曹妃甸老龙口现代沉积环境及重金属污染特征研究

利用测年、重金属测定、粒度测定等方法,对河北曹妃甸老龙口区域的7个柱状沉积物进行了粒度、沉积物的测年、重金属含量测定和分析,探讨潮滩重金属沉积的控制因素和迁移规律.结果显示,老龙口潮滩属于细沙和粉沙,根据同位素测年结果,L06沉积速率最大,为0.90cm/a;其余柱状样沉积速率均小于0.5cm/a,平均沉积速率为0.32cm/a,曹妃甸潮滩属于缓慢沉积;柱状样垂直方向波动剧烈,受人类活动影响明显.重金属的含量在柱样的30~40cm深度呈现向表层递增的趋势,Hg、Cr的污染比较严重、其他元素基本无污染.虽然多数重金属元素在背景值附近没有出现污染现象,生态危害性极低,但是,受Pb、Hg中度重金属生态危害的影响,该区域多种重金属生态危害指数(ERI)达158.41,表现为中等程度的生态危害性;存在一定的潜在生态风险.     

Quantity and activity of ammonia-oxidizing archaea and bacteria and their contribution to ammonia oxidation in farmland soil of Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

Ammonia oxidation, the first and rate-limiting step of nitrification, is mainly performed by ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB). However, the activities of AOA and AOB in soil and their relative contribution to ammonia oxidation are unclear, and whether there is a significant correlation between the quantity of AOA and AOB and the ammonia oxidation rate is also controversial. In this study, quantitative PCR combined with acetylene (C2H2) and 1-octyne inhibition methods were used to determine the quantity and activity of AOA and AOB in wheat, highland barley, and oilseed rape soils in Nyingchi, Lhatse, Sangzhuzi, and Sangri counties on the Qinghai-Tibet Plateau. The results showed that the quantity of AOB ((2.34 ± 0.84) ×105 - (2.65 ± 1.07) ×106 copies g-1 dry soil) was significantly higher than that of AOA ((0.20 ± 0.10) ×104 - (4.02 ± 0.39) ×104 copies g-1 dry soil) in all the soil samples. Soil pH was the key factor affecting the quantity of AOB, and the total phosphorus and ammonium nitrogen in soil were the key factors affecting the quantity of AOA. The rates of ammonia oxidation in the farmland soils of Lhatse (2.42 ± 0.73 mg kg-1 d-1) and Sangzhuzi (3.24 ± 1.15 mg kg-1 d-1) were significantly higher than those in the soils of Nyingchi (1.17 ± 0.43 mg kg-1 d-1) and Sangri counties (0.88 ± 0.57 mg kg-1 d-1). The rates of ammonia oxidation in the farmland soils of Lhatse and Sangzhuzi were dominated by AOB, while those in the farmland soils of Nyingchi and Sangri counties were dominated by AOA. For crops, the ammonia oxidation rates of wheat and oilseed rape soils in all four regions were significantly higher than those of highland barley soil, whereas the activity of AOA and AOB was not influenced by crops. The ratio of nitrogen to phosphorus was the key factor influencing AOA activity, whereas soil pH and total carbon were the main factors influencing AOB activity. Additionally, the quantities of AOA and AOB were not significantly correlated with the total ammonia oxidation rates and AOA and AOB activity. Overall, our study suggests that both AOA and AOB play important roles in ammonia oxidation in farmland soils of the Qinghai-Tibet Plateau. Moreover, it is unreliable to predict the activity of AOA and AOB and their relative contribution to ammonia oxidation directly based on their number of amoA genes, and the activity of AOA and AOB should be directly and accurately measured. These results are important for understanding ammonia nitrogen removal processes, slowing nitrate loss, and reducing the emission of the greenhouse gas nitrous oxide in the farmland ecosystem of the Qinghai-Tibet Plateau. © 2022 Science Press. All rights reserved.     

黔中九架炉、祥摆、旧司组特征及其地质意义──以乌当地区为例

在贵阳乌当断层南北两侧 ,下石炭统九架炉组、祥摆组和旧司组的分布和沉积特征存在明显的变化。九架炉组基本分布于乌当断层北西侧 ,祥摆组由北向南的沉积环境向浅海相呈有规律的变化 ,旧司组则仅在乌当断层南侧分布。这些地层的分布规律、沉积环境的变化说明了乌当断层为黔中隆起南侧边缘断层 ,且该断层自早古生代形成后 ,为一多期次活动断层。     

复杂河网平原地区的防洪调度决策——基于洪水灾害时空模拟的西洞庭湖冲柳地区案例研究

长江中下游大部分复杂河网平原地区的防洪调度决策由于缺乏全面准确的灾害预测手段而一直处于过度依赖经验调度的局面。这类调度手段适应性和操作性较强,但缺乏准确性和时效性,特别是存在着资源的极大浪费和极端条件下的洪水溢出情况。提出了从洪灾风险出发,通过运用ERDAS,Damage Calculator等模型相关模块,在GIS环境下对复杂河网平原地区进行洪水灾害的时间和空间动态模拟,预测和分析区域内各种条件下的洪灾风险时空分布,在此基础上计算洪水优化调度分洪序列,并最终制定针对性的防洪调度决策。研究结果表明,以洪水灾害风险为依据,在对区域洪水进行时空动态模拟基础上形成的防洪调度方法能够更有针对性地解决或缓解复杂河网平原地区特大洪水时期的分洪限洪问题,降低洪灾损失。     

中国洪水灾害风险区划及其成因分析

洪水灾害风险区划是洪水风险管理的基本依据.长期以来,受数据收集以及分辨率的影响,中国一直缺乏可以指导相关部门进行洪水风险控制及洪水保险的洪灾风险区划.本文利用地理信息系统软件的空间分析模块,基于高分辨率（90m）的全国降雨、地形坡度、河流湖泊缓冲区、人均GDP、人口密度、道路密度和耕地密度等影响水灾发生的风险因子图,采用水灾成因分析法和经验系数法,得到洪水的潜在危险区和经济易损区,进而得到中国洪水灾害风险区划.在此基础上,采用逐步回归法,逐步剔除各影响因子后,对引发洪灾的主要外在驱动力进行了分析.     

一组中温厌氧消化菌群高温启动过程中的菌群多样性变化研究

该研究利用37℃培养的中温厌氧消化菌群为菌源,直接提温至50℃驯化培养,获得连续处理高浓度糖蜜废水的厌氧消化产甲烷菌群,并考察高温驯化过程中菌群结构及多样性的变化特征.结果表明,中温厌氧消化菌群直接转入高温培养后,在高浓度有机废水连续进料的条件下,厌氧消化过程能够快速启动生成甲烷,并在22 d后形成稳定的高温厌氧消化产甲烷菌群,平均甲烷生成效率为162.3 m L CH_4/g COD.乙酸和丙酸是厌氧发酵液内的2类主要有机酸,产气稳定期间的质量浓度分别为25.3和145.3 mg·L~(-1).转入高温培养后,菌群结构产生巨大变化,细菌变异程度强于古菌,并逐渐稳定成为以代谢糖、多种有机酸的细菌和产甲烷古菌为主要优势菌群的高温厌氧消化菌群.克隆结果显示细菌菌群以Thermacetogenium和Acetomicrobium faecal为主要优势菌群,分别占细菌克隆文库的33.44%和20.99%;古菌菌群以Methanosaeta和Methanoculleus为主要优势菌群,占古菌克隆文库的56.40%和39.75%.转入高温培养后,产甲烷古菌的总生物量下降,含量约为7.6×106拷贝/g活性污泥.研究结果对阐明温度选择压力对厌氧消化菌群结构与功能影响,改进高温厌氧消化菌群富集方法具有重要意义.     

由震洪相关回顾性预测1870年长江特大洪水

１８７０ 年长江特大洪水是多因叠加和强化的结果, 因之要预测它也要从各方面去研究。如特大洪水前的先行降雨和洪水所反映的大气环流状况及太阳活动情况等。本文把１９３１ 年、１９５４年、１９９１ 年长江大洪水前一年内缅甸北部有７ 级以上大震及１９９８ 年长江大洪前一年内缅北有６级左右震群集中活动的相关指标移用于１８７０ 年长江特大洪水前, 发现其前一年, 即１８６９ 年缅北亦有７ 级以上大震发生。震洪相关的物理机制是与地震活动有关的地下放气使孟加拉湾向长江流域输送的水气更多,如遇北方冷气团南下则降大雨致洪。另外,１８７０ 年长江洪水之所以比１９３１ 年、１９５４ 年、１９９１ 年和１９９８ 年长江洪水还大, 我们认为１８７０ 年４ 月１１ 日在长江上游山区有７ 级以上大震发生, 且震前有大雪发生, 是叠加在前述致洪因素上的另一因素。     

中国第四纪黄土古环境研究若干进展

随着技术进步和多方位研究进展,第四纪古环境研究向着多元古环境替代指标、高分辨率古气候研究、气候变化的多种驱动因素等方面发展。文章总结了中国黄土古环境研究中的主要替代性指标,包括黄土磁化率、黄土粒度、植物硅酸体、孢粉组合、蜗牛化石、碳氧同位素和^10Be、黄土与古土壤。概述了当前对黄土—古土壤的时间标尺、末次冰期的短尺度气候事件以及东亚古季风变化机制的认识。     

祁连—柴达木盆地北缘地区石炭系泥岩沉积地球化学特征

详细研究了祁连—柴达木盆地北缘地区石炭系泥岩的微量元素和稀土元素地球化学特征。各微量元素在各剖面及不同层位变化相当复杂 ,但仍有一定规律 ,这种变化与其物源供应和沉积成岩环境有关。各样品稀土总量变化较大 ,以甘肃永昌煤山子剖面总量最高 ;各泥岩样品轻稀土富集 ,Eu负异常 ,δEu介于 0 .4 4～0 .90之间。微量、稀土元素组合及比值的变化 ,显示物源区母岩为花岗岩和玄武岩的混合 ,稀土分布模式显示源岩为粘土岩、花岗岩和中性岩的混合 ,两者示物源一致。元素的丰度及其比值 ,反映当时水介质环境大部分为海相 ,亦有部分为陆相 ,与其它相标志所表征的结果是一致的。     

利用Rb/Sr值、有机碳氮同位素及14C重建贵州喀斯特地区古环境变化

本文利用碳酸盐岩风化剖面土壤中Rb/Sr值、有机碳氮的稳定同位素值(δ~(13)C_(org)和δ~(15)N_(org))并结合~(14)C定年结果,讨论了贵州黔西南喀斯特地区晚更新世以来的植被和气候变化情况。结果表明:(1)晚更新世以来,研究区气候在千年尺度上经历了多个冷热、干湿循环过程,植被以C4植物为主;(2)研究区在14 750 a BP时期可能发生过较为极端的气候事件;(3)Rb/Sr值和δ~(13)C_(org)值可以用来指示古环境变化情况,高Rb/Sr值和高δ~(13)C_(org)值指示湿热气候,低Rb/Sr值和低δ~(13)C_(org)值指示干冷气候。