天津地区典型土壤剖面多环芳烃的垂向分布特征

天津地区不同环境功能区表层土中均检出萘、苊、苊烯、联苯、菲、惹烯、芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、荧蒽、芘、屈、苯并芴、苯并蒽、苯并荧蒽、苯并芘、、二苯并[a,h]蒽、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]等多环芳烃化合物,但含量差别显著,南、北排污河污灌区多环芳烃含量明显高于非污染区及北部山区。不同剖面表土中多环芳烃的组成特征也存在明显差别,与非污灌耕地及北部山地相比,污灌耕地和滨海盐土耕地四环以上芳烃相对含量明显较高,而烷基取代物含量明显较低。剖面表层至40cm土壤中多环芳烃含量相对较高,深处含量明显降低,但不同剖面变化幅度存在明显差别,污灌耕地和滨海盐土耕地降低幅度最大,其它剖面变化较小,但剖面深部(>40cm)芳烃化合物组成特征基本趋于一致。     

天津高沙岭潮间带表层沉积物中多环芳烃的分布及风险评价

通过对天津海滨浴场南侧潮间带表层沉积物中多环芳烃(PAHs)的定量分析,探讨其分布特征及来源.研究表明,沉积物中∑PAHs含量范围为91.4×10-9～855.4×10-9,从空间上呈现出高潮滩中潮滩低潮滩的分布特征.样品中PAHs二环和三环含量占主导地位,以石油污染输入为主,并混合有化石燃料的不完全燃烧.根据沉积物风险评价标准,萘、芴、菲、蒽超出风险低值,对潮间带生态具有潜在危害,应严格控制PAHs的人为输入,保护潮间带的生态环境.     

城市暴雨内涝数学模型的研究与应用

以城市地表与明渠、河道水流运动为主要模拟对象,研制了模拟城市暴雨内涝积水的数学模型。模型以平面二维非恒定流的基本方程和无结构不规则网格划分技术为骨架,同时,针对小于离散网格尺度的河道或明渠,应用了一维非恒定流方程的算法。采用分类简化处理的方法,将通道分为河道型、路面型、特殊通道型(城市内的二级河道),根据不同类型简化动量方程,求任意网格各个通道上的单宽流量。采用一维非恒定流方程模拟地下排水管网内的水流,并给出泵站、闸门、淹没出流管道等排水系统的处理方法。根据无结构不规则网格的设计思路,按照天津、南京、南昌三市的地形地貌特征分别设计多边形的计算网格。介绍了城市面雨量的计算方法以及数学模型在天津市、南京市、南昌市的应用情况和误差分析。     

天津北三河地区垂向耦合产流模型及应用

针对平原地区下垫面多样性的特点,将天津北三河地区下垫面划分为水面、农业用地和城镇建设用地3类,分别采用不同的产流模型。由于北三河地区农业用地主要为旱地,普遍存在犁底层;因此将非饱和带分为耕作层、犁底层和基础层3部分,分别采用蓄满产流、层间超渗产流和蓄满产流耦合产流模式,并考虑犁底层中大孔隙的存在对产流的影响。用北三河第9产流分区1966、1971、1974、1975、1976年资料建立产流模型,用1977年和1982年资料进行检验,合格率达85.7%。应用结果表明,该模型符合实际情况,可以反映北三河地区的水文特点,为平原地区水文分析提供参考。     

天津地区新近系地热回灌井不同完井工艺应用效果对比

针对新近系地层国内外普遍存在回灌效率低的问题,通过对滤水管和射孔两种不同完井工艺对回灌效果的影响入手,开展两种完井工艺地热回灌的试验研究。研究表明,在地层沉积环境和地层参数相同的情况下,射孔完井工艺回灌量大,回灌持续性好,不易产生堵塞,比滤水管完井工艺效果显著,对提高新近系地热回灌井的回灌效率具有明显的促进作用。     

中元古代罕见的实体宏观藻类化石——来自天津蓟县中元古界高于庄组第三段非叠层石碳酸盐沉积序列中的新材料

天津蓟县剖面的中元古界高于庄组可以划分为4个段,其中第三段组成一个特别的非叠层石碳酸盐岩序列。在该非叠层石碳酸盐岩序列上部的隐晶质泥晶灰岩中,发育着还存在成因争议的臼齿状构造,与其伴生的是多种类型的实体宏观藻类化石。根据宏观形态特征,可以将这些宏观藻类化石暂时归为球状丘尔藻、椭球状寿县藻、带状塔乌藻和豆荚状荚藻、卵圆状卵圆藻、舌状舌藻等多种类型,以前二种居多,组成一个球状丘尔藻—椭球状寿县藻组合。这些宏观藻类化石,曾经被认为是臼齿状构造的一种而称为"球状臼齿状构造",或被简单地当作燧石结核、钙质结核等等。但是,由于其具有规则的宏观形态,其中的球形或次球形化石在常规岩石薄片下还显示出可能的原始多细胞组织分化和可能的细胞显微结构,与充填臼齿状构造的方解石微亮晶形成明显的区别,所以不应该将其定义为臼齿状构造,更不能解释为钙质结核和燧石结核,其以罕见的实体化石不同于多年来所描述的、以碳质压型化石的形式产出的宏观藻类化石。其规则多样的宏观形态所表明的多种化石类型,以及那些球状或次球状实体宏观藻类化石显示出可能的多细胞组织及相似的细胞显微结构,表明具明显的原始多细胞真核生物特征,这为探索前寒武纪真核生物的起源与演化提供了宝贵的实际材料。     

Processing Modflow在基坑疏干抽排水中的应用

以天津某基坑为研究对象,采用Processing Modflow数值模拟软件建立了地下水三维渗流与地面沉降耦合模型。模拟了基坑疏干抽排水在完成支护、止水帷幕施工条件下其周边地下水位和地面沉降的实时变化:即由于疏干抽排水引起的基坑周边约80 m内地下水水位降幅在0.90~82.15 cm之间,约80 m内地面沉降量在0.001~26.21 mm之间。模拟结果与后期监测数据吻合较好,能够较为真实的反映降水过程对周边环境的影响。     

渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来沉积环境划分及碳埋藏速率的评价

【研究目的】 开展渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来不同沉积环境的划分,计算分析碳埋藏速率的大小和控制因素,进一步评价区域碳储能力。【研究方法】 本文对BXZK03孔岩芯开展晚更新世以来的古沉积环境恢复,并取样分析了包括粒度、年代(AMS14C 和OSL)、含水量、有机碳、总碳和其他营养成分等在内的测试指标。【研究结果】 该孔晚更新世以来地层自下而上划分为泛滥平原、海滩沙脊、浅海、障壁沙坝(三角洲前缘)和潟湖的沉积环境单元,各沉积单元平均有机碳埋藏速率大小依次为：障壁沙坝51.47 g/(m²·a)>海滩沙脊32.59 g/(m²·a)>浅海7.82 g/(m²·a)>潟湖4.66 g/(m²·a)。总碳、有机碳与各营养元素具有显著(P< 0.01)线性相关关系,方差分析显示沉积速率和碳浓度分别是滦河三角洲碳埋藏速率的主要控制因素。【结论】 滦河三角洲沉积物中有机碳浓度相对较低,但是在全新世三角洲沉积速率较高,使得有机碳埋藏速率也相对较高,因此具有一定的碳储能力。     

前寒武纪与微生物席相关的粉砂岩岩墙——以天津蓟县古元古界串岭沟组为例

在天津蓟县剖面古元古界串岭沟组下部的环潮坪相粉砂质泥页岩细粒沉积中,发育许多粉砂岩岩墙。由于该粉砂岩岩墙在层面上和层内具有特别的形态,因而对其成因具有多种解释:在层面上呈纺锤状粉砂岩裂缝以及在层内呈砂质充填管形态,从而被认为是最古老的后生动物遗迹化石;在层内呈弯弯曲曲的粉砂岩岩墙以及明显的流体化作用特点,所以又被解释为地震振荡作用形成的液化砂岩脉。显微镜下,这种岩墙具有明显的富残余有机质构成的边界,以及由粉砂颗粒相对聚集所显示出的明显的流体化作用特征;再加上与这种粉砂岩岩墙共生的沉积构造主要是皱饰构造,局部还发育变余波痕,由此表明沉积面上曾经发育过微生物席。因此,这种粉砂岩岩墙应该解释为沉积面在曾经被微生物席封闭的情况下,相对富含有机质的细粒沉积物在早期成岩作用过程中所发生的脱气作用和脱水作用的产物,最终可以归为由微生物形成的沉积构造的一种类型。     

资源环境保护下天津市用地空间增长模拟

从资源承载和生态保护的角度预测城镇土地利用变化,是实现国土空间用途管制的客观需求。以典型缺水城市天津市为研究区,采用系统动力学模型预测土地利用规模、最小成本路径法构建生态廊道和FLUS模型模拟土地利用变化等方法,分别模拟自然扩张和资源环境保护情景下天津市2035年土地利用情况。结果表明：① 资源约束条件显著制约城镇人口和建设用地的超量发展,随着资源约束增强、科技发展增速,人口和建设用地增长量随之降低,城镇GDP保持稳定增长。② 天津市重要生态廊道以南北向联系为主,东部和北部生态廊道重要性较高,部分生态廊道由于路径较长或距离建设用地较近而面临被蚕食挤压的风险。③ 水体湿地在资源环境保护情境下面积略有增长,在自然扩张情境下则延续以往不可持续的发展模式,出现向草地退化的情况,部分生态源地和廊道受到耕地侵占和建设用地扩张的影响。④ 受交通发展和京津职住分离的影响,天津市城镇建设用地增长主要发生在蓟州、武清和宝坻区。此外,在资源环境保护情景下,中心城区和滨海新区增长率较低,津南区表现出较大发展潜力。以资源环境承载约束城镇扩张,能够为国土空间规划实践提供科学引导。