矿产资源开发的生态地质环境风险研究——以甘孜州东部为例

甘孜州东部是我国矿产资源富集区和生态地质环境脆弱区之一,生态地质环境承载力呈现出南优北差、西优东差的格局。据矿业历史及现状影响,建立承载力—矿业活动关系模式,将承载力分为正荷载、等荷载和超荷载三种状态。采用生态地质环境危险性与潜在损失承载体求积运算的方式获取风险值,并进行四级风险区划。风险空间分布大体呈现出东高西低、北高南低的形态,矿业活动区及其缓冲区、小流域、大流域都处于风险联动的系统内,风险区划与承载力区划成正相关关系。针对生态地质环境风险提出加强小矿有序开发、加强勘查和开发过程管理、提高矿产资源利用效率、构建监测系统和加强矿山环境问题治理等应对措施。     

我国中东部不同地区冬季颗粒物垂直分布的车载移动观测

利用中山大学环境气象综合观测车（载有3D可视型激光雷达、多普勒风廓线激光雷达、转动拉曼温廓线激光雷达）于2018年冬季在全国范围内（厦门-北京）的走航观测资料,对我国中东部不同地区和城市的边界层结构以及颗粒物分布特征进行了研究.结果表明：(1)在从南向北走航的过程中,边界层内各个高度的温度以及边界层高度呈下降趋势.(2)不同高度发生颗粒物污染的气象成因有所差别,其中1000 m高度左右发生颗粒物污染的主要成因是较高的水平风速将周围地区的颗粒物输送过来而导致;500 m及近地面附近发生颗粒物污染主要是由水平风速较小导致局地来源的颗粒物堆积以及上游地区颗粒物的输送两者共同作用.(3)逆温结构和上升气流会导致颗粒物在边界层顶堆积,而下沉气流使得颗粒物由在某一高度堆积扩散至整层均匀分布.     

环珠江口近地面夜间臭氧上升现象：基于垂直观测的两个个例研究

利用广州塔的O₃观测资料、风廓线雷达和转动拉曼温廓线激光雷达探测的垂直环境气象等观测资料,结合ERA5的近地面风场,对2017年5月6—7日(Case I)和2019年10月1—2日(CaseⅡ)两个典型个例从垂直混合与水平输送的角度进行特征与成因分析.O₃的垂直观测结果表明,夜间残留层可储存日间混合层内的高浓度O₃气团.从垂直混合与水平输送的分析结果表明,残留层O₃的垂直混合及高浓度O₃气团的水平输送是夜间地表O₃的重要来源：夜间存在垂直风切变或边界层抬升,均可加强O₃的垂直混合;珠三角地区背景风表现为在早上偏北风和晚上转换为偏南风,广州与佛山地表O₃浓度上升最显著.此外,夜间O₃浓度上升事件可造成夜间及凌晨O₃ 8 h滑动平均值持续高值,对空气质量和大气氧化性造成一定影响.     

2015—2021年广州市臭氧和PM2.5复合污染特征及天气分型研究

利用广州市2015—2021年的地面观测资料和ERA5再分析数据集,统计了臭氧和PM_2.5的时间分布特征及两者同时出现高值(“双高”过程)的气象成因,并进一步用自组织神经网络(SOM)研究了高浓度臭氧和PM_2.5(浓度大于年第85分位数)对应的客观天气型.结果表明,2015—2021年,广州市臭氧浓度呈逐年上升趋势,而PM_2.5浓度则呈逐年下降趋势,臭氧逐渐取代PM_2.5成为首要污染物.“双高”日主要集中在春季和秋季,且秋季占比超过50%.当温度为20～30℃,湿度为30%～50%时,“双高”日出现的概率达到30%以上.基于天气分型方法,本研究发现在所有“双高”污染过程中,主要天气分型依次为：高压底后部型、变性高压脊型、副高+台风外围型、冷锋前部型;秋季发生“双高”污染时,天气分型依次为：副高+台风外围型和副高+弱冷高压脊型.     

光源、氮源和碳源对紫色非硫细菌生长特性的影响

紫色非硫细菌（PNSB）能在厌氧光照条件下将污水中的氨氮、有机物和磷同化到细菌体内用于合成蛋白质等细胞物质,而不是转化为CO₂和N₂.为了优化PNSB的生长条件,以沼泽红假单胞菌为研究对象,考察了光源、氮源和碳源类型对PNSB生长的影响.结果表明厌氧红外光条件下PNSB的生长速率约是白炽灯条件下的3倍;PNSB对氨氮（NH₄⁺-N）的利用速率最快,同时也可利用硝态氮（NO₃^--N）,亚硝态氮（NO₂^--N）;PNSB对乙酸钠的利用速率最快,其次是葡萄糖,最难利用的是淀粉,主要归因于大分子有机物需要水解酸化后才能被PNSB吸收利用.厌氧红外光条件下PNSB处理城市污水具有较好的应用前景.     

广州暖季夜间臭氧增加事件的特征及一次水平输送个例分析

近年来,我国粤港澳大湾区臭氧污染问题日益突出,夜间臭氧浓度呈增长趋势.目前,大部分研究主要关注于白天臭氧的生成过程,而对夜间臭氧浓度不降反升现象的认识明显不足.本研究利用2014—2019年粤港澳大湾区中心城市广州的污染物观测数据,统计了夜间臭氧出现增加(NOE:nocturnal ozone enhancement,定义为夜间20:00—6:00臭氧相邻时刻增加量大于5×10^-9 (Part per billion,下同))的频率、出现时间、峰值浓度,结合ERA5再分析数据和常规气象观测数据分析了NOE事件的潜在成因及垂直和水平输送的相对贡献大小.结果表明,广州暖季(4—11月)夜间出现NOE事件的年平均天数为(59±11) d,主要发生于23:00—3:00.NOE事件造成的夜间峰值浓度可达到(33±10)×10^-9,明显高于不出现夜间臭氧增加(NNOE:non-enhanced nocturnal ozone,定义为夜间20:00—6:00臭氧相邻时刻增加量均小于1×10^-9)时的浓度((16±12)×10     

茂县“6·24”特大高位远程崩滑灾害遥感回溯与应急调查

崩滑灾害在中国广大山区易发且危害严重,针对高位远程崩滑隐患难发现、易忽视的问题,结合其常见发育机理与滑塌后岩土体运动特征,发展了基于高分辨率遥感影像的判识与评估方法,并应用国产高分系列(GF)卫星影像,在茂县"6·24"特大崩滑灾害应急中进行实证。以遥感回溯的方式,查明灾前隐患上部裂缝发育特征及前缘地表形变迹象,并综合推断隐患岩体中部"锁固段"性状与应力方向;解译得到灾害滑塌、流动、刮铲、堆积和冲击的运动分段,发现1处新成的崩滑隐患,经体积估算与灾损评估,得出此次灾害总方量约1.41×107m3,受灾建筑面积约2.1×104m2,损毁耕地近30 hm2。遥感回溯与应急调查结果表明,高分辨率影像判识与评估方法可以有效解析高位崩滑隐患及灾害运动特征,可为大范围内同类隐患排查和灾害调查提供方法参考与范例,并促进GF等高分辨率光学卫星的地质灾害应用。     

冷高压影响下高层水平输送对珠海市三维臭氧浓度分布的影响分析

采用地基激光雷达系统测量了近地层臭氧、气溶胶消光系数和风场的垂直分布,研究了2021年11月一次典型臭氧污染过程的时空分布特征.11月16日—17日,在弱冷高压脊天气型下,以下沉气流为主,天气晴好,有利于臭氧生成,在下沉气流主导下,高层气团输送对污染物的分布起决定性作用.其中700 m高度以上气团来源是影响16日与17日臭氧浓度峰值出现时间的重要因子,当该高度气团来自洁净海面时,造成珠海臭氧污染的主要是低层深圳输送的臭氧,臭氧往往停留在珠江口,由夜间海风输送到珠海,污染发生的时间在傍晚,持续到夜间消散;而当该高度气团与低层一样来自于深圳、东莞时,各个高度的气团均携带上游城市生成的污染物,可在下沉气流的作用下直接达到地面,造成污染,污染发生的时间在午后,在本研究中由于下沉气流加强,进一步加强了海陆风,从而使臭氧在17日傍晚得到很好的清除.     

四川省甘孜州东部生态地质环境质量研究

四川省甘孜州东部是我国矿产资源富集区和生态地质环境保护的核心区之一,解决区内资源开发与环境保护矛盾的出路之一在于查清面向矿业活动的生态地质环境质量. 通过生态地质环境质量的历史研究和现状分析,应用目标分析法构建了生态地质环境质量评价指标体系,将其划分为目标层、类指标层和基础指标层,遴选并获取15个基础评价指标的图层信息,应用多源数据实现生态地质环境质量分级. 结果表明:研究区域生态地质环境质量空间分布为南优北差、西优东差;生态地质环境质量图斑长轴方向主要为北西和北东向;不同级别生态地质环境质量之间的顺次过渡或跳跃式过渡严格受地貌及断裂控制;生态地质环境质量是各要素多期次、综合性作用的结果.