末次盛冰期南京长江四桥附近长江古流量估算

利用南京长江四桥的39个地质工程钻孔资料及其它现有资料,已知长江四桥附近约-65～-90m的深槽为末次盛冰期时的长江河槽。根据古河槽断面、形态参数、底部沉积物颗粒级配等,运用河相关系法、泥沙粒径水力学法、地貌水力学法,计算了末次盛冰期时的断面面积、断面平均流速。计算得到末次盛冰期南京长江四桥附近长江古流量约为22000～27000m3/s。初步根据宽深比、悬移质含量、弯曲率等参数值判断末次盛冰期长江四桥附近长江古河型为曲流。     

末次盛冰期以来长江镇江段古河槽沉积特征

选择长江镇江—扬州段作为研究对象。搜集整理了润扬长江大桥地质勘探钻孔96个,根据钻孔资料,绘制了长江古河槽地质剖面示意图。选择了3个典型钻孔分析其分层沉积特征。根据典型钻孔及地质剖面,结合参考文献中的年代,分析了长江镇江段的沉积环境特征。结论认为:镇江段长江古河槽在-77.34 m切割到基岩,约-60 m以下为末次盛冰期时的长江河槽,约-60 m—-40 m为晚冰期河床沉积,约-40 m以上、局部-55 m以上为全新世沉积。古河槽中的沉积物包括末次盛冰期的河床滞留沉积、之后海面上升引起的溯源堆积、全新世最大海侵时的河口砂坝沉积及三角洲平原形成以来的沉积在内,最厚处七十余米。下部的河床滞留沉积、溯源堆积,主要是粗砂砾石、细砂等;上部在河流、潮流及河口环境的共同作用下,形成了粉砂、亚粘土、淤泥质亚粘土等互层的沉积。全新世最大海侵以来,北岸淤积速率快,主河床逐步向南偏移。     

橡胶坝对沂河蓄水段底泥氮磷释放风险的影响

为探讨小埠东橡胶坝建设对沂河临沂城区蓄水段(沂蒙湖)沉积物内源氮磷释放风险的影响,2013年7月利用柱状沉积物采样器分别在祊河主河道、祊河与沂河交汇处和小埠东橡胶坝前50 m获取原位柱状沉积物,通过原柱样静态释放实验及间隙水分子扩散模型对其内源氮磷释放规律进行了研究。结果表明:蓄水段不同采样点氮磷界面交换速率差异较大,静态释放实验沉积物3个点位NH4+-N和PO43--P的释放速率分别为(6.14±0.58)、(3.13±0.92)、(6.62±1.48)mg/(m2·d)和(1.51±1.45)、(1.27±1.02)、(4.04±0.54)mg/(m2·d),分子扩散模型计算出3个点位NH4+-N和PO43--P的释放速率分别为2.241、2.681、6.382 mg/(m2·d)和0.042、0.046、0.247 mg/(m2·d)。虽然静态释放实验获得的NH4+-N和PO43--P释放速率在数值上明显大于间隙水分子扩散模型计算出的结果,但2种方法均一致表明,小埠东橡胶坝前点位NH4+-N和PO43--P的释放速率最高,具有最大内源氮磷释放风险,这与小埠东橡胶坝的建成促进了坝前沉积物中氮磷营养盐的富集有关,建坝后水动力条件的改变是其富集的主要原因。     

沂河4条支流浮游植物多样性季节动态与水质评价

2006年11月—2007年8月对沂河4条支流水体浮游植物展开调查. 结果表明:东汶河、蒙河、涑河和柳青河内检测到的浮游植物分别为75,67,70和80种,浮游植物种类组成和细胞密度季节变化明显. 东汶河、蒙河、涑河和柳青河水体浮游植物Shannon-Wiener指数分别为2.97～3.96,3.05～3.35,2.86～4.02和1.74～2.89;Margalef指数分别为2.92～4.42,2.44～4.03,3.07～5.38和1.23～2.76;Pielou指数分别为0.78～0.92,0.71～0.94,0.73～0.89和0.48～0.90. 4条支流的细胞密度分别为1.54×107～5.69×107,0.28×107～12.64×107,0.97×107～3.19×107和4.17×107～9.96×107 L-1. 综合水质评价结果:东汶河和蒙河为β-中污型—寡污型,涑河为β-中污型—清洁型,柳青河为α-中污型—β-中污型. 水质从优至劣排序为涑河＞东汶河＞蒙河＞柳青河. 东汶河和涑河为温度制约型,蒙河和柳青河为温度和营养盐制约型.      

长江三角洲平原南部上新世以来古环境演变及多重地层划分

对长江三角洲平原BZK01钻孔进行沉积物¹⁴C测年、粒度、磁学、孢粉和微体古生物分析,结合伽玛测井、岩性地层讨论了上新世以来钻孔揭示的孢粉组合、沉积环境演化、沉积相和古气候特征,建立了钻孔的第四纪多重地层划分对比框架。结果表明,受原始地形地貌、海平面变化、海陆变迁、古气候冷暖更替及新构造运动的影响,研究区上新世以来经历了多次环境变化。钻孔自下而上揭示岩性地层依次为基岩长河组、新近纪-第四纪沉积的嘉兴组、前港组、东浦组、宁波组、镇海组,孢粉组合可划分出16个孢粉带,按暖期温暖潮湿-冷期寒冷干燥古气候旋回变化的周期律,BZK01钻孔反映该区域共存在7个古气候旋回。建立的钻孔多重地层划分对比揭示151.9～278.0 m为河流相和河湖相交替沉积的上新世-早更新世时期,存在两个气候旋回过程;83.5～151.9 m为河流相-河湖相-浅湖相沉积环境的中更新世,包含两个气候旋回过程;15.4～83.5 m为晚更新世,沉积环境自下而上为河口相-河湖相-潮坪相-滨海相-河湖相,与王店海侵-杭州海侵时期对应,包括两个气候旋回;0～15.4 m为河口相-河湖相-泻湖相沉积环境的全新世,对应富阳海侵,包括一个气候旋回。     

地球化学元素记录的沂河中游16.9~4.7 ka BP气候变化

临沂商品城剖面记录了末次冰消期至中全新世沂河中游的气候环境变化,其地球化学元素的古环境意义显著。分析表明末次冰消期至中全新世沂河中游的古气候环境经历了5个阶段:(1)16866～13630cal a B.P.气候回暖但仍以冷湿为主;(2)13630～10440cal a B.P.气候变冷变干,并记录到了YD气候事件;(3)10440～8670cal a B.P.暖湿气候显著;(4)8670～6420cal a B.P.冷暖波动仍以暖湿为主;(5)6420～4698cal a B.P.稳定的暖干气候环境。     

郯庐断裂带泗洪段晚中生代以来地层特征及其沉积-构造响应——以SHJ02钻孔为例

江苏泗洪及周边地区晚中生代以来的沉积盆地演化及现今地形地貌的形成,主要受控于郯庐断裂带泗洪段多期构造活动。新近纪—第四纪松散沉积物完整记录了新构造运动控制下的沉积基底起伏特征和沉积物堆积过程。文章以泗洪段SHJ02钻孔为例,在钻孔岩心特征分析及地层序列划分的基础上,探讨了该区古地理环境及构造演化特征。SHJ02钻孔孔深246.00 m,自上而下揭示的地层包括:第四系(埋深0～47.43 m)、新近系(埋深47.43～239.52 m)、晚白垩世红层(埋深239.52～242.70 m)及早白垩世火山岩(埋深>242.70 m)。该区晚中生代—新生代地层序列和沉积格架特征,揭示了郯庐断裂带泗洪段晚白垩世断陷沉积、古近纪隆升剥蚀、新近纪伸展环境下河-湖相沉积,以及第四纪晚期挤压背景下快速隆升的构造演化过程。新近纪—第四纪河道演化变迁、河-湖相频繁交替等沉积体系的快速转换是对郯庐断裂带泗洪段新构造运动的响应。     

沂河流域土地利用时空变化图谱特征分析

基于沂河流域1995年、2005年和2015年土地利用空间数据,运用地学信息图谱方法构建1995-2005年和2005-2015年两个时序单元的土地利用转移图谱和涨落势图谱,分析了沂河流域近20年来的土地利用时空变化规律及发展过程。结果表明：（1）1995-2015年,沂河流域土地利用结构以耕地和林地为主,其中耕地和草地减少,林地和建设用地增加是主要变化趋势。（2）土地利用转移图谱以耕地与林地、草地之间的相互转换以及建设用地占用耕地为主,林地、草地转变为耕地主要发生在费县和平邑县中部地势平缓的山前平原,耕地转变为林地、草地则主要分布于研究区北部和西南部土壤侵蚀较为严重的山区,耕地转变为建设用地主要集中在各县市城区周边经济相对发达的区域。两个时序单元中,发生变化的主要图谱单元类型及面积存在显著差异,2005-2015年土地利用发生转换的空间进一步扩张。（3）土地利用涨势图谱中新增耕地面积最大,占新增面积的比例为33.87%;落势图谱中耕地萎缩面积最大,占萎缩面积的比例为51.38%。两个时序单元中,各县市涨落势图谱变化存在明显差异。该研究可为沂河流域土地资源的可持续利用及生态建设提供科学依据。     

末次冰期以来青州黄土光释光测年及其对古气候的指示

黄河下游湿润-半湿润地区的鲁中黄土-古土壤沉积,是记录东亚季风气候变化的良好载体。山东青州邵庄黄土剖面粗颗粒石英（63—90 µm）光释光年代和磁化率、粒度、色度以及主量元素测试结果表明：（1）邵庄黄土末次冰期以来（(51.3±2.5)— (8.1±1.1) ka）沉积连续;（2）与粒度、磁化率和色度指标相比,化学蚀变指数能够更灵敏地反映冰期-间冰期沉积旋回;（3）粒度结果表明“古土壤”层中值粒径（16.9—24.6 μm）明显高于下伏黄土层中值粒径（11.8—22.7 μm）,主要是因为近源沉积在总的沉积通量中所占比例在冰期-间冰期尺度上的变化;（4）灰黑色“古土壤”层底界年龄为(19.1±1.6) ka,明显老于黄土高原全新世古土壤层底界年代（约10—11 ka）,其既包含全新世沉积的加积型土壤,也包含下伏末次冰期黄土层基础上受风化、淋溶形成的非加积型土壤。虽然研究区的“古土壤”包含非加积型土壤,记录了间冰期风化成壤过程,但依然能够反映冰期-间冰期气候旋回,是东亚乃至全球气候变化的产物。     

辉发河下游河道生态环境需水量的界定及水环境保护

松花湖是吉林省的重要水源地,辉发河是松花湖的主要补给水源,其水环境状况影响着松花湖水资源的可持续利用.目前,辉发河沿岸水土流失及水环境污染都十分严重,其入湖污染负荷约占各入湖河流污染负荷的50%.以辉发河下游河道为例,计算了基本生态环境需水量、输沙需水量、自净需水量,并根据它们之间的相互关系,界定了总生态环境需水量.辉发河下游河道全年生态环境需水量为20.73×108m3,占年径流量的84.8%.在现状条件下,要使辉发河下游水环境符合其功能要求,不再恶化,其径流量的约85%要留作生态环境用水,而这种情况目前是无法得到满足的,因此必须加大辉发河的污染防治和坡耕地治理的力度.     

中亚则克台黄土剖面记录的末次冰期以来的环境演变

选取位于中亚伊犁盆地中东部的则克台（ZKT）黄土剖面作为研究对象,基于13 个光释 光年代构建了ZKT 剖面的年代框架,利用黄土沉积速率、粒度以及总有机碳含量重建了伊犁地区 末次冰期以来的环境演变记录。结果表明：（1）伊犁地区末次冰期以来的气候演化阶段可划分为 寒冷期（74.5~60 ka）、温湿期（60~30 ka）、寒冷期（30~11.5 ka）以及11.5 ka 以来的暖湿期, 该气候演化特征与深海氧同位素不同阶段气候特征较为一致;（2）MIS4 至MIS1 阶段则克台剖 面沉积速率呈递减趋势,分别为49 cm·ka^-1、32 cm·ka^-1、13 cm·ka^-1 和8 cm·ka^-1;（3）ZKT 剖面 代表的伊利地区环境演变特征可与格陵兰冰芯进行良好对比,北大西洋地区的快速气候波动信号 在伊犁地区气候记录相对清晰,在时间上呈同步变化。     

受引黄影响的河流沉积物细菌群落季节变化

河流沉积物细菌群落的季节变化对碳、氮循环和水环境演化有明显的影响.然而,受调水干预的河流沉积物细菌群落季节性变化尚不明确.本文基于16S rRNA高通量测序技术,研究了中纬度地区受引黄影响的汾河上游沉积物细菌群落组成、结构和多样性的季节变化.结果表明,在引黄调水干预下受水河流细菌群落的季节性变化仍然显著.夏季温度适宜,河流沉积物细菌群落多样性较冬季高.核心菌群组成和结构随季节变化,然而丛毛单胞菌、黄杆菌、黄单胞菌和红环菌等的优势地位不随季节改变.河水水温和ORP的季节变化显著,是造成河流沉积物细菌群落季节变化的主导因子.水质较差的黄河水引入汾河后导致沉积物细菌群落多样性显著提高.引水对河流沉积物细菌群落的影响在夏季较冬季高20%左右.引黄调水对汾河沉积物细菌群落的影响大于季节变化的影响.     

引黄调水对汾河受水区水环境的影响

引黄入晋工程缓解了太原市水短缺问题。然而,近年来上游黄河水出现较严重污染。引黄调水对汾河受水区的影响尚不明确。论文基于连续观测和采样,分析了受水区河水、地下水水文过程、理化性质、主要离子、典型污染物邻苯二甲酸二丁酯以及大肠杆菌的含量和变化。结果表明：受水河流和河岸带地下水受引黄影响十分明显,含盐量和有机物含量显著增加,水环境整体退化;引黄导致汾河雨季高水位而旱季低水位的水文过程反转,且整个水文年内河水以饱和输水的方式补给浅层含水层,水位埋深变浅;汛期河谷发生洪水的风险大大增加;引黄导致汾河水电导率增大两倍左右,且河水由Ca-HCO₃型变为Na-Cl·SO₄型,而溶解有机碳含量增高约26%,UV₂₅₄含量增大约24%;引水暂停期汾河水水化学特征趋于恢复,而河岸带地下水水化学特征未能恢复。长期来看,若引黄调水持续向河谷地下水输入大量Na⁺和Cl^-等,且地下水埋深持续保持在较浅的范围,可能造成土壤盐碱化、植被退化和生态环境恶化等更加严重的后果。     

长江大保护下健康长江指数研究——以泰州市为例

自党的十八大以来,生态文明地位提到历史新高度,习近平总书记对长江经济带发展提出“共抓大保护,不搞大开发”时代新基调.在此背景下,长江的开发与保护行动模式成为经济社会高质量发展的重要样板.根据此背景要求明确长江健康的内涵,并对其健康状况、存在问题进行评估分析十分必要,也是流域规划管理的重要支撑和行动方向.本文基于长江大保护背景下健康长江内涵构建了健康长江指数,选取长江经济带沿江城市之一的泰州市作为研究对象,开展健康长江指数评价.研究有助于管理者确定长江健康管理的主要问题和重点方向,对于长江生态环境和区域社会经济的可持续发展都有重要的意义.     

Identification of key factors governing chemistry in groundwater near the water course recharged by reclaimed water at Miyun County, Northern China

Reclaimed water was successfully used to recover the dry Chaobai River in Northern China, but groundwater may be polluted. To ensure groundwater protection, it is therefore critical to identify the governing factors of groundwater chemistry. Samples of reclaimed water, river and groundwater were collected monthly at Chaobai River from January to September in 2010. Fifteen water parameters were analyzed. Two kinds of reclaimed water were different in type (Na-Ca-Mg-Cl-HCO3 or Na-Ca-Cl-HCO3 ) and concentration of nitrogen. The ionic concentration and type in river were similar to reclaimed water. Some shallow wells near the river bed had the same type (Na-Ca-Mg-Cl-HCO3 ) and high concentration as reclaimed water, but others were consistent with the deep wells (Ca-Mg-HCO3 ). Using cluster analysis, the 9 months were divided into two periods (dry and wet seasons), and all samples were grouped into several spatial clusters, indicating different controlling mechanisms. Principal component analysis and conventional ionic plots showed that calcium, magnesium and bicarbonate were controlled by water-rock interaction in all deep and some shallow wells. This included the dissolution of calcite and carbonate weathering. Sodium, potassium, chloride and sulfate in river and some shallow wells recharged by river were governed by evaporation crystallization and mixing of reclaimed water. But groundwater chemistry was not controlled by precipitation. During the infiltration of reclaimed water, cation exchange took place between (sodium, potassium) and (calcium, magnesium). Nitrification and denitrification both happened in most shallow groundwater, but only denitrification in deep groundwater.     

河岸带地下水营养元素和有机质变化及与洪水的响应关系研究

河岸带地下水和河水存在复杂的交互作用,地下水和地表水存在明显的补排关系,洪水事件是影响河岸带地下水水质波动的重要水文过程. 以黄河湿地国家级自然保护区孟津湿地为研究对象,通过河岸带地下水营养元素指标(特别是小浪底水库调水调沙期间)野外定位观测,深入分析了河岸带地下水水质变化及其与洪水的响应关系. 结果表明,河岸滩区的农业开发存在明显的氮、磷下渗流失风险. 临近河岸的农耕旱作区,是河流与人工湿地之间一个特殊的氮污染物控制单元,对地下水和河流之间的氮迁移隔离起着极为重要的作用. 在人工湿地,农家粪作为底肥加入可能是磷下渗流失的重要源头,进入地下水中的磷顺着水力坡度还发生着显著的横向迁移,尤其在调水期横向迁移更加明显. 河岸滩区的开发类型及其耕作制度对地下水的硝氮含量产生重要的影响. 在鱼塘区,常年的土壤厌氧环境加重了氮的下渗迁移和积累;在荷塘区,春夏季节,土壤淹没呈厌氧环境,氮迁移和硝化作用显著,在秋冬季节,土壤呈好氧环境,氮硝化作用显著发生,全年氮达到相对平衡的状态;距离河岸50～200 m之间氮的硝化-反硝化作用强烈,是一个高效的微生物氮净化单元. 人工湿地施用的农家粪是有机物流失的重要源头,河岸滩区土壤质地呈沙性,渗透能力强,土壤保水保肥能力差,在此区进行农业活动,尤其是人工湿地开发中大量施用肥料,容易造成土壤表层有机质和氮磷养分因灌溉而导致的下渗流失,进而污染地下水与河水,较由降雨引起的地表径流流失显得更为突出. 距离河道50～200 m的范围是重要的污染净化单元,为典型的滩区地下水-河流的水陆交错带. 该区域的合理保护,对于保护河流水质和地下水水质十分重要.     

牡丹江西阁至柴河大桥江段水环境总量及其分配优化方案研究

牡丹江流域西阁至柴河大桥70公里江段是牡丹江市区、宁安市、海林市3个重要控制单元所在地,也是牡丹江流域水质较差的江段,研究此江段各排污口COD、氨氮总量分配方案具有重要意义。通过对牡丹江西阁至柴河大桥江段排污口分布及排污情况调查,建立该江段COD、氨氮输入-响应模型,该模型充分考虑了河网、水下地形、冰盖的影响,并进行预测,对沿江排污口总量进行分配及治理方案优化设计,对治理方案进行可行性分析,为牡丹江总量分配和环境管理提供依据。     

天津北塘排污河沉积物的重金属污染及评价

北塘排污河是天津市海河以北市政污水的主要受纳水体,其污染十分严重。该研究于2009年沿河采集其沉积物,调查重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Cd和Hg的污染状况。结果表明,沉积物中这6种重金属沿河呈波浪变化,其中Cu和Zn在西碱河入河口处最高,Pb、Cd和Hg在靖江桥处最高,而Cr在京津高速路桥处最高,其平均含量的大小变化顺序为Zn﹥Cu﹥Cr﹥Pb﹥Cd﹥Hg。采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对其评价表明,这6种重金属的整体污染和潜在生态风险均比较严重,京津高速路桥处污染最为严重;靖江桥处风险等级最高,潜在生态风险最大;就整条河而言,重金属污染程度大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Zn﹥Pb﹥Cr,而潜在生态风险大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Pb﹥Zn﹥Cr。     

昆明盘龙江水质的突变性研究

应用紫露草微核技术对盘龙江水质进行监测，监测结果显示整条江水质呈现出轻重不一的污染段面，北仓、洪家村样点水质具有较高的微核率，微核率分别为６．８５％，７．５０％，城区河段致紫露草微核的潜在性污染物较轻，最低点为油管桥样点，微核率为４．３５％，但从整体来看，由松花坝微核率３．２０％至滇池的附近洪家村增至７．５％，水体的潜在性致突变物污染程度逐渐加重。这表明盘龙江水体可能存在致突变的危险性。