水均衡法预测岩溶区坑道涌水量的一些见解

本文对水均衡法预测岩溶区(特别是垂直渗流带内)坑道涌水量问题提出了一些新的见解。文章着重讨论了:集水面积与汇水面积,降雨量与入渗量的非线性关系和临界降雨量,入渗系数的非线性特征,入渗量与坑道涌水量的关系和涌水系数,坑道涌水量的计算与分段等。      

矿山地质环境图件编制方法探讨——以西北地区为例

西北地区矿产资源丰富，矿山开发引发了一系列环境地质问题。将不同类型矿产、不同开发方式、不同地质环境背景区、不同规模性质的矿山企业开发产生的环境地质问题用图件形式予以形象直观的表示，是项目的重要成果之一。西北地区矿山开发地质环境系列图件包括《西北地区矿山环境地质问题历史及现状图》、《西北地区矿山环境地质问题预测分区图》、《西北地区矿山环境地质问题综合评价分区图》、《西北地区矿山地质环境恢复治理分区图》。本文着重讨论《西北地区矿山环境地质问题综合评价分区图》的编图方法、表示内容及镶表形式，作为对大区域小比例尺图件编制方法的尝试。     

小秦岭金矿区7·23蒿岔峪泥石流成灾模式及启示

矿山泥石流是山地矿山最主要、危害最严重的地质灾害类型。小秦岭金矿区是中国矿渣型泥石流灾害及其隐患的典型矿区,研究其成灾模式对于科学防治具有重要的指导作用。通过2010年7月23日泥石流沟的勘查、泥石流泥位与颗粒级配测量、降雨参数分析等,表明短历时、高强度大暴雨(142.9mm/6.42h、雨强52.6mm/h、4.6mm/10min)是7·23泥石流形成的直接激发因素。沟道内挤占行洪通道的人工残存坡地及选矿尾渣为泥石流提供了66.7%的物源。泥石流堆积扇粗颗粒(粒径≥2mm)含量高达92.4%,泥石流最大流速为9.61m/s,最大流量455.05m~3/s,推算泥石流历时112.5s,系一次性、中型规模的水石流,但却造成了8死4伤的灾难。其致灾模式是强暴雨的片蚀作用导致沟源高陡斜坡上的残坡积物形成梳状浅层滑坡群,下滑至沟底,在坡面迅速汇集的山洪作用下转化成沟谷稀性泥石流。沿程通过冲蚀、侧蚀、底蚀作用,不断加大了泥石流规模,沟口残缺的浆砌水泥挡墙堵溃放大了泥石流的灾害效应。固渣、排水、疏浚沟道是治理堵溃型矿山泥石流的有效方法。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为Hg>Cd>Pb>Cu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为Hg>Cu>Pb>Cd>Zn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

某金矿区农田土壤镉污染及其环境效应

镉是环境中危险的毒重元素,金属矿区往往存在较严重的镉污染.为了查明小秦岭金矿区金矿开发活动对农田土壤镉的累积影响,以及农作物和人体健康的效应程度,较为系统地采集了农田土壤、小麦玉米、主要蔬菜和人发样品,采用国家标准和邻区对照值的方法,结果表明金矿区选矿尾矿渣是矿区水土环境镉污染的主要来源.土壤镉含量超过了国家土壤环境质量二级标准倍数的范围为0～44.6,样本超标率6.77％,土壤镉含量超标的面积21.8 km2,占金矿区土壤面积的7.8％;高于对照区土壤镉含量的土壤面积约138 km2,占研究区总面积的49.46％.金矿区30.7％的小麦籽粒样本中镉含量超过国家倍数1.2～3.2,小麦中镉的富集程度明显高于对照区.叶菜中,镉超标率77.7％.萝卜叶、西红柿、萝卜中镉含量均高出对照区.农作物中镉含量与土壤中镉含量呈现较好的正相关关系.大气、土壤及地下水交叉污染的较严重的某村住,不同年龄及性别人群人群发镉均值是对照区的1.91～6.09倍,2009年发镉含量是2005年的4.35倍,人群健康受到了严重威胁.     

金矿区河水和底泥中重金属含量分布与耦合关系

河流中河水与底泥中重金属含量之间的关系对于河流污染防治意义重大。对某金矿区3种典型河流的河水与底泥中的重金属含量进行分析,发现4条河流均有超过国家标准限值的情况,河水中7种重金属元素均出现超标,Cr、As元素超标不严重;底泥中Hg、Pb、Cr、Cu、Zn超标,其中Hg超标最严重,河水和底泥中Hg最大超标倍数分别达到3099倍和244倍。河流中重金属主要赋存形态为沉积态,底泥的吸附解吸作用是河流底泥和河水中重金属沿程变化的主控因素;金矿区区域上河水和底泥中重金属很好地服从Langmuir等温吸附模式。矿业活动、地层岩性均会影响底泥对重金属的平均最大吸附容量,流径黄土区的双桥河平均最大吸附容量最大。研究结果为矿山河流污染防治与预警提供了参考依据。     

某金矿区农田土壤重金属污染的人体健康风险

环境重金属污染的人体健康效应是当今社会最为关注的重大环境问题。某金矿区矿业活动导致土壤、地下水、农作物中重金属元素存在不同程度的累积或超标。通过土壤、地下水、蔬菜及粮食作物的样品采集,人群暴露问卷调查,获得了暴露人群的膳食结构参数。以农田土壤中7种重金属元素的综合污染分区内的土壤、地下水、蔬菜、小麦玉米等样品中的重金属元素的平均含量为依据,采用USEPA推荐的人体健康风险评价模型,计算了经口食入、皮肤接触等暴露途径对成年人的健康风险概率。研究表明,研究区存在因重金属导致的不可接受的人体健康高非致癌风险和致癌风险。总体而言,土壤重金属污染愈重地区,区内人体健康风险愈高。地下水中的Cr元素、土壤综合污染区内的Hg元素、污染区内的蔬菜及粮食是危害人体健康的重要因素。因此,禁饮Cr含量高的地下水、禁食污染区内的农作物、修复土壤重金属污染、调整农作物种植结构是保护研究区人群健康的重要环境管理工作。     

陕西潼关金矿区土壤Pb和Cd生物有效性的影响因素及其意义

土壤中重金属形态与其赋存条件之间的关系是评估土壤重金属风险的关键问题。以受金矿开发影响的土壤中Pb、Cd为研究对象,采用动力学方程分析了土壤有机质、粘粒、pH、Eh等对Pb、Cd生物有效性的影响。结果表明,研究区影响Pb、Cd生物有效性的主要因素有土壤有机质、pH及Eh;有机质与土壤中的Pb、Cd总量呈现正相关性;但当有机质含量增加时,Pb、Cd的水溶态和离子交换态含量反而降低;土壤粘粒对Pb、Cd生物有效性的影响不甚明显;虽然较低的土壤pH值会加剧重金属离子的活性,增强其生物有效性,但过高的pH值又会提高Cd碳酸盐态、铁锰氧化态的含量;Pb、Cd生物有效性随着土壤氧化—还原电位的降低而减弱。研究发现,对于Pb、Cd污染的土壤,通过增施有机肥可提高农产品的安全性;保持土壤处于弱酸—弱碱有利于降低农产品风险;在农作物成熟期实施淹水灌溉,降低土壤氧化—还原电位,可抑制Pb、Cd在籽粒中的累积。     

分频解释技术在岩性储层描述中的应用

基于短时窗离散傅立叶变换或最大熵方法的分频解释技术,实现了在频率域内对扫描频率所对应的调谐振幅进行分析,排除了时间域内不同频率成份的相互干扰,从而可得到高于传统分辨率的解释结果。分频解释技术在岩性储层描述中对河道﹑断层和岩性边界的识别以及对沉积相及沉积旋回的分析等方面取得良好的地质效果,在岩性储层油气勘探中具有广泛的应用前景。