. Preferential adsorption of a high over low molecular weight and humic over fulvic components of NDOM onto carbonate sorbents was detected using liquid size exclusion chromatography and excitation–emission fluorometry, respectively. The presence of NDOM inhibited mineral dissolution, though this inhibition was not proportional to NDOM concentration as surface area and mineralogy of carbonate sorbents played additional roles. Though the NDOM–carbonate rock adsorption mechanism could not be completely determined due to the heterogeneity and complexity of NDOM and sorbent surfaces, it is speculated that both rapid and weak outer-sphere bonding and stronger but slower hydrophobic interaction occur. These results have important implications for groundwater quality and hydrogeologic projects such as aquifer storage and recovery.     

青藏铁路遮阳棚路基试验工程效果实测研究

太阳辐射是导致气温和地表温度升高的主要因素之一,遮挡了太阳直接辐射后可以有效降低地表温度.基于青藏铁路冻土区遮阳棚路基试验工程监测数据,分析了遮阳棚内外的气温差异和路基地温特征.结果表明:遮阳棚能够降低棚内气温,监测期间棚内年平均气温低于天然条件下平均气温值0.6℃;监测期内天然条件下近地表0.1～0.3m范围的气温高于1.0m以上气温近1℃,但在棚体内部仅相差约0.3℃;日最高气温值在棚体内外的单日差值达6.0℃,平均气温值在地面0.1m高度处相差4.2℃,1.5m高度处相差2.1℃;在遮阳棚的作用下,棚体内部及附近土体地温有所降低,且多年冻土上限有一定的抬升,抬升最大幅度达1.0m.监测结果显示了遮阳棚对于保护路基下冻土的良好效果.     

基于遗传算法优化的小波神经网络在地下水位预测中的应用

地下水位是衡量生态环境优劣和地下水资源的一个重要指标.地下水位下降,将引发地面沉降、地面塌陷和降落漏斗等.因此,地下水位预测对保护地质生态环境和实现地下水资源严格管理至关重要.由于BP算法存在极易收敛于局部极小点与过拟合等缺点,导致网络泛化能力不足,本文在构建小波神经网络基础上并引入遗传算法加以优化,以解决上述不足,并与BP和WNN对比预测了天津市深层承压水水位.预测结果表明,GA-WNN模型拟合精度较高,模型的预测能力有较大幅度提高.     

水资源可持续利用动态识别研究

本文考虑经济目标、社会发展目标和环境目标,以区域水资源支撑能力的限制和经济、环境、社会发展对水资源的依存关系等为约束,建立了经济增长、社会发展、环境质量改善三者相协调的水资源可持续利用动态识别模型;将该模型用于滇池流域水资源可持续利用的动态识别研究,得出流域内水资源可持续利用方案;对该方案进行分析,得出滇池流域水资源可持续利用目标间的协调性及其随时间的动态演变特性.