环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展

环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的边缘科学，已广泛应用于很多领域.本文在简述了环境磁学参数和不同环境中磁性矿物变迁和演化过程的基础上,介绍了环境磁学在城市环境污染的不同方面所取得的进展,探讨了环境磁学在土壤污染和大气等城市环境污染研究中的不足,提出了环境磁学在城市环境污染研究领域的发展趋势.     

Population dynamics and chemical ecology of New Zealand Demospongiae Latrunculia sp. nov. and Polymastia croceus (Poecilosclerida: Latrunculiidae: Polymastiidae)

For 3 years aspects of the population dynamics, growth, and bioactivity (measure of biologically active metabolite biosynthesis) of the Demospongiae Latrunculia sp. nov. and Polymastia croceus (Kelly‐Borges & Bergquist) were examined on a subtidal reef on the Wellington south coast, New Zealand. For both species, survival of adult sponges was high in all seasons, whereas juvenile sponges had poor survival. Recruitment of Latrunculia sp. nov. occurred in all seasons indicating that this species is reproductively active throughout the year. P. croceus recruited mostly in autumn, supporting previous work that found the sponge to be reproductively active in summer and early autumn only. For both sponge species, growth rates varied greatly between individuals and were unaffected by initial sponge size within the range examined. Sponges generally grew during winter and spring as the water temperature rose, and shrank during summer and autumn as the water temperature fell. This growth pattern may relate to seasonal variation in food abundance, and for P. croceus it may result also from seasonal differences in reproductive investment. After 2 years, Latrunculia sp. nov. and P. croceus had on average, halved and doubled in size, respectively. Latrunculia sp. nov. showed a seasonal pattern of bioactivity, being most active in spring possibly to prevent the surface overgrowth of fouling organisms. P. croceus had no seasonal pattern of bioactivity, but individuals were either very active or inactive. The bioactive metabolites in both species possibly aid in competitive interactions and prevent predation and biofouling.     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属地质累积指数评价

通过对陕西省泾惠渠灌区现场调查及土壤样品的采集,分析了灌区土壤中Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn等7种元素的含量,应用地质累积指数对灌区土壤进行了评价。结果表明：从区域分布看,阎良区、临潼区、高陵县所属采样点污染较严重;Hg污染最严重,地质累积指数为1.007～3.117,58%的采样点级别为3级,属中度污染到强污染,38%的采样点级别为2级,属中度污染;Zn污染程度次之,地质累积指数为-0.407～1.644,71%的采样点级别为1级,属无污染到中污染;Cd污染变异程度最大,地质累积指数为-2.705～3.312,70%的采样点级别0级,属无污染,但个别采样点达到了强污染;Cu的地质累积指数为-0.535～0.421,Pb为-1.119～-0.144,Cr为-1.005～-0.458,As为-0.562～0.077,除个别点外这些重金属污染级别皆为0级,属无污染。     

软土隧道盾构出洞灾害的渗流应力耦合分析

对盾构出洞口涌水涌砂灾害问题作了分析。利用Midas-GTS软件,建立了盾构出洞施工的有限元模型。考虑盾构出洞施工的渗流-应力耦合效应,研究了盾构工作井外加固土体前方高水位工况下,地下水绕加固土体下卧土层的渗流规律以及加固土体前方原状土的沉降规律。研究结果表明,在假定井外加固土体完全隔水情况下,洞门涌水涌砂灾害的发生与否受到土体加固长度、井外地下水等因素影响;土体加固长度的增加对工程安全有利,但成本较高;地下水位的降低能有效减小盾构出洞洞门涌水灾害的发生,需综合考虑工程安全性、经济性和工期等来确定合理的施工参数。     

干旱半干旱区土壤含水量反演与验证

基于MODIS遥感影像和表观热惯量法,以新疆为研究区,建立了适用于干旱半干旱区1 m土体的土壤含水量反演模型。模型根据高表观热惯量,高土壤含水量,低表观热惯量,低土壤含水量这一理论,通过日地表温差和宽波段反照率确定土壤含水量的时空变化。假设通过1 m土体的土壤水通量正比于上下底层土壤含水量的差值,利用水平衡方程建立土壤表面和底层土壤含水量关系方程,并利用中国土壤类型特点确定优化模型。通过验证结果表明,壤土和壤质粘土这两类土壤含水量接近真实值,砂土在区域验证中,模拟与实测差值为2.16%,整个模型模拟精度较好,能够准确地从时空上反演干旱半干旱地区1 m土体的土壤水分情况。     

土壤入渗特性的空间变异性及土壤转换函数

以在杨陵一级阶地上进行的入渗试验为基础,利用多重分形和联合多重分形方法,研究分析了土壤入渗特性在多尺度上的空间变异性及与土壤物理特性的相关性,并在此基础上建立了土壤入渗特性的土壤转换函数。研究表明:土壤入渗特性具有多重分形特征,观测尺度上,稳定入渗率、前30 min累积入渗量的空间变异都主要由粗粉粒和粘粒含量的空间变异造成。在多尺度上,稳定入渗率的空间变异受土壤容重、粗粉粒和粘粒含量的空间分布影响显著,前30 min累积入渗量的空间变异受粗粉粒和粘粒含量的空间分布影响显著,与观测尺度上的影响因素相同。基于联合多重分形分析建立的稳定入渗率的土壤转换函数的计算误差较小,前30 min累积入渗量的土壤转换函数的计算误差较大。     

紫色土典型三角形层状剖面入渗模拟

通过室内特制的土壤水分入渗试验装置,分别设置上粗下细和上细下粗两种典型不同质地紫色土三角形层状剖面,探讨典型不规则层次结构的土壤入渗特性。结果显示,同一三角形层状剖面入渗,粗质土半剖面的垂直湿润锋随时间推进速度快于细质土。对于粗质土,上细下粗剖面设置下其半剖面的垂直湿润锋随时间推进速度快于上粗下细,但对于细质土,两种层状剖面设置下其垂直湿润锋随时间推进速度差异不明显。无论上粗下细,还是上细下粗,两种层状剖面对斜面湿润锋变化曲线影响不大。两种层状剖面入渗,湿润锋、入渗速率与时间均呈极显著幂函数关系。建立的紫色土典型三角形层状剖面入渗模型,经验证,模拟值与实测值具有非常好的一致性,且可与经验模型相互转换,模型参数也具有一定的物理意义。     

滑带土的研究进展

滑带土是滑坡的重要组成部分,与滑坡的发展演化和稳定性密切相关.开展滑带土的研究是滑坡工程地质研究的基础内容,并已逐渐成为该领域的研究热点.目前有关滑带土的研究成果主要集中在滑带土物理力学性质方面,而针对滑带土强度的控制因素和机理研究还比较欠缺.在简要总结了滑带的识别、滑带土分类和强度特性等研究现状的基础上,着重从滑带土微观结构、矿物成分、地球化学特征和形成机理等,及其对滑带土强度特性的影响进行了综述与分析.研究结果认为:除了滑带的识别、滑带土的分类及其强度特征的研究需要进一步加强外,应不断拓宽滑带土的研究领域,深化对滑带土强度本质因素认识;应重视滑带土微观结构在不同条件下的变化规律、粘土矿物成分、元素地球化学特征、微生物、水一岩(土)相互作用、渗透性以及水化学等综合作用对滑带土强度影响的研究;从发展演化的活动论观点系统研究滑带土的形成过程,探索滑带土中所蕴含的滑坡发展演化与环境变化的信息.     

采煤活动对唐山城市建设场地稳定性的影响分析

通过InSAR地表变形监测技术和数学模型理论计算,采空塌后期场区地基土的稳定性主要取决于采空区顶部的土体而不是岩体。城市规划区内局部有5层可采煤层,尤其是-200m以下的煤层停采在20世纪70年代以前,已完全塌落、压密、再造。而塌后期的土体底部粘土隔水层被拉裂,在双层水位作用下发生潜蚀形成土洞造成地面不均匀沉陷,影响城市建设场地的稳定性。     

咸阳北塬边垃圾土边坡稳定性分析

目的垃圾土边坡作为建筑边坡的治理和利用存在不少难点。以咸阳北塬边垃圾土边坡为例,详细分析了垃圾土稳定性影响因素。方法结合该垃圾土（建筑垃圾和生活垃圾）的物质成分及结构特性,在现场静力触探试验、反算及专家经验等综合分析的基础上,确定了垃圾土的抗剪强度参数。结果采用极限平衡法计算出该垃圾边坡稳定性系数,该稳定性系数与目前该边坡的实际状况基本一致。结论提出了垃圾土边坡稳定性分析方法和失稳后的治理方案,它对下部建筑群的抗滑建设具有重要的指导意义。