Tracing environmental lead sources on the Ao mountain of China using lead isotopic composition and biomonitoring

Atmospheric lead(Pb) and other trace metals can transport over long distance and deposit on remote alpine ecosystems. In this work, the soil profiles, litter and dominant mosses along a large altitude were collected on Ao Mountain, Central China, to obtain the spatial distributions of Pb in these materials, decipher the possible factors controlling the distribution, and quantitatively distinguish the natural versus anthropogenic sources of Pb through the Pb isotopic tracing and biomonitoring. The results show that soil Pb concentrations(mg/kg) decreased significantly with depth, and they were markedly higher in the O(42.6± 2.7) and A(36.4 ± 2.2) horizons than in the litter(7.20 ± 1.9) and mosses(28.0 ± 3.9). The Pb enrichment in the surface soils(O and A horizons),litter and mosses existed in the relatively high altitudes, which was attributed to the influences from atmospheric wet deposition, plants, soil physicochemical properties and human activity. ThePb isotopic ratios identified the Pb sources as originating mainly from Chinese coal combustion,mining and smelting. Atmospheric Pb from southeastern, southwestern and northwestern regions could be deposited in the alpine ecosystem by long distance atmospheric transport. The anthropogenic Pb reached over 50% in the O and A horizons, and over 70% in the litter and mosses, which corresponded to the concentrations of 26.9, 17.7, 5.92 and 21.2 mg/kg, respectively. The results indicate that the mutual effects of climate and regional human activity could increase the Pb accumulation in remote alpine ecosystems.     

青海高原1961-2008年雪灾时空分布特征

利用青海高原45个气象站1961-2008年冬季（10月至翌年2月）和春季（3-5月）积雪深度资料,按照DB63雪灾标准分类的等级,并结合实际灾情研究了青海高原雪灾时空尺度、强度及发生频次等的变化。结果表明：近50年来青海高原除了特大雪灾发生频次变化趋势不明显外,其他等级的雪灾发生频次年际变化均呈现上升趋势。青海高原南部的玉树、果洛、黄南南部、海南南部及海西东部地区是雪灾发生的高频区,柴达木盆地和青海东部地区极少发生雪灾。雪灾发生频次从20世纪60年代到2008年呈现上升趋势。     

1961—2008年阿勒泰地区异常初终霜日变化特征

以小于等于0 ℃最低气温作为霜冻指标,利用1961—2008年阿勒泰地区7个测站的逐日最低气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析了该地区初、终霜日和无霜期的气候变化特征。结果表明：近48 a来阿勒泰大部分地区呈初霜迟、终霜结束的早、无霜期延长的趋势,使作物生长季延长,其中哈巴河表现最为显著;极早初霜日发生频数为2—6次,以富蕴最多,极晚终霜日发生频数为1—4次。各站最迟、最早初霜日的差值和最早、最迟终霜日的差值均在30 d以上;哈巴河霜日发生了气候突变。     

栅格化属性精度损失的评估方法及其尺度效应分析——以四川省1:25 万土地覆被数据为例

选择在600 m~30 km 16 个尺度上,在ArcGIS 中利用常用的面积最大值法(Rule ofMaximum Area,RMA) 对2005 年四川省1:25 万土地覆被矢量数据进行栅格化,并采用两种属性精度损失评估方法：传统的常规分析方法和一种新的基于栅格单元分析方法,来对比分析在这两种评估方法下RMA栅格化的属性(这里是指面积) 精度损失随尺度的变化特征。结果表明：(1) 在同一尺度下采用基于栅格单元方法分析所得的研究区平均属性精度损失大于常规分析方法分析得到的平均属性精度损失,且二者之间的差异在1~10 km内很明显,当栅格单元大于10km时,两种方法得到的平均属性精度损失的差值稳定,且其随尺度的变化曲线趋于平行;(2) 基于栅格单元分析方法不仅能够准确地定量估计RMA栅格化的属性精度损失,而且能客观地反映属性精度损失的空间分布规律;(3) 对四川省1:25 万土地覆被数据进行面积最大值法(RMA)栅格化的适宜尺度域最好不要超过800 m,在该尺度域内数据工作量适宜,且RMA栅格化属性精度损失小于2.5%。     

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强化空气扰动技术中表面活性剂的选择

为了提高空气扰动技术（air sparging,AS）的效果,做了一系列的实验,研究了表面活性剂强化空气扰动技术（surfactant-enhanced air sparging, SEAS）中表面活性剂的选择方法。结果表明：在气流运行方式以鼓泡为主要机制时,表面活性剂的加入强化了气泡的起泡性和稳泡性,使空气饱和度增加;在气流运行方式以微孔道为主要机制时,表面活性剂的加入因减小了表面张力而减小了空气驱替水所需的毛细压力,使空气饱和度增加。比较Tween-80、TritonX-100、SDS和SDBS在介质上的吸附损失,确定出在中砂中TritonX-100为优,在砾石中SDBS为优。     

荆门非饱和膨胀土的变形与强度特性试验研究

通过压力板试验,对比分析了荆门原状膨胀土与石灰改良土持水特征的差异性;应用非饱和土三轴仪,开展了原状膨胀土、石灰改良膨胀土与重塑膨胀土的变形及强度特性试验。结果表明：①石灰改良膨胀土与原状膨胀土相比,其进气值有显著降低,残余含水率显著升高,土-水特征曲线两个特征点的斜率较为平缓,说明其水稳定性较好,土体性状更为稳定;②原状膨胀土和石灰改良膨胀土在非饱和与饱和状态的应力-应变关系曲线均呈应变软化型,随净围压的增大,应变软化的程度趋缓;随含水率的减小,峰值应力增大,应力峰值点有所提前,应变软化现象更加显著。饱和重塑膨胀土的应力-应变关系呈应变强化型,非饱和重塑膨胀土则呈现为应变软化型,但其应变软化的程度较前两类土大为趋缓;③经石灰改性后,膨胀土强度参数值有大幅度提高,即使在湿化饱和后,石灰改良膨胀土仍保持了相对稳定的力学性质和较高的抗剪强度参数值。相比之下,无论是重塑膨胀土,还是原状膨胀土,对湿化作用均十分敏感,其强度参数值或波动较大,或整体水平较低。     

向海沼泽湿地芦苇中氮含量动态变化和循环特征

以向海湿地自然保护区二百方子湿地和付老文泡湿地的芦苇(Phragmites australia)为研究对象,探讨了开放型和封闭型湿地芦苇不同器官中氮含量动态变化特征.研究结果表明,二百方子湿地和付老文泡湿地芦苇不同器官全氮含量变化趋势一致,叶和茎的含氮量随季节变化均呈指数下降的变化趋势;穗氮含量呈线性下降变化趋势;而根和根状茎氮含量则呈先急剧增加后急剧减少再缓慢增长的非线性变化趋势.两种类型湿地芦苇的地上器官平均氮含量高于地下器官;各月芦苇叶氮含量高于茎杆氮含量,而根的氮含量则高于根状茎.除茎和穗外,付老文泡湿地芦苇叶、根和根状茎的平均氮含量均低于二百方子湿地芦苇.二百方子湿地芦苇对氮的吸收系数和利用系数均高于付老文泡湿地芦苇,但循环系数较低.     

兴化湾海域石油类污染状况与控制对策

应用兴化湾海域枯、丰水期(2006年12月、2007年4月),大、小潮期的水质监测资料,分析了该海域水体中石油类的分布特征,并根据不同的海洋功能区的水质要求,选取第二、三类海水水质标准值为指标,采用单项指数法,评价了兴化湾海水中石油类的污染程度.结果表明,该海域石油类浓度范围为0.003~0.320 mg/L,高值区主要分布于江阴半岛西南侧.枯水期的石油类浓度远高于丰水期,其中,位于水质二类区的站位超标率分别为71.0%和17.0%,水质三类区中航道和锚地区站位的超标率分别为3.6%和0;总体超标率则分别为47.5%和11.0%;与历史资料的对比结果表明,兴化湾石油类浓度的变化幅度较大,可能与船舶突发性事件有关,并且浓度总体呈上升趋势.此外,还讨论了相应的污染控制对策措施.     

红黏土地基承载力和变形参数的空间分布特征分析

为了获得红黏土地基承载力和变形参数在横向和垂向上的定量数据及分析它们的变化规律,选取厦门至成都高速公路湖南省郴州段典型横纵断面上的红黏土地层作为试验点,采用平板载荷试验、旁压试验等技术手段进行了原位测试。试验结果表明：红黏土地基承载力和变形模量在横向较小的范围内呈现较大幅度的变化,在垂向上则呈现先增大再减小的变化趋势,与红黏土赋存厚度、地形地貌、含水率等相关;旁压试验所测得的承载力特征值和平板载荷试验测得的承载力特征值之间存在一定的差异性;旁压模量与变形模量可以通过结构性系数联系起来,所得的结构性系数与Menard根据大量黏土试验资料对比所得到的结论较为一致。