用环境同位素论区域地下水资源属性

从可持续角度提出了区域地下水资源属性的概念; 分析了含水层系统中地下水质点的时间效应; 利用大量同位素资料分析了不同区域含水层系统中的地下水资源属性和人类活动对地下水资源属性的影响.指出利用环境同位素是研究区域地下水资源属性最直接、有效的方法; 正确认识评价区域地下水资源属性对实现地下水资源可持续性具有重要意义.      

Late-Stage Mafic Injection and Thermal Rejuvenation of the Vinalhaven Granite, Coastal Maine

The Vinalhaven intrusive complex consists mainly of coarse-grainedgranite, inward-dipping gabbro–diorite sheets, and a fine-grainedgranite core. Small bodies of porphyry occur throughout thecoarse-grained granite. The largest porphyry body (roughly 0·5km by 2·5 km) occurs with coeval gabbro, hybrid rocks,and minor fine-grained granite in the Vinal Cove complex, whichformed during the waning stages of solidification of the coarse-grainedVinalhaven granite. Porphyry contacts with surrounding coarse-grainedgranite are irregular and gradational. Compositions of wholerocks and minerals in the porphyry and the coarse-grained graniteare nearly identical. Neighboring phenocrysts in the porphyryvary greatly in degree of corrosion and reaction, indicatingthat the porphyry was well stirred. Thermal rejuvenation ofa silicic crystal mush by a basaltic influx can explain thecomposition and texture of the porphyry. Comparable rejuvenationevents have been recognized in recent studies of erupted rocks.Weakly corroded biotite phenocrysts in the porphyry requirethat hydrous interstitial melt existed in the granite duringremelting. Field relations, along with thermal calculations,suggest that cooling and crystallization of coeval mafic magmacould have generated the porphyry by thermal rejuvenation ofgranite crystal-mush containing about 20% melt. Field relationsalso suggest that some of the porphyry matrix may representnew felsic magma that was emplaced during remelting. KEY WORDS: granite; magma chamber; mafic replenishment; rejuvenation     

Evolution of the Magma Chamber beneath Usu Volcano since 1663: a Natural Laboratory for Observing Changing Phenocryst Compositions and Textures

We have investigated the evolution of an active silicic magma-feedingsystem beneath Usu volcano, Japan, where eight eruptions havebeen recorded since AD 1663. All magmatic products contain similartypes of plagioclase and orthopyroxene phenocrysts that consistof homogeneous cores with uniform compositions, and a zonedmantle that increases in size with time. The compositions ofplagioclase and orthopyroxene phenocrysts vary gradually andregularly with time, as do the bulk-rock compositions. The textureof these phenocrysts also changes systematically, caused byprogressive crystal growth, dissolution and diffusion. On thebasis of these observations, we conclude that the same magma-feedingsystem has persisted at Usu volcano since AD 1663. Compositionalvariation of magnetite phenocrysts differs from that of plagioclaseand orthopyroxene, because magnetite has large diffusion coefficientsand should represent magmatic conditions immediately beforethe eruption. Most pumices from Usu volcano contain two typesof magnetite phenocryst, each with a different composition andcrystallization temperature, indicating that two magmas mixedbefore each eruption (approximately several days before). Theend-members changed with time: rhyolite + basaltic andesite(1663); dacite ± rhyolite (1769, 1822, 1853); dacite± dacite (1977, 2000). The temperature of the magma apparentlyincreases with time, and the increase can be explained by sequentialtapping from a magma chamber with a thermal and chemical gradientin addition to injection of high-temperature magma. KEY WORDS: continuous existence of magma chamber; dacite; dissolution and diffusion of phenocrysts; magma mixing; magnetite     

黄河水质地球化学

在对1958—2000年期间黄河水系100个站点水质监测资料进行统计分析的基础上,研究了黄河主要离子的地球化学。结果表明,黄河流域各区河水总溶解性固体(TDS)含量的差异达2~3个数量级,TDS的总平均值为452mg/L,是全球河流均值的4倍。Na+、K+、SO42-和Cl-的含量是世界河流均值的10~20倍。相比之下,河水TDS含量的季节差异却不大,远不及与此呈反比关系的流量的季节差异。黄河洪水期的水量通常是枯水期的4~5倍,但枯水期河水的TDS通常只是洪水期的2倍,完全不同于世界其他大河。黄河的离子化学主要受沉积岩(尤其是富含碳酸盐矿物的黄土)化学风化作用和在干旱气候影响下水中溶解盐的蒸发浓缩和结晶作用的控制。近半个世纪来黄河河道径流量有显著减少的趋势,这与新修建的众多水库的蓄水有关,与此相适应,近半个世纪来黄河水质表现出明显的盐渍化过程,这一过程主要由含盐量高的农田灌溉回水所引起。     

垃圾渗滤液中溶解有机质与内分泌干扰物的吸附机理

为了调查垃圾渗滤液中的溶解有机质(DOM) 及内分泌干扰物(EEDs) 的相互作用机理, 在实验室条件下研究了DOM对EEDs如双酚A (BPA)、雌二醇(E₂)和雌酮(E₁) 的吸附等温线, 并通过FTIR、1HNMR和ESR技术, 分析了DOM与EEDs的吸附机理.结果表明, 垃圾渗滤液中DOM对3种EEDs的吸附等温线符合Freundlich方程, 并且可用DOM与EEDs的吸附常数Kf预测EEDs的辛醇/水分配系数(K_ow) 或有机碳分配系数(K_doc), 其中直线回归方程为: lgK_doc=2.062K_f-5.065 (R₂=0.9958, P=0.041 < 0.05).分析也表明DOM吸附EEDs的吸附过程至少存在离子键、共价键和电荷转移等多种吸附机制的协同作用.      

煤矸石回填地基的环境效应研究

为了弄清楚煤矸石回填地基对复垦区的环境效应,以开滦矿区吕家坨复垦新村为例,介绍了地基回填煤矸石工艺,分析了煤矸石化学成分及其含量;采用室内淋溶实验,对pH、总硬度（CaCO3）、F^-、SO4^2-、Pb、Cd和Cr^6＋浓度等地下水环境质量指标进行分析,探讨了煤矸石回填地基对水环境的影响;讨论了煤矸石回填地基对大气质量的影响;参照《城市放射性废物管理办法》规定,评价了回填地基煤矸石的放射性对人体健康的危害。结果表明：通过现场振动压实试验确定了回填地基分层充填、分层振动压实参数及碾压趟数,确定按照煤矸石与土体积之比5：2进行回填,若回填一层厚500mm煤矸石,则要回填一层厚200mm粉煤灰或土,地表覆土厚度确定为0．5m;煤矸石中SiO2和Al2O3含量较高,属基性岩类,同时煤矸石含有炭、铝和CaO等物质,易发生水解和风化等现象;地基分层回填压实的复垦工艺减少了煤矸石中有害物质的释放量,降低了污染物的迁移速度,不会对水环境造成污染;地基回填煤矸石也显著减少粉尘和有害气体的排放量,降低对大气的污染;研究区煤矸石不属于放射性废物,不会影响人体健康,可作为建筑材料使用。     

非金属矿物材料在环境保护中的应用

介绍了膨润土、沸石、硅藻土、海泡石、凹凸棒石等非金属矿物材料的结构和性质,对其在环境保护领域的应用现状进行了综述.提出应加强非金属矿物基础研究和应用研究,并加强开发生产非金属矿物环境材料.     

环境因子影响下疏勒河上游高寒草甸物种丰富度与生物量间的关系

生物多样性与生产力的关系是生态学领域争论不休的重要科学问题。调查了青藏高原疏勒河上游高寒草甸典型植物群落物种丰富度、生物量及环境因子,分析了不同植物群落物种丰富度与生物量的关系及其差异性,并探讨了影响两者间关系的关键环境因子。结果表明：1）以莎草科或毛茛科物种为主要建群种的植物群落物种丰富度与生物量不存在显著的相关性（P>0.05）,如高山嵩草+苔草群落、线叶嵩草+黑褐苔草群落、唐松草+矮火绒群落、草苔草+昆仑蒿群落;而以禾本科为建群种的植物群落（紫花针茅+紫菀群落、紫花针茅+沙生风毛菊群落）两者间存着显著正相关性（P<0.05）.2）CCA排序中,环境因子对植物群落分布格局的累计解释量为83.4%,这说明环境异质性是影响植物群落空间格局的主要原因,其中冻土上限埋深是影响植物群落特征及分布的关键环境因子。冻土上限埋深小于-4m时,丰富度与生物量间存在着显著的正相关;冻土上限埋深大于-4m时,两者间无显著相关性。这有助于深刻认识生物多样性与高寒草甸生态系统功能的关系。     

长株潭近地表大气尘矿物特征及环境指示意义

通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDX)方法对长沙、株洲和湘潭(以下简称长株潭)地区近地表大气尘中矿物成份进行分析研究,结果显示大气尘中含有石英、石膏、方解石、白云石、硫酸镉等23种自然矿物,还含有SiS2、Cadmium Arsenide(Cd3As2)、RhZn、Cr2Nb、NiTi、HfMo2等14种非自然矿物;近地表大气尘矿物形貌特征显示Cd元素主要富集在有矿物颗粒的地方,且呈近浸染状分布,能谱半定量分析,Cd含量可达4%,表明Cd易被吸附在矿物表面。分析长株潭地区大气尘中矿物成份、空间分布特征及其来源,对长株潭城市一体化具有及其重要的环境指导意义。     

俄罗斯油气钻采废弃物处理及其利用研究

生态安全和环境保护是世界各国都非常关心的问题。地质钻探和石油天然气钻采工作中产生大量废弃物,直接影响生态安全和环境保护,给经济建设和人民生活带来很大的负面影响。俄罗斯钻探工作者对此进行了研究,取得了一定效果。他们主要采用综合处理方法和磁化处理方法。利用这2种方法,废弃物不仅可以再生,而且还可以二次使用,有一定的创新和实际意义,值得引起我们的重视,建议对此进行研究与讨论。