Delayed geochemical hazard: Concept, digital model and case study

Delayed Geochemical Hazard (DGH briefly) presents the whole process of a kind of serious ecological and environmental hazard caused by sudden reactivation and sharp release of long-term accumulated pollutant from stable species to active ones in soil or sediment system due to the change of physical-chemical conditions (such as temperature, pH, Eh, moisture, the concentrations of organic matters, etc.) or the decrease of environment capacity. The characteristics of DGH are discussed. The process of a typical DGH can be expressed as a nonlinear polynomial. The points where the derivative functions of the first and second orders of the polynomial reach zero, minimum and maximum are keys for risk assessment and harzard pridication.The process and mechanism of the hazard is due to the transform of pollutant among different species principally. The concepts of "total releasable content of pollutant", TRCP, and "total concentration of active specie", TCAS, are necessarily defined to describe the mechanism of DGH. The possibility of the temporal and spatial propagation is discussed. Case study shows that there exists a transform mechanism of "gradual release" and "chain reaction" among the species of the exchangeable and the bounds to carbonate, iron and manganese oxides and organic matter, thus causing the delayed geochemical hazard.     

Chemical forms of heavy metal contaminants in sediments of Miyun reservoir

The chemical forms, spatial distribution and sources of As, Hg, Cd, Pb and Zn in sediments of the Miyun reservoir were studied. The results of sequential extraction demonstrate that most of As, Pb and Zn were bound to the residual fraction, Hg was associated with the sulfide fraction while Cd was associated with the carbonate fraction and the residual fraction. On the vertical profiles the concentrations of the heavy metals in total and each fractions mostly decreased with increasing depths in sediments, suggesting that the heavy metals input from the upstream watershed increases yearly. Summation of the residual fraction, the sulfide fraction and the carbonate fraction accounts for 60.03%―85.60% of the total heavy metal contents in the sediments, which represent the geochemical background values of the elements and relate closely to soil erosion. Results of the main factor analysis show that most sediments of the reservoir come from the upstream soil erosion, the point source pollution and domestic waste. Moreover, the microbial activities taking place on the sediment-water interface are also one of the major factors to cause the increasing content of the organic matter fraction and the iron-manganese oxide fraction. Environmental change of the reservoir water could make the removability of the heavy metals increase, leading to the increase of their concentrations in pore water in sediments, and imperiling water quality of the reservoir.     

历史探究：“侯家窑人”与“许家窑人” 名称之争——浅谈“许家窑人”名称的合法性问题

本文简要回顾了“许家窑-侯家窑遗址”和所谓“许家窑人”的研究历史及其名称的沿革过程,并对“许家窑人”名称的合法性提出质疑。从考古学角度来看,前人将考古遗址名称确定为“许家窑-侯家窑遗址”是可以理解的,因为山西省阳高县许家窑村与河北省阳原县侯家窑村相邻,相距不远;同时该名称是经国务院1976颁布确定的,是受国家法律法规保护的。但从古人类学角度来看,将侯家窑村（74093地点）发现的古人类命名为“许家窑人”是不合情理的,也是不合法的,因为传统上古人类的名称都是以化石发现地来命名的（俗名）,正确的做法应该将侯家窑村发现的人类化石冠以生物学名称（学名）,如直立人、智人、龙人等。实际上,山西许家窑村（73113地点）根本就没有发现过任何人类化石。根据一些学者在文中提供的化石描述、测量数据及化石图片,笔者等倾向于认为,河北侯家窑村发现的人类化石可能属于‘龙人’的一个亲缘种（Homo aff. longi）,在更新世古人类研究中具有十分重要的科学价值。     

近1800年以来内蒙古达里湖浮游植物群落演变及驱动因素

湖泊是地质历史上区域生态环境演变的重要载体,其沉积物中包含了丰富的环境演变信息。达里湖是典型的草原内陆封闭型湖泊,位于东亚夏季风的北部边缘,地理位置关键。本研究基于在达里湖采集的约238 cm沉积物岩芯 (GDL-1),通过²¹⁰Pb和¹³⁷Cs (岩芯上部20 cm)、AMS¹⁴C测年,以及沉积物样品中甾醇等生物标志物含量分析,重建了近1800年以来达里湖硅藻、蓝藻等典型藻类含量的演化历史,并结合总氮(TN)、总磷(TP)、盐度(Sr/Ba)和温度(T)等环境代用指标,分析藻类群落的主要影响因素。结果显示达里湖典型藻类总量平均为2.03 ng/g(最高6.69 ng/g,最小0.53 ng/g),其中蓝藻占比平均为60%,绿藻和硅藻占比平均为20%;环境因子对硅藻、蓝藻和典型藻类生物量的解释率分别为47.7%、55.20%和48.10%,T、TN和Sr/Ba是影响浮游植物群落的主要影响因素;硅藻占比与温度呈显著负相关,小冰期硅藻占比最高,中世纪暖期占比最低;在达里湖的高盐环境下,湖泊营养盐浓度对藻类的影响受到限制,成为藻类等生长的限制因素;Sr/Ba小于0.9时,硅藻含量与典型藻类总量随着Sr/Ba值的升高而增加,Sr/Ba大于0.9时,典型藻类总量与Sr/Ba值呈负相关关系,而硅藻则表现出对盐度具有一定的耐受性;整体上,近1800年以来,区域或全球性气候事件通过改变达里湖盐度、营养元素浓度和温度来影响典型藻类群落结构。在暖期阶段,蒸发作用增强等导致的湖泊盐度增加成为达里湖典型藻类群落结构演变的主要影响因素;在冷期,营养元素浓度和温度的降低成为湖泊水体浮游植物生物量的主要影响因素。     

太湖表层沉积物多环芳烃的空间分布、来源及其风险

随着太湖流域社会与经济的发展,多环芳烃(PAHs)在各种环境介质中逐渐累积,污染日益严重,可能对太湖生态环境及周边人体健康构成威胁。为探究太湖沉积物PAHs的来源及生态风险,于2021年12月在太湖采集30个表层沉积物样品,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测样品中16种PAHs含量;利用受体模型和苯并[a]芘(BaP)毒性当量法进行来源解析及生态风险评估,并将各来源贡献与毒性当量浓度相结合,量化源风险。结果表明,太湖表层沉积物中16种PAHs总含量介于124~592 ng/g之间,平均值为294 ng/g,中值为279 ng/g;高环多环芳烃(HMW PAHs)为主要组分,占∑PAHs的67%。高含量区域位于竺山湾、梅梁湾、贡湖湾和西太湖,与国内外其他湖泊沉积物相比,太湖沉积物PAHs含量处于较低水平。源解析的结果表明,太湖表层沉积物中PAHs交通排放源贡献率为29.1%、煤炭燃烧源贡献率为26.7%、生物质燃烧源贡献率为28.7%、石油源贡献率为15.6%。生态风险评价结果表明,交通排放源、生物质燃烧源、煤炭燃烧源和石油源的BaP毒性当量含量(TEQ_BaP)均值分别为19.34、17.81、16.33和9.1 ng/g,均小于70 ng/g,几乎处于无风险水平。西太湖、贡湖湾和梅梁湾的部分区域ΣTEQ_BaP大于70 ng/g属于潜在风险区,具有一定潜在毒性。在后续的污染治理中应重点关注太湖西北部地区污染物的排放。本研究可为沉积物中PAHs污染的研究提供数据支撑,为地方政府精准、高效地管控PAHs污染提供理论依据。     

影响南极海洋石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49生长和降解率的环境因素研究

以柴油为唯一碳源和能源,从南极海水海冰微生物资源库中筛选到一株石油烃低温降解菌希瓦氏菌NJ49,并对影响其生长和降解率的环境因素(pH、温度、盐度、营养盐和表面活性剂)进行了初步研究。结果表明:希瓦氏菌NJ49可作为低温海域石油烃污染生物修复的菌源,其生长和降解的最适条件为:初始pH7.5,温度15℃,盐度6%,摇瓶装量80ml,最佳氮源硝酸铵,最佳磷源为磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物,添加表面活性剂可促进希瓦氏菌NJ49的生长和生物降解率。     

桥梁气象专题研究与服务

根据实际开展的桥梁气象专题研究，分析桥梁气象研究与服务如何面对国内大型桥梁建设发展趋势所带来的机遇和挑战，提出开展桥梁气象研究与服务的必要性，并从桥位气候背景、桥位气象参数取值、桥梁气象研究方法以及桥梁施工及营运期气象服务与保障等方面介绍桥梁气象专题研究及服务应开展的主要内容，同时，给出一个已投入实际使用的桥梁施工期气象环境监测与预警系统的建设思路。     

多普勒雷达基本观测量直接同化对模式物理量场的影响

在GRAPES一3DVar雷达同化模块的基础上,建立了多普勒径向速度和基本反射率因子的直接同化观测算子,实现了雷达反射率因子和径向速度的直接同化,并对2007年7月3日的江淮梅雨进行了模拟试验。结果表明,多普勒径向速度的直接同化的主要影响表现在风场上,能够改善几乎整个三维风场分析,在雷达影响半径范围内,风场明显得到加强,影响当时天气的系统及其高低层配置被合理模拟,但对湿度场影响甚微。雨水混合比的直接同化的主要影响表现在湿度场上,改进了模式对湿度场的模拟,对降水的影响十分显著,有利于准确模拟降水的发展和维持,减小了Spin—up现象;其亦可使整个风场微弱增强,但影响甚微。     

东胜区污染状况分析

文章利用东胜区主要污染源排放情况以及2005年9月1日-2007年8月31日每日SO2、NO2、PM10浓度监测值和2005-2007年SO2、NO2、PM10平均值,分析了东胜区主要污染类型、污染物来源以及东胜区近3年SO2、NO2、PM10监测值日、月、季、年分布特征和变化规律;提出了消减大气污染物排放的对策。     

基于极坐标投影的多谱勒雷达数据栅格化技术

通过研究球面距离算法、极坐标投影原理及新一代多谱勒天气雷达产品的数据存储格式,实现精度较高的雷达数据栅格化,为雷达回波追踪、降水算法优化、短时临近预报等相关的应用与研究提供经过仰角订正、球面距离订正后的更准确更通用的产品数据.