Methane Oxidation in the Water Column of Xiangxi Bay,Three Gorges Reservoir

Four field campaigns are carried out to quantify the methane (CH₄) oxidation rate in Xiangxi Bay (XXB) of the Three Gorges Reservoir (TGR), China. The water depth of the sampling site varied from 13 to 30 m resulting from the water level fluctuation of the TGR. The CH₄ oxidation rates are measured in situ as the decline of dissolved CH₄ concentration versus time in incubated, and those rates. The CH₄ oxidation rates range from 1.18 × 10^?3 to 3.69 × 10^?3 µmol L^?1 h^?1, with higher values and stronger variation during summer. A static floating chamber method is used to measure CH₄ emitted to the atmosphere resulting in an annual mean flux of 4.79 µmol m^?2 h^?1. The CH₄ emission rate is significantly negatively correlated with the water level. The results show that a large fraction of CH₄ is consumed in the water column with a range of 28.97–55.90 µmol m^?2 h^?1, accounting for ≈69–98% of the total CH₄ input into the water column, and more than 90% is consumed outside the summer, when the water level is lowest. Water depth, which is dominated by water level of the TGR, is a potentially important driver for CH₄ oxidation and atmospheric emission in the tributary bay.     

全国水库渔业资源数据的初步统计分析

将1980－1994年间全国25个省(市、区)527座水库渔业资源调查数据在计算机上运用SYSTAT软件初步建立基础数据库, 对水库形态与自然环境、水的理化性质、生物学等三大层次52项指标进行了初步统计分析.结果表明, 山谷、丘陵和平原型水库座数比约为3:6:1;各种类型水库平均鱼产量以小型山谷型最高.中型平原型最低.各指标值的分布差别较大, 三大层次中变异最小的指标分别为竣工年份(FYR)、pH值(pH)和二龄鳙体长(BL), 变异最大的指标分别为集雨面积(CA)、氮磷比(NPI)和底栖动物生物量(BB);在不同鱼产量等级水库中差异均显著的指标为日照时数(IH)、无霜期(NFD)、最大水深(MAXD)、平均水深(MD)、pH值、浮游植物生物量(BP)、浮游动物数量(DZ)和浮游生物总量(BP);在30－35°N区间内的水库平均鱼产量最高, 偏南或偏北的水库平均鱼产量均较低, 作者建议尽快建立和完善全国水库渔业资源基础数据库, 并逐步组建全国水库渔业资源管理信息系统.     

富硫型水库沉积物AVS和SEM空间分布特征及重金属风险评价

随着湖库外源性污染的有效控制,沉积物污染特征成为影响湖库水环境质量的关键因素。本文以富硫型水库——汤河水库为研究对象,分析探讨水库沉积物的理化性质、重金属总量、酸可挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)的空间分布特征,采用沉积物基准法(sediment quality guidelines, SQGs)和AVS与SEM关系法对重金属可能诱发的生态风险和毒性效应进行评估。结果表明:汤河水库沉积物中AVS含量在0.03~51.75 μmol/g之间,并呈现坝前深水区>东支流库区>西支流库区的空间分布特征。根据Pearson相关性分析可知,汤河水库沉积物AVS含量与间隙水中SO₄^2-浓度、沉积物烧失量(LOI)含量呈显著正相关,与沉积物间隙水中NO₃^-浓度和沉积物pH呈现显著负相关。间隙水中SO₄^2-浓度和沉积物LOI含量是控制AVS产量的重要因素。水库沉积物中ΣSEM变化范围为0.52~2.75 μmol/g,呈现出东支流库区>坝前深水区>西支流库区的分布规律。水库沉积物中ΣSEM/AVS和ΣSEM-AVS的变化范围分别为0.06~22.73和-49.18~2.44 μmol/g,显示出水库坝前深水区表层0~10 cm沉积物不具有生态风险,而东、西支流库区沉积物中的SEM因为不能完全被AVS所固定而存在潜在生态风险。就单一重金属而言,汤河水库坝前深水区和东西支流中部区域沉积物Ni、Cu、Pb和Zn含量均介于临界效应含量(threshold effects level, TEL)值和可能效应含量(probable effect level, PEL)值之间,可产生低级风险毒性效应,但Ni的毒性效应风险接近中级,今后应予以重点关注。富硫型水库沉积物中容易出现高含量AVS,沉积物间隙水中SO₄^2-和NO₃^-的浓度是决定沉积物AVS净产量的重要因素。流域内重金属土壤背景值以及工业、采矿产业排放的废水类型直接影响着诱发生态风险的重金属种类。     

华南热带水库丰水期浮游植物群落对氮、磷、铁加富的响应——以广东大沙河水库为例

富营养化是水生态系统主要的环境问题,自然条件下多种营养盐以组合形式进入水体,明确浮游植物群落对多种营养盐加富的响应对富营养化防治有重要意义。本研究以一座华南热带水库(大沙河水库)为例,分析了2021年枯水期(1—3月)和丰水期前期(4—6月)氮(N)、磷(P)、铁(Fe)和叶绿素a(Chl.a)浓度的变化趋势,并通过原位添加实验,解析浮游植物丰度和多样性对N、P、Fe加富的响应。结果表明:与1—3月相比,4—6月期间水体总磷浓度(TP)明显升高,总铁浓度(TFe)呈增加趋势但月度间波动较大,总氮浓度(TN)在4月最低,之后缓慢增加,期间Chl.a浓度从3月的5 μg/L快速增加到5月的29 μg/L。原位实验结果表明:浮游植物群落以蓝藻、绿藻和硅藻为主要组成,所有营养盐添加组浮游植物丰度均有增加,但只有NP同时添加时(NP和FeNP两组)生物量(以Chl.a表征)有显著升高;营养盐添加组细胞丰度的响应在门类和种类间差异明显,实验组组间群落结构和优势种类差异显著,所有处理组的群落多样性均明显高于对照组。N和P添加及其与Fe的联合添加(N、P、NP、FeN、FeP和FeNP)均导致蓝藻丰度升高,绿藻仅在NP添加组(FeNP组和NP组)显著升高且两组没有显著差异,硅藻仅在N和P单独添加组(N和P)显著升高。上述结果说明浮游植物生物量受N、P营养盐的共同影响而非单因子作用,N、P和Fe添加均影响群落结构和多样性,对水库富营养化的管理尤其是蓝藻水华防治应综合考虑3种营养盐的共同作用。     

Joint 3D processing of active and passive seismic data

Passive seismic provides additional illumination sources in producing reservoirs, improving the Earth's imaging obtained by standard 3D seismic surveys. The joint tomographic inversion of surface and borehole data, both active and passive, even allows the delineation of thin reservoirs that cannot be resolved by reflection tomography. As an application example, we present a feasibility study for a real case of CO₂ geological storage, showing that this operation may benefit both environment and reservoir monitoring. The origin time of micro‐earthquakes due to production operations is critical for merging active and passive data. We show here that the Wadati's method is not accurate for borehole data in a layered earth model, when the ratio between P and S velocities is not constant, as occurs in most hydrocarbon reservoirs. This drawback can be solved by deploying a few receivers at the surface close to the well.     

天目湖流域丘陵山区典型土地利用类型氮流失特征

天目湖丘陵山区农业综合开发持续推进,大量林地转变为茶园,迫切需要认识茶园扩张对流域氮流失的影响.本研究选取茶园、次生马尾松林和毛竹林开展自然降雨条件下的径流小区实验,分析天目湖丘陵山区典型用地类型径流氮流失规律,为评估丘陵山区综合开发的水环境影响提供实测参数.研究表明:茶园、次生马尾松林和毛竹林地表径流TN浓度分别为11.25、2.83和3.60 mg/L,均以溶解态为主;壤中流TN浓度分别为27.16、3.59和1.06 mg/L,茶园和次生马尾松林均以溶解性无机氮(尤其是硝态氮)为主,毛竹林以溶解性有机氮为主;茶园、次生马尾松林和毛竹林的小区尺度地表径流系数均不到0.03,壤中流是丘陵山区径流的主要来源;茶园开发加剧了丘陵山区的氮素流失,茶园径流TN流失强度高达103.08 kg/(hm²·a),分别是次生马尾松林和毛竹林的7.6和23.2倍,壤中流贡献了流失总量的86.7%~99.7%.防治茶园径流氮流失需重点关注壤中流输出,在减量施肥的基础上,采取坡脚构建毛竹林生态缓冲带/在小流域出口布设塘坝等原位拦截措施,实现流域氮流失综合防控.     

汶川8.0级地震前紫坪铺水库小震活动及震源参数研究

利用区域和水库地震台网记录的数字地震波资料,研究了汶川8.0级地震前的2000年1月1日～2008年5月11日紫坪铺水库区的地震活动及震源参数.结果表明:汶川8.0级地震前该区域小震活动持续,地震活动水平为M_L2～3,自2005年9月紫坪铺水库蓄水以来,特别是2008年2月地震活动明显增加,但从长期的序列来看,地震活动频次和强度仍在区域地震活动的正常起伏范围.汶川8.0级地震发生前近3个月内,中小地震的视应力差值△σ_(app)普遍大于0,计算得到的视应力总大于其拟合值.汶川8.0级地震震中位于低应力区,而相对较高的视应力差值分布在震中以东地区,局部出现视应力增加的现象.     

三峡水库175 m试验性蓄水期调度运行对洞庭湖蓄水量变化的影响

长江干流与洞庭湖存在复杂的并联型分汇关系,当三峡水库调度改变长江径流过程时,会引起洞庭湖年内槽蓄量的变化,对于洞庭湖地区防洪、水资源配置和水环境保护产生显著的影响.本文建立了枝城至螺山站的荆江-洞庭湖水流模型,利用2008-2017年的三峡水库实际调度日数据,分析有、无三峡水库调度两种情况下洞庭湖槽蓄量的变化过程,同时利用建库前和近期的水位流量关系反映河道过流能力,分析了河道调整的影响.结果表明:由河道调整引起的槽蓄量变化在汛前消落期、汛期、汛末蓄水期和枯水期分别为-3.06%、0.12%、-0.01%和-13.31%.有三峡水库影响情况下,汛前消落期由于荆江"三口"进入洞庭湖的多年平均总径流增加23.94%,洞庭湖出口处城陵矶多年平均水位升高0.53 m,阻碍了洞庭湖出流,洞庭湖多年平均槽蓄量增长13.30%;汛期由于荆江"三口"分流量减少3.54%,城陵矶水位降低0.02 m导致出湖流量增多,因此洞庭湖多年平均槽蓄量减少0.20%;在汛末蓄水期,荆江"三口"分入洞庭湖的多年平均总径流量减少37.18%,城陵矶多年平均水位降低1.33 m,导致出湖流量增多,因而洞庭湖多年平均槽蓄量减少27.74%;在枯水期,荆江"三口"多年平均总径流量增加5.61%,城陵矶多年平均水位上升0.07 m,最终洞庭湖多年平均枯期槽蓄量增加2.96%.     

三峡库区土门子滑坡成因机制分析与稳定性评价

土门子滑坡位于重庆市江津区,自1992年以来滑坡体蠕动变形持续发展,近期变形进一步加剧造成滑体内公路及房屋破坏。在研究滑坡地质环境和变形特征的基础上,对滑坡的成因机制进行了进一步深入研究,并对滑坡体的稳定性进行分析评价。结论表明,滑坡体处于整体蠕动变形局部滑移,持续强降雨是诱发其失稳破坏的主导因素在暴雨工况下,滑坡体处于欠稳定～基本稳定极限状态,可能沿多个剪出口发生失稳破坏。     

中国东部特殊地震带研究

综合分析了中国东部湖南、湖北、广东等省的水库地震和矿山地震特征，并根据区域地震地质、深部构造等资料，初步确立了特殊地震带──诱发地震活动带。结果认为鄂湘粤地区之所以形成特殊地震带，是与现代活动的秭归－常德－河源深断裂带有关。