粤北某离子吸附型稀土矿山土壤和地表水重金属分布及风险评价

对粤北某离子吸附型稀土矿24个土壤样品中的As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和Hg,以及15个地表水样品中的As、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb和Zn进行了检测,并以多元统计分析与土壤潜在生态风险指数法、地表水健康风险评价模型相结合的方式,研究了重金属的分布特征及风险水平。结果表明:在土壤中,Mn、Zn、Cd和Pb的平均含量均超过了背景值;Mn、Cr、Ni、Cu、Cd和Zn在采区有较明显集聚,As、Pb和Hg的高含量分布相对均匀;Cr、Ni、Cu和Pb含量主要受区域背景影响,Zn、As、Cd和Hg含量与矿区人类活动关系密切,Mn含量受自然和人为因素共同控制;重金属造成的土壤潜在生态风险整体处于轻微水平,Ⅱ采区和Ⅶ采区生态风险较高;Cd和Hg是造成土壤生态危害的主要重金属元素。在地表水中,Mn的平均浓度超过了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)规定的限值,其余重金属的含量均满足该标准中的Ⅲ类水质要求;重金属浓度在靠近采区及位于河流中下游的位置偏高;Mn、Cd、Pb、Zn和Cu浓度受稀土开采影响较大,As、Hg浓度主要受自然因素影响;重金属产生的健康总风险(9.39×10^-7~1.01×10^-6 a^-1)低于国际辐射防护委员会推荐的参考标准(5×10^-5 a^-1),但儿童通过饮水途径受到的健康风险(1.01×10^-6 a^-1)略超过部分机构的推荐限值;Cd和As是地表水中产生健康风险的主要重金属元素。综上,研究区重金属污染风险管理的主要对象是Cd和Mn。     

爆炸荷载下土石坝动力响应特征的数值模拟

土石坝在爆炸荷载下的力学响应是一个非常复杂的力学问题,相关研究甚少。在LS-DYNA软件框架内,以两河口土石坝为研究对象,把坝体材料简化为混凝土、心墙、反滤层与堆石体等4种,用500 kg TNT在坝顶接触爆炸时的瞬态荷载作为荷载源,针对不同材料建立适合于爆炸高加载率特征的本构模型,用数值方法分析了土石坝在潜在爆炸荷载下的破坏与损伤演化规律。结果表明,在爆炸荷载作用下,由于土石坝材料组成的多样性,应力波传播规律异常复杂,土石坝的力学响应呈现出显著的分区特征。     

均质土坝非平稳随机地震反应分析

考虑地震荷载的随机性及强度、频率的非平稳性,基于作者提出的适用于非平稳随机过程的一般随机地震动模型,采用虚拟激励法,建立了非平稳随机地震反应分析方法,并将其应用于某实际均质土坝动力分析中。土石坝及坝基体系采用整体有限元离散,坝体和坝基材料的动力非线性性能以等效线性化方法考虑。首先,基于目标加速度时程的强度和能量信息,确定了作为输入的加速度时—频演变功率谱密度;其次,比较了确定性时程动力分析和非平稳随机分析的结果,探讨了频率非平稳随机地震激励下的土石坝地震反应特性;最后,比较了2种不同坝基条件下的土石坝非平稳随机地震反应,探讨了频率非平稳随机激励下的土石—坝基动力相互作用。分析结果表明:地震动的频率非平稳性对土石坝动力反应有一定影响;坝体—坝基动力相互作用在地震过程中的不同阶段表现有所不同,主震阶段的相互作用显著。     

水生生态系统对稀土元素富集作用的模拟研究

模拟研究了混合稀土进入水生生态系统后,在浮萍、鲤鱼、水及底泥中的富集和分布。结果表明,外源稀土进入水生生态系统后,在底泥和水中的含量时间波动不大,而在浮萍和鲤鱼中的含量随时间却有很大的变化。外源稀土在该水生中组分听质量以底泥中居多,约占添加稀土总量的９６％以上;进入浮萍中的稀土的添加稀土总量的０．２６－１．６１％之间,水中则在０．５４－０．９１％之间;鲤鱼中的稀土分量虽均在添加稀土总量的０．０３５     

我国不同类型稀土矿区环境卫生学调查──矿区农民自然生活环境和头发中稀土水平

对我国有代表性的３种类型稀土矿区内农民自然生活环境（耕地土壤、饮用井水、天然植物和植物性食物）和头发中稀土含量进行了卫生学调查研究,初步了解了其稀土暴露、吸收和蓄积水平。结果表明：稀土矿区内,除耕地土壤中稀土含量（６８０—１２００ｍｇ／ｋｇ）明显高于对照地区、某些天然植物有富积稀土（１６．８—５７．２μｇ／ｇ）的能力外,浅井水（２．６—２１．０μｇ／Ｌ）、粮食＜（０．０５—３．１５μｇ／ｇ）和蔬菜（０．０６—１．８２μｇ／ｇ）中稀土含量仅是稍高于对照地区趋势;矿区农民平均每人每日稀土经日摄入量估计值〔（４９８．３—１７０８．１μｇ／（ｄ·人）］与相应对照点基本一致;仅江西轻稀土矿观察点［（６５９．４μｇ／（ｄ·人）］稍高于对照点［４９８．３μｇ／（ｄ·人）］。江西２矿区内农民发中稀土含量（０．５３—１５．０２μｇ／ｇ）均显著高于本地区对照点以及山东稀土矿区内农民发稀土水平（＜０．２０—１．１２μｇ／ｇ,Ｐ＜０．０５）,并接近或超过山东稀土矿矿工水平（０．４３—８．７６μｇ／ｇ,Ｐ＜０．０５）,但其平均每人每日稀土经日摄入量明显低于山东矿区农民摄入水平［１７０８．ｌμｇ／（ｄ·人）］。江西离子吸附型稀土矿区内     

赣南稀土区生物效应研究——稀土日允许摄入量

通过对赣南稀土区食谱中稀土分布调查,人体某些健康项目调查及结合动物实验结果分析,估算得稀土区成人的稀土（REO）日摄入量为6.0～6.7mg,属不安全量,而对照区成人日摄入量为3.3mg为安全量,据此分析比较,认为成人日允许摄入量定为4.2mg较妥,约为前人由动物实验外推的允许日摄入量14～24mg的五分之一。本研究对预测稀土远期环境风险有一定的参考价值,并提出应着手研究稀土污染治理问题。     

福建省土壤环境背景值研究

本研究采用网格和系统分层法,在全省范围内布没123个典型剖面,获得福建省61种元素土壤环境背景值。结果发现,福建省15种稀土元素土壤背景值高于全国土壤背景值。与全国若干元素土壤背景值比较,福建省亲硫元素、亲铁元素背景值较高。福建省土壤中硒、钼元素背景值分别为0.55、5.14mg/kg,相当于全国水平的2.5倍和4.3倍。文中还探讨了影响福建省土壤环境背景值的主要因素,提出福建省土壤资源合理开发利用建议。     

土工建筑物地震永久滑移变形计算方法研究进展评述

在地震动作用下,土石坝等土工建筑物与地基将产生不可恢复的瞬时失稳滑移或永久变形。从国内外发展现状及所取得的主要研究进展和近期发展动向等角度,对土工建筑物地震永久滑移变形的各种简化计算方法进行了系统的综述和总结,进而对各种分析方法及其适用条件进行了评述,最后对今后关于这一专题所应开展的研究提出了建议。     

基于改进遥感生态指数的青藏公路那（曲）安（多）段生态环境评估及驱动机制分析

青藏公路沿线生态环境是西藏地区生态文明建设的重要组成部分,目前研究青藏高原独特的地理环境普遍存在数据获取困难、时效性过低及未考虑研究区独特的“高寒盐碱”环境状况等问题.基于GEE平台及研究区独特地理环境,对遥感生态指数（RSEI）进行改进,采用主成分分析法构建一种新的适用于高寒盐碱地区的盐碱遥感生态指数（SRSEI）作为生态环境质量评价指标,利用ArcGIS 10.3平台、地理探测器等方法在多时空尺度下分析青藏公路那曲至安多段沿线生态环境质量空间分布格局与时间变异趋势,并探究自然和人为等8个控制因子对SRSEI时空变化的驱动机制.结果表明：①相较于RSEI,SRSEI对植被更加敏感,对植被稀疏和盐碱化严重地区的分辨能力更强,适合高寒盐碱区生态质量评价.②研究区生态环境质量空间尺度上存在明显的地理分异性,生态质量较差的区域主要集中在北部安多县城,质量等级为优和良地区主要分布在中西部和东南部那曲地区;时间尺度上32年间研究区生态环境整体呈改善趋势,中西部和东南部植被覆盖度明显增加,对生态环境有很强的改善作用,改善面积1 425.98 km²,占比99.82%.SRSEI均值为0.49,总体呈波动上升趋势,平均增幅为0.015 7 a^-1.③土地利用方式是研究区生态环境质量变化中驱动力最大的影响因子,多年份平均q值0.1576,环境因子的影响力较低;多因子交互结果显示,研究区的生态环境现状是多重因素共同作用的结果,所有因子在交互作用下均有协同增强的作用,且人为因素的影响力在逐步上升,植被净初级生产力（NPP）和土地利用方式交互作用是研究区生态环境质量的主要交互控制因子.该研究可为那曲至安多段沿线生态环境保护和可持续发展提供理论依据.     

21世纪以来黄河源区高原湖泊群对气候变化的响应

利用2001~2006年逐年汛前期和汛后期两个时相黄河源区湖泊群EOS-MODIS卫星遥感资料和气候、冻土监测数据,分析了21世纪以来黄河源区高寒湖泊群的最新动态变化,描述了器测时期以来该区域气候的演变背景,揭示了湖泊面积和数量对气候、冻土环境变化的响应。结果表明:近52年来源区出现了气温显著升高、降水量增加和蒸发量增大的气候变化大背景,但2001年以来气候以暖湿为主要特征的同时,蒸发量明显减少,且受气候变暖的影响冻土环境表现出冻土厚度减小、冻结时间缩短等退化趋势;2001~2006年黄河源区湖泊群的最新波动表现为湖泊面积增大、数量增多的一致性变化迹象,这种波动趋势在汛前期表现得较汛后期更为显著,并以湖泊数量的变动最为明显;21世纪以来黄河源区湖泊扩张、数量增大正是同期降水量增大、蒸发量减少和冻土退化加大了地下冰融化水补给量等气候变化的直接结果。