不同耕作类型下土壤-农作物系统中汞、砷含量与生态健康风险评价

针对废弃矿山遗留生态环境问题,选择贵州丹寨废弃金汞矿为研究区,基于野外系统样品采集,通过原子荧光法和电感耦合等离子体质谱法分析了区内土壤和农作物中的汞(Hg)、砷(As)浓度,采用单指标污染标准指数法、单因子污染指数法、潜在生态危害指数法和目标危险系数法评价了区内Hg、As污染程度及生态健康风险.结果显示:旱地土壤Hg...     

湖南东江湖湿地公园的资源(产)服务功能与价值研究

分析了拟建的湖南东江湖国家湿地公园的资源(产)与服务功能体系,主要包括物质生产、生态、旅游休闲功能和科研文化功能4个方面,并对其价值进行了定量估算,得出东江湖湿地公园总价值不完全估计可达1057070.74万元/a。定量化价值估算能更好地为东江湖湿地公园的规划和建设服务,以确保东江湖这一具有人类资源文化遗产价值的森林—湿地复合生态系统得到有效保护与可持续利用。     

测试滞后对岩溶水样性质的影响研究

样品测试是研究岩溶区水工环问题的重要手段。岩溶区交通不便利、样品运输困难以及测试单位处理样品不及时,导致样品测试存在不同程度的滞后,现有研究还不能有效解释"测试滞后"对岩溶水样性质有何影响。为此,本文以云南宣威市一典型岩溶泉水为研究对象,通过离子色谱仪、原子发射光谱仪等测试手段,对同一时间点采集的泉水样品按照时间序列对K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3、pH、NO-3、CO2(fs)共10项指标进行对比实验,探讨"测试滞后"对岩溶水样性质的影响。结果表明:岩溶水样放置过程中,各指标A类标准不确定度为0. 02～1. 83,HCO-3、Ca2+不确定度值显著高于其他指标; Shapiro-Wilk正态性检验结果显示pH、K+、Mg2+、Cl-、NO-3服从正态分布;随着时间变化,各指标相对偏差变化范围0%～57. 38%,其中pH、Ca2+、SO2-4、NO-3的相对偏差在允许误差范围之内; 10项指标均值含量与变异系数总体呈显著负相关性(Spearman相关系数为-0. 709,P 0. 05),变异系数为Na+ K+ CO2(fs) Mg2+ Cl-SO2-4 Ca2+ HCO-3 p H NO-3,揭示测试滞后对不同指标的影响程度不同,其中对质量分数低的指标影响尤为突出。在整个实验期间内,水样水质变化可分为5个阶段:以各项指标未出现明显变化的初期稳定阶段(0～3d),以Na+、K+、Mg2+三项指标出现显著变化的初步变化阶段(3～5d),以多项指标发生较为显著变化的混合变化阶段(5～17d),以微生物作用为主的细菌潜在影响阶段(17～35d),以水质趋于稳定的相对平衡阶段(35～75d),其中"细菌作用"和"碳酸平衡作用"是岩溶水样放置过程中存在的两个重要作用机制。研究结果可为提高岩溶水样测试质量提供科学指导。     

岩溶高原区农业地膜中邻苯二甲酸二乙基己酯的释放及其对覆膜土壤的影响

随着邻苯二甲酸酯类(PAEs)增塑剂在塑料大棚、地膜覆盖栽培技术中的广泛应用,我国农业土壤中已普遍存在邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)污染问题。针对我国中西部岩溶高原区农业土壤中存在的DEHP环境问题,本文选取云南岩溶高原区的红壤及烟草地膜作为研究对象,通过田间试验模拟覆膜土壤环境,并采用气相色谱-质谱分析法检测农膜、土壤介质中DEHP含量,定量研究了地膜中DEHP的释放及其在覆膜土壤中的浓度分布特征。结果表明:覆盖于原状土壤上的地膜,其DEHP释放量最大,均值为13.57mg/kg;覆盖于加生物抑制剂土壤上的地膜,其DEHP释放量略高于未覆土壤地膜,前者DEHP平均值为10.83mg/kg,后者为10.77mg/kg;地膜中DEHP的释放表现为缓慢释放和集中陡升两个释放段,总体释放量随时间的延长而增加。两组覆膜土壤中DEHP的检出浓度范围分别为0.17～3.74mg/kg(原状土)、0.34～4.29mg/kg(加生物抑制剂土壤),在国内外覆膜农田土壤PAEs类化合物检出浓度范围内;土壤中DEHP含量具有随时间呈先增后减的变化规律。相关性分析表明土壤中DEHP主要来自于地膜中DEHP的释放。研究认为在短周期内岩溶高原红壤不会出现DEHP的累积,合理安排农作物的覆膜种植可有效削减土壤的有机污染。     

北方断流岩溶大泉复流的生态修复模式与复流措施效果的定量评价——以山西太原晋祠泉为例

岩溶大泉是中国北方岩溶地下水的主要天然排泄形式,它们集供水、旅游、生态等功能于一体,是重要的自然资源。自20世纪后期,受自然、特别是人类大规模开发、采煤等活动的影响,有近30%的岩溶大泉断流,其中不乏中外闻名的大泉。十七大以来,各地政府积极响应党中央国务院加强生态文明建设的号召,启动了一些重要断流岩溶大泉复流的生态修复工程。本文根据北方断流岩溶大泉的结构模式与成因,提出了包括利用上游水库蓄水、调节渗漏段河水流量、在河流渗漏段实施人工增补工程、在岩溶地下水强径流带和排泄区采取关井压采、封堵泉口下游自流井、对煤矿带压区进行监控、补给区分区植树造林措施的复流模式;以山西太原晋祠泉为实例,在对各项复流措施效果进行定量优化评价的基础上,得出抬高汾河二库水位至设计标高、关闭岩溶地下水强径流带内白家庄煤矿降压排水井、封堵处置泉口下游自流井是近期经济可行的有效措施的结论;最后利用建立的泉域地下水渗流数值模型,预测实施三项近期措施后,晋祠泉水可望在2年左右的时间实现复流,该结论以期为晋祠泉及北方岩溶区其他同类型岩溶泉水生态复流工作提供示范与参考。     

桂林会仙岩溶湿地水位动态特征及水文生态效应

会仙湿地是我国最大的岩溶湿地,具有重要的生态环境功能。近年来湿地面积萎缩、退化趋势显著,生态环境逐步恶化。从湿地水文过程的角度,基于野外定点监测数据,运用统计学方法研究了会仙湿地年季水位分布特征及其对降水的响应过程,分析了湿地内地下水与地表水的转换关系,并进一步讨论了湿地水位波动对生态环境的影响。结果表明：会仙湿地地表、地下水位存在显著的空间差异性,两者均对降水响应迅速,多峰多谷特征显著。湿地中部地表水位较边缘区稳定,各区地表水域相互贯通;地下水位变化受地势、降水、岩溶发育及第四系厚度等因素影响,表现出与地表水相似的变化特征,但其水位变幅自补给到排泄区逐渐降低。区内地表、地下水转换频繁、水力联系紧密,湿地地下水常年以一稳定强度补给地表水,是会仙湿地重要的补给水源。Pearson相关性分析表明,湿地地表水位与水体电导率呈显著负相关（R=-0.780 8）,水位下降期间水体营养盐浓度增高,可能诱发水体富营养化;而湿地地下水位与浅层土壤含水量的相关性不显著,对湿地生境的扰动较小。     

煤矿酸性“老窑水”低Ca/Mg成因机制

山西省阳泉市山底河煤矿“老窑水”循环系统多年水质监测数据计算结果显示,煤矿酸性“老窑水”的Ca/Mg值普遍偏低,且存在Ca/Mg值随酸化程度的增强（SO₄²⁻含量增加或pH减小）而减小的规律。针对这一问题,结合研究区的地球化学物源条件,通过室内试验以及野外监测水样的石膏、方解石、白云石矿物饱和指数与pH变化关系,分析煤矿酸性“老窑水”低Ca/Mg值的成因机制。研究表明：区内石炭系－二叠系的煤系地层中碳酸盐岩夹层、分散状态分布的菱镁矿、黄铁矿是“老窑水”中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻的物质来源;在黄铁矿氧化水解形成的以硫酸根为主导的酸性溶液中（pH为2.0~4.5）,代表硫酸对石膏、方解石、白云石可溶解性的饱和指数排序为石膏>方解石>白云石,受石膏在高浓度硫酸活性降低并发生沉淀、方解石溶解受Ca²⁺同离子效应抑制和饱和状态的平衡调节的综合影响,使Ca²⁺相对含量减少,由于MgSO₄溶度积大于CaSO₄,故Mg²⁺含量未受上述约束（或较低）,脱白云岩化反应可因Ca²⁺含量随石膏沉淀而继续进行,加之区内有菱镁矿的溶解,使得Mg²⁺相对含量增加,最终出现了镁矿酸性“老窑水” Ca/Mg值低的结果。Ca/Mg值可作为煤矿酸性“老窑水”的污染特征指标,应用于环境影响评价。     

天体引潮力与东亚夏季阻塞高压活动

通过普查东亚地区夏季阻塞高压活动与天体引潮力的关系,发现东亚阻高的建立、持续和崩溃均与天文奇点引潮力共振有关。贝加尔湖和鄂霍次克海阻高的建立是由于该地区在2—3天内遇到≥3个天文奇点的共振加压（同时没有遇到共振减压）而引起的。其后又接连遇到引潮力共振加压而维持,最后遇共振减压而崩溃。其他地区的一些造成重大天气过程的阻高个例,其活动过程所遇的天文条件,也与此类似。     

北冰洋浮冰区近冰层湍流通量计算方法比较

利用2003年中国第二次北极科学考察获得的北冰洋浮冰区近冰层气象要素梯度观测资料,应用空气动力学的廓线法和总体输送法以及不同的普适函数,计算分析了2003年8月23日至9月4日浮冰区近冰层的摩擦速度、感热通量和潜热通量.结果表明:Holtslag普适函数的计算结果明显优于其它普适函数,总体输送法计算的不同层次湍流通量比廓线法更能够满足近冰层的常值通量层的假设,其结果可望为进一步优化北冰洋浮冰区边界层参数化方案和提高计算精度提供重要依据.     

大别—苏鲁超高压地体中面理化含榴花岗岩的成因研究

大别—苏鲁超高压地体中的面理化花岗岩因为常含石榴石而被简称为含榴花岗岩, 其岩石类型主要为二长花岗岩、花岗岩和微斜长石花岗岩, 岩石具有花岗结构和片麻状构造.详细的野外地质研究表明, 超高压片麻岩作为超高压榴辉岩的围岩与含榴花岗岩呈渐变过渡关系, 或在含榴花岗岩中呈与面理平行的残留条带, 体现超高压片麻岩通过构造置换和部分熔融向含榴花岗岩转化.含榴花岗岩在常量元素的总体组成上, w(SiO₂)为71.73%~79.15%;A/CNK为0.83~1.09, 平均0.98, 为准铝质; w(K₂O+Na₂O)为6.15%~9.00%, w(K₂O)/w(Na₂O)为0.16~1.54(绝大多数集中在0.9~1.1), 具有相对弱富钠-弱富钾特征.从标准矿物组成上看, 大别含榴花岗岩主要相当于奥长花岗岩; 山东含榴花岗岩主要相当于花岗岩; 东海含榴花岗岩主要相当于钾质花岗岩.在微量元素特征上, 含榴花岗岩的∑REE、∑LREE明显富集, δEu具有明显的负异常, 在原始地幔标准化蛛网图上, 相对亏损Nb、Ta、P、Zr、Ti等高场强元素及大离子亲石元素Sr, 富集Ba、La、Nd、Y、K等大离子亲石元素, 结合其贫w(Al)(平均11.6%)富w(Ga)(> 17×10-6)、(Fe/Mg)_M(1.087~20.330)等特征, 表明其地球化学特征相当于非造山的A型花岗岩.结合前人超高压变质作用和构造演化等研究成果, 可以推断含榴花岗岩是超高压地体折返到中下地壳, 在底侵、构造体制转换等因素作用下, 由高压片麻岩的部分熔融形成的.含榴花岗岩在大别—苏鲁不同区域上的规律变化, 表明东海含榴花岗岩的出露相对于大别更低位.