汉江辽瓦店全新世黄土-古土壤序列风化过程及古洪水事件记录

对汉江上游谷地包含古洪水滞流沉积层的辽瓦店(LWD)全新世黄土-古土壤剖面的常量元素含量、粘粒含量、磁化率和Rb/Sr比值等指标进行了对比分析。结果发现:在LWD剖面的风化成壤过程中,元素Na、Mg和Al表现为较强烈的迁移淋失,虽然元素K、Fe和Ca有一定程度的迁移淋失,但比较微弱,呈现NaMgAlKFeCaSi的迁移序列;磁化率、Rb/Sr、CIA值、钾纳比(K2O/N2O)和淋溶系数的分布随地层的变化而同步变化。上述变化指示古土壤S0形成时期,气候温暖湿润,成壤作用强烈,马兰黄土L1堆积时期气候寒冷干旱,风化成壤作用最弱,黄土L0堆积时期气候有所好转,风化成壤作用强于马兰黄土堆积时期,但弱于古土壤形成时期。古土壤S0形成的全新世中期可能出现过一次较为暖湿的次级环境变化,在剖面中上部夹有一层古洪水滞流沉积层(SWD),呈灰白色(10YR6/1),为十分均匀的细粉砂,与上下相邻地层呈突变接触关系且界线清晰,向垂直河岸方向快速尖灭,是一次剧烈的气候突变事件的产物。     

赣北鄱阳湖地区黄土元素地球化学特征研究

对长江中下游彭泽定山-太平地区黄土进行元素分析,并将结果与黄土高原黄土、长江下游等地典型风成堆积进行对比。结果表明：（1）赣北鄱阳湖地区黄土元素P、Na、Ca亏损明显,Ti、Fe等为残留富集;断面上黄土脱Ca、Na过程明显,正朝着脱K去Si富Al趋势发展;元素变化率特征,赣北鄱阳湖地区黄土主要元素的迁移顺序如下：Ca>P>Na>Mg>Mn>K>Si>Al>Fe3+>Ti。（2）赣北鄱阳湖地区黄土风化强度属于中等风化强度,与其他地区风成沉积在风化强度由弱到强上构成如下序列：〖JP2〗洛川黄土<镇江黄土<赣北鄱阳湖地区黄土<宣城风成红土。研究区黄土风化强度略强于镇江黄土,主要是由二者地形条件决定的排水条件造成。（3）研究区稳定元素组成明显区别于其他地区风成沉积,指示定山-太平地区沙山砂、黄土可能来自统一的物源区即其上风向的长江河漫滩平原     

多年冻土区工程迹地人工恢复区植物和土壤的矿质元素含量特征

选择青藏高原多年冻土区工程迹地的人工恢复植物和紫花针茅草原的优势植物以及对应的土壤样品进行对照,利用原子吸收法分析了它们的矿质元素含量特征。结果表明：多年冻土区工程迹地人工恢复区植物的元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、P和Na,100～1 000 μg/g的元素有Mn、K、Fe、Mg和Al;而对照紫花针茅草原优势植物的元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca和Na,100～1 000 μg/g的元素有P、Mn、K、Fe、Mg和Al。人工恢复区土壤元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、Fe和Mn,100～1000 μg/g的元素有Mg、K、Al、P和Na;对照紫花针茅草原土壤元素含量：＞1 000 μg/g的元素有Ca、Fe,100～1 000 μg/g的元素有Mn、Mg、Al、K、P和Na。该区域植物和土壤元素含量都属于Ca > K 型。人工恢复植物和对照的紫花针茅草原植物对土壤元素的吸收能力具有较高的相似性。K和Al元素的累积与其他元素没有显著的相关关系,其他元素之间为正相关关系,元素之间的吸收累积属于协同作用,无明显的撷抗作用     

汉江与嘉陵江源区黄土的风化成土强度及其在土壤系统分类中的归属

以汉江源区(李家河村)和嘉陵江源区(杨家山村)黄土剖面为研究对象,对其粒度、元素组成、团聚体等进行分析与对比,探究两地土壤成土强度与系统分类归属.结果表明两江源区的土壤风化成土特征级类明显不同:(1)两地土壤团聚体主要分布在0.25～1 mm范围内,但汉江源区(LJH)土壤上部的大团聚体含量R0.25值(83.73％)、平均重量直径MWD值(2.17)和几何平均直径GMD值(1.11)均大于嘉陵江源区(YJS)的土壤(其R0.25值为69.81％,MWD和GMD值分别为1.06、0.47),团聚体稳定性更强,而剖面中下部则相反,土体稳定性弱于后者;(2)嘉陵江源区土壤的风化程度仅达到低等向中等强度过渡阶段,与其相比,汉江源区土壤的钾钠比值和残积指数较高、硅铝铁率和淋溶系数较低,钙、钠等易溶元素风化淋失更强,产生的富铝黏土矿物更多,达到中等风化强度,故后者风化成土强度远大于前者;(3)在土壤系统分类中,汉江源区黄土母质发育的土壤可归为斑纹简育湿润淋溶土,嘉陵江源区土壤可归为普通钙积干润淋溶土.     

汉江上游风成谷地黄土的重矿物组成特征及意义

汉江流域位于黄土高原南侧,属中国南北气候的过渡区域,其重矿物组成对区域沉积物物质来源与演化研究具有重要意义。运用强磁选、重液分离法等技术手段将汉江上游谷地黄土沉积物中的重矿物提取出来,在双目显微镜和偏光显微镜下测定其含量和特征。结果表明:(1)汉江黄土重矿物有22种,其中角闪石、磁铁矿、钛铁矿等矿物为优势矿物,占重矿物总量的60%以上;稳定矿物约占重矿物总量的47.95%,是汉江黄土最主要的矿物组合。(2)典型黄土和古土壤中重矿物种类相同,但含量有一定差异,马兰黄土(L1)相较古土壤(S0)不稳定矿物含量较高,稳定矿物含量较低;(3)汉江黄土与北侧黄土高原黄土相比重矿物种类相似,稳定性组合分布一致,但汉江黄土稳定性矿物含量较高,不稳定性矿物含量较低。这些特征说明:(1)汉江上游地区古土壤和黄土物质来源一致,古土壤S0在物质组成上继承了黄土,是黄土高度风化的产物;(2)汉江谷地黄土和黄土高原风成黄土两者的物源区一致,但汉江地区黄土受到较黄土高原地区强的风化成壤作用。     

淮河上游全新世古洪水沉积学特征及古洪水事件气候背景

通过详细的野外调查,在淮河上游的毛集河口发现了夹有一套淮河古洪水滞流沉积物层的黄土-古土壤剖面。对剖面进行详细观察、分层和取样,并对样品做粒度和化学元素分析,通过OSL测年进行控制点断代,进一步对该流域洪水事件与全球厄尔尼诺现象进行对比。结果认为：自8500a以来,在淮干上游至少发生了6次特大洪水,与厄尔尼诺现象有明显的响应关系。通过对沉积物不同粒级的组分含量对比,认为SWD在粗粒级范围为优势组分,而黄土古土壤在细粒级范围为优势组分,据此可以有效地对古洪水沉积物层加以识别。地球化学分析表明,剖面不同沉积单元上化学元素呈现出鲜明差异,表现为在SWD中SiO2和Th明显贫化,Fe2O3、CaO、MgO、P、V、Sr、Nb富集,Al2O3、Na2O、K2O、Cr、Zn、Rb在剖面各地层单元中没有表现出明显的区别,通过地球化学元素的富集或贫化特征亦可以很好地识别古洪水滞流沉积物层。通过对古洪水沉积物的识别得到了全新世以来淮河上游特大洪水信息,也一定程度上能够从沉积学角度佐证在该流域特大洪水的发生与全球厄尔尼诺现象密切相关。     

长江流域常量元素的分布特征

2003年4月到5月对长江干流及主要支流河水中常量元素（Ca ²⁺,K⁺,Na⁺,Mg²⁺,Cl^-,SO^2-₄及碱度）进行了测定,并对常量元素的含量及影响因素进行了研究。结果表明,长江阳离子以钙为主,占阳离子总量的40%~80%;而阴离子主要为HCO^-₃,占阴离子总量的60%~90%;阴阳离子含量顺序为HCO^-₃>SO^2-₄>Cl^-,Ca ²⁺>Na⁺ >Mg ²⁺>K⁺。长江干流及主要支流河水的常量离子主要来自于岩石的风化,主要受碳酸盐类溶解的控制,硅酸盐类的风化过程较弱。而大气沉降的影响很小,只有SO^2-₄受大气沉降影响较大。长江干流的Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、HCO^-₃和Cl^-主要来自于上游,下游只是对上游的简单稀释,而没有额外来源。与世界上其它大河相比,长江的常量离子浓度处于较高的水平;温带地区的河流河水中常量离子的含量常处于较高的水平;热带地区的河流河水中常量离子的含量相对较低。     

湖北郧西县庹家湾剖面粒度组成特征及其环境意义

对湖北省郧西县庹家湾(TJW)剖面的地层序列、年代、磁化率及粒度组成进行研究。结果表明:TJW剖面具有表土(MS)→全新世黄土(L0)→古土壤(S0)→过渡层(Lt)→马兰黄土(L1)→黄土与砂互层(T1-al2)→砾石层(T1-al1)的地层序列;在马兰黄土层上部的黏粒含量、黏粒/粉砂值以及磁化率值明显高于典型马兰黄土,而接近古土壤(S0),其成壤作用明显,属于较典型的弱古土壤层(L1-S1和L1-S2),其年龄在27.3~21.6 ka B.P.之间。此现象反映了在汉江上游地区,晚更新世时期的冰期气候并不是持续稳定的,在27.3~21.6 ka B.P.期间存在相对短暂的温暖湿润阶段,这次气候事件可与黄土高原地区进行良好对比。     

赣江南昌段水化学特征及城区影响

为探究赣江南昌段水化学时空变化特征及南昌城区对赣江的影响,于2015年4月~2016年3月在赣江南昌段（赣江进入南昌城区前、城区中心及流经城区后的北支、中支和南支）进行月周期采样,分析水体中的化学离子（HCO-3、Cl-、SO2-4、NO-3、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH+4）,重金属元素（Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Cd、Sb、Pb）以及溶解性有机碳（DOC）、总磷（TP）的分布特征及影响因素。结果表明：1）赣江南昌段总体水质在地表水源地标准限值内,水化学类型为HCO3-Ca型水,HCO-3、Cl-、SO2-4、NO-3、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH+4、Mn和DOC含量在不同月份间的变化主要受流量影响,Cr、Fe、Ni、Cu、Cd、Sb、Pb和TP受流量影响较小。（2） 赣江南昌段污染程度为：南支污染最重,北支次之,中支、城区中心和入城区前的污染程度相近。TP、Cr、Ni、Cu、Sb、Pb在南支显著偏高,Mn在北支显著偏高。（3）TP、Ni、Cu、Pb受南昌城区影响显著,经城区后含量增加;DOC、Cd经城区后含量减小,但流经城郊农业区后增加;HCO-3、Cl-、NO-3、SO2-4、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH+4、Cr、Fe、Mn、Sb受南昌城区影响不显著。 关键词： 赣江;南昌城区;水化学;时空变化     

长江河口九段沙上沙湿地芦苇与土壤之间营养元素的灰色关联分析

为探明生长季不同时期芦苇湿地生态系统植物与土壤之间营养元素的关系,利用灰色关联分析方法,对长江河口九段沙上沙芦苇湿地的芦苇营养元素吸收量与土壤营养元素含量之间的关联度进行了研究。结果表明：芦苇主要从0～15 cm土壤吸取N元素,从15～40 cm土壤获取P、K元素,而从40～60 cm土壤吸收N、P、K元素量都较少。芦苇-土壤之间营养元素关联度排序为：4月为N＞K＞P;5月为P＞K＞N,6～8月为K＞P＞N;9～11月为N＞K＞P;12月为P＞N＞K。同一营养元素不同时期芦苇-土壤之间关联度也存在差异,芦苇与土壤营养元素N、P、K元素关联最密切时期分别出现在9、12与6月,均与上层土壤营养元素关联最密切。9、12与6月分别为芦苇-土壤之间N、P、K元素迁移、转化与循环的活跃时期,上层土壤是其活动相对重要的场所。芦苇生长过程中吸收土壤营养元素均存在时空差异,不同时期芦苇对不同深度土壤的营养元素吸收强度也不尽相同。芦苇地下部分不同部位与土壤中营养元素种类的关联度排序相同,而芦苇地上部分的排序则不同。     

大坝拦截对河流水溶解组分化学组成的影响分析——以夏季乌江渡水库为例

以乌江渡水库为主要研究对象,揭示了大坝拦截条件下的夏季水化学特征：阴离子以HCO-3,SO2-4为主,阳离子以Ca2+,Mg2+为主,其余离子含量低于10%,说明了碳酸盐岩的风化对水体化学组成起到了主要控制作用,蒸发盐岩石的风化对水体化学组成影响较小。水库水体存在温度分层现象,形成了不同层位的水体有着不同的水化学组成,即水化学分层。水化学的分层形成了溶解组分在水库垂直深度上的规律分布,比如受藻类的影响,Si和叶绿素随深度成相反的变化特征;HCO-3受光合作用和有机质降解的影响,30 m 以上随着水深的增加而递增,30 m 以下呈现相反趋势;水库泄水方式明显改变了水化学各种参数和离子在水体中的分配。乌江水库两主要支流（息烽河和偏岩河）分别对乌江渡坝前水体中的Ca2+,SO2-4,HCO-3,Mg2+和K+,Na+,Cl-有贡献。网箱养鱼、生活污水、农业施肥、酸性矿山废水以及酸雨沉降都会对水体造成不同程度的污染。     

大坝拦截对河流水溶解组分化学组成的影响分析——以夏季乌江渡水库为例

以乌江渡水库为主要研究对象，揭示了大坝拦截条件下的夏季水化学特征：阴离子以HCO-3,SO2-4为主，阳离子以Ca2+,Mg2+为主，其余离子含量低于10%，说明了碳酸盐岩的风化对水体化学组成起到了主要控制作用，蒸发盐岩石的风化对水体化学组成影响较小。水库水体存在温度分层现象，形成了不同层位的水体有着不同的水化学组成，即水化学分层。水化学的分层形成了溶解组分在水库垂直深度上的规律分布，比如受藻类的影响，Si和叶绿素随深度成相反的变化特征；HCO-3受光合作用和有机质降解的影响，30 m 以上随着水深的增加而递增，30 m 以下呈现相反趋势；水库泄水方式明显改变了水化学各种参数和离子在水体中的分配。乌江水库两主要支流（息烽河和偏岩河）分别对乌江渡坝前水体中的Ca2+,SO2-4,HCO-3,Mg2+和K+,Na+,Cl-有贡献。网箱养鱼、生活污水、农业施肥、酸性矿山废水以及酸雨沉降都会对水体造成不同程度的污染。     

基于GIS和地统计学的淮南矿区土壤重金属含量与空间分布研究

基于70个表层土壤样品重金属实测含量,运用多元统计和地统计相结合的方法,对淮南矿区土壤重金属含量的分布特征和来源进行分析。分析结果表明,研究区土壤重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Hg的平均含量分别为0.114、72.406、26.563、29.88、25.633、0.039mg/kg,均没有超过国家土壤环境质量一级标准,其中Cd和Pb的平均含量超过了淮南市土壤背景值。各元素均有部分样品含量超过国家土壤环境质量一级标准和淮南市土壤背景值,以Cd、Hg和Pb相对较为显著,最大超标倍数分别为4.3、2.41和0.565。相关分析和因子分析结果显示,各元素超标部分的来源可分为两类,Cr、Cu和Ni为一类;Pb、Cb和Hg为一类,分析各重金属空间分布图发现,第一类元素的超标部分主要位于潘三矿和新庄孜矿区,主要原因是煤矸石山在降水作用下发生风化和淋溶,矸石内部的重金属元素淋出而进入周边土壤和水体,并发生迁移和富集,造成了严重的重金属污染;第二类元素超标部分位于新庄孜矿所在老城区,主要是由城镇内的工业生产、交通运输、农药使用和城市垃圾所导致。     

武汉市郊设施栽培土壤盐分累积特征

采用野外调查和取样分析相结合的方法,对武汉市郊部分设施蔬菜栽培地土壤盐分特征进行了研究。结果表明：（1）在研究区,轻度盐化土壤占5263%,中度盐化土壤占2105%,重度盐化土壤占526%,另有1579%的设施土壤盐分含量超过了10 g/kg,达到盐土〖JP+1〗的标准。（2）设施栽培土壤的可溶性盐含量与电导率（EC）均明显高于露天栽培菜地及植棉地土壤,且变化幅度大,平均值分别为66 g/kg〖JP〗和031 mS/cm。其中,10.5％的设施土壤表层EC值达到了作物生长障碍临界点（>06 mS/cm）。表层土壤中以NO-3和Ca2+的相对富集为主要特征。（3）盐分的运移同时存在着向下迁移和向表层聚集两种方式,且以表聚为主。除HCO-3外,其它盐分离子的含量随土层深度的增加而有所降低,其中,NO-3、Ca2+累积迁移量较大,在0~100 cm各土层内的含量都高于露天菜地和植棉地,硝酸盐的大量累积和向下迁移势必对地下水造成不利影响。（4）设施地栽培的土壤水溶性盐含量与电导率（〖WTBX〗r=0.951 2*〖KG-*3〗*）以及硝态氮含量（r=0.644 2*）分别呈极显著和显著正相关。〖     

绵阳市代表性点位土壤多环芳烃剖面分布特征

通过挑选绵阳市有代表性的点位土壤柱,应用GC MS分析土壤柱垂直剖面中多环芳烃的含量水平,得出其垂直剖面分布特征。结果表明：5~20 cm深度中的PAHs含量最高,40 cm以下则含量锐减。由于表层（0～5 cm）土壤与大气之间的土气交换频繁,PAHs含量相对较低,而5~20 cm处土壤受到表层土壤的遮盖,PAHs富集较高,含量达到整个土壤柱最高值。多环芳烃总体垂直剖面分布特征表现出随深度增加含量减少的趋势。PAHs总含量以江油市点位(33024 ng/g)最高,其次是三台县点位(29989 ng/g),最低是游仙区点位(11274 ng/g)。研究区主要污染物为Nap、Phe和Chr/y。其中不同的土质、种植物都能影响PAHs的富集和迁移速率,导致含量在不同深度上产生变化。此外,参照有关环境质量标准,发现PAHs总量上江油市点位与三台县点位属于轻微污染、游仙区点位则属于无污染。     

乌江流域石灰土中铀等元素形态与铀活性

以中国西南乌江流域石灰土为例,运用逐级提取(Sequential Extraction,SEE)技术,并结合化学成分和相关参数数据,研究了石灰土中铀(U)等元素的形态,并在此基础上探讨了石灰土中U的活动性及释放潜力,旨在增进对U等元素生物地球化学循环的了解,同时也为流域U污染防治提供科学依据。研究结果表明：①石灰土中Mn主要存在于锰(氢)氧化物中,Ca主要存在于碳酸盐和硅酸盐矿物中,P主要存在于硅酸盐矿物和有机质中,U主要赋存于硅酸盐等残留部分中,其次赋存于有机质结合部分和碳酸盐矿物中;②石灰土剖面中活动态U所占的比例为10%~30%,平均17%,说明石灰土中的部分U在酸性和氧化-还原界面等条件下具有一定的迁移活性,即在上述条件下,石灰土中的部分U可释放进入周围水体或植物中;③石灰土中U的潜在释放量为036~150 g/t,平均U潜在释放量为076 g/t,因此,在酸雨和侵蚀等作用下,石灰土U释放可显著提高乌江河水U通量。     

成都平原西部土壤汞异常来源研究

四川唐昌地区是成都平原上典型的土壤汞含量高异常区。为研究汞异常来源,在该地区开展了多剖面地气测量,工作区面积约4 km2,布置了5条测量剖面,共121个测点,点距30 m。利用地气采样器积累式收集地气样品,采样时间为45 d,通过中子活化分析技术测试了地气样品中10余种元素。地气中As、Au、Fe、La、Sm等多个元素出现规律性异常分布,反映出该地区隐伏断裂的具体位置,断裂走向为NE 40°,宽度90～120 m。用ICP MS分析断裂上方收集的地气样品,发现含有微量的汞。成都平原西部汞异常区的分布趋势与隐伏断裂走向一致,且位置重合;而来自地下深部的汞能够随地气迁移至地表;隐伏断裂为地气迁移提供了有利通道,成为地表土壤汞异常的重要来源。成都平原西部汞异常是地球自身作用造成的.     

铜绿山矿冶废弃地优势植物重金属的积累与迁移

通过野外调查和取样分析,研究了大冶铜绿山矿冶废弃地鸭跖草等5种优势植物对重金属的吸收累积与迁移特性,以期为矿区退化生态系统的植被恢复、重金属污染土壤的治理等提供依据。结果表明,鸭跖草等5种植物对重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr都有程度不等的高量积累,尤其是铜元素,其最高积累量出现在海洲香薷根部,达到844.65 mg/kg,是一般植物Cu含量（5~25 mg/kg）的33.8~1689倍;而在同样条件下,As在5种植物体内的含量为018~098 mg/kg,远远低于As在一般植物中的含量（＜10 mg/kg）,这说明这些植物对As可能具有某种规避机制。从植物对重金属的吸收、富集和转运能力综合考虑,鸭跖草等5种植物都不太可能是重金属Cu等6种重金属的超累积植物。但是,它们对重金属所表现出的耐性无疑对矿冶废弃地的植被恢复过程有重要意义。     

原煤及富碳沉积物对疏水性有机污染物吸附解吸研究进展

疏水性有机污染物（HOCs）是环境中具有较大的辛醇/水分配系数(〖WTBX〗Kow〖WTBZ〗)的一类持久性有机污染物（POPs）,吸附解吸过程是环境中HOCs迁移转化的重要途径之一。煤是近年来发现的在土壤及沉积物中非线性吸附特征的重要吸附剂之一,通过阐述原煤及富碳沉积物对HOCs吸附解吸机理,并重点分析影响原煤及富碳沉积物对HOCs吸附解吸过程的因素,包括吸附剂和吸附质本身,pH值、盐度和离子强度等环境因子,试途探究煤对HOCs吸附解吸的本质。由于煤的有机质含量、有机碳组成和空间结构等物理化学性质都明显不同于天然土壤和沉积物,因而对HOCs的吸附解吸过程也具有特殊性（如吸附过程一般为非线性,解吸过程的滞后性）。有关煤对HOCs的吸附解吸机理在微观分子角度的探讨、煤与吸附解吸过程中其他影响因子对反应体系的影响、煤对HOCs降解的环境风险评价等的研究还较少,今后需加强对这些方面的研究     

汉江上游郧县段全新世特大洪水事件光释光测年研究

通过对汉江上游的野外考察,在湖北郧县段河谷发现了含有典型的古洪水滞流沉积物的全新世风成黄土土壤剖面。对该剖面采集样品,进行了沉积学分析,并且应用光释光技术中的单片再生剂量法（SAR）测定获得其OSL年龄,结合地层对比和文化层考古学断代,确定由古洪水滞流沉积层记录的特大洪水事件发生在距今1 800～1 700 a之间,对应于我国历史上的东汉至魏晋时期（A.D. 200～300）。通过与汉江上游地区、国内和世界各地的多种指标气候变化记录的对比分析,揭示出特大洪水事件发生在东汉至南北朝时期的气候恶化期。由于气候状态不稳定,降水变率大,致使严重地干旱和特大洪水皆有发生。该成果对我们深刻理解区域水文系统对于全球变化的响应规律具有重要意义