黄土塬——千沟万壑之中的平坦之地

黄土塬是过去260万年由西北风携带的沙尘在古盆地或古湖盆上堆积而成的平坦土地,而现今新华字典对"塬"字的解译是有误的,需要更正。整个黄土高原地区,黄土塬的面积约为6.5万平方公里,占黄土高原总面积的10%左右,根据其面积大小和破碎程度,可分为大塬、台塬、墚塬和残塬四种不同类型。黄土塬是黄土高原最为宝贵的宜耕、宜农、宜居的土地资源,有比墚峁区更为优越的生产和生活条件。当前,黄土塬面临的最大问题是沟道侵蚀剧烈导致塬面破碎化和分解问题。以董志塬为例,由于自然因素和人类活动影响,过去1300多年间,董志塬被蚕食面积达90多万亩,年平均蚕食约690亩;洛川老县城也因沟道溯源侵蚀而在1768年搬迁到现今的位置。建国以来,国内从事水土保持工作的专家、学者和政府工作人员为黄土塬区的水土保持工作做出了巨大的贡献和努力。当前,甘肃庆阳的"固沟保塬"工作已走在黄土高原前列,并出台了《董志塬区"固沟保塬"综合治理规划》。近年来,中国科学院地球环境研究所研究人员高度重视"固沟保塬"工作,已在董志塬、洛川塬潜心开展研究,旨在为黄土塬的保护和长治久安做出贡献。     

西安冬季非灰霾天与灰霾天PM2.5中水溶性有机氮污染特征比较

2012年12月4~13日在西安市运用大流量大气采样器进行每小时1次PM2.5样品采集,对其进行有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性总氮(WSTN)、水溶性有机氮(WSON)以及无机离子分析,探讨其浓度、组成、时间变化特征和来源.结果表明,采样期间西安PM2.5中WSON小时平均浓度为(12±9.4)μg·m-3,最高达31μg·m-3,平均占水溶性总氮(WSTN)的47%±9.8%,而无机氮NH+4-N和NO-3-N则平均分别占WSTN的29%±8.5%和23%±8.1%.WSON∶WSOC(N∶C)质量比值范围为0.04~0.65,平均为0.31±0.13.在非灰霾天(能见度>10 km)、轻霾天(5 km<能见度<10 km)和重霾天(能见度<5 km),WSON分别为(1.6±0.9)、(6.5±3.9)和(23±4.7)μg·m-3.WSOC/OC质量比值在整个观测期间无明显变化,但是WSON/WSOC(N∶C)质量比值从非灰霾天、轻霾天到重霾天呈逐步增大趋势,其均值分别为0.2±0.1、0.3±0.1和0.4±0.1,与颗粒物碱度减弱酸度增强相一致.此外,整个采样期间WSON与NH+4、SO2-4和NO-3呈强线性相关(R2>0.80),阴阳离子当量平衡进一步显示:WSON与颗粒物中和度呈负相关(R2=0.53).研究结果表明,大气中有机胺等气态水溶性含氮有机物可通过酸碱中和与颗粒相酸性物质反应,由气相转移到颗粒相,并且重霾天低温、高湿和静风的气象条件有利于这种酸碱中和导致的气固相转化,促使更多的WSON生成.     

马兰黄土中Laschamp地磁漂移的10^Be记录与古地磁测试结果的初步对比

Laschamp地磁场漂移事件发生的确切年代(~42kaBP)已通过相对独立的同位素定年手段确定,并被证实具有全球性特征.但这一事件在我国马兰黄土地层中的记录存在着明显的空间差异.本文初步对比了最近发表的黄土高原洛川剖面mBe4L录的Laschamp漂移信息和前人根据该44面古地磁参数异常结合Heinrich冷事件所确...     

广州大学城大气PM_(2.5)质量浓度与影响因素

选择广州大学城代表性学生宿舍、教室、食堂等多个室内采样点及几个室外采样点,准确测定各采样点大气中PM2.5的质量浓度,分析各室内和室外采样点大气中PM2.5污染程度及分布特征;根据同步记录的气象数据,分析评价气象因子对大气PM2.5质量浓度的影响。     

青海湖流域表层土壤环境背景值及其影响因素

为了评价青海湖流域土壤的环境背景值,2008~2009 年分别采集流域表层土壤样品共 273 个,采用X 荧光光谱仪分析了29 种元素（Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、P、Ti、V、Cr、 Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Pb、La、Ce、Nd 和 Th）的含量, 根据ArcGis 地统计工具ESDA 模块,确定了表层土壤背景值及其范围。结果表明：总体上青海 湖流域表层土壤各元素含量偏低,但Ca 元素含量明显偏高,Zn 元素含量明显偏低;流域风化程 度是初等风化脱Ca、Na 阶段向中等风化脱K 阶段转变,风化环境处于冷干向暖湿转变,风化的 主控因素是母岩和温度;大多数元素含量的变化都与沉积物中粘土（<4 μm）含量的变化呈一致 性,而与砂（>63 μm）的含量变化呈反相关关系,这些元素多赋存在细颗粒物中,少部分元素容 易赋存于粗颗粒中;常量元素的活动性的顺序为：K₂O ＞ CaO ＞ SiO₂ ＞ MgO ＞ Na₂O ＞ Al₂O₃ ＞ TiO₂ ＞ P₂O₅ ＞ Fe₂O₃ ＞ MnO;微量元素的活动性的顺序为：Ni ＞ V ＞ Pb ＞ Ba ＞ Sr ＞ Zr ＞ Ce ＞ Rb ＞ Co ＞ Zn ＞ La ＞ Y ＞ Nd ＞ Cu ＞ Th ＞ Nb。     

我国季风区5 ka BP气候事件

5.0 ka BP前后全球普遍经历了一次快速的降温事件,对世界范围内很多地区的环境产生了显著影响。本文利用公开发表的有高精度年代控制的、高分辨率石笋和湖沼沉积记录,系统回顾了5 ka BP气候事件在我国不同地区的降雨表现。这次气候事件在我国季风区不同区域都有记录,其中在季风区北方和青藏高原地区记录的最为清楚,体现为显著的干旱。事件起始于5.6—5.5 ka BP,在5.0 ka BP左右达到峰值,其后快速回升。5 ka BP气候事件对我国新石器文化的发展产生了重要影响。太阳辐射减少导致的赤道辐合带南移和大西洋经向翻转环流减弱导致的亚洲夏季风减弱可能驱动了此次气候事件。然而,不同地区、特别是南方地区的不同记录在此次事件的表现形式和开始时间有所差异。云南和湖北的泥炭记录显示此次事件为突变事件,发生于4.7—4.9 ka BP,不同于其他地质记录的渐变状态。未来还需加强在南方地区,特别是华东地区重建涵盖5 ka BP气候事件的有绝对定年的高分辨率可靠降雨记录。进一步厘清这些记录的差异是由于不同气候代用指标和记录分辨率的不同以及测年误差导致的,还是对气候事件的响应存在着区域差异。     

巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量与水分来源探讨

为了查明巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量、水分来源等问题,于2009年5月大沙山区进行了15个5 m深钻孔的采样研究。结果表明,巴丹吉林沙漠高大沙山区干沙层分布深度比降水较多地区干沙层分布深度大,湿沙层含水量比降水多的地区低,指示该区的湿沙层含水量一般小于2%是当地气候条件下的正常现象。该区沙层水分主要以薄膜水的形式存在,并具有向下运移的特点,表明完全有可能成为湖水和地下水的来源之一。高大沙山区沙层含水量空间差异明显,洼地含水量最高与平地含水量较高,是大气降水向地下入渗的渠道。高大沙山区厚度小的干沙层的存在表明该区沙层水分受蒸发作用影响深度小,这能够有力促进大气降水通过入渗转化为地下水,这是在极端干旱气候条件下大气降水有可能入渗到达地下水位并成为湖水来源的主要原因。该区水分具有正平衡的显示,这是沙层水分入渗快和受蒸发作用影响深度小造成的,属于沙层水理性质决定的水分正平衡。     

沉积物中X射线衍射物相定量分析中的两种方法对比研究

沉积物中X射线衍射(XRD)物相定量方法的选择和如何提高定量分析的精度一直是地学XRD定量研究的难点问题。本文针对沉积物中常见矿物组合特征,设计了一系列条件实验,比较了MacDiff的面积积分法(PAI法)和Highscore的强度参比法(RIR法)定量分析方法的优缺点。结果表明两种方法计算结果基本一致,但也各有优缺点。其中RIR法对衍射峰矮而宽的矿物定量更准确,PAI法则更适用于衍射峰尖锐的矿物以及含四种以上矿物、衍射峰重叠的样品,MacDiff的PAI方法分析过程不需要其他参数,误差较少,重现性好,而且全谱拟合还能部分消除择优取向的影响,可为沉积物XRD矿物相定量分析提供可靠数据。     

树轮稳定氧同位素重建东大山过去205年来水汽压变化

对采自河西走廊东大山的青海云杉（Picea crassifolia）树轮样本提取纤维素并测定其稳定氧同位素比率（δ¹⁸O）,建立过去205年来树轮δ¹⁸O年表序列。与观测数据相关分析发现树轮δ¹⁸O年表与周边7—8月平均水汽压具有显著的负相关关系（r=?0.643,n=59,p＜0.001）,因此重建了河西走廊东大山周边过去205年的7—8月平均水汽压变化序列,重建方程方差解释量达41.4%,分段检验表明水汽压重建结果稳定可靠。在重建的205年中,水汽压力偏大阶段有6个,偏低阶段有7个。该重建序列与周边地区的水文气候重建的干湿阶段变化及西北地区极端干旱历史事件具有一定的同步性,并可代表大区域范围水汽压变化,进一步证明了本文重建序列的准确性。空间相关分析结果暗示研究区7—8月水汽主要受亚洲季风影响,同时伴有少量西风水汽传输。     

华北农村大气PM_(2.5)中水溶性物质化学组成、吸湿性能及光学特征

2013年6月10—25日在河北保定市固城镇运用大流量采样器进行每3小时1次PM_(2.5)样品采集,对其进行有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性有机氮(WSON)、水溶性总氮(WSTN)、吸湿增长因子、吸光度以及无机离子分析,探讨其浓度、组成、吸湿性能与吸光性的变化特征。结果表明:采样期间固城镇PM_(2.5)中WSON平均浓度为5.0±4.0μg?m~(-3),最高浓度达15μg?m~(-3);污染期WSON为6.9±3.9μg?m~(-3),是清洁期的四倍。整个采样期间WSON与、和呈强线性相关(R~20.89),污染天阳阴离子当量比值F=1.01,清洁天F=1.45,表明污染期颗粒物酸性增强有利于气态有机胺等WSON通过酸碱中和转移到颗粒相。不同相对湿度下水溶性组分的吸湿增长因子(Gf)测量结果显示:[WSOC+WSON]/离子的比值越大,吸湿增长因子越小,表明与无机离子相比,水溶性有机物吸湿性能较低。固城夏季大气PM_(2.5)中WSOC在365 nm波长下质量吸收效率(MAE)均值为0.52 m~2?g~(-1),表明WSOC对PM_(2.5)整体消光效应具有重要贡献。