太湖流域近地表大气二氧化碳本底体积分数观测研究

基于2003年1月至2005年6月用气相色谱法对太湖流域近地表大气中二氧化碳本底体积分数的监测资料,对太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数的变化特征进行了分析研究。结果表明:在观测时段内,太湖流域近地表大气二氧化碳体积分数平均值为(413.7±19.2)×10-6,且呈上升的趋势,主要受人类活动、工农业生产和交通运输业发展的影响;二氧化碳体积分数季节变化明显,冬春季高,夏秋季低,冬季出现峰值,平均体积分数为(417.8±3.7)×10-6,夏季出现谷值,平均体积分数为(400.8±14.7)×10-6,一年中最高值(424.0±1.1)×10-6出现在12月份,最低值(387.7±1.4)×10-6出现在8月份,主要受源汇强度变化影响;二氧化碳体积分数日变化基本呈双峰态,这是源汇强度变化和边界层稳定程度相互作用的结果。     

Direct-push geochemical profiling for assessment of inorganic chemical heterogeneity in aquifers

Discrete-depth sampling of inorganic groundwater chemistry is essential for a variety of site characterization activities. Although the mobility and rapid sampling capabilities of direct-push techniques have led to their widespread use for evaluating the distribution of organic contaminants, complementary methods for the characterization of spatial variations in geochemical conditions have not been developed. In this study, a direct-push-based approach for high-resolution inorganic chemical profiling was developed at a site where sharp chemical contrasts and iron-reducing conditions had previously been observed. Existing multilevel samplers (MLSs) that span a fining-upward alluvial sequence were used for comparison with the direct-push profiling. Chemical profiles obtained with a conventional direct-push exposed-screen sampler differed from those obtained with an adjacent MLS because of sampler reactivity and mixing with water from previous sampling levels. The sampler was modified by replacing steel sampling components with stainless-steel and heat-treated parts, and adding an adapter that prevents mixing. Profiles obtained with the modified approach were in excellent agreement with those obtained from an adjacent MLS for all constituents and parameters monitored (Cl, NO(3), Fe, Mn, DO, ORP, specific conductance and pH). Interpretations of site redox conditions based on field-measured parameters were supported by laboratory analysis of dissolved Fe. The discrete-depth capability of this approach allows inorganic chemical variations to be described at a level of detail that has rarely been possible. When combined with the mobility afforded by direct-push rigs and on-site methods of chemical analysis, the new approach is well suited for a variety of interactive site-characterization endeavors.     

COS,CS2 and SO2 in aluminium smelter exhaust

Measurements of carbonyl sulfide (COS) and carbondisulfide (CS₂) were carried out on samples drawn from a smoke stack of an aluminium smelter. Volume mixing ratios of 6 ppm COS and 0.1 ppm CS₂ were measured for gases from the electrolysis unit that had previously passed an Al₂O₃ fluid bed reactor and electrostatic precipitators. Specific emissions of 1.6 kg COS and 0.03 kg CS₂ per ton of primary aluminium were found. Extrapolating from this particular smelter’s conditions to a world mix specific COS emissions of about 4 kg/t(Al) are calculated resulting in emissions of annually 0.08 Tg COS into the atmosphere due to electrolytic aluminium production in 1995. Besides the photochemical conversion of anthropogenic CS₂ aluminium production is established to be the second major industrial source of COS probably exceeding automotive tire wear’s and coal combustion’s contributions.     

星星峡地区构造地球化学特征的初步研究

对位于板块构造边缘的星星峡地区的基本构造单元进行了构造地球化学分带，研究了该地区不同类型岩浆岩微量元素的演化规律和所展构遣对元素空间分布的控制，发现矿床规模与断裂构造复合组数具有正相关关系。     

银山多金属矿床成矿流体稀土元素地球化学

对江西银山矿床规模不同的矿体、蚀变围岩及其原岩的稀土元素特征进行了对比研究。结果表明 ,成矿流体的稀土元素以轻稀土富集型 ,无Ce异常 ,强烈的Eu正异常而显著地区别于赋矿围岩。热液蚀变作用造成围岩的稀土总量升高 12 .1%～ 5 2 .4%,轻重稀土比值降低 ,但紧邻矿体的稀土含量则低于原岩。导致围岩稀土总量升高有两个因素 :(1)通过热液蚀变作用带入了稀土元素 ;(2 )体系主元素 (Si)质量迁移而造成稀土元素出现表观浓缩。其中以前者为主导因素。矿体的接触带及其紧邻处的蚀变围岩的REE含量明显偏低 ,主要因出现大量石英或石英 +硫化物等矿物的显微脉体 (脉幅 3～ 8μm)而被稀释 ,是一种表观亏损现象。研究结果表明 ,矿体越大 ,其围岩REE被“稀释”越明显 ,涉及的范围越大 ,REE特征可能是一种潜在有效的找矿勘探地球化学指标。     

煤炭开发影响地下水资源环境研究一例--平顶山市石龙区贫水化的原因分析

研究了石龙区大规模煤炭开发40余年来地下水水位和水化学场的变化及其原因。从地下水资源量和地下水水质两个方面探讨煤矿开采对本区水资源环境的破坏机理，为矿区生态环境综合整治提供依据。     

高原深水湖泊沉积物重金属背景值研究及潜在生态风险评估

为了解青藏高原湖区典型深水湖泊——羊卓雍错沉积物重金属污染水平及当前生态风险,以表层沉积物为基础,采用参考元素法计算研究区的重金属背景值,并对重金属生态风险状况进行了初步评估.结果表明:①羊卓雍错沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb的背景值分别为（27.49±11.39）（22.53±4.74）（15.93±6.44）（28.22±9.68）（11.96±2.34）（0.22±0.11）（0.04±0.03）（11.59±5.29）mg/kg.②羊卓雍错表层沉积物重金属生态风险指数为66.96~227.79,平均值为119.45,各采样点重金属潜在生态风险均处于低风险或中等风险,流域整体处于低风险.③羊卓雍错表层沉积物中8种重金属的潜在生态风险顺序为Hg > Cd > As > Pb > Ni > Cu > Cr > Zn,各重金属生态风险指数范围为0.97~123.25,平均值在1.01~56.67之间,除Hg处于中等风险外,其余7种重金属均处于低风险状态.研究显示,参考元素法可便捷、准确地计算受人类活动影响较小湖泊的沉积物重金属背景值,当前羊卓雍错沉积物中重金属质量分数主要受背景值影响,而人类活动对重金属污染亦有贡献,需适当加强关注.      

三峡水库蓄水对消落带土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量的影响

为揭示水位涨落形成系列淹水梯度对消落带土壤重金属含量的影响,论文采集三峡水库忠县消落带土壤,分析了不同淹水深度土壤Cu、Zn、Cr、Cd含量,并探讨了这些重金属元素物质来源及其与三峡水库水位涨落关系。结果表明：1）不同淹水深度下消落带土壤重金属含量差异较大,长期淹水土壤Cu、Zn、Cd含量远远高于短期淹水和未淹水土壤,Cr则在不同淹水深度略有变化;2）除Cr相对独立外,不同淹水深度下土壤SOM、pH与土壤Cu、Zn、Cd含量密切相关,但pH、SOM间仅有微弱的相关关系;3）因子分析中因子1和因子2对Cu、Zn、Cr、Cd的累计贡献率为93.47%,Cu、Zn、Cd在第一轴载荷值为0.962、0.967、0.925,Cr在第二轴载荷值为0.998。研究发现：1）重金属输入来源和流向异质性是决定不同淹水深度Cu、Zn、Cr、Cd含量差异的重要原因,长期淹水显著增加了土壤Cu、Zn、Cd含量,但对Cr效应并不明显;2）区域土壤内Cr主要来源为自然源的土壤侵蚀和母岩风化,Cu、Zn、Cd来源于人为输入的库岸输入和长江上游来水悬浮颗粒沉积,应引起足够重视。     

PM_(2.5)和PM_(2.5~10)资料同化及在南京青奥会期间的应用试验

建立了面向PM_(2.5)和PM10观测资料的三维变分同化系统,并在南京地区青奥会期间进行了同化和预报试验.同化系统的控制变量为PM_(2.5)和PM_(2.5~10)(PM10中扣除PM_(2.5)后剩余部分),利用南京地区2014年8月的WRF-Chem模拟结果,估计了PM_(2.5)和PM_(2.5~10)的背景误差协方差,发现在水平和垂直方向上PM_(2.5)的相关系数随距离的衰减均小于PM_(2.5~10),这可能与PM_(2.5)粒径小、生命史长,在大气中传播地更远有关.利用南京及周边区域的134个监测站PM_(2.5)和PM_(10)逐时观测资料,对青奥会期间(2014年8月16~28日)进行滚动同化和预报试验,并利用模式最内层观测资料进行检验分析,结果表明同化对初始场有显著改进,PM_(2.5)和PM10的相关系数均提高53%以上,均方根误差降低55%以上,平均偏差则降低了90%左右;同化试验对其后的预报场也有明显改进,正效应可以持续到20h以后,模式对PM10的预报效果好于PM_(2.5).     

济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征及其成因分析

济宁市南部区域是著名的国家商品粮、优质大蒜、优质稻米和有机蔬菜生产基地,由于土壤地球化学特征与农业生产、人类健康关系密切,所以对济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征及其成因的研究具有十分重要的意义。本文以济宁南部煤田地区作为典型区域,以耕作层土壤为研究对象,采集了77件耕作层土壤样品,定量分析了As、B、Cd、Co、Cr、Cu、F、Hg、Li、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Se、Zn、S、Corg、p H、Si O2、TFe2O3、Mg O、Ca O、Na2O、K2O、CEC等共计26项指标。经统计分析发现,济宁南部区域耕作层土壤中地球化学指标含量变异系数的大小顺序为HgCECSCdNa2OMoCa OCorgAsMnCuMg OCoLiNiTFe2O3SeZnFCrPbBSi O2SrK2Op H,其中Hg、CEC和S的变异系数较大,均超过了50%,这一特点与地球化学指标含量频率直方图及平均值与背景值的比对柱状图所显示的特征完全吻合。在摸清耕作层土壤地球化学特征的基础上,采用R型因子分析法对济宁南部区域耕作层土壤地球化学特征的成因进行了详细分析,提取了风化作用和淋溶作用复合因素、蒸发淀积作用和粘土物理化学吸附作用复合因素、植物根际富集因素作用、煤矿生产因素作用等四个因子,其方差贡献率分别为55.022%、12.753%、9.803%、8.009%,四个因子可以用于说明济宁南部区域表层土壤地球化学特征85.587%的形成原因。研究结果可以为研究区今后开展耕作层土壤环境质量评价,以及生态平衡研究奠定基础。