Suspended sediment yield and transfer processes in a small High-Arctic glacier basin,Svalbard

Observations of suspended sediment concentration and discharge at two sites on the proglacial river network draining from a predominantly cold-based, High-Arctic glacier (Austre Brøggerbreen) are described. Analysis of these observations illustrates: (i) the relatively low suspended sediment yield from this basin in comparison with many other glacier basins reported in the open literature; (ii) sustained and possibly increasing availability of suspended sediment to the fluvial system as the ablation season progresses; and (iii) the role of the proglacial sandur as both a sediment source and sink. Field observations coupled with the results of the data analysis are used to make inferences concerning the changing nature and relative importance of sediment sources within the basin. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

An implosive seismoacoustic source for seismic experiments on the ocean floor

Bottom shots have been used for a number of years in seismic studies on the ocean floor. Most experiments utilized explosives as the energy source, though researchers have recognized the usefulness of collapsing water voids to produce seismoacoustic signals. Implosive sources, however, suffered generally from a lack of control of source depth. We present a new experimental tool, called SEEBOSEIS, to carry out seismic experiments on the seafloor utilizing hollow glass spheres as controlled implosive sources. The source is a 10-inch BENTHOS float with penetrator. Inside the sphere we place a small explosive charge (two detonators) to destabilize the glass wall. The time of detonation is controlled by an external shooting device. Test measurements on the Ninetyeast Ridge, Indian Ocean, show that the implosive sources can be used in seismic refraction experiments to image the subbottom P-wave velocity structure in detail beyond that possible with traditional marine seismic techniques. Additionally, the implosions permit the efficient generation of dispersed Scholte waves, revealing upper crustal S-wave velocities. The frequency band of seismic energy ranges from less than 1 Hz for Scholte modes up to 1000 Hz for diving P-waves. Therefore, broadband recording units with sampling rates >2000 Hz are recommended to sample the entire wave field radiated by implosive sources.     

沉积物矿物特性对淤泥来源定量计算的探讨

在河口地区判别泥沙来自于哪一沙源,对于岸线规划和航道整治显得尤为重要。而在这一水域中,由于入汇的河流众多,这些河流所挟带的泥沙在径流,潮流、波浪等因素的作用下,各河流泥沙淤积范围和淤积数量难以确定。本文根据各流域来沙中各重矿物含量不同的原理,采用均方差最小的方法,推导了计算各河流在任一水域中泥沙沉积的比例,并以伶仃洋交椅沙附近水域的沉积泥沙中的各种重矿物含量、进入伶仃洋诸河流水流所挟带泥沙中的各重矿物含量为例,说明这一水域中各河流挟沙的比例。这一计算与目前已有的定性分析结论相一致。     

湖泊营养类型的FUZZY聚类分析

通过1985—1988年对洱海水体的水质、生物等参数的观测分析,研究其富营养现状及变化规律。结果表明,洱海已从1985年的贫中营养型湖泊向中营养型湖泊过渡。其营养状况的变化与流域气候、湖水水位以及非点源污染有关。     

复合型前置库系统去除面源主要污染物的研究

以江苏省溧阳市塘马水库水源地水质安全保障工程为背景,针对水库型水源地面源污染存在的主要问题,构建以沉淀区、浅水区、深水区、潜流人工湿地及生物填料组成强化净化区的复合型前置库分区净化系统,研究面源主要污染物去除规律,为工程示范提供技术参数.结果表明,系统滞水时间为1 d时,去除氮、磷、COD_Cr均有良好效果,分别达到了67.2%、68.2%及89.3%,滞水时间为2~3 d时各污染物去除率增加较少并趋于稳定.引入潜流湿地及强化净化区明显提高了SS、氮、磷、有机物的去除效果,特别是提升了对小颗粒(粒径小于15μm)的去除效果,基于上述研究结果,建议工程示范中滞水时间为2~3 d,并适当优化系统分区结构,提高复合型前置库的净化效率及面积利用率.     

中国沙尘暴源区及其治理研究述评

沙尘暴给人们生产生活带来重大影响。系统总结沙尘暴源区以及相应的治理措施的研究成果,不仅能够使人们对沙尘暴的来源有更加深入的了解,还可以为今后沙尘暴治理提供理论依据和政策支持。首先对沙尘暴基本概念与时空分布特征进行了简要评述,然后综合论述了中国沙尘暴来源的研究现状,系统总结了近年来国内外沙尘暴治理研究成果,在此基础上提出几点展望。     

天山乌鲁木齐河源冰川积雪化学特征及其季节变化

高海拔雪冰可以记录源自于地球表面的各种化学物质信号.从2002年9月到2005年10月3年的时段内,在天山乌鲁木齐河源1号冰川积累区采集积雪样品,运用比较法、相关分析法等方法,对其中主要离子、不溶粉尘、痕量金属和δ18O等特征及其季节变化进行了分析研究.分析结果表明,积雪离子浓度大小顺序依次为:Ca2+＞SO₄2-＞NO₃-＞Cl-＞NH₄+＞Mg2+＞Na+＞K+,其中Ca2+是主要的阳离子,SO₄2-是主要的阴离子.离子相关性分析表明,除NO₃-之外,其他离子浓度之间均存在较好的正相关.积雪中δ18O值随时间变化表现出与大气温度变化相反的规律.积雪中不溶粉尘和主要化学离子浓度具有明显的季节变化特征,春季期间浓度明显高于其他季节,表明沙尘活动对冰川区化学物质输入有较大贡献;此外,痕量金属(Cd、Pb、Zn、Al、Fe)季节变化特征表明,人类活动的污染物对于研究区雪冰中的化学特征亦有重要影响.      

云南毛坪大型铅锌矿床成矿物质来源:原位S和Pb同位素制约

位于扬子板块西缘的川滇黔铅锌集区是我国重要的贱金属生产基地之一。矿集区中部的毛坪大型铅锌矿床,累计探明铅锌金属储量超过300万吨,Pb+Zn平均品位12%～30%,局部达45%,是矿集区内第二大铅锌矿床。矿体呈似层状、透镜状或脉状集中分布于猫猫山背斜NW倒转翼及其倾伏端NE向层间断裂带内。主要发育3个矿体(群),其中I号矿体(群)赋存于上泥盆统宰格组白云岩中,II号矿体(群)赋存于下石炭统摆佐组白云岩中,III号矿体(群)赋存于上石炭统威宁组白云岩中。矿石主要由闪锌矿、方铅矿和黄铁矿等矿石矿物及白云石和方解石(少量石英和重晶石)等脉石矿物组成,具有块状、浸染状或脉状构造及粒状、交代、共边、胶状、集合体或碎裂结构。可见,该矿床后生成矿特征明显。纳米离子探针(Nano SIMS)原位S同位素组成分析结果显示,细粒草莓集合体状黄铁矿和胶状闪锌矿明显亏损34S,其δ34S值变化范围为-20. 4‰～-8. 7‰之间,具有典型生物成因S特征,暗示经历了海相硫酸盐细菌还原过程(BSR);而自形粒状黄铁矿和他形粒状闪锌矿的δ34S值变化范围为22. 1‰～25. 6‰之间,明显富集重S同位素,表明经历了海相硫酸盐热化学还原过程(TSR)。由于BSR和TSR过程主要受温度控制,因此,还原态硫离子的形成最可能是原地还原的,并先经历了相对低温的BSR过程,再经历了相对高温的TSR过程。飞秒激光剥蚀多接收器等离子体质谱(fs LA-MC-ICPMS)原位Pb同位素组成分析结果显示,方铅矿的Pb同位素组成相当均一,暗示其来源单一或混合均匀,对比显示其成矿金属主要由赋矿沉积岩提供,受到一定程度的下伏基底岩石影响。此外,方铅矿的原位Pb同位素组成有随着标高增加而升高的趋势,暗示成矿流体的运移方向很可能是向上的,且随着成矿流体的演化,富放射性成因Pb的赋矿沉积岩贡献了更多的成矿金属。综上,本文认为毛坪大型铅锌矿床是流体混合作用的产物,其深部可能具有良好的找矿潜力,这是因为富含金属元素的基底岩石对深部贡献更多。     

再论锰的“内源外生”成矿说

锰矿地质研究一直受到中外地质学界的重视。锰质来源研究,事关锰矿勘查活动的部署依据和找矿预测的成败。1996年,我们率先提出锰的“内源外生”成矿说。一直到20世纪末,中外锰矿地质学界的主流学说认为,形成锰矿床的锰质主要来自于大陆风化。最近,业界有学者新建锰矿“内生外成”模式,这一模式尚需经历科学与实践的检验。     

武水河上游区域土壤重金属污染风险及来源分析

生态功能区在涵养水源、保持水土、维系生物多样性等方面具有重要的作用。本文以位于南岭生态功能区的流域——武水流域为研究对象,采集流域上游交通运输用地、采矿用地、工业用地、耕地及林地5种土地利用类型土壤样品,分析7种重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量特征,采用内梅罗综合污染指数评价重金属污染的程度,Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属潜在生态风险,并应用主成分分析法探究重金属污染的来源。研究结果显示,武水河上游地区土壤重金属Cd、As、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均含量分别为1.28、72.44、54.62、0.27、68.32、72.29和158.42mg/kg,均高于土壤背景值,其中采矿用地土壤重金含量除Hg外均高于其他类型土壤。均值状态下土壤中Cd和As单因子污染指数分别为5.07、3.25,其中采矿用地中Cd单因子污染指数可达13.59;土壤重金属综合污染指数表明,采矿用地污染最为严重,其次是工业用地,林地呈安全状态。潜在生态危害指数评价结果显示,采矿用地和工业用地达到了强生态危害,其他类型土壤为轻微生态危害,而采矿用地土壤中Cd达到极强生态危害,As为强生态危害。土壤重金属来源研究结果表明,As、Cd、Cu和Zn来源于矿山开采及工业活动,Ni和Hg主要来源于成土母质,Pb则来源于交通运输。研究认为:武水流域上游区土壤重金属污染情况较为严重,Cd和As是区内主要的风险因子,主要来源于矿山开采以及工业活动。