黑河上游夏半年河水化学组成及年内过程

2006年5月至2006年10月在黑河上游扎马什克、祁连及莺落峡水文站逐日采集河水样,同期在七一冰川冰采集融水样,研究水化学组成、演化特征及其影响因素。样品分析结果表明：黑河上游山区,受人类活动影响较少,水中可溶性无机离子的含量比较低,主要受水岩作用过程影响。水文因素,特别是降水是控制水中化学物质含量季节变化的主要因素。受流域地理-地貌特征及水文差异影响,祁连水文站样品中Cl-,NO-3,SO2-4和Na+的含量相对较高,札马什克样品中Ca2+,Mg2+和HCO-3浓度较大,莺落峡的水化学组成介于扎马什克与祁连之间。在流域范围内,气候差异是引起水化学组成变化的主要因素。上游河水中的化学物质主要来源于碳酸盐溶解,也有部分硫酸盐的贡献,随径流演化,岩盐和硫酸盐的贡献逐渐占主要地位。     

七一冰川消融末期融水化学日变化特征

2006年9月1-8日在祁连山七一冰川作用区水文总控点逐时采集河水样, 并分析水样的主要可溶离子含量、电导率以及pH, 研究冰川作用区水化学组成日变化特征. 结果表明: 消融末期河水中pH的平均值约为7.60, 与离子浓度时间变化过程一致, 说明是偏碱性物质的输入增加了融水中化学物质的含量;SO~(2-)_4, Ca~(2+)分别是浓度最大的阴、阳离子, 属于SO~(2-)_4+HCO~-_3-Ca~(2+)+Mg~(2+)型水. 河水中可溶性离子浓度日变化过程具有不对称性, 表现为快速降低和缓慢的增加过程, 与流量变化呈显著反相关, Pearson相关说明流量是冰川区水化学特征随时间变化的控制性因素;阳离子通量计算显示, 在七一冰川区达54.7 t·km~(-2)·a~(-1), 其日变化过程与流量正相关, 与离子浓度成反相关, 说明径流量也是控制离子通量的主要因素.     

2006年夏季晴天祁连山七一冰川消融与气温日变化的关系

2006年夏季祁连山七一冰川野外观测资料表明: 夏季晴天冰川消融区上的气温日变化过程存在滞后于消融强度日变化过程的现象, 最大值相位差约4 h. 辐射平衡在消融热量总收入中权重最大, 控制着消融强度的日变化过程;同时, 冰川区气温则受到局地环流的强烈影响, 消融区空气同周围非冰川区上的暖气流进行的水平热交换以及下垫面性状共同决定了消融区气温的日变化.     

中国西部冰川冰尘中重金属元素的地球化学特征

对中国西部4条冰川冰尘的粒度、总有机碳含量和10种重金属元素(Sc、V、Cr、Ni、Cu、Co、As、Pb、Cd和Zn)进行了分析,探讨了冰尘中重金属元素的分布特征和富集情况以及重金属元素与粒径、黏土含量和总有机碳含量之间的相关关系。结果表明,冰尘的粒径范围介于0.69~995.6μm之间,平均粒径大于20μm,总的重金属含量在七一冰川最高,其值为(507.61±22.53)mg/kg,木扎尔特冰川最低,其值为(40.06±12.42)mg/kg。冰尘中各重金属元素含量与粒径呈反相关关系,说明粒径越小,重金属元素含量越高;各重金属元素含量与总有机碳和黏土含量呈正相关关系,但相关性不显著,说明冰尘中含量较低的黏土和总有机碳对重金属元素的吸附能力较弱。富集因子表明,除木扎尔特冰川中Cd的富集系数大于10之外,其他元素的富集系数都在1附近,说明冰尘中的重金属元素主要来自岩石风化物和土壤粉尘。     

2006年黑河水系典型流域冰川融水径流与出山径流的关系

利用2006年夏季祁连山七一冰川野外观测资料,计算了2006年七一冰川的冰川融水径流模数,为119.85 L·s-1·km-2,是20世纪70年代七一冰川径流模数的2.23倍;依据径流模数估算出2006年冰川融水径流在黑河4条支流出山径流量中的比重为9.6%,大于1991年8.2%的统计值。黑河流域东部河流出山口径流量中冰川融水所占比重变化不大,西部河流冰川融水补给比重显著增大,强烈反映了在全球气候变暖背景下,祁连山冰川对气候变化过程的响应。     

祁连山七一冰川雪冰和冰川融水中正构烷烃和多环芳烃的分布特征及来源研究

2008年6月,在祁连山七一冰川采集雪坑、冰川融水和冰川末端冰样,经过大孔吸附树脂富集后,用GC-MS对样品中的正构烷烃(nC14～nC32)和多环芳烃进行了分析.结果表明,正构烷烃的含量在冰川融水中最高,雪坑次之,冰中最低;多环芳烃的含量在雪坑中最高,冰中最低,冰川融水界于二者之间.正构烷烃与多环芳烃都具有很强的疏水性,在固-液相分配过程中倾向于保留在残留固相中.由于冰川融水样品距冰川末端约1km,沿途地表土壤和植被会贡献部分正构烷烃,所以冰川融水中正构烷烃的含量最高.与正构烷烃不同,多环芳烃较易挥发,而且易被沿途土壤和植被所吸附,导致冰川融水中多环芳烃的含量降低.冰川末端冰中正构烷烃与多环芳烃的含量都很低,可能是由于冰川末端冰年代比较古老,受人类活动的污染较轻.正构烷烃的碳优势指数(CPI值)表明,七一冰川中的正构烷烃主要来自高等植物蜡和化石燃料燃烧产物的混合物,多环芳烃的荧蒽/芘(Fla/Pyr)和菲/蒽(Phe/Ant)比值表明,七一冰川冰雪和冰川融水中检测到的多环芳烃主要来自化石燃料的不完全燃烧.