地质微生物地球化学作用的意义与展望

概要论述了地质微生物学、地下水微生态学、微生物地球化学作用的基本概念、研究内容、研究现状、科学意义、关键问题、发展前景和在地下水环境保护中的作用。该研究领域不仅拓宽了整个地质科学的研究范畴，而且推动了地质科学的发展，具有一定的创新性。     

污灌区地下水硝酸盐污染来源的氮同位素示踪

为了识别石家庄市南部污灌区地下水硝酸盐污染来源, 采集5种潜在污染源和19组地下水样用于化学和氮同位素分析.灌溉污水NH₄+的δ15N值较低(4.0‰), 施化肥土壤和粪堆下土壤NO₃-的δ15N值分别为1.4‰和12.4‰; 仅施厩肥的蔬菜种植区下伏近30 m厚包气带沉积物NO₃-的δ15N分布显示, 来自动物粪便的NO₃-已运移到11.5 m以下包气带, 均值10.9‰; 污水灌溉农田下伏厚层包气带沉积物样品分析结果指示, 土壤层下伏包气带沉积物δ15N值变幅较小, 均值5.7‰.污灌区内除一深井外, 其他水井地下水硝酸盐浓度变化在52.6~124.5 mg/L之间, 均值79.72 mg/L, δ15N值变化在5.3‰~8.3‰之间, 均值7.0‰.污灌区地下水的δ15N值较污灌区土壤层下伏包气带沉积物的δ15N值高, 表明地下水NO₃-除了来自灌溉的污水外, 还有δ15N值更高的其他来源, 这些来源主要是人和动物粪便.利用线性混合模型计算, 污灌区地下水NO₃-来自灌溉的污水, 约占76%, 而来自人和动物粪便的NO₃-约占24%.为控制污灌区地下水NO₃-浓度进一步增长, 不仅要加强污水灌溉管理, 还要加强人和动物粪便的管理.      

埋藏环境中硫酸盐岩生物岩溶作用的硫同位素证据

为了揭示油气盆地埋藏环境中碳酸盐岩和硫酸盐岩共生时的岩溶发育机制, 以硫酸盐岩为研究对象, 采用室内模拟实验与野外实测资料相结合的方法, 分析了温度、SO₄2-浓度和时间等因素对水-岩-细菌封闭系统内稳定硫同位素的影响, 并指出硫同位素对地球化学作用的指示意义.结果表明, 细菌硫酸盐还原形成的H₂S中硫同位素分馏明显, 并受系统的温度和开放性等因素影响.结合鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳中充填的黄铁矿硫同位素特征, 提出了鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶的生物成因模式; 揭示了风化壳顶部的黄铁矿化与风化壳下部压释水岩溶共生的机制, 建立了生物岩溶发育的硫同位素地球化学标志.研究成果拓宽了岩溶的压释水成因机制.      

利用差分GPS进行地面沉降监测的研究

为了更好地利用GPS对地面沉降进行监测,详细介绍了差分GPS静态相对定位的工作原理,探讨了差分GPS测量应用于地面沉降监测时的实现方法,介绍了影响差分GPS定位精度的因素。结果表明,利用差分GPS静态测量大范围地面沉降的方法精度高,工作效率高。     

高速公路建设中对小煤矿采空区治理研究

采空区存在对高速公路的修建和运营安全产生严重影响,由于采空区具有隐伏性强、空间分布规律性差、冒落塌陷难以预测等特点,因此采空区治理具有一定的困难和不确定性,文章结合铜陵至汤口高速公路洪山小煤矿采空区的处治,阐述采用全充填压力注水泥粘土浆法治理采空区的设计要点,并提出工程质量检测标准和方法。     

宁波盆地深层淡水体成因及微量元素的形成与演变

宁波盆地高Fe、Mn地下水中富含有机物及微生物。本文以氢氧同位素、有机地球化学及微生物地球化学等方法,进行了野外及室内元素转移的实验研究。并着重研究了宁波盆地地下水主要开采层——大型淡水体中铁、锰及微量元素地球化学行为及其形成、分布。提出非离子态铁、锰主要是以无机及有机络合物形式存在和迁移的新认识,认为有机物及微生物代谢活动对铁、锰及某些微量元素的迁移聚集起着重要作用。通过元素转移的化学及生物因素作用的对此实验,论证了宁波盆地大型淡水体的整个水动力过程,不只是无生命的无机化学过程,而是一个永-岩-微生物相互作用活的生态系统。     

基于积温效应的华中电网电力负荷预测

利用2011—2015年5—9月华中4省河南、湖北、湖南、江西逐日日用电量、日峰负荷、日谷负荷与同期气象数据,探讨炎热天气过程对电力负荷的影响特征,并分别对4省建立基于积温热累积效应的电力负荷预测模型。结果表明:持续3d以上的炎热天气过程对电力负荷增长影响显著,其中湖北的电力负荷增量最大;当气温大于等于积温热累积效应的气温临界值时,对电力负荷增长有显著影响,其中湖南的日平均气温、日最高气温、日最低气温的初始敏感值分别为31℃、36℃、27℃,强敏感值分别为32℃、39℃、29℃;建立基于积温热累积效应的电力气象负荷多元回归预测模型,经2016年5—9月应用检验,华中4省的平均相对误差均控制在5%以内,根据具体天气情况进行适当订正,对国家电网公司华中分部电力调度具有参考价值。     

皖中膨胀土的承载比(CBR)强度特性研究

针对皖中地区高速公路建设中遇到的膨胀土问题,选取合六叶高速公路典型土样开展了系统的承载比（CBR）特性试验研究,并在此基础上探讨了膨胀土作为路基填料的适用性。研究表明:（1）起始含水量对膨胀土CBR值影响显著,CBR最大值对应的含水量高于最佳含水量,且击实功越大,二者差值也越大;（2）CBR膨胀量随起始含水量增大而减小,起始含水量越低,CBR膨胀量就越大,路基的水稳性就越差;（3）当击实功较大时,膨胀土的最佳含水量较小,适合填筑的可变含水量范围较宽,建议现场施工控制采用重型击实标准;（4）在重型击实条件下,将弱膨胀土起始含水量控制在比最优含水量大2%4%范围内,能同时满足压实度和CBR值要求以用于填筑下路堤,中膨胀土作为路基填料时必须经过改性处理。研究结果对于在膨胀土地区进行公路建设具有参考意义。     

包气带土体NO-3污染的微生态修复实验研究

社会经济的发展和资源的利用产生了一系列环境问题，尤其是化肥的超量施用，已经危及包气带土体和地下水的质量安全。大量的氮素没有被农作物吸收，经微生物硝化作用后，以硝态氮的形式进入包气带土体，使包气带土体普遍受到氮素不同程度的污染。本文简述了包气带土体硝态氮污染的室内微生态修复、阻控技术和实验研究，探讨了今后应用的可行性。     

高速公路软弱路基施工质量综合检测研究

合肥—杭州高速公路(芜湖—宣城段)地基是软土层,采用粉喷桩及水泥搅拌桩加固地基,为了准确快速地检测桩基的质量,采用了多种方法进行检测。文中介绍了这些检测方法效果及对比其优缺点,探寻一种准确快速的软弱路基施工质量检测方法组合。