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2008年, 第15卷, 第5期
刊出日期：2008-05-02 上一期    下一期
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生态地球化学:从调查实践到应用理论的系统工程 奚小环 2008, 15(5): 1-8.  摘要 ( 2276 )   PDF(1247KB) ( 1005 )   生态地球化学是以多目标区域地球化学调查为基础,以生态地球化学评价、生态地球化学评估、生态地球化学预警和生态地球化学修复为主体的系统工程。文章系统地介绍了我国近年来生态地球化学研究成果,对长江流域河流生态系统、山西农田生态系统,北京城市生态系统,鄱阳湖、洞庭湖、太湖等湖泊湿地生态系统的区域生态地球化学评价进展进行了归纳总结。文章从区域尺度上综述了土壤碳库,土壤元素基准值和土壤背景值,土壤污染等级划分等基础研究方面的进展。面向未来,指出了生态地球化学发展趋势,提出生态地球化学研究需要进一步延伸和发展的领域。 相关文章 | 计量指标

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新一轮全球地球化学填图:中国的机遇和挑战 成杭新 杨忠芳 奚小环 赵传冬 2008, 15(5): 9-22.  摘要 ( 2252 )   PDF(2373KB) ( 874 )   论述从1988年联合国教科文组织相继批准实施国际地球化学填图(IGCP259)和全球地球化学基准 (IGCP360)项目以来,中国和欧洲在制定全球地球化学填图的方法指南及技术标准方面作出的决定性贡献。 文中指出，中国的“环境地球化学监控网络及动态地球化学填图”项目、欧洲的FOREGS 地球化学基准值 填图项目为全球其他国家开展类似工作提供了示范,但地球化学家预期10年内获得全球地表地球化学概貌 的愿望至今未能实现。挪威和中国的地球化学家通过IAHS/ICCE正在酝酿 “Global geochemical mapping and the sedimentbound flux of major world rivers”重大国际合作项目,以开展新一轮全球地球化 学填图。通过国际极地年，IPY317项目首先从北极地区启动。新一轮全球地球化学填图项目计划以中国提 出的“全球地球化学填图的泛滥平原沉积物采样草案”和挪威提出的“三角洲中河漫滩沉积物的采样草案 ”作为实施方案,因而巩固和扩大了中国地球化学填图技术在全球的优势地位。论文在分析中国面临的机 遇与挑战后,建议政府主管部门对新一轮全球地球化学填图给予优先支持。 相关文章 | 计量指标

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农田生态系统区域生态地球化学评价的示范研究:以成都经济区土壤Cd为例 杨忠芳 侯青叶 余涛 陈家玮 夏学齐 黄勇 李括 2008, 15(5): 23-35.  摘要 ( 1808 )   PDF(1764KB) ( 871 )   选择成都经济区作为典型研究区,以Cd为代表,在生态地球化学填图的基础上开展农田生态系统生态 地球化学评价的示范性研究。布置采集了58个大气干湿沉降、86个化肥、121个灌溉水、276个农作物样品 ,分析和计算了Cd等重要元素的含量和通量。结果显示,研究区局部地段地表土壤Cd环境质量较深部有恶化 之势,部分水稻籽实Cd含量已超过无公害食品标准;大气干湿沉降物输入到农田生态系统中的Cd平均通量为 1776 g/(hm2·a),占总输入通量的8520％,是研究区外源Cd的主要输入途径;下渗水(234 g/(hm2· a))和作物收割(187 g/(hm2·a))是Cd的主要输出途径;全区外源输入Cd可使土壤中的Cd含量以0006 mg/kg的年速率递增;在Cd输入输出通量不变的情况,预测未来20 a研究区三级土壤面积将增加2~3倍,适 耕土地面积将全面缩小;研究区因酸雨沉降和施肥等因素使土壤pH值下降的平均速率为0106 a-1,其中化 肥施用的贡献率为8962％。预警研究显示,目前研究区95％的水稻生产是安全的,但预测20 a后研究区土 壤质量退化明显,近70％安全土壤等级降为一般土壤,须报警土壤面积也将由目前的不足4％快速上升至27 ％。 相关文章 | 计量指标

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成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究 侯青叶 杨忠芳 杨晓燕 杨艳 赖木收 2008, 15(5): 36-46.  摘要 ( 1759 )   PDF(1429KB) ( 1033 )   成土过程中不同形态镉(Cd)迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意 义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态Cd分布特征为例,探讨成土过程中不同形态 Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明:总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集, 深层含量稳定的特征;岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0147,0215 mg·kg-1。外源 输入耕层土壤中Cd主要为活动态,其增加量占Cd总量增加量的6071％～9052％,向下垂向迁移能力非常 弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加,稳定态Cd含量显著增加,而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要 对碳酸盐态Cd含量有影响,pH值越大,其含量越高;随着土壤成熟度增高,粉粒和粘粒含量增加的同时,残渣 态Cd含量显著降低,而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达059～065,已 经严重地影响到农作物安全。 相关文章 | 计量指标

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四川德阳地区农田生态系统重金属健康风险评价 金立新 侯青叶 杨忠芳 包雨函 李忠惠 徐州 陈德友 2008, 15(5): 47-56.  摘要 ( 1817 )   PDF(1129KB) ( 1086 )   环境健康风险评价是定量描述环境中污染物对人体产生健康危害的风险的重要方法。文中结合国内 外健康风险评价理论,利用美国环保总署健康风险评价模型,计算了四川德阳地区居民经呼吸(大气颗粒物) 、食入(粮食)、饮用(饮用水)和皮肤接触途径摄入重金属而引起的健康风险。研究结果显示:德阳地区所 有市县的非致癌风险指数都大于1,表明存在一定的风险。绵竹和旌阳区的风险最高,二者的非致癌风险指 数分别达到776和436。从不同暴露途径的贡献来看,主要是经食物暴露的贡献,各市县都达到了90％以 上。虽然计算结果存在一定的不确定性,但对研究区进行风险管理具有重要的参考价值。 相关文章 | 计量指标

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洞庭湖区土壤实测碳量的分布规律及其对全球变化的响应 张建新 邢旭东 鲁江 吕焕哲 2008, 15(5): 57-66.  摘要 ( 1936 )   PDF(1505KB) ( 772 )   研究区域土壤碳库的分布特征对于全球变化研究、土壤肥力和生态系统的功能评价具有重要意义。 在缺乏长期实测资料情况下，国内外多以模型、第二次土壤普查资料或较稀的实测数据进行研究。文中利 用洞庭湖区生态地球化学调查实测数据，研究影响该区土壤碳分布的因素认为区域土壤碳量处于全国的中 、高级水平；地质地貌条件是影响土壤无机碳量分布的最重要因素；土壤类型对土壤碳量有影响；本区水 土流失强度对表层土壤总有机碳量影响不大；经济林、竹林的土地利用方式及防治土壤潜育化有利于土壤 的碳储存；从TOC等沉积的时空演化规律说明，本区环境变化是对全球环境变化的响应，为区域土地利用 、促进土壤碳固定及全球环境变化研究提供了依据。 相关文章 | 计量指标

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土壤中重金属元素Pb、Cd地球化学行为影响因素研究 余涛 杨忠芳 钟坚 程新彬 2008, 15(5): 67-73.  摘要 ( 1841 )   PDF(916KB) ( 1046 )   通过研究湖南洞庭湖地区水稻土中Pb、Cd与土壤有机质、粘粒和pH值的关系,结果表明,(1)土壤中 有机质含量与Cd、Pb有着显著的正相关性,土壤中有机质含量增加可明显降低Cd和Pb的离子态和可交换态 含量。(2)随着粘粒含量增加,Pb和Cd离子可交换态占全量的比值略有增加,这说明粘粒表面吸附的Pb和Cd 容易进入植物体中,对生态系统安全具有危害的组分。(3)Cd离子交换态与土壤pH值呈显著相关关系,土壤 酸化使Cd的离子交换态比例上升,可直接导致农作物中Cd含量增加,防止土壤酸化是控制Cd对生态系统危害 的有效途径;Pb的离子交换态与全量的比值与pH值具有显著的相关性,对于Pb污染严重的土壤,保持土壤pH 值在弱酸性至弱碱性范围,防止土壤酸化和盐碱化,可以降低Pb危害。土壤有机质含量、pH值等是控制重金 属元素地球化学行为的重要因素之一。 相关文章 | 计量指标

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成都经济区天降水与下渗水元素地球化学特征及土壤元素输入输出通量 刘东盛 杨忠芳 夏学齐 侯青叶 余涛 2008, 15(5): 74-81.  摘要 ( 1802 )   PDF(986KB) ( 802 )   论文研究了成都经济区天降水和下渗水中元素含量、在农田耕层中的输入输出通量及其影响因素。 研究表明，研究区雨水中含有大量SO2-4、NO-3等酸性物质，雨水中SO2-4 >NO-3>Cl-。雨水中Ca2+和NH+4 含量最高，且NH+4>Ca2+>K+>Na+>Mg2+。雨水的pH与阴、阳离子摩尔浓度差值具有显著相关性。下渗水中 以Ca2+为主要阳离子，且Ca2+>Na+>Mg2+>K+>NH+4；HCO-3为主要阴离子，且HCO-3>NO-3>SO2-4>Cl->F-， 下渗水pH与阳、阴离子摩尔浓度差值具有显著相关性。不同地区雨水中Pb>As>Cd>Se>Hg，下渗水中 Pb>As>Se>Cd>Hg，因此，Cd、Pb、Se和Hg等元素累积在耕层中，而As则被下渗水携带迁移出耕层进入地下 水。由降雨输入土壤中的Cd通量均大于下渗水输出Cd的通量，局部地区As下渗通量高于雨水输入通量的5 45~1316倍。土壤中元素的下渗比与土壤质地、pH有关。 相关文章 | 计量指标

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北京郊区农田土壤中滴滴涕和六六六地球化学特征研究 刘晨 陈家玮 杨忠芳 2008, 15(5): 82-89.  摘要 ( 2208 )   PDF(1028KB) ( 1108 )   北京是中国政治、经济和文化中心,人口密集。近年来,随着社会经济快速发展,环境问题,特别是持 久性有机污染物所造成的环境污染和危害,已引起人们普遍关注。有机氯农药是一种典型的持久性有机污 染物,由于土壤环境质量与人类健康关系密切,所以对北京郊区农田土壤中有机氯农药残留水平及风险评价 的研究具有十分重要的意义。文中以北京郊区为目标区域,主要研究了北京郊区典型农田土壤中滴滴涕 (DDT)和六六六(HCH)的空间分布地球化学特征,及其在两条土壤垂向剖面中的分布状况。共采集表层土壤 样品9件,垂向样品8件。DDTs、HCHs在土壤样品中均有不同程度的检出。∑DDTs在9个表层土壤样品中的含 量为0~29240 μg/kg,∑HCHs为069~2662 μg/kg。垂向土壤样品分析结果表明,样品中DDTs检出率 较低,总体含量随土壤样品深度增加而降低。其中一条剖面土壤样品仅表层有四种DDT异构体的检出,其他 位置均未检出。另一条剖面样品中除p,p′DDE检出,其余各异构体均未检出。剖面样品中HCHs均有不同 程度检出,含量随土壤剖面深度的增加变化不明显。根据国家《土壤环境质量标准》(GB 15618—95),初步 分析北京郊区农田土壤中DDTs残留风险较低,除个别样品达到二级标准外,绝大部分土壤达到一级标准。土 壤样品中HCHs残留均未超标,并且依据不同异构体的含量及分布,可以初步判断近年没有新输入HCHs污染本 区。 相关文章 | 计量指标

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河北省白洋淀洼地环境地球化学物源判断 张秀芝 郭海全 李宏亮 李建华 2008, 15(5): 90-96.  摘要 ( 1818 )   PDF(1042KB) ( 814 )   河北省白洋淀洼地是一个大型天然平原洼地,在洼地的深、浅层土壤中均发现了以Cu、Pb、Zn、Cd 为主的多变量地球化学异常。运用地球化学特征法、参考元素法及多元统计法，对深、浅层土壤Cu、Pb、 Zn、Cd异常的性质和成因进行了判别。结果表明,深层土壤异常与特定的地球化学沉积环境有关,以自然地 质作用成因为主，而浅层土壤异常具有典型的二元叠加特征,以人为源的输入为主。 相关文章 | 计量指标

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土壤环境质量支持向量机预测模型初探——以湖南长沙、株洲、湘潭地区为例 吴堑虹 王关金 戴塔根 侯木舟 2008, 15(5): 97-102.  摘要 ( 2381 )   PDF(832KB) ( 1291 )   针对土壤环境质量时序连续监测数据缺乏的现状以及城市建设发展需要,笔者试图通过建立土壤环 境质量影响因素预测模型,实现利用影响因素对土壤环境质量进行预测评估。基于支持向量机相对传统经 验模型除了更适合样本少情况以外,还具有泛化力强、精确度较高的优势,尝试建立基于支持向量机的土壤 环境质量预测模型。研究选择时序连续的9个土壤环境质量影响因素,如国内生产总值、有害废水、废气、 固体废物产生量、人口总数、年降雨量、植被覆盖面积等作为土壤环境质量预测评价因子,以长沙、株洲 、湘潭地区1986年和2003年的879个土壤样品的Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Cr、Mn含量和17年的51个影响 因素样本数据作为学习和预测检验样本,采用遗传算法优选并确定了高斯核函数参数(γ)、损失函数不敏 感度(ε)以及惩罚因子参数值(C),它们分别为1021、0000 416和1012。优化逼近了土壤环境质量与影 响因素的关系隐函数,获得基于支持向量机的土壤环境质量预测模型,检验结果显示了模型的有效性。 相关文章 | 计量指标

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元素空间分布插值方法的对比研究:以铜陵地区土壤中的重金属元素为例 袁峰 白晓宇 周涛发 李湘凌 张鑫 陈兴仁 陈永宁 2008, 15(5): 103-109.  摘要 ( 1699 )   PDF(918KB) ( 1338 )   文中以铜陵地区As、Cd、Cu、Pb、Tl、Zn等6种土壤污染元素为例,选取常用且具有代表性的反距离 加权法、径向基函数法、普通克里格法、多维分形法4种空间插值方法,进行土壤元素空间插值,并对其结 果进行验证分析和评价。各方法均选取最优参数进行插值对比,土壤样本数共372个,其中337个用于插值计 算,35个不参与插值计算而用于验证插值结果。对比研究显示,普通克里格法对刻画区域土壤元素的空间分 布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优选仍有待进一步研究;多维分形法对刻画土壤元素局部异 常和污染效果最佳,但其对土壤元素分布普遍特征的反映仍需深入研究;反距离加权法和径向基函数法对土 壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。 相关文章 | 计量指标

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土壤、农作物中及家畜体内的微量营养元素 Umesh C.Gupta Wu Kening Liang Siyuan 2008, 15(5): 110-125.  摘要 ( 1646 )   PDF(457KB) ( 1543 )   微量营养元素通常富集在表层土壤中,其含量随土层深度递减。尽管土壤中大多数微量元素的含量很高,但只有一小部分能被植物吸收。微量营养元素,也被称为痕迹元素,所需数量微小,但其缺乏会对农作物生产和动物健康造成严重影响。农作物对不同微量营养元素有着不同的反应。芸苔和豆类对Mo和B有较高的响应度,而玉米和其他谷类对Zn和Cu较为敏感。在温润和湿热地区,由于强降雨和强淋溶作用,微量营养元素缺乏较为普遍。土壤pH值是影响微量营养元素对植物有效性的重要因素之一。除Mo以外,微量营养元素的有效性随pH的增加而减小,Mo的有效性随pH的增加而增加。对于大多数植物来说,叶片中的微量营养元素含量高于植物的其他部分。因此,可以用叶片作为样品来测定农作物中微量营养元素的含量。大多数微量营养元素缺乏表现在植物顶部的新叶上,而过量则表现在老叶上。根据Deckers和Steinnes的结论,土壤较为贫瘠的发展中国家与土壤肥沃的欧洲及北美地区相比,微量营养元素缺乏现象较为普遍。许多营养元素缺乏区位于潮湿的热带地区,土壤极度贫瘠、高度风化和/或强淋溶,营养元素十分匮乏。此类其他土壤分部于半干旱及毗邻地区,这些地区的碱性和石灰性土壤条件严重限制了微量营养素对植物的供给。通常,可以满足草料作物生长的Cu、 Fe、Mn、 Zn 、Se含量水平,却不能满足家畜的需要。Se是植物生长所不需要的微量元素,因此草料作物中Se的含量很少。然而,如果动物所食农作物和草料中Se含量偏低,会造成严重的肌肉异常和其他疾病。白肌病是最常见的由于Se缺乏造成的疾病,在牛犊和羔羊中都有发现。本文讨论了与动物需求相关的农作物微量营养元素充足度。 相关文章 | 计量指标

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北京市土壤Hg污染的区域生态地球化学评价 成杭新 庄广民 赵传冬 杨柯 聂海峰 刘飞 黄宏库 ? 2008, 15(5): 126-146.  摘要 ( 2121 )   PDF(2912KB) ( 716 )   城市土壤Hg异常/污染是中国普遍存在的重大生态环境问题。文章对北京市近1 000 km2范围内的地表土壤、壤中气、大气干湿沉降、大气颗粒物、大气中的Hg含量水平和空间分布模式进行了系统研究,查明北京地表土壤Hg平均含量为041 mg/kg,大气干湿沉降物中的Hg平均含量为0194 mg/kg,壤中气Hg的平均含量为55965 ng/m3,大气颗粒物PM10和PM25中的Hg含量分别为059和067 ng/m3,大气中的Hg平均含量为313 ng/m3。北京市自2000年起实现了由燃煤转变为燃气的减排措施,导致干湿沉降物中的Hg沉降通量显著减少,2006年大气干湿沉降物中Hg的沉降通量1837 mg·m-2·a-1,北京市城区(近1 000 km2)Hg全年沉降为1 837 kg,空气中总Hg浓度由1998年的83~247 ng/m3下降到2006年的313 ng/m3,大气颗粒物中Hg含量由2003年的118 ng/m3下降到2006年的059 ng/m3(PM10)和067 ng/m3(PM25),表明北京市煤改气减排措施的实施显著改善了大气环境质量。通过对土壤中Hg的存在形式研究,发现土壤中有硫化物(辰砂)及各种Hg盐(HgCl2)的含Hg矿物,Hg也可以各种吸附方式或壤中气方式存在。研究证实北京壤中气Hg与大气Hg存在显著的相关性(n=131,R=0267,p<001),表明壤中气Hg是大气Hg的重要来源之一。利用2005年地表土壤总Hg与Hg释放速率的线性方程估算,土壤Hg平均释放速率为10242 ng·m-2·h-1,2005年土壤释放进大气的Hg通量为93670 kg。在查明土壤中存在大量辰砂矿物的同时,还分布有大量具有高温熔融特征的金属微球粒和玻璃质微球粒,证明燃煤和冶金烟尘是地表土壤Hg的主要来源。土壤中Hg、S、pH和辰砂颗粒浓度在空间上的高度耦合性表明,碱性条件下,土壤中高含量的S和Hg是辰砂形成的重要原因。按国家土壤环境质量标准,北京市I级土壤Hg环境质量的面积为176 km2, II级为808 km2,III级为24 km2,超III为36 km2。III级、超III级主要分布在二环路以内的中心城区。城南(长安街为界)大气Hg环境质量明显优于城北,在北四、北五环之间的部分地区,大气颗粒Hg的环境质量为III级或超III级。在地表土壤Hg含量较高的中心城区,居民每天因呼吸摄入的Hg高达364 ng,对人体健康构成潜在风险。根据我国“十一五”规划中每年实现10％节能减排的目标,对北京市未来50年土壤Hg含量的时空演变趋势预测,预测2050年北京因干湿沉降带来的Hg输入量为1603 kg,地表土壤释放Hg的输出量为3736 kg,明显大于Hg的输入通量,土壤Hg的环境质量将得到根本改善。预测到2040年III级土壤Hg环境质量的区域将完全消失,到2060年以I级土壤为主。 相关文章 | 计量指标

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辽宁省典型地区大气颗粒物重金属元素分布特征及对土地质量影响研究 余涛 程新彬 杨忠芳 段鸿飞 张兵兵 杨晓波 2008, 15(5): 146-154.  摘要 ( 1821 )   PDF(1003KB) ( 956 )   大气颗粒物是大气质量评价中的一个通用的重要指标,近年来,对于大气颗粒物污染这一热点问题开展了大量的研究。文中选取辽宁省沈阳市、锦州市和葫芦岛市等典型地区研究大气颗粒物(TSP、PM10、PM25)中Cd等重金属元素的分布特征。结果表明，辽宁省大气可吸入颗粒物中 Pb和 Zn的含量最高,其次是 Cu、 Mn、 As、 Cr、Cd。燃煤、 燃油和工业污染源等方面可能是造成这些元素含量较高的主要原因。此外,文中还对大气颗粒物对土地质量的影响研究进行一些有益尝试。研究表明，大气颗粒物中重金属元素含量对土地质量的影响是显而易见的。政府管理部门应该重视对大气颗粒物中重金属元素含量的监控,努力减少其对土地质量的影响。 相关文章 | 计量指标

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太原市区土壤中多环芳烃污染特征研究 刘飞 刘应汉 王建武 聂海峰 傅珊 赵传冬 杨柯 2008, 15(5): 155-160.  摘要 ( 1800 )   PDF(814KB) ( 807 )   采用1个样/km2的密度,1个分析组合样/25 km2的方法,对太原市区土壤中多环芳烃进行了调查。结果表明,太原市区土壤中多环芳烃的平均含量为865 μg/g;空间分布上北高南低,高值点主要位于工业区及交通要道地段;组成上以四环及四环以上的多环芳烃为主。通过与国内外城市土壤的对比可知,太原市土壤PAHs污染已相当严重，其来源主要是煤炭的燃烧。太原市工业布局、能耗类型和地理位置是造成土壤PAHs污染的主要原因。 相关文章 | 计量指标

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南京市大气降尘重金属含量特征及来源研究 黄顺生 华明 金洋 吴新民 廖启林 朱佰万 潘永敏 2008, 15(5): 161-166.  摘要 ( 1855 )   PDF(693KB) ( 4693 )   文中对南京市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2006年12月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Se、Zn等11个元素。结果表明,与土壤背景值相比,南京市大气降尘中除Cr、Fe、Mn外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有三种主要来源:一是As、Cu、Hg、Pb、Se与燃煤活动、汽车尾气排放有关。二是Cd、Ni、Zn、Mo可能与化学工业有关,但Mo还受工业活动、土壤颗粒物的影响。分析还表明,在化工业园附近的样点,这些元素含量普遍较高。三是Mn、Cr主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Fe作为参考元素计算重金属的富集因子表明,自然来源的Cr、Mn具有较小的富集因子,而受工业活动影响的Cd、Pb、Se、Zn具有较大的富集因子。 相关文章 | 计量指标

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太湖流域土壤重金属元素污染历史的重建:以Pb、Cd为例 成杭新 赵传冬 庄广民 夏威岚 刘英汉 杨柯 聂海峰 2008, 15(5): 167-178.  摘要 ( 2196 )   PDF(1502KB) ( 984 )   太湖是位于长江下游的一个大型浅水湖泊,通过对4个代表太湖不同沉积环境的湖底沉积剖面的137Cs和210Pb沉积定年,重建太湖湖底沉积物和太湖来水流域土壤Cd、Pb的污染历史。结果显示:1980年以前,太湖底积物中Cd、Pb含量与流域内的自然背景含量相当,1980年以后,湖底沉积物中的Cd、Pb含量显著增高,这与我国大规模工业化进程的起始时间基本一致,推测工业化进程是湖底沉积物中Cd、Pb含量增加的主要原因。1900年以来太湖湖底沉积物中累积含有Cd和Pb分别为146 t和25 980 t,其中苕溪来水提供的Cd和Pb分别为40 t、6 777 t,宜溧河来水提供的Cd、Pb分别为36 t、6 023 t,其他来水(洮、滆、运河)提供的Cd、Pb分别为71 t、13 179 t,其他来水是太湖Cd、Pd累积的主要输入途径。Cd、Pb累积的高峰期为20世纪 80—90年代,1980年以来,运河来水Cd、Pb的输出通量为2826 t、3 419 t;苕溪流域Cd、Pb的输出总量分别为1370 t、1 585 t,其中人为源的Cd、Pb为890 t、610 t,人为源输出的Cd、Pb通量占总输出量的6496％和3847％;宜溧河流域Cd、Pb的输出总量分别为1009 t、1 063 t,人为源的Cd、Pb分别696 t和500 t,人为源输出的Cd、Pb通量占总输出量的6868％和4708％,表明太湖流域人类活动所导致的Cd已超过自然剥蚀过程,因此削减工业化进程中的Cd、Pb排放总量,控制太湖运河来水的输出通量是改善太湖底积物Cd、Pb环境质量的关键措施。 相关文章 | 计量指标

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长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术研究:以长江流域安徽段为例 赵传冬 陈富荣 陈兴仁 赵和苍 夏威岚 聂海峰 孔牧 2008, 15(5): 179-193.  摘要 ( 1921 )   PDF(1809KB) ( 928 )   长江全流域性的Cd异常是被中国正在进行的多目标地球化学调查发现的重大生态环境问题。以长江流域安徽段为研究对象,对沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术进行了系统研究。通过对安徽段长江干流及其主要支流悬浮物中元素含量的测量查明:悬浮物是流域内重金属元素大跨度迁移的主要载体;Cd在悬浮物中的富集程度远远大于其他重金属元素,这或许正是Cd可以形成沿江流域性异常的主要原因;长江干流悬浮物中重金属元素含量的变化明显受到沿江支流的影响。安徽段长江干流及其主要支流重金属元素输出通量定量计算结果表明:秋蒲河是安徽段重金属元素输出通量最大的支流,每年在安徽段长江两岸土壤中沉积下约445 t的Cd。利用悬浮物加密测量、1∶5万土壤测量和岩石测量对顺安河流域Cd异常源追踪结果显示:内生金属矿床特别是铅锌矿是悬浮物中Cd的最大的供应源。采用河漫滩沉积物分层采样技术和同位素测年技术,初步恢复了研究区Cd等重金属元素沉积和污染的地球化学历史,对研究区Cd等重金属元素异常的未来演变趋势进行了预警预测。 相关文章 | 计量指标

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长江水系河水主要离子化学特征 夏学齐 杨忠芳 王亚平 季峻峰 李文明 袁旭音 2008, 15(5): 194-202.  摘要 ( 3099 )   PDF(1098KB) ( 961 )   2007年夏季采集了长江从上游沱沱河至入海口的干流原水样品36个,长江各主要支流水样品40个,分析了江水Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO-3、SO2-4、Cl-离子含量及溶解性SiO2等溶质成分。结果显示，长江流域水系离子化学组成主要受碳酸盐和蒸发岩风化控制,长江上游水离子化学呈现阳离子以K+和Na+为主,阴离子以Cl-和SO2-4为主的蒸发岩类风化控制特征,但随着采样点位下移,离子含量逐渐呈现阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO-3为主的逐渐向碳酸盐风化过渡的特征;从时间变化上看,与20世纪50年代至1990年长江水离子化学数据相比,以Na+、K+、SO2-4和Cl-为代表的所有阴阳离子均有明显增加;从通量上看,洞庭湖和鄱阳湖是长江离子两个最大的输入源,除洞庭湖和鄱阳湖外的其他长江各大支流中,岷江是长江Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-和HCO-3的最大输入源,嘉陵江是SO2-4和溶解性SiO2的最大输入源;在几大世界河流中,长江是对海洋Mg2+、SO2-4和Cl-的输入通量最大的河流,Ca2+和HCO-3通量仅次于亚马逊河。 相关文章 | 计量指标

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长江源区Cd地球化学省与主要水系的Cd输出通量 成杭新 刘英汉 聂海峰 孙泽昆 付启宏 赵娟 谢丽娟 2008, 15(5): 203-211.  摘要 ( 2563 )   PDF(964KB) ( 807 )   中国正在进行的多目标区域地球化学调查成果显示,长江流域存在贯穿全流域的Cd地球化学异常,因此研究该异常的成因及查明长江主要支流Cd的输出通量已成为科学研究的焦点。长江源区水系包括通天河干流及沱沱河、楚玛尔河、尕尔曲、布曲、当曲、口前曲、聂恰曲支流。采用1样/km2的密度采集水系沉积物样品对长江源区进行地球化学填图,在沱沱河—尕尔曲和扎曲—聂恰曲流域分别圈出规模巨大的Cd、Pb、As地球化学省,其他地区Cd、As、Pb均为正常的地球化学背景区。研究发现沱沱河—尕尔曲Cd、Pb、As地球化学省内岩石中Cd、Pb、As含量明显高于土壤和水系沉积物,表明岩石在风化形成土壤和水系沉积物过程中已向水体释放了大量的Cd、Pb、As。通天河干流原水中Cd、Pb、As的平均质量浓度分别为0144、1762、259 μg/L,沱沱河原水中Cd、Pb、As的质量浓度为0187、1989、233 μg/L,聂恰曲原水中Cd、Pb、As的质量浓度为0144、637、233 μg/L,较其他支流中的含量高近1个数量级,表明源区原水中Cd、Pb、As含量主要受地质背景控制。年输出通量计算显示,由沱沱河输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0155、1647和193 t/a,楚玛尔河输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0015、077、035 t/a,尕尔曲—布曲输入到通天河中的Cd、Pb、As年通量分别为0095、1031、272 t/a;由通天河输入到金沙江的Cd、Pb、As年通量分别为248、2907、423 t/a,表明长江源区Cd地球化学省是长江沿江Cd地球化学异常带形成的重要物质来源。对原水和清水(过045 μm滤膜)中Cd、As、Pb分析显示,长江源区水体中Cd、Pb主要以悬浮物形式迁移,As则以可溶态形式迁移。 相关文章 | 计量指标

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太湖入湖河道沉积物中生物利用磷和营养水平分析 袁旭音 李兵 许薇薇 陈颖 2008, 15(5): 212-218.  摘要 ( 1407 )   PDF(964KB) ( 714 )   为了解太湖入湖河道的营养状况,研究了太湖西部河流沉积物生物利用磷的组成与分布。研究结果显示,北部沉积物中营养元素较高,南部较低;沉积物中生物利用磷的含量次序为藻类可利用磷（AAP）>NaHCO3提取磷（OLP）>水溶性磷（WSP）>易解吸磷（RDP）,其中AAP是重要的生物利用磷,AAP的比例越高,富营养化程度越高。AAP与营养元素的相关性在不同区域河道有所不同,北部河道与总氮（TN）、总磷（TP）相关性较好,中部和南部河道与沉积物有机质总量（TOM）相关性较好。沉积物的生物利用磷受不同污染源影响较大。对比河道沉积物与湖泊沉积物的特征,发现湖泊沉积物中生物利用磷（BAP）/总磷（TP）、藻类可利用磷（AAP）/总磷（TP）都高于河道沉积物,表明湖泊沉积物中的磷更容易被植物吸收。 相关文章 | 计量指标

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基于ARIMA模型的洞庭湖第四纪沉积物中镉演化及意义 张建新 鲁江 邢旭东 2008, 15(5): 219-226.  摘要 ( 2068 )   PDF(1267KB) ( 923 )   在对洞庭湖区沉积物钻探取样的年代学和地球化学研究基础上，分别建立第四纪和全新世时期Cd和Cd/Ca的时间序列演化ARIMA模型，并据模型的拟合值及未来预测值对区域地球化学环境中Cd的演化规律进行了探讨，结果显示区内Cd的演化有较显著的周期性——环境地球化学旋回，与气候多次冷暖的交替有关；沉积物Cd/Ca受气候环境等控制，分析该比值的变化规律可推测区域环境地球化学的演变历史；Cd和Cd/Ca两者的变化基本同步，说明该区Cd的演化主要为自然演化；未来30年内沉积层的Cd含量仍有逐渐增高的趋势，之后转为降低。从本区环境地球化学指标的时间变化规律及其与全球环境变化的相关联中说明自然条件是区域镉等元素沉积的主控因素。 相关文章 | 计量指标

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上覆水溶解氧水平对苏州城市河道底泥吸附/释放磷影响的研究 冯海艳 李文霞 杨忠芳 阮晓红 2008, 15(5): 227-234.  摘要 ( 1449 )   PDF(1103KB) ( 794 )   为了解上覆水体中溶解氧水平对底泥释放磷的影响，采用室内静态模拟的方法，控制在无外源污染的情况下，模拟水体的三种溶解氧水平范围，好氧、厌氧和自然状况，研究不同的溶解氧水平对底泥释放或吸附营养盐的影响。研究结果表明，溶解氧小于05 mg/L的厌氧状况能加速底泥中磷的释放，溶解氧大于50 mg/L的好氧状况则抑制底泥中磷的释放。因此要提高水质，降低内源负荷（底泥中）磷的释放，应该控制水体中的各种耗氧物，提高水体的溶解氧水平。 相关文章 | 计量指标

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三峡库区消落区土壤磷释放的环境影响因子 马利民 唐燕萍 滕衍行 赵建夫 2008, 15(5): 235-241.  摘要 ( 1468 )   PDF(902KB) ( 936 )   以三峡库区消落区万州段为试验基地,选取释磷能力较强的紫色冲积土,根据三峡水库消落带的“干湿交替”空间和时间特征,进行万州断面土壤磷释放的影响因子的实验室模拟试验和万州江面淹没的对照试验。研究发现,随着淹水时间的变化,各种形态的磷在前5~10 d各形态磷变化有相当的差异,随后变化趋势趋于稳定。TP有降低的趋势,土壤磷有一定的释放。野外研究表明OlsenP在淹水10周左右到达最大值,以后缓慢降低。淹水时土壤OlsenP增加,干燥后降低。多次淹水时每次淹水后土壤的有效磷水平都略有增加,落干后相较上次落干后有效磷水平降低,最后一次淹水后相较与初始时OlsenP水平低167％。随着淹水深度增加,土壤的OlsenP水平在淹水时由淹水前2053 mg/kg提高到4323 mg/kg,增加1106％。当上覆水磷浓度较低时(<2 mg/L),磷吸附到达平衡的时间较短,约需要6周。当上覆水磷浓度较高(>2 mg/L)时,磷吸附到达平衡的时间较长。微生物活动对淹水土壤的磷释放有一定影响,有微生物时磷的释放高于无微生物者0048 mg/L。种植植物的土壤在淹水后OlsenP含量大于土壤直接淹没时的释放量, 种植狗牙根(Cynodon dactylon)和野地瓜藤(Ficus tikoua)的土壤中OlsenP分别较未种植物土壤释放量高出215％和127％。 相关文章 | 计量指标

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北京郊区地表水中有机氯农药残留水平及特征 陈家玮 刘晨 杨忠芳 王继远 2008, 15(5): 242-247.  摘要 ( 1597 )   PDF(804KB) ( 814 )   有机氯农药滴滴涕(DDT)、六六六(HCH)等化学性质非常稳定,很难生物降解,对环境及人类健康构成了严重威胁。尽管我国从1983年起已禁止使用,但现在的土壤、水等环境样品中仍有不同程度的检出。水资源是自然环境的主要组成要素,又是农业生产的重要自然资源。以往已有学者对北京部分河流地表水中有机氯农药残留进行过研究,发现存在不同程度水体污染。近年来,经过各方大力控制水体污染和环境治理,北京地区地表水中仍有有机氯农药残留,其残留现状是人们十分关心的重要问题。因此本文选择北京郊区为研究区域,采集了温榆河、北运河、延庆、房山、昌平、顺义等地区地表水,分析了水体中DDTs和HCHs污染物的含量以及分布情况,结果表明DDTs、HCHs在北京郊区地表水中均有不同程度的检出,DDTs含量为ND~1398 ng/L,HCHs含量为387~14642 ng/L。本文同时研究了DDT与其代谢产物DDE、DDD的组成比例以及HCH同分异构体的组成特征,对北京郊区地表水中DDTs和HCHs的污染来源进行了简要分析。 相关文章 | 计量指标

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华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型——重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察 周永章 付善明 张澄博 杨志军 杨小强 党志 陈炳辉 2008, 15(5): 248-255.  摘要 ( 2645 )   PDF(1126KB) ( 981 )   粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的“癌症”村,部分村民出现“痛痛病”疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。 相关文章 | 计量指标

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铜陵矿区土壤重金属元素的空间变异及污染分析 白晓宇 袁峰 李湘凌 周涛发 张鑫 陈兴仁 陈永宁 2008, 15(5): 256-263.  摘要 ( 2094 )   PDF(1135KB) ( 980 )   运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中的As、Cd、Hg、Pb和Zn 5种重金属元素进行空间变异分析及空间插值,并进行污染分析,以期为铜陵矿区土壤环境评价、土壤污染修复及环境决策提供科学依据。数据来源于“安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查”结果,采用Johnson变换进行正态转换,地统计拟合变异函数中,As、Cd元素为球状模型,Pb、Zn元素为五球形模型,Hg元素为指数模型。结果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性,其方向性可能主要受矿床分布控制;Hg元素块金效应较大,表明其受小尺度因子影响较大,其进一步分析须增加采样密度。铜陵矿区土壤中的As、Cd、Pb和Zn元素均有较高的污染风险,尤其Cd元素污染风险最大,而Hg元素的污染风险较低。As元素污染的主要原因是铜矿、铅锌矿、褐铁矿矿床及其开发;Cd元素的污染与铅锌矿床及其开发,以及农业污灌有关;Pb、Zn元素的污染与铅锌矿床及其开发密不可分。 相关文章 | 计量指标

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铂族元素在地壳中的富集：以布什维尔德杂岩为例 Tony Naldrett Judith Kinnaird Allan Wilson Gordon Chunnett 2008, 15(5): 264-297.  摘要 ( 1723 )   PDF(3449KB) ( 877 )   地幔是地壳铂族元素富集的主要源库。铂族元素迁移主要有两个途径：(1)地幔部分熔融物质侵入地壳;(2)地幔板片就位于俯冲/碰撞带。前一途径比后一途径重要得多。地幔物质进入地壳造成铂族元素富集并成为可供开采的主矿产而非副产品，这一过程可包含许多成矿作用机制： (i)基性侵入体中NiCu硫化物矿浆的发育, 岩浆冷却与分离结晶作用导致富含Cu,Pt,Pd的硫化物矿浆的形成;(ii)层状侵入体一定层位形成高品位的铂族元素硫化物层, 伴生或不伴生铬铁岩;(iii)富铂族元素及硫化物的岩浆沿着层状侵入体的边缘就位;(iv)直至层状侵入体结晶分异作用晚期的硫化物不混溶滞后分离；（v）不发育硫化物不混溶作用的铬铁矿结晶作用；（vi）低程度硫化物浸染带中的热液作用与铂族元素富集；（vii）乌拉尔阿拉斯加型侵入体重结晶过程中的铂族元素与铬铁矿的次生富集作用，岩体在风化过程中形成砂矿床；（viii）黑色页岩形成过程中Pt的富集。南非布什维尔德火成杂岩蕴藏世界Pt资源的75％，Pd资源的54％ ，Rh资源的82％，并具有(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)成矿作用的实例。在这些作用中，作用(ii)形成的现有经济储量和资源量占90％，作用(iii)占9％。Merensky 矿层（占总资源量30％）是一个铂族元素富集层位， 它含1~3铬铁矿薄层， 在可采宽度内硫化物平均含量为1%~3％（质量分数）。硫化物一般被认为是铂族元素的主要聚集体。该矿层由两个或两个以上含硫化物的基性热岩浆上升汇聚而成。这些岩浆的汇聚造成超镁铁质堆晶岩的厚度（主要是斜方辉石岩，某些地区包括橄榄岩）变化于50 cm至数米之间。开采通常集中在厚度不到1 m的地带。矿层的成因至今仍存在争议,一些观点认为铂族元素来自下部上升的热液流体,另一些观点认为铂族元素来自上部岩浆的硫化物沉降作用，并形成了Merensky辉石岩。已经知道矿层上覆的辉石岩、苏长岩和斜长岩中矿物来自两种岩浆类型：一种富含MgO(12％，质量分数)和Cr,而贫Al2O3(12％);另一种含典型的粒玄岩成分。UG2铬铁岩含有全部经济资源量的58％，由一06~1 m厚的铬铁岩层（有时见辉石岩夹层）和上覆的1~3层由铬铁矿所构成的薄层。虽然硫化物被认为至少是某些情况下对铂族元素的富集起作用，但UG2的硫化物含量（05%~15%）显著低于Merensky矿层。UG2层之下共有13个铬铁岩层位，所有的都含铂族元素,虽然铂族元素总含量和(Pt+Pd)/(Ru+Ir+Os)比值远低于UG2。UG2内所含的辉石岩“夹层”具高的87Sr/86Sr比值，说明与顶部熔融岩石的混合促进了铬铁岩和硫化物的形成。作用(iii)的主要实例是Platreef。目前它占总资源量的９%。不过，沿该带正积极开展找矿勘探工作，这一比例将来还会提高。这一矿层的厚度比Merensky 和 UG2都要大，目前开采厚度达50多米。Platreef呈带状，上部为斜方辉石岩的堆晶岩；下部为辉石岩、长石辉石岩和苏长岩，它们与页岩、铁矿层和白云岩强烈相互作用，直接形成了底盘岩石。笔者认为Platreef是不同期次岩浆作用的结果，这些作用形成了不同的单元产物，包括布什维尔德主岩浆房的UG2和Merensky矿层。新的岩浆进入主岩浆房会造成先存岩浆移位、岩浆错动并会冲破岩浆房的壁。圆筒状、带状岩管中的超镁铁岩含极高的Pt 品位，在布什维尔德杂岩的下部切穿堆晶层，被认为是热液再活化的产物。它们现在未被开采，只是构成存封的铂族元素资源，对整个杂岩体资源没有重要的贡献。 相关文章 | 计量指标

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地球深部科学研究的新进展——记2007年美国地球物理联合会(AGU) 赵素涛 金振民 2008, 15(5): 298-316.  摘要 ( 2000 )   PDF(2221KB) ( 1204 )   主要根据2007年美国地球物理联合会(AGU)秋季会议的资料,简述了地球深部科学研究最近几年来的新进展。主要涉及以下几方面领域:复杂的地球动力学模拟到状态方程理论和实验研究;地幔相变和地震的不连续性到深源地震机制;地核的结构和动力学到地球内部的挥发性物质和熔体等地球深部科学研究。从会议的内容看出有三个亮点是值得我们注意的: (1)学科间的融合是地球深部科学研究的主流方向; (2)国际间的合作是当前地球深部科学研究的一大亮点; (3)高精度的技术(超级计算机(supercomputers)和集群 (clusters) 纵观计算机)是地球深部科学研究的新手段。中国科学家应该关注固体地球科学中这个前缘研究同时共享世界先进科学研究的新成果。 相关文章 | 计量指标

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反硝化菌的耐砷驯化及其对水铁矿吸附态砷迁移转化的影响 郭华明 陈思 任燕 2008, 15(5): 317-323.  摘要 ( 1638 )   PDF(812KB) ( 1077 )   采集缺氧活性污泥进行室内微生物驯化,培养耐砷反硝化菌。把耐砷反硝化菌、营养液和吸附As(V)的水铁矿在厌氧条件下培养,研究反硝化菌代谢作用下,系统中Fe、Mn、NO-3和As形态的动态变化。结果表明,缺氧活性污泥中的反硝化菌具有一定的耐砷能力。在砷含量500 μg/L以内,其反硝化强度基本不受砷的影响。在吸附有砷的水铁矿体系中,反硝化菌所产生的反硝化作用可导致溶液中NO-3含量的降低、Fe含量的升高、As含量降低,且As(III)所占比例增加。这说明,体系中水铁矿的还原性溶解和As(V)的还原性解吸已经发生。As含量降低的原因是,在培养体系中水铁矿的含量高,Fe的释放量只占很小比例,表层水铁矿被还原后,在次表层形成新的水铁矿吸附位,这种新吸附位不仅可以吸附溶液中已经存在的As,而且能够再吸附由于还原性溶解和解吸所释放出的As。 相关文章 | 计量指标

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北京市固体矿山生态环境现状及修复对策 武雄 韩兵 管清花 张顺峰 高明显 韩永岐 陈鸿汉 2008, 15(5): 324-329.  摘要 ( 1622 )   PDF(921KB) ( 872 )   目前，北京市固体矿山存在非常严重的生态环境问题，与北京市的发展定位与规划明显不相适应。在对已有研究成果分析总结的基础上，通过查阅大量资料，并现场对矿山、修复示范工程等进行调研，分析了北京市固体矿产资源开发利用情况和生态环境现状，结合相关法律法规，针对北京地区的气候、水文、降雨、土壤、矿山地质条件等特点，制定出矿山生态环境修复的总体原则和具体措施。这对减轻政府负担，实现矿山资源开采与环境保护及可持续发展，建设节约型社会，推动北京市社会和经济发展具有重要的理论和现实意义。同时，我国其他地区的矿山环境问题也十分严重，该研究可为其他地区提供良好的借鉴经验。 相关文章 | 计量指标

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浅层包气带水汽昼夜运移规律及其数值模拟研究 曾亦键 万力 苏中波 Hirotaka Saito 王旭升 曹文炳 2008, 15(5): 329-343.  摘要 ( 1824 )   PDF(1781KB) ( 1044 )   西北干旱、半干旱地区,浅层包气带水分通量主要由水汽组成,而水汽在运移过程中产生的能量转换和质量迁移是地表质能平衡计算不可缺少的重要源汇项。在野外进行一个沙坑实验,发现土壤水在中午(12:00—15:00)达到最大值(10 cm深度,59~61 cm3/cm3;30 cm深度, 119~131 cm3/cm3),而在凌晨(02:00—05:00)出现最小值(10 cm深度,44~45 cm3/cm3;30 cm深度, 104~108 cm3/cm3)。为进一步验证该实验条件下的土壤水运移及分布规律,考虑了土壤水、汽、热耦合运移的HYDRUS1D模型被用来对实验过程进行模拟,模拟结果与实测结果吻合较好。为描述土壤水分昼夜运移模式,笔者将土壤水耦合运移的时间信息和空间信息进行同步分析;并根据土壤水运移的不同驱动力,分别对温度梯度、基质势梯度作用下的液态水及汽态水通量进行了分析。 相关文章 | 计量指标

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应用混合分布研究银川平原地下水埋深对植被的影响 孙宪春 金晓媚 万力 2008, 15(5): 344-348.  摘要 ( 1809 )   PDF(635KB) ( 868 )   银川平原地处西北干旱地区,自然生态环境在西北地区具有典型性。研究银川平原的生态环境,需要研究植被,它反映多种因素的作用。在影响植被的各种因素中,地下水对植被生长的影响非常重要,但将地下水对植被生长的影响进行定量化分离并不容易。近年来,用混合分布函数处理大量数据的方法受到越来越多的关注,但是混合分布函数的参数求解一直比较困难。文章提出了一种基于混合分布函数和数据直方图之间的关系,用最小二乘法估计参数的新方法;并用这种方法,结合银川平原遥感数据中的归一化植被指数NDVI,对地下水埋深与植被生长的关系进行定量分析,得到地下水埋深对植被影响所服从的正态分布密度函数。 相关文章 | 计量指标

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塔里木盆地英买力凸起南部寒武系褶皱的地质属性及其油气成藏条件分析 张朝军 王长勋 罗秀羽 刘云祥 张建良 邹克元 2008, 15(5): 349-356.  摘要 ( 2383 )   PDF(1506KB) ( 1012 )   传统上，塔北隆起英买力凸起南部多个寒武系大型异常体被认为是中寒武统盐构造的反映。笔者研究发现这些大型异常体的解译有一定的多解性。分析认为，构造的主体存在碳酸盐岩生物建隆块体的可能，后期被断裂复杂化形成大型叠置复合褶皱。寒武系褶皱内幕的断层和裂缝极其发育，大大改善了寒武系白云岩储层物性，有利于油气聚集；基底断裂发育，能有效沟通油源；中寒武统泥岩或含膏泥岩形成良好的盖层，封闭条件良好；综合分析认为英买力南部寒武系大型构造具备优越的油气成藏和保存条件，有利于形成大中型油气田，是塔里木盆地潜在的油气勘探新领域。 关键词：塔里木盆地；塔北隆起；英买力凸起；寒武系；碳酸盐岩建隆；藻礁；油气藏 相关文章 | 计量指标

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生物气CO2还原途径中碳同位素分馏作用研究 及应用 李谨 胡国艺 张英 杨贵芳 崔会英 曹宏明 胡须龙 2008, 15(5): 357-363.  摘要 ( 2091 )   PDF(1092KB) ( 916 )   地质历史中，CO2/H2还原产甲烷作用对生物气的形成具有十分重要的意义。中国柴达木盆地第四系生物气主要为CO2/H2还原型生物气。笔者以CO2/H2还原生气理论为指导，进行不同初始碳同位素值和不同赋存状态碳源的生物模拟实验，研究CO2/H2还原产气过程中发生的碳同位素分馏作用。实验结果表明，产物中δ13CH4值与底物的δ13C值呈很好的正相关关系；在反应母质过量的情况下，碳源的赋存状态可以影响产物甲烷的碳同位素组成。以游离形式CO2还原产生的甲烷δ13C值，相对于以HCO-3、CO2-3离子形式产生的甲烷δ13C值轻。通过柴达木盆地东部第四系生物气田实例分析，探讨了该区生物气的主要底物CO2的来源及赋存状态，对评价盆地生物气资源和有利勘探区预测有重要的参考价值。 相关文章 | 计量指标

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区域构造热事件对高煤阶煤层气富集的控制 王红岩 万天丰 李景明 赵群 2008, 15(5): 364-369.  摘要 ( 2089 )   PDF(903KB) ( 1584 )   中国高煤阶含煤盆地经历了多期构造活动影响,使高煤阶煤层气藏具有其独特的复杂性。通过对沁水盆地高煤阶煤层气藏的实例进行剖析,从煤层的热演化程度,煤系地层的方解石脉、石英脉体中的包裹体温度和压力,磷灰石、锆石的裂变径迹古地温分析,中生代火成岩的同位素年龄,岩浆活动产生的大地热流值方面证明了构造热事件的存在。结合煤岩的热解实验分析发现,构造热事件过程中产生的高温、高压的环境促使煤层的生烃,提高了煤层的吸附能力,使沁水盆地煤层的含气量比美国同期形成的黑勇士盆地煤层含气量高5～13 m3/t,岩浆侵入产生的温度变化是沁水盆地煤层气含气量欠饱和的原因之一,高温高压的地层环境改善了煤层的物性。 相关文章 | 计量指标

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阿尔金东段现代变形特征的SAR监测 丁献文 陈汉林 张微 2008, 15(5): 370-375.  摘要 ( 1871 )   PDF(1052KB) ( 811 )   合成孔径雷达差分干涉测量技术(DInSAR)可监测地球表面的微量形变，包括地震、火山活动、冰川漂移、地面沉降、活动断裂及山体滑坡等引起的地表位移，是近年来发展起来并得到日益重视的新方法，与其他监测方法（如GPS监测等）相比，用DInSAR进行地面微位移监测具有全天时、全天候、精度高、覆盖范围大且空间连续的巨大优势。采用DInSAR技术对阿尔金东段构造变形特征进行了研究，结果表明,阿尔金断裂带是青藏高原东北缘地壳变形的重要分界线。界线以北地区变形均匀，而且变形量较小；以南地区变形强烈且不均匀，变形强度的总体趋势为西高东低，中间受北祁连断裂带西段的影响，在断裂带中出现约为10 cm的变形低值。另外，南区存在N65°W和近NW两个方向的线性强变形带，前者与阿尔金走滑断裂带次一级的压扭面方向一致，后者与北祁连断裂带西段的展布方向一致。 相关文章 | 计量指标

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晓天—磨子潭断裂的运动学涡度、应变速率及其大地构造意义 王勇生 朱光 向必伟 魏鑫 2008, 15(5): 376-387.  摘要 ( 1670 )   PDF(1782KB) ( 788 )   晓天—磨子潭断裂作为北大别带与北淮阳带的地表分界线，是大别造山带内重要的折返边界之一。本次工作在详细的野外观察、糜棱岩化过程中温压条件的计算、糜棱岩中石英C轴组构分析等一系列工作的基础上，计算晓天—磨子潭断裂内同造山糜棱岩化过程的运动学涡度和应变速率。变形温压条件指示糜棱岩形成于30~40 km的深部，明显大于早白垩世以来的剥蚀深度，指示断裂带糜棱岩化过程发生于同造山折返过程中。涡度分析表明，断裂带的涡度值大于09，指示其变形以简单剪切变形为主，并说明大别造山带同造山晚期折返的驱动力表现为浮力。显微构造与石英C轴组构分析均指示了一致的上盘向NW的运动方式。断裂带同造山糜棱岩化过程的应变速率为10-10 s-1左右，表明造山带峰期变质之后的折返过程是非常快速的。 相关文章 | 计量指标

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距今40~30 Ma时期青藏高原北缘酒西盆地沉积物重矿物分析和构造意义 冉波 王成善 朱利东 曹珂 严宝年 汪满福 2008, 15(5): 388-398.  摘要 ( 2199 )   PDF(1455KB) ( 3738 )   ：活动造山带地区形成的沉积物包含极其丰富的构造信息。位于青藏高原北缘阿尔金断裂和北祁连断裂交汇处的酒西盆地在早新生代时期受到强烈的构造活动，于盆地内形成了巨厚的早新生代沉积物，全面记录了盆地周边的构造运动和隆升过程。对酒西盆地火烧沟剖面和红柳峡剖面早新生代沉积物重矿物分析表明，40~30 Ma沉积物中重矿物组合、形态和特征指数ATi、GZi及ZTR具明显的规律性变化，自下而上划分为4个不同阶段：①不稳定矿物阶段（骟马城段，402~379 Ma），②较稳定矿物阶段（乔家段，379~353 Ma），③不稳定矿物阶段（红柳峡段，353~334 Ma），④极不稳定矿物阶段（白杨河组，334~30 Ma）。结合大量沉积学特征可清楚表明,酒西盆地在40~30 Ma期间经历了4个阶段：①构造活动阶段（402~379 Ma），②构造稳定阶段（379~353 Ma），③逆冲走滑阶段（353~334 Ma），④强烈逆冲阶段（334~30 Ma）。 相关文章 | 计量指标