华北农牧交错带气候生产力时空变化特征——以大同市为例

以华北农牧交错带为切入点,选取晋北长城沿线大同市8个气象站点,利用线性趋势分析、5年滑动、M-K检验以及Thormthwaite模型,分析了近38年来大同市气候变化及其气候生产力的演变特征.结果表明:①近38年大同市气温呈现显著增加趋势,且在1994年发生突变.②降水量呈现不显著的减少趋势.③气候生产力呈现缓慢增加趋势,出现南部高于北部,东西方向上呈现由中心向四周递增.④暖湿气候的气候生产力呈现正距平,最适合作物生长;冷干气候的气候生产力呈现负距平,最不适合作物生长.现阶段气候暖干化趋势显著,因此研究气候变化对气候生产力有重要意义.     

高寒干旱区地表水与地下水水化学特征及转换关系：以大通河流域为例

全球气候变暖和区域极端气候会导致高寒干旱山区平原降雨失衡、冰川融化和冻土退化,进而改变区域水文循环.其中,地表水与地下水转化关系是高寒干旱区水文循环气候响应的重要科学问题之一.以祁连山南麓大通河流域为研究区,基于119组基本水化学参数和38组氘氧同位素数据,利用多元统计分析和同位素技术,研究了流域地表水与地下水的水化学特征及其相互转化过程.结果表明,流域地表水以HCO₃-Mg·Ca型水为主,受控于岩石风化作用;地下水以HCO₃-Mg·Ca型和Cl·SO₄-Na型水为主,受岩石风化作用和蒸发浓缩共同控制.上游地下水存在少量钙、镁长石的溶解,中游地下水化学组分主要为碳酸盐岩的风化溶解,下游地下水中各离子组分蒸发富集使地下水溶解性总固体升高.风化溶滤、人为活动、原生沉积环境、阳离子交替吸附及其他因素对研究区地表水和地下水化学组分的贡献率依次为39.1%、 15.0%、 12.6%、 13.8%和19.5%.δD和δ¹⁸O同位素测试结果表明,沿地下水流向大通河河水氘氧同位素含量呈富集到贫化的变化趋势,大通河...     

一个特殊的地震空区

1999 11 0 1,山西省大同市发生了M5 6地震 ,此前 10个月在其震源附近曾发生一群震源定位结果较好的小震。从小震在三维空间的分布情况看 ,在垂直剖面上存在一个NWW向的特殊空区 ,且似乎存在围空地震按顺时针方向旋转发生的现象。采用层状介质点源位错模型 ,由理论地震图拟合观测的垂直向记录 P、 S最大振幅的比值反演小地震震源机制的方法 ,使用大同地震台网和其他地震台网部分台站的记录资料 ,求得小地震的震源机制解。这些震源机制解在 4个象限中呈现出了不同的性质 ,且每两个相对象限中震源机制解的性质相近。5 .6级地震发生在该空区的边缘 ,而余震序列将其填充 ,余震区的长轴方向和空区方向相同。     

基于NDVI的大同煤田植被覆盖度动态变化研究

利用大同煤田地区1987年9月10日、2000年9月2日和2010年9月6日的TM遥感影像数据,采用基于NDVI的像元二分模型法反演了植被覆盖度,获取了该地区3个时期的植被覆盖度等级图,定量分析了该地区在大规模煤炭开采影响下的植被覆盖度的动态变化情况.研究结果表明1987年～2010年近24年以来,大同煤田地区植被覆盖度呈较明显的下降趋势,植被退化较严重.     

改进的层次分析法在大同矿区环境污染治理中的应用

基于改进的层次分析法,在系统分析影响大同矿区环境污染治理的环境因素的基础上,构造环境污染治理层次结构模型。基于该数学模型,确定了矿区环境污染因素指标权重值,得出方案层中指标的总体排序结果,反映了大同矿区的环境污染治理状况。     

大同市大气颗粒物浓度与水溶性离子季度分布特征

为研究大同市大气颗粒物质量浓度与水溶性离子组成特征,于2013年2、7、9、12月,分别对大同市及其对照点庞泉沟国家大气背景点进行了PM2.5及PM10的采样,通过超声萃取-IC法测定了样品中的9种水溶性离子,结果表明,大同市大气颗粒物污染1、4季度重于2、3季度,PM2.5季度均值全年均未超标,PM10仅第1季度超标1.4倍,污染状况总体良好,PM2.5与PM10相关系数R为0.75,说明大同市颗粒物污染有较为相近的来源,且不同季节均以粗颗粒物为主;大同市PM2.5中水溶性离子浓度分布为SO2-4、NO-3、NH+4Cl-、Ca2+K+、Na+F-、Mg2+,PM10中Ca2+浓度仅次于SO2-4、NO-3,控制扬尘将有效降低PM10的浓度;PM2.5及PM10中的9种水溶性离子在不同季度的浓度与颗粒物浓度分布规律类似,1、4季度较高,2、3季度较低;由阴阳离子平衡计算结果可知,相关性方程的斜率K为1.045,表明大同市大气颗粒物中阳离子相对亏损,大气细粒子组分偏酸性。NO-3与SO2-4浓度比值均小于1,大同市以硫酸型污染为主,大气中的SO2-4主要来源于人类活动排放。     

基于GIS的淮南煤矿废弃地土壤重金属污染生态风险评价

为了解淮南大通煤矿重金属污染特征及其生态风险,以该废弃地土壤为研究对象,通过测定土壤重金属元素质量比,评价其潜在生态风险,结合CIS技术分析其空间变化趋势.结果表明:1)淮南大通煤矿废弃地土壤重金属汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、铜(Cu)超出土壤背景值1.99 ～ 27.2倍,其中以Hg和Cd污染最为严重.2)大通煤矿废弃地地表土Hg的单因子风险等级均在强以上,Cd的风险等级为极强和很强,其面积比例为98.79％、1.21％.底层土Hg的单因子风险等级以极强和很强为主,占区域面积比例分别为60.33％、21.86％,Cd的风险等级均为极强.Hg和Cd是煤矿废弃地最主要的综合生态风险贡献因子,主要风险区为煤矸石堆斜坡、塌陷区、化工厂滤池等地;Cr、Pb和Cu单因子风险均为轻微等级.3)大通煤矿废弃地地表土和底层土综合生态风险均为很强和强两个等级,表层土面积比例分别为88.05％和11.95％,底层土面积比例分别为97.81％和2.19％;底层土的风险指数值更大,表层土以原化工厂与煤矸石堆斜坡为中心高值区,底层土的高值中心位于煤矿塌陷区.     

大通湖表层水体中抗生素赋存特征与风险

为了评价大通湖表层水体中典型抗生素的赋存特征及生态风险等级,采用超高效液相色谱-串联质谱仪（UPLC-MS/MS）检测了4类12种（磺胺类,磺胺增效剂,喹诺酮类和四环素）抗生素的浓度水平.结果表明：除氧氟沙星外,其余11种抗生素均有检出,其总浓度为0.19~261.89ng/L;磺胺嘧啶的平均浓度最高（37.41ng/L）,其次为磺胺甲恶唑（12.34ng/L）>沙拉沙星（8.55ng/L）>恩诺沙星（8.04ng/L）>甲氧苄啶（7.56ng/L）>金霉素（3.92ng/L）,并且磺胺嘧啶、四环素、沙拉沙星、金霉素、磺胺甲恶唑和甲氧苄氨嘧啶的检出率均超出50%,处于较高水平.与部分河流、湖泊相比,大通湖抗生素的浓度除磺胺嘧啶和恩诺沙星外,基本处于较普通水平;在空间分布上表现为明显的差异性.环境和健康风险评价结果表明：磺胺甲恶唑、沙拉沙星和环丙沙星为大通湖主要的风险因子,RQ>1,对洞庭湖有较高的潜在风险;点位S2、S3、S6对大通湖周围环境具有较高的累积风险,主要的贡献因子分别为恩诺沙星和沙拉沙星、磺胺甲恶唑和环丙沙星;11种抗生素通过饮水途径对成人和儿童的健康风险指数R_QH处于8.74×10^-8~9.17×10^-3之间,且通过饮水途径摄入抗生素对儿童的健康风险高于成人.     

大同市二氧化硫污染特征与环境容量核定研究

大同市是以煤炭资源的开采、加工和利用为主的资源型城市,再加之不利的地形和气象条件,形成比较严重的结构型大气污染,特别是市区SO2污染十分突出。针对大同市大气SO2污染的特殊性,采用修正的高斯模型,分别计算该市SO2总量控制区的现状和规划环境容量。结果表明,该市总量控制区SO2环境容量不及该目标区域现状(2000年)排放量的一半,而规划环境容量则是现状环境容量的约1.5倍。因此,大同市的SO2污染防治应采取源排放削减,特别是经济结构调整与生产力优化布局相结合的模式。     

大同盆地高砷地下水中可培养耐砷微生物的群落结构

大同盆地是典型的高砷地下水分布区。利用从地方性砷中毒严重病区山阴县采集的高砷地下水样品,用稀释培养法实验研究了外加砷源对地下水中微生物数量的影响;同时基于生物学可培养法和16SrDNA序列比对法,选取代表性高砷水样,研究了耐砷菌的种群特征。结果表明,外加砷源对地下水中微生物数量影响显著,高浓度砷会抑制大部分微生物生长,使微生物数量减少;低浓度砷对微生物生长具有一定促进作用。通过多次分离、纯化从3个不同砷含量地下水样中分离到多株砷抗性菌,经鉴定属于主要为Bacillus、Pseudomonas、Paenibacillus、Aeromonas、Enterobacter5个属。从RDP(RibosomalDatabaseProject)分析显示3个水样可培养微生物组成不同,都有生存能力强能够耐低浓度NaAsO2的Bacillales,优势耐砷菌是γ-proteobacteria,其中Enterbacter具有耐高浓度NaAsO2的能力。