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.     

多圈管冻结壁形成和融化过程冻胀力实测研究

为获得多圈管冻结壁形成与融化过程中冻结壁内部冻胀力发展特性和孔隙水压力变化规律,进而分析冻结壁力学性态及安全性,在淮南某煤矿开展了冻结壁冻融过程中内、外部冻胀力和孔隙水压力的现场实测研究.实测结果表明:在地层冻融过程中,冻结壁内、外部形成了不均匀的冻胀应力,测试地层最大冻结压力达6.0 MPa,为初始地压的2.4倍;当井筒开挖至测试层位时地层冻结压力呈线性降低;随着浇筑外层混凝土井壁,冻结压力又有回升,当冻结壁融化后地层冻胀力为零,井壁恢复受水土压力作用.孔隙水压力变化经历了静止孔隙水压力和冻结过程的超静孔隙水压力两个阶段,超静孔隙水压力达到4.0 MPa,约为静止孔隙水压力的2.0倍.     

长江中下游庐江-枞阳火山岩矿集区深部结构与成矿作用

为探测长江中下游成矿带庐江-枞阳白垩纪火山岩盆地和铁、硫矿集区深部构造和地壳结构,探讨成矿深部控制条件,作者完成了穿越火山岩盆地的深反射地震剖面(150km,记录30s)和罗河铁矿区浅层高分辨反射地震剖面(20km),以及平行剖面的大地电磁、高精度重磁剖面,揭示了矿集区全地壳精细结构和电磁结构,同时开展区域构造测量和火山岩年代学研究,获得了新的认识。证实"耳状"的庐-枞火山岩盆地是一个沿北东向罗河断裂向东侧发育的非对称火山盆地,排除了另一半被断在西侧红层之下的判断;罗河断裂是一条切穿MOHO的深断裂,倾向南东,是引导地幔流体和岩浆上涌和喷发的通道,在中地壳形成岩浆房(反射亮斑);鉴别出多层界面,火山岩-侏罗系厚度约4～5km(其中火山岩厚度约3km),三叠系-震旦系变形层底界深度大致18～20km,变质基底组成中下地壳,MOHO平缓向北西倾,深度33～31km;追踪郯-庐断裂带的深部产状,陡立延伸到MOHO,宽约10km。从而揭示了早白垩系(132～127Ma)庐-枞火山岩矿集区深部过程与成矿、控矿作用。     

多金属成矿区深地震反射剖面数据处理技术实验研究——以庐枞矿集区为例

针对庐枞多金属矿集区地震资料特点及浅、深多重探测目标,对深地震反射数据进行了处理技术实验研究。在区域长剖面上,为了获得矿集区地壳与上地幔结构的精细图像,解释成矿深部过程,开展了循序渐进的常规处理技术实验和精细处理技术实验。在矿区剖面,为了获得了浅层精细结构,针对变观测系统接收等特点,进一步开展了特殊处理实验。经过区域剖面与矿区剖面的多重处理实验,集成了一套矿集区深地震反射剖面数据处理方法与处理技术流程,为我国进一步的深部探测积累了技术与经验。     

气候变化对地表水环境的影响研究与展望

全球气候变暖引起水资源量和时空上的分布变化,进一步将影响着地表水环境,改变着河流湖泊的水质和环境情势.大多数关于气候变化对水的影响研究主要集中在气候变化对水量的影响方面,对水环境影响方面的定量研究相对较少.基于目前关于气候变化和水环境国内外现有的研究成果,本文主要讨论了气候变化(温度和极端水文事件)对河道、湖泊等水体水质的带来的可能影响,总结了目前的一些研究和采用的方法主要包括经验统计和模型模拟.在此基础上,提出了气候变化和水环境影响研究方面的展望.     

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.     

若尔盖县大骨节病分布特征及其与地质环境的关系

大骨节病是一种地方性、变形性骨关节病。国内外学者历经160年的研究,病因假说上百种,但至今仍无定论。若尔盖县是中国大骨节病发病率较高的病区之一,通过在病区开展野外调查、岩土水样测试等工作,本文总结了该区大骨节病分布特征和自然与地质环境特征,探讨了大骨节病分布与地层岩性、土壤、地形地貌、饮水水源等地质环境的关系。研究表明:基岩岩性及其土壤母质成分是影响病情分布的基本因素;病区土壤中Se、Mo、Ba等元素含量较非病区低,N、P、Pb、S元素含量高于非病区;饮用地表水中的矿化度、硬度、腐殖酸含量病区与非病区差异不显著,病区硒含量低于轻、非病区;大骨节病的致病影响因素复杂,除与岩、土、水地球化学环境因素有关外,亦与饮食结构等因素有关;大骨节病与地质环境关系密切,其病因需进一步探索。     

转换点位置对转换波速度分析精度的影响

在多波地震勘探中,转换点位置的求取精度直接影响共转换点道集的抽取,进而影响转换波速度分析的精度。利用DSR方程,对比了用不同的转换点计算方法进行转换波速度分析,分析其计算精度。     

鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的分布特征

鄂尔多斯盆地东北部是煤炭、石油、天然气、砂岩型铀矿等有机矿产共存的代表性地区之一,煤系烃源岩作为原始物质,在多种能源矿产成藏(矿)过程中起着重要作用。从煤系层序地层格架及沉积体系分析入手,分析了鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的种类、岩性、聚积环境、发育程度、时空分布等。结果表明,煤系烃源岩随时间在纵向上的变化与盆地的演化阶段相一致,盆地相对稳定期,烃源岩发育程度最好,初始和退覆充填期次之;空间上总体分布为由北向南,自西向东,层数增多,厚度增大。该区广泛发育的煤系烃源岩为多种能源矿产形成奠定了物质基础,其时空分布对多种能源共存成藏格局具有初始控制作用。