红果树景区洞穴空气负离子的时空分布与来源

为了研究洞穴空气负离子的时空变化规律及来源,作者于2017年8月-2018年7月每月中旬对贵州红果树景区天缘洞、天门洞、天星洞、水帘洞中的47个测点进行定点空气环境监测。监测结果表明:(1)4处洞穴NAIs较为富集(月平均4 194～5 762 ions/cm³),并且4-9月较高,10月-次年2月较低,其月变化与正离子、PM_2.5、洞穴温度、地表平均温度、地表平均降雨量及洞内外温度差值相关,该文认为洞穴NAIs月变化与洞穴通风条件或降雨量变化导致的氡浓度变化有关。(2)空间上NAIs容易富集于与洞外空气交换较少的洞段、地势低洼处以及瀑布附近。(3)NAIs与空气中的PM_2.5及水雾相互作用并发生共沉淀。(4)洞穴NAIs可能主要来源于氡等放射性核素衰变引发的空气分子电离作用,跌水产生的Lenard效应也是NAIs的另一来源,但影响范围仅局限于瀑布气流影响区附近,这一区域正离子显著减少。该研究揭示了洞穴NAIs的来源及影响因素,其成果也对空气污染物防治以及洞穴康养项目开发有一定的参考意义。     

带压开采陷落柱突水影响因素数值模拟

为研究承压水压与煤层陷落柱位置这两种因素对陷落柱突水的影响,在分析固流耦合数学模型的基础上,利用数值模拟软件FLAC3D,以双柳矿地质条件为背景,分别对3 MPa和5 MPa承压水压下开采上、下两组煤4种情况进行模拟,分析陷落柱及其周边围岩的渗流-塑性破坏耦合场、应力场和位移场的变化.结果表明:随着工作面推进至接近陷落柱,工作面前方集中应力场与柱体周边应力场发生耦合,并出现应力集中,当水压为5 MPa开采上组煤时应力集中系数最大,最容易形成突水危险区域;当上组煤工作面距离陷落柱为30 m时,陷落柱渗流场与集中应力场开始连通,在开采下组煤时这一距离比上组煤扩大15 ～ 20 m;煤层底板随工作面推进发生压缩-膨胀周期变化,引起拉伸、剪切破坏.     

岩溶塌陷倾向性等级的KPCA-SVM预测模型

为了快速、有效地预测岩溶塌陷倾向性等级,在统计分析大量观测实例的基础上,选取岩性系数、岩体结构系数、地下水系数、覆盖层系数、地形地貌系数和环境条件系数作为特征指标。利用核主成分分析(KPCA)方法在高维空间提取岩溶塌陷影响因子的主成分,将获取的主成分作为支持向量机(SVM)的特征向量,建立基于KPCA的岩溶塌陷倾向性等级的SVM预测模型。将12组观测数据作为学习样本对模型进行训练。采用回代估计法进行回检,误判率为0。利用训练好的模型对2组待判样本进行预测。结果表明:经KPCA后指标个数减少,相关性降低,SVM运算的复杂度降低。用该模型所得预测结果的准确率为100%。     

滇中高原岩溶区典型植物旱雨季水分来源的差异特征

植被恢复是岩溶石漠化生态治理的主要环节,开展植物水分来源辨析和利用策略研究,对植被恢复和保护具有重要的理论和实践指导意义.以滇中高原岩溶区石林县作为研究区域,选取成龄滇青冈、栓皮栎和云南松3种典型地区优势植物作为研究对象,利用氢氧稳定同位素技术和IsoSource模型对3种植物的水分来源进行定性和定量分析.结果显示：(1)所有土壤水、植物木质部水和湖水的氢氧同位素均分布于地区大气降水线[LMWL:δD=8.02δ¹⁸O+8.58(R2=0.98)]附近,表明大气降水是当地各水体的主要补给水源.(2)土壤水δ¹⁸O在季节上呈现雨季贫化、旱季富集的规律,在垂直方向上土壤水δ¹⁸O表现为雨季0-10 cm贫化,20-50 cm富集,而旱季土壤水δ¹⁸O则0-10 cm富集,20-50 cm贫化.(3)滇青冈、栓皮栎和云南松的δ¹⁸O存在差异,同时同一植物不同生境δ¹⁸O也存在明显不同,3种植物δ¹⁸O随季节变化都呈现出雨季贫化、旱季富集的现...     

广西典型岩溶水系统环境中222Rn的分布及指示意义

放射性同位素氡222是来源于地层中铀衰变生成的惰性元素.由于其半衰期只有3.82d,且其活度在地下水和地表水中差异显著,近年来氡在水文学中的应用日渐兴起.但²²²Rn在岩溶环境中的分布和行为特征少有研究.以广西三个典型岩溶水系统为例,研究²²²Rn在包气带、非饱和带和饱水带中的浓度分布和指示意义.发现²²²Rn在上部包气带中的活度不足500Bq/m³,但在非饱和带中有局部异常高区,与局部小地质构造的分布有关.在饱水带中,地下水的滞留时间、不同地下水组分的混合和氡运移的距离等是导致²²²Rn活度差异的原因.管道介质的²²²Rn活度比裂隙介质的高;含水介质土壤覆盖层大的比土壤浅薄的普遍高.在大型岩溶水系统的排泄区,地下水补给河流,河流也可能短暂反补地下水,由于地下水和河流²²²Rn的差异显著,²²²Rn可能成为地下水-地表水相互作用研究的理想示踪剂.     

重庆市芙蓉洞空气环境变化特征与影响因素分析

为探索岩溶洞穴环境变化特征以及洞穴pCO_2与洞穴内外环境的关系,选取重庆市芙蓉洞2012～2016年洞穴内、外环境监测数据进行分析。结果显示:(1)位于洞穴深部的"辉煌大厅"的气温稳定在16.4±0.4℃,而距离洞口约150 m处"莲花观音"受"通风效应"影响,月均温变化幅度约为5℃,其年均温为19.1±1.0℃;(2)"辉煌大厅"的相对湿度常年保持在95%～100%,"莲花观音"的相对湿度平均值为94%,呈现"夏季低,冬季高"的特征,与洞穴外部大气相对湿度季节变化特征相似;(3)芙蓉洞内pCO_2呈现"秋季最高,冬季最低"的季节变化特征,其最大值常出现在10～11月,比土壤pCO_2最大值出现滞后1～2个月,大气降水量和上覆基岩厚度是影响洞穴pCO_2滞后于土壤pCO_2的主要因素;(4)上覆土壤pCO_2、洞穴温度和相对湿度对洞穴不同区域pCO_2的影响存在差异,其原因是由于洞穴空间形态、结构以及游客活动强度具有空间差异性。因此,在洞穴监测和探讨洞穴pCO_2的主要影响因素的过程中,需要重视洞穴各区域空间结构的影响。     

西南岩溶石山地区岩溶水资源合理开发利用模式

针对湘西洛塔岩溶区特殊的地质环境所造成的干旱缺水、水土流失、生态环境恶化等问题的特点,在调查、分析洛塔自然条件与水土资源、生态环境基本条件的基础上,实施了13处岩溶水资源开发利用示范工程。通过系统总结洛塔地区岩溶水资源合理开发利用技术与方法及岩溶水资源开发利用成功经验,提出了以岩溶水小流域为单元对岩溶水资源进行综合开发利用的5种模式：①地下河堵洞引水开发利用模式;②地下河出口及岩溶大泉引水开发利用模式;③凿引水隧洞拦截地下河开发利用模式;④地表地下联合水库开发利用模式;⑤表层岩溶泉开发利用模式。通过对失败工程的案例分析,认为在岩溶水资源开发利用过程中,应查清工程的岩溶发育规律及工程地质条件,分析经济技术支持的可行性,然后采取相适应的开采方式与方法。岩溶水资源进行综合开发利用的5种模式的提出,为在湘西实施“水源〖DK1〗·土地〖DK1〗·生态”持续发展战略,发展生态经济,实现脱贫致富,促进社会经济、生态环境良性循环,提供了切实可行的实用技术与方法借鉴。     

广西地区地震次生地质灾害类型及分布特征

广西地处东南沿海地震带西段和右江地震带,地震次生地质灾害比较严重,主要为崩塌,其次为岩溶塌陷和地裂缝,滑坡、泥石流和堰塞湖等灾害较为少见。广西地区特殊的地质地貌条件造就了其独具特色的地震次生地质灾害,主要表现为:灾害类型多样,但单次地震造成的灾害类型相对单一;灾害的地区差异性显著;岩溶区地震具有"小震级、高烈度"的特点,极易小震致灾、甚至小震大灾。     

贵州遵义高坪水源地岩溶地下水重金属污染健康风险初步评价

健康风险评价是定量描述污染物对人体健康产生危害的重要方法. 对贵州省遵义市高坪水源地岩溶地下水21个采样点中Cd,Cr,Pb和Cu的含量进行了调查研究,并应用目前美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对该地岩溶地下水中重金属所引起的健康风险做出初步评价. 结果表明:研究区内丰水期健康危害的个人致癌风险最大值为3.52×10-5 a-1,没有超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5.00×10-5 a-1);枯水期各采样点的个人致癌风险值为10-8～10-7 a-1,远低于ICRP推荐的最大可接受水平. 丰水期的健康风险明显大于枯水期,重金属Cr是产生风险的主要污染物.      

贵州普定后寨河流域岩溶生态脆弱性的模糊综合评价

本文介绍了基于模糊数学理论的岩溶生态脆弱性评价方法,选取了平均坡度、森林覆盖率、石山裸露、耕地面积、水土流失、人口密度、．人均耕地、人均粮食、人均收入9个主要因素作为评价因素,并以贵州省普定县后寨河流域为例进行了具体计算与分析。评判结果表明：该研究区生态脆弱形势较为严重,在13个典型喀斯特村中有7个属于强度脆弱或极强度脆弱区,2个属于中度脆弱,属于轻度脆弱的有4个,因而需大力加强生态环境保护和重建工作。