黄土地层构造差异成因及其对自然环境的影响

陕甘宁地块上广泛分布的黄土地层的破坏是黄河水患的主要原因,黄土地层有一定的抗侵蚀能力,但当被开垦时,其抗侵蚀能力会大幅降低,在陕甘宁黄土地层分布区减少,以至最终基本停止农耕而瞠步代之以林草,确系治黄的根本方略,陕北是黄土高原水土流失最严重的地区,是黄河泥沙最主要的来源地,但区内黄土地层受侵蚀的状况却具有分带性,北东和北西两组基底断裂构造对其有重要影响,并对毛乌素沙漠的位置以及无定河环形构造的活动状况有一定控制作用,这些都是在陕北开展山川秀美工程过程中必须考虑到的因素,由此得到启迪;在开发自然资源,环境保护和减灾工作中,必须首先认识环境的自然属性。     

Consequences of changed wetness on riverine nitrogen – human impact on retention vs. natural climatic variability

The HBV-N model was used for a scenario analysis of changes in nitrogen retention and transport caused by alterations of wetness due to land drainage, lowering of lakes, building of dams and climatic variability in a river basin in south-central Sweden (1885–1994). In general, dams were situated in locations more favourable for retention, compared to the lowered lakes. Rather modest conversions of water bodies only changed nitrogen transport by about 3%. The 180-times-larger increase of (mainly) tile-drained agricultural land had, according to simulations, increased the nitrogen transport by 17%, due to reduced retention. However, compared to human-induced alteration of the landscape N retention, the choice of 10-year periods of climatological data had the overriding effect on the calculated nitrogen transport. Weather-induced variations resulted in a 13% difference in nitrogen retention between various 10-year periods. When the model was driven by climatological data from the driest 10-year period (1905–1914), the estimated average annual load was only half of that obtained with climatological data from the wettest 10-year period (1975–1984). Electronic Publication     

珠海2019年秋季一次大气污染过程的特征、 成因及来源分析

2019年秋季在珠三角典型沿海城市珠海观测到一次中重度污染过程,本文对此次过程的污染特征、形成机制和来源进行了研究.通过 采集PM_2.5样品,分析了9种水溶性无机离子（WSIIs）、有机碳（OC）、元素碳（EC）和水溶性有机碳（WSOC）等化学组分的浓度水平和污染特征;进一步结合污染过程中的不利天气形势、72 h后向气流轨迹及PM_2.5的潜在源贡献因子（WPSCF）和浓度权重轨迹（WCWT）等方法分析了污染的形成机制和来源.结果表明,有机物（OM）是污染时期PM_2.5中增长最快的组分,其次是占WSIIs约82.46%的SO₄^2-、NO₃^-和NH₄⁺（SNA）. NO₃^-/SO₄^2-均值为0.20,表明珠海以固定源污染为主;硫氧化率（SOR）均值为0.65,氮氧化率（NOR）均值为0.08,高温高湿的气象条件可能是 造成珠海比中国其他城市SOR偏高而NOR偏低的原因.在污染时段,二次有机碳（SOC）明显增加,WSOC/SOC随污染物的升高而降低并趋近于1,因此, 污染时期的WSOC可能主要是二次生成的.副高控制型、台风外围型和高压出海型等天气形势控制着整个珠三角地区时,不利于污染物的传输和扩散,使污染加剧.后向气流轨迹分析表明,污染时期的气团轨迹主要来自于高污染的内陆地区,这可能是造成此次污染形成的重要原因和来源.WPSCF和WCWT的高值区主要集中在江西、广东等内陆地区,因此,珠海在控制本地排放的同时,也应该关注上风向临近省市的污染排放.     

珠江三角洲典型生态系统有机含硫气体地气交换通量比较

选取珠江三角洲森林、稻田和城市草地和菜地为研究对象,运用静态箱法,测量土壤COS、DMS、CS2和DMDS通量,并分析了环境因子对含硫气体交换速率的影响。结果表明,稻田和菜地交换速率最大,城市草地次之,森林土壤交换速率最小。森林土壤吸收COS,释放DMS,有凋落物土壤气体交换速率高于无凋落物土壤,CS2和DMDS源与汇存在很大不确定性。森林COS通量受温度、土壤含水量、土壤肥力、土壤微生物和土壤呼吸的共同影响;有水稻稻田吸收COS,无水稻稻田释放COS,有水稻稻田DMS释放速率显著高于无水稻稻田。干旱稻田土壤吸收COS,水淹土壤释放COS,但DMS、CS2和DMDS释放速率两者间无显著影响;城市草地吸收COS释放DMS,CS2和DMDS存在不确定性,有草土壤COS和DMS交换速率高于无草土壤,割草前后气体释放速率无显著变化;菜地释放VOSCs,其中DMDS占75%。     

河长制背景下流域协同治理问题探讨——基于共容利益理论

河长制是中国水环境治理的重大创新实践,其明确的责任、针对性的治理模式有效实现了水环境质量的大步提升.然而,以行政区划为基础的河长制与流域整体性治理之间依然存在着操作上的缝隙亟待解决.以流域水污染为典型对象,从共容利益的角度,讨论了上、下游河长协同治理的利益博弈结构,明确影响上、下游合作的因素,进而提出河长制背景下促进流...     

滹沱河冲洪积扇地下水中挥发性有机物的分布特征与健康风险

为研究滹沱河冲洪积扇地下水中VOCs(volatile organic compounds,挥发性有机物)的污染现状,于2014年9月在滹沱河冲洪积扇地区采集44个地下水样品,采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法分析了25种VOCs的质量浓度,并对其分布特征和健康风险进行了讨论. 结果表明,研究区44个采样点均有VOCs检出,其中氯仿、二氯甲烷检出率为100%. 检出的VOCs中,ρ(氯仿)平均值最高,范围为15.4~52 195.9 ng/L;其次为ρ(四氯化碳)(nd~17 145.8 ng/L). VOCs的分布与工业布局密切相关,受制药企业排污影响,ρ(氯仿)、ρ(苯乙烯)、ρ(苯)、ρ(甲苯)、ρ(乙苯)、ρ(二甲苯)等均在G2-1采样点最高;而在石家庄石化炼制产业密集区域,地下水中检出的VOCs种类、检出频次及含量均较高. 研究显示,研究区地下水VOCs的非致癌风险指数介于1.8×10-5~4.7×10-2之间,均远小于1;G2-22采样点地下水VOCs的致癌风险指数最高,为1.1×10-5,处于可接受水平,但四氯化碳的污染现状值得关注.      

长江流域污染负荷核算及来源分析

为研究长江流域污染物输出的时空变化特征和来源,将长江流域划分为114个排污单元,195个纳污河段,应用污染物“产生-排放-入河-消减-输出”模型,结合长江流域2004—2007年的社会经济、水文监测资料,利用朱坨、寸滩、宜昌、大通4个监测断面2004—2007年逐月的水量和水质数据,通过连续演算核算长江流域各河段的污染物输出过程,进行区间污染物输出平衡分析,估算出姚港断面污染物输出过程. 结果表明,各断面计算数据与实测数据相对误差不超过20%,模型及参数组合的可靠性较好. 点源对COD_Mn输出贡献较大,占56.4%;非点源对TN、TP的贡献大,分别占74.3%和92.1%. 从污染物输出分布来看,江西、四川、湖南、湖北四省占流域污染物输出总量的60%以上,贡献率较大,是流域污染物输出的重要区域.      

基于地理加权回归模型评估土地利用对地表水质的影响

针对传统线性回归模型大多忽视空间数据局部变化特征这一缺陷,引入地理加权回归模型(GWR)用于评估土地利用对地表水质的影响,分析了不同子流域内两者关系出现空间变化的规律并阐释了原因.同时,对比了GWR模型与普通最小二乘模型(OLS)的校正R2、Akaike信息准则(AICc)及残差的空间自相关指数(Moran's I),验证了GWR模型在预测精度和处理空间自相关过程中是否优于OLS模型.结果表明,同一土地利用类型对水质的影响随空间位置的改变而发生方向或大小的变化.以温瑞塘河流域总氮(TN)与农用地的关系为例,从GWR模型局部回归系数的方向分析,两者关系表现为农村正、城区负的现象,从大小分析,旧城区TN与农用地回归系数的绝对值高于其它区域;在溶解氧(DO)与人口密度所构建的GWR模型中,两者关系在整个研究区域内均表现为负值,与OLS结果吻合,从回归系数的大小分析,人口密度对DO的作用在郊区及农村更为显著.针对此类关系出现空间变化的原因分析表明,相邻子流域土地利用百分比的改变及水体主要污染源的不同,是导致土地利用对水质作用发生变化的根本因素.最后,对比所构建的80个GWR与OLS模型校正R2、AICc指标,验证了GWR作为一种局部统计模型,其预测精度优于OLS等传统全局模型且更能反映实际空间特征.     

太湖西部河湖氮污染物来源及转化途径分析

通过2014年枯水、丰水两期监测,综合分析了太湖西部入湖河流与湖区水体及其沉积物的无机氮形态与同位素特征,并利用δ~(15)N识别了太湖西部上游区氮污染来源及转化途径的生物化学作用机制.结果表明:NO_3~--N与NH_4~+-N为研究区域入湖河流无机氮的主要形态,而NO_3~--N为西部湖区水体无机氮的主要形态;δ~(15)N-NO_3~-的数值范围揭示了西部入湖河流在枯水季NO_3~--N主要来源于农用化肥,有少量矿化土壤有机氮,而丰水季则以生活污水为主,有少量矿化土壤有机氮及农用化肥;δ~(15)N-NH_4~+的数值范围说明了生活污水是河流水体NH_4~+-N的主要来源;通过水体及沉积物样品NO_3~--N、NH_4~+-N、δ~(15)N-NO_3~-、δ~(15)N-NH_4~+的协同分析可知,湖区氮的赋存形态主要受湖区水体硝化作用及沉积物内反硝化作用的影响.     

天然河流纵向离散系数的最优化计算方法及其应用

提出了计算天然河流纵向离散系数的最优化方法，并用此法对岷江蕨溪段的试验数据进行处理，计算出了该段河流的纵向离散系数。