基于Hyperion数据的江西德兴矿区粘土矿物信息提取及其找矿意义

江西德兴矿区为我国重要的矿产资源基地, 目前面临资源枯竭的困境, 寻找替代的新矿产迫在眉睫.根据研究区野外土壤实测样品分析, 利用连续统去除的方法提取土壤实测光谱的特征吸收位置, 从而建立粘土矿物含量为因变量的预测方程.检验得知, 高岭石相关系数R为0.811, 拟合系数R2达到0.658, F值为5.275, Sig值为0.047 7, 其小于0.05;绿泥石相关系数R为0.893, 拟合系数R2达到0.797, F值为1.602, Sig值为0.016 6, 其小于0.05;伊利石相关系数R为0.783, 拟合系数R2达到0.619, F值为5.57, 对应的Sig值是0.075 4, 其大于0.05, 说明自变量与因变量之间具有高度相关性, 反演精度较好.从反演结果可知, 研究区的高岭石整体含量较高, 整体上粘土矿物高岭石、绿泥石和伊利石在1号坝、2号坝、4号坝和铜矿区含量较低.由于粘土矿物不断地经过地球化学变化、累积, 产生黄铁矿、黄铜矿及赤铁矿, 所以挑选粘土矿物富集并且地质构造活跃的区域为铁矿石及铜矿石预测区.结合研究区地质解译图与粘土矿物反演结果, 在采矿场与IV号尾矿坝向NE方向沿线上圈定两个遥感找矿有利区.      

污水灌溉下土壤孔隙特征的CT定量分析

污水中的悬浮物、盐分和有机营养物对土壤孔隙状况产生了深刻的影响.通过室内模拟和CT(computed tomography)扫描的方法, 定量研究污水灌溉条件下土壤孔隙数、孔隙度及形态特征.结果表明: 与对照点相比, 污水灌溉区上层土壤总孔隙数和大孔隙数(当量直径≥1.00 mm)均显著升高, 而下层土壤总孔隙数、大孔隙数、粗孔隙数(当量直径为0.26~1.00 mm)、总孔隙度、大孔隙度和粗孔隙度均显著降低(p＜0.05);在模拟悬浮液和盐液灌溉条件下, 土壤总孔隙数、粗孔隙数和粗孔隙度均有所升高, 而大孔隙数、总孔隙度、大孔隙度和孔隙成圆率均有所降低; 在模拟营养液灌溉条件下, 土壤总孔隙数、大孔隙数、粗孔隙数和粗孔隙度均有所增加, 而孔隙成圆率有所降低; 对于研究区土壤来说, 悬浮液灌溉对土壤孔隙的影响效应强于盐液灌溉; 对于同种性质的污水灌溉来说, 污灌对对照点土壤孔隙的影响效应强于污灌区土壤.      

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:CdPbHgCuZnAsCr和CdHgAsCuPbZnCr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。     

非火山地热区玛旁雍热田土壤CO_2脱气研究

地热活动是地球脱气的重要形式之一,其过程常伴随大量温室气体排放。选取非火山地热区西藏玛旁雍热田作为研究对象,基于菲克扩散定律对地热田区土壤CO_2脱气量进行评估。结果表明:该区一般土壤CO_2脱气通量为0.167~0.771 kg/(m2·a),含喷气孔区域土壤CO_2脱气通量为2.054~7.877 kg/(m2·a),含喷气孔地区的土壤CO_2脱气通量是一般土壤脱气量的18.9倍;与全球火山区土壤脱气量(0.001~2.25 Mt/(m2·a))相比,其值显著偏低;但比青藏高原高寒草原生态系统土壤的CO_2排放量(187.46 g/(m2·a))大。结合区域地质背景推测地热系统中的CO_2含量主要来源于岩浆脱气和热液同长石等围岩矿物的蚀变反应。区内土壤CO_2的低脱气通量受透水性较差的碎屑岩沉积盖层约束。     

天津滨海地区土壤剖面盐渍化特征及其影响因素

土壤盐渍化是由自然或人类活动引起的一种环境风险,对工农业生产具有重要影响。本次研究在天津滨海地区布置了6条具有代表性的土壤盐渍化剖面,选取其中4个剖面进行了为期两年的按月采样监测。研究发现,除了BHY6土壤剖面由于长年耕种,表现为平衡型土壤剖面形态之外,其余基本表现为底聚型土壤盐渍化剖面形态;从剖面中下部直到底部浅层地下水位附近,土壤中阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-或Cl-+HCO-3为主,尤其在浅层地下水矿化度显著偏高(达盐水程度)的地区,土壤中Na+、Cl-所占比例具有绝对优势,具有滨海盐土的基本发生特征;气候因素、浅层地下水矿化度及埋深、表层土壤植被都是滨海地区土壤盐渍化的重要影响因素。表层土壤表现出春季积盐、夏季脱盐、秋冬季缓慢积盐的特征,浅层地下水矿化度越高、埋深越浅,其土壤剖面含盐量越高;果林地和长期耕种的土地可以降低土壤盐分的活性,有效抑制盐分的累积,降低滨海地区土壤盐渍化程度,保护和改良土壤。     

内蒙古苏尼特左旗巴彦洪格尔地区土壤测量地球化学异常特征及找矿方向

文章在1∶5万土壤地球化学测量成果基础上,对内蒙古苏尼特左旗巴彦洪格尔地区的地球化学参数进行计算和分析,对区内元素分布特征、元素相关性及组合特点、主要综合异常特征进行了研究,结果表明:区内Ag、Pb、Sn、W含量较高,分异性又强,所形成异常规模较大,强度较高,具有较大找矿价值。结合对主要综合异常的分析,划分出古尔班呼都格金、银找矿远景区,苏吉敖包钨、铅、锌找矿远景区,哈尔德勒铅、锌找矿远景区,查干诺尔钼找矿远景区。     

兰州地区土壤重金属污染元素的组合特征

通过对区域化探中的面金属量(Ps)与环境评价中的污染指数(Pi)之间的数学关系式进一步推演,建立了元素污染量(W)这一命题。以各元素污染总量排序来评价兰州地区土壤污染元素组合,其特征是1极易污染量最大元素为Hg,其污染量值占了全部污染量的37%以上;2常见污染元素为Pb、Zn、Cu,其3元素的污染异常出现率在80%以上;3Hg与Pb、Zn、Cu总量之比约4∶1;4排在Hg、Pb、Zn、Cu之后的各元素大多是一种特征指示元素,代表了某种工业类型三废排放的污染突出元素,如F代表重金属冶炼、轻金属冶炼,Cd代表了机械工业,Cu、Cd代表了仪器仪表工业等。这种元素污染量的组合特征对研究区域环境污染对人体健康的危害,以及研究在人类社会工业化过程时期冰川、深海、黄土、河湖沉积地层中重金属含量特征具有一定的参考意义。     

基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例

Hakanson潜在生态风险指数法是土壤重金属潜在生态风险评价的一种常用方法,研究与实践证明其有效性的同时,也发现了其不足之处:忽略了土壤重金属不同形态之间潜在生态风险的差异,且只重视重金属含量高于参考值时的生态风险,而对低于参考值时的情况没有给予考虑,以致特定情况下的评价结果不能很好地反映实际生态风险,因而有必要创建适用性更广的Hakanson潜在生态风险指数法。为此,基于全过程控制优化的思想,引入了生物可利用性毒性系数,并将修正浓度与参考值差值引入计算公式,创建了基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法,实现了对重金属不同形态风险贡献的差异及重金属浓度低于参考值情况下潜在生态风险的准确把握。以小秦岭金矿区为典型区域,辅以对采集土样重金属总量及5种形态含量的分析,开展案例研究。结果表明,基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法能客观地揭示土壤重金属的潜在生态风险,具有更大的适应性,是一种有效的潜在生态风险评价方法。     

星地多源数据的区域土壤有机质数字制图

土壤有机质(SOM)是全球碳循环、土壤养分的重要组成部分,精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本文以中国东北—华北平原为研究区,收集了1078个土壤样本,以遥感数据(MODIS,TRMM和STRM数据)与土壤地面光谱数据为预测因子,运用基于树形结构的数据挖掘技术构建土壤有机质-环境预测因子模型进行数字土壤制图。通过不同建模样本数建模精度比较,选择300个样本数时的模型为最优模型。建模结果表明土壤光谱和气候因子是研究区SOM变异的主控因子,生物因子次之,而地形因子影响最小。预测结果经检验,RMSE为7.25,R2为0.69,RPD为1.53制图结果与基于第二次全国土壤普查数据的土壤有机质地图具有相似的分布规律,呈现SOM自东北向西南递减的趋势。通过比较分析发现,经过20年左右的土地开发与利用,研究区低SOM和高SOM含量土壤面积减少,而中等SOM含量土壤面积增加。     

基于地貌类型的土壤有机质多光谱遥感反演

基于地貌类型分析土壤有机质含量与多光谱遥感影像光谱波段之间相关关系,构建不同地貌类型区有机质含量反演模型。结果表明,各波段光谱反射率与土壤有机质含量均呈负相关关系。利用SPSS软件对所有波段进行剔除变量(remove)线性回归分析,当全部波段参与构建反演模型时,一次反演模型拟合效果较好。分地貌类型区构建土壤有机质反演模型精度高于整个区域反演模型精度,与实际值对比,当允许误差为7%时,土壤有机质含量识别度为91.65%。基于地貌类型构建土壤有机质含量反演模型提取研究区土壤有机质含量切实可行,且精度较高。