华北平原典型区土壤氟的形态及其分布特征

为了研究华北平原典型区小麦-玉米农田土壤氟的形态及其分布特征,采用连续化学提取方法,测定了采自该地区的耕作层土壤样品(0～30 cm)和剖面土壤样品氟含量.结果表明,研究区耕作层土壤总氟含量为338.31～781.67 mg·kg-1,平均含量为430.46 mg·kg-1.耕作层土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为402.73 mg·kg-1;其次为水溶态,平均含量为14.39 mg·kg-1,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;再次为有机态和铁锰结合态,其平均含量分别为8.90 mg·kg-1和4.10 mg·kg-1;可交换态含量最低,其平均含量为0.33 mg·kg-1.耕作层土壤中水溶态氟含量与土壤pH、CEC呈正相关,与土壤黏粒含量呈负相关;铁锰结合态氟含量与土壤pH、CEC、土壤砂粒含量呈正相关,与黏粒含量呈负相关.逐步回归分析结果表明,土壤pH值对土壤水溶态氟和铁锰结合态氟含量影响最显著,土壤CEC对土壤总氟和残余态氟含量影响最为显著.土壤剖面总氟含量受土壤岩性变化控制,在包气带中呈现峰谷交替的变化特征;土壤剖面水溶态氟含量受土壤岩性变化较小,受土壤pH影响较大,各土壤剖面水溶态氟含量与土壤pH呈显著正相关,主要在靠近地表0～100 cm处变化.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化、土壤氟对生态和环境的影响研究奠定了理论基础.     

地下水饮水安全指标体系构建及评价

提高饮水质量,保证饮水安全,已经成为全球关注的焦点。饮水安全评价是制定水安全保障体系和进行水安全决策的前提和依据。目前,由于饮水安全涉及水质、水量及饮水工程各个方面,难以通过单一指标来反映饮水安全的程。因此如何科学选定项目评价方法并切实指导工程建设实践,已经成为水利研究必须面对的重要课题。以银川平原为例,通过水文地质调查,从水源与人类健康角度,考虑地下水质、水量和地质防护性,构建了适合银川平原特点的饮水安全评价指标体系,并运用层次分析、迭置指数等评价方法,开展了地下水饮水安全评价。评价结果表明：山前洪积倾斜平原,地下水盖层厚度大,埋藏深,大于5 m,水质相对较好,矿化度小0.5 g·L-1,但水量补给有限,开发过程有必要控制开采量;河湖积平原二级阶地大部分地区,水位埋藏浅,小于1 m,蒸发作用强烈,水质及地表防护性能较差,锰、硬度、可溶解性固体、硫酸盐等指标均已超过三类水质标准,水资源可用作农田灌溉或通过改水措施等再利用,同时应防止三废排入;河湖积平原二级阶地北部、一级阶地及黄河东岸为地下水排泄、污水聚集或原生环境氟、硫酸根等元素高含量区域,水质极差,在该区域内应加强沟渠等排水设施的管理,控制化肥农药的施用量,必要时应采取去氟去盐等改水措施。     

三江平原典型湿地冷湿效应的初步研究

在三江平原沼泽湿地生态试验站内选择3种群落(毛果苔草-狭叶甜茅-漂筏苔草群落，狭叶甜茅-漂筏苔草群落，小叶樟群落)，在各群落内分别选取一种主要建群种，测定湿地植被的蒸腾强度，计算出群落范围内湿地植被的增湿降温效应，即冷湿效应。研究结果表明，湿地冷湿效应与湿地植被类型有关，3种植被中漂筏苔草的冷湿作用最大，其次为小叶樟，毛果苔草最小。这是因为漂筏苔草是典型的湿地植被，生长于多水环境中，其增湿降温作用较明显。湿地植被冷湿效应与湿地面积大小有一定的相关关系，湿地植被面积越大，其冷湿作用越强，并且多种植被的相互作用可以加强湿地的冷湿作用。     

三江平原气候变暖的进一步认识:最高和最低气温的变化

利用三江平原17个站1951-2000年的平均最高、最低气温和气温日较差资料，采用线性倾向估计和几种突变检测方法，定量研究了最高、最低气温和气温日较差变化趋势的空间分布，比较了最高、最低气温变化特征的差异性。结合前期的相关研究结果，对研究区20世纪70年代中期以来的三江平原气候变暖过程和成因有了进一步的认识。1975—2000年的变暖时期主要由两个阶段构成：1975—1987年为第一阶段，以夜间升温为主要特征，相对应的是气温日较差明显减小，超过一定面积的湿地开垦是该阶段气候变暖的主要驱动力之一；1987-2000年为第二阶段，以白天和夜间同时升温且幅度相当，气温日较差没有明显的变化趋势为特点，这一阶段的升温是对全球气候变暖同步的区域响应。     

三江平原泥炭地微量元素垂直分布特征

采用冬季采样，现场分层的方法，系统地研究了三江平原河床-河漫滩型泥炭地和谷底洼地型泥炭地微量营养元素和有益元素的垂直分布特征。结果表明，微量营养元素Cu、Zn、Fe、Mn、B和有益元素Ni、Sr、Ti、V、Co均有在G层急剧积累的趋势，Fe、Mn、B、Zn、Ti、Sr质量分数在Ase层明显高于泥炭层，某些微量元素间具有显著的相关性。     

华北平原地下热水矿床分布规律及形成

我国华北平原分布有大小不等、形状各异的地下热水矿床;赋存于石灰岩地层形成的地质构造凸起部位的地下热水富水性好,井产水量大,自喷能力强,水质好,矿化度低,温度高,具有较高的开发利用价值。华北平原地下热水的热源与第三纪侵入的火成岩无关。地下热水的补给来源是山区大气降水渗入地下经过较大的构造断裂带和碳酸盐岩地层岩溶溶洞、断裂裂隙深循环以后形成的。地下热水的温度主要取决于水循环的深度。     

淮河流域江苏平原区浅层地下水污染分析

以淮河流域江苏平原区浅层地下水为研究对象,通过对当地影响较大的污染源调查采样,分析了该地区所采602组水样的无机和有机污染状况。研究表明,区内浅层地下水无机污染较严重,基本形成面状污染,地下水超标率高达83．4％,超标率最高为碘化物。有机污染物检出率34．2％,主要包括二氯甲烷、萘和1,2-二氯乙烷等,以点状分布为主。在此基础上阐述了大气降水、污水灌溉、农业施肥以及地下水开采等人类活动对浅层地下水的影响和污染状况。     

Nitrous oxide emissions from a maize field during two consecutive growing seasons in the North China Plain

Nitrous oxide (N₂O) emissions from a maize field in the North China Plain (Wangdu County, Hebei Province, China) were investigated using static chambers during two consecutive maize growing seasons in the 2008 and 2009. The N₂O pulse emissions occurred with duration of about 10 days after basal and additional fertilizer applications in the both years. The average N₂O fluxes from the CK (control plot, without crop, fertilization and irrigation), NP (chemical N fertilizer), SN (wheat straw returning plus chemical N fertilizer), OM- 1/2N (chicken manure plus half chemical N fertilizer) and OMN (chicken manure plus chemical N fertilizer) plots in 2008 were 8.51, 72.1, 76.6, 101, 107 ng N/(m²·sec), respectively, and in 2009 were 33.7, 30.0 and 35.0 ng N/(m²·sec) from CK, NP and SN plots, respectively. The emission factors of the applied fertilizer as N₂O-N (EFs) were 3.8% (2008) and 1.1% (2009) for the NP plot, 3.2% (2008) and 1.2% (2009) for the SN plot, and 2.8% and 2.2% in 2008 for the OM-1/2N and OMN plots, respectively. Hydromorphic properties of the investigated soil (with gley) are in favor of denitrification. The large differences of the soil temperature and water-filled pore space (WFPS) between the two maize seasons were suspected to be responsible for the significant yearly variations. Compared with the treatments of NP and SN, chicken manure coupled with compound fertilizer application significantly reduced fertilizer loss rate as N₂O-N.     

吉林省西部新增灌区水田非点源污染负荷估算

吉林省西部实施土地整理和引水工程新增水田1.53×105ha,同时暴露了以T-N、T-P和总盐量为特征污染物的严重的农田非点源污染问题。应用美国通用土壤流失量方程(USLE)和美国农业非点源管理与化学径流模型(CREAMS),结合典型流域单元试验农田连续监测,估算了吉林省西部地区盐碱地改水田新增非点源污染物TN、TP和总盐量年输出负荷。研究表明:吉林省西部新增水田非点源污染物输出总负荷:氮素4 029.561 t/a(26.337 kg/ha),磷素1 407.982 5 t/a(9.242 5 kg/ha),总盐分851 537.871 t/a(5 565.607kg/ha)。按照驱动作用力分析,降雨径流与农田排水共同驱动水田氮素流失,降雨径流是磷流失主要驱动力,田间排水是总盐分流失主要驱动力。     

汾渭平原空气质量的时空特征及其与气象因子的关系

汾渭平原是继京津冀和长三角之后环境污染治理的第三大重点区域,为发挥协同作用改善区域大气质量提供更为科学客观的依据,基于2014—2019年汾渭平原11个重点城市的空气质量监测资料和气象数据,利用统计方法分别从空间和时间尺度上揭示了汾渭平原空气质量指数以及主要污染物特征,及其与气象因子的关系.结果表明：11个城市中有7个城市的年均AQI指数100以上,重度以上天数占6%,重污染聚集区主要集中在关中中东部.从时间尺度看,AQI的年际波动明显且在2017年之后略有改善,冬春季特别是1月污染最为严重且呈现出明显的周末效应.首要污染物的季节差异较大,冬季以PM_2.5和PM₁₀为主,而夏季则主要以O₃为主,春秋季则分别以PM₁₀和PM_2.5为主.从气象影响因子看,年尺度上气压、降水、平均气温以及混合层高度除与O₃为正相关外与其它污染物均为显著的负相关,且呈现出明显的季节差异.而降水无论年尺度还是季节尺度上均对空气质量有利,特别是中雨量级以上的降水过程对颗粒物和O₃污染的改善作用明显.