基于氡同位素示踪的洞庭湖区枯水期湖水与地下水交互作用研究

洞庭湖区水系发达,水文地质条件复杂,人类活动强烈,地表水和地下水的水力联系变化频繁,其研究的难度以及由此造成的研究不足影响了对湖区地下水赋存和运动规律的深入认识。本文以洞庭湖整体为研究对象,采用水位动态分析和氡(222 Rn)同位素示踪法,定性和定量研究枯水期洞庭湖区地表水与地下水的交互作用关系与交互通量。枯水期洞庭湖区水位和氡浓度空间分布特征指示研究区内地下水向湖水排泄,尤以东洞庭湖最为显著。氡箱模型计算结果显示枯水期地下水排泄222 Rn通量为455.09 Bq/(m^(2)·d),占总输入222 Rn通量的60.07%,地下水排泄总量为0.29×10^(8)m^(3)/d,平均排泄速率为56.27 mm/d,地下水排泄对湖水的贡献率为7.04%。敏感性分析表明:风速、地下水和湖水222 Rn浓度以及湖面面积等参数较为敏感,合理布置取样点并提高敏感参数测量准确度能提高模型计算结果的可靠度。氡同位素示踪法物理意义明确、操作过程简便,是研究复杂区域地下水补、径、排特征的有效方法。研究成果一定程度上提供了洞庭湖区水量均衡的更多认识,可为洞庭湖区地下水资源评价和管理提供参考。

基于氢氧同位素的洞庭湖枯水期蒸发研究

【目的】通过探讨洞庭湖枯水期不同水体的蒸发特征,揭示湖区水文循环规律,为湖区水资源管理提供参考。【方法】采用氢氧同位素示踪方法比较枯水期湖区河流、湖泊和地下水氢氧同位素组成及蒸发特征,并利用水量平衡方程和同位素质量守恒方程初步估算了湖水蒸发量。【结果】河水中湘江氧同位素千分偏差值δ_(^(18)O)和氢同位素千分偏差值δ_(D)平均值最大,松滋河的最小,沅江、资江和澧水的与湘江的差别不大;资水的氘过量参数d_(excess)平均值最大,松滋河的最小,其他河流的相差较小。河水、湖水、地下水的δ_(^(18)O)和δ_(D)变化范围分别为-10.66‰~-2.84‰和-76.27‰~-21.69‰、-6.59‰~-4.66‰和-40.65‰~-28.56‰、-8.33‰~-4.60‰和-57.12‰~-27.50‰。采用最小二乘法拟合的三类水体的蒸发线分别为δ_(D)=8.04δ_(^(18)O)+10.17,δ_(D)=5.02δ_(^(18)O)-6.58和δ_(D)=8.08δ_(^(18)O)+11.32。经比较认为,湖水蒸发作用最强烈,其次为河水蒸发作用和地下水蒸发作用,河水中蒸发作用强度由大到小依次为松滋河、城陵矶、沅江、湘江、澧水、资水。采用水量平衡法和同位素质量守恒法估算湖水枯水期蒸发量为0.173×10^(8)m^(3)/d,占湖水水量损失的4.1%。【结论】枯水期洞庭湖区不同水体、不同河流氢氧同位素组成和蒸发差异是水汽条件、地形和水文特征的差异所致,由蒸发导致的湖水水量损失较小。

一种基于MIDBO-BP的地下水位预测系统

地下水位预测是合理开发利用地下水资源的重要手段,有助于减少消耗,节约地下水资源。针对地下水位与降水量、温度及地下水开采量等因素之间的复杂关系,文章提出了一种基于多策略改进蜣螂算法(MIDBO)优化BP神经网络(MIDBO-BP)的地下水位预测模型。首先,对蜣螂算法(DBO)加入融合策略和混沌策略,利用鱼鹰算法(OOA)的全局勘探阶段代替蜣螂算法的滚球阶段,再引入Sine混沌映射和自适应t分布策略增强算法的全局搜索能力,并利用6个基准测试函数检测MIDBO的性能,得出MIDBO性能更佳的结论。其次,建立MIDBO优化BP神经网络的地下水位预测模型,将MIDBO寻优得到的最佳权值和阈值赋予BP神经网络。最后,以2018—2021年益阳市气象数据和地下水开采量数据为依据,利用BP神经网络模型、DBO-BP模型及MIDBO-BP模型进行地下水位预测。结果表明,多策略改进蜣螂算法优化BP神经网络的地下水位预测模型具有最佳的预测精度和收敛速度。

栾川矿集区钼矿尾渣与土壤中钼的迁移转化机理

为提供栾川矿集区所在流域下游水源地陆浑水库Mo污染的源头控制依据,开展了6座钼矿尾矿库尾渣和土壤的野外调查及三道庄尾矿库尾渣和土壤的Mo赋存形态分析和降雨淋滤试验,以探讨Mo在钼矿尾渣与土壤中的迁移转化机理。结果显示,尾矿库尾渣Mo平均含量为238.24 mg/kg,浸出液Mo含量达0.26 mg/L;土壤Mo平均含量为125.88 mg/kg;尾渣残渣态Mo占比97.71%,土壤残渣态Mo占比63.66%,可交换态和碳酸盐结合态分别占比22.35%和11.80%。酸-偏碱性降雨淋滤后,尾渣中残渣态Mo占比不同程度减少,中-偏碱性降雨更利于尾渣残渣态Mo向碳酸盐结合态转化,使之由淋滤前的1.19%分别增加到18.85%和24.14%,提高了尾渣中Mo的迁移性。酸性降雨时土壤铁锰氧化态和有机态Mo占比大幅度升高,其他形态Mo占比均一定幅度降低;中性-偏碱性降雨时土壤残渣态和有机态Mo占比升高,碳酸盐结合态和铁锰氧化态大幅度降低,表示酸性降雨可促进土壤中形成铁锰等钼酸盐,而中-偏碱性降雨可能有利于土壤中形成铁锰等氢氧化物和碳酸盐,阻碍了铁锰等钼酸盐的产生,一定程度上提高了Mo的迁移性。因尾渣和土壤矿物组成和理化性质不同,降雨淋滤下Mo在两者中的迁移转化机理存在一定差异,但总体而言,酸-偏碱性降雨均可促进Mo的迁移转化,从而影响水土环境。

东昆仑造山带三叠纪岩浆混合成因花岗岩的岩浆底侵作用机制

东昆仑造山带广泛出露三叠纪岩浆混合成因花岗岩,它们具有共同的特征:岩体成分变化大;花岗岩类岩石中富含镁铁质微粒包体(maficmicrogranularenclave——MME);不同岩性之间常常呈渐变过渡关系。同时,这些岩体无一例外都和代表下地壳的深变质岩共生,暗示岩浆就位于地壳深部。此外,东昆仑地区广泛发育基性侵入体,它们产在深变质岩中,或者与岩浆混合成因花岗岩类共生,暗示下地壳物质的部分熔融和岩浆混合成因花岗岩的形成有可能与基性岩浆底侵作用有关。笔者选择东昆仑加鲁河这一典型的岩浆混合成因花岗岩体为例,对其岩石学、地球化学、同位素地球化学等特征进行了详细研究,认为幔源岩浆底侵作用是这类岩体形成的直接原因,并对幔源岩浆底侵作用和岩浆混合成因花岗岩之间的成因联系以及幔源岩浆底侵作用在东昆仑造山带三叠纪地壳生长和构造演化中所起的重要作用进行了讨论,构建了加厚陆壳背景下的断离—底侵—混合—拆沉作用模型。

东昆仑喀雅克登塔格杂岩体的SHRI MP年龄及其地质意义

喀雅克登塔格杂岩体位于东昆仑祁漫塔格山东南部,由辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩等岩石类型组成,具有典型的岩浆混合特征。通过对杂岩体中辉长岩和二长花岗岩的锆石进行SHRIMP测年,分别获得403.3±7.2Ma和394±13Ma两个极为接近的岩浆锆石年龄以及1116Ma的继承锆石年龄。锆石形态学特征显示辉长岩和二长花岗岩中锆石的大致结晶温度分别为850～900℃和600～850℃,提供了杂岩体形成的深度信息。测年结果为研究东昆仑造山带的演化历史提供了重要的年代学资料。

污染场地健康风险评价的实例研究

以常州市A厂有机污染调查为依据,采用篇中讨论的污染场地健康风险评价方法综合评价由土壤、空气、地下水污染带来的人群健康风险。综合分析表明,场地目标污染物为4种苯系物,可能对人体产生肝肾病变、鼻上皮组织恶化和运动协调能力降低等非致癌效应;污染物暴露途径主要有3条,分别暴露于厂区人群和饮用厂区下游民井井水的居民。评价结果显示,厂区人群同时遭受皮肤接触污染土壤和呼吸污染空气带来的非致癌危害。4种污染物的多途径同种污染物累计非致癌危害指数分别为甲苯,2·82×10-2;乙苯,4·94×10-2;间对二甲苯,1·21×10-7;异丙苯,1·05×10-7。两途径多污染物非致癌总危害指数分别为4·26×10-5和7·76×10-2,非致癌综合危害指数为7·76×10-2;厂区下游居民饮用遭受污染的地下水,其多污染物非致癌总危害指数为1·55×10-5。各危害指数均小于1,非致癌健康风险较小。

西昆仑阿卡阿孜山杂岩体的特征和成因

阿卡阿孜山杂岩体位于西昆仑昆南地体南侧, 被新藏公路横切出一条南北长约2km的剖面。在剖面范围内可见二长闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩等多种岩石类型出露。通过详细研究岩体的野外地质特征、地球化学和同位素地球化学特征发现: 岩体中出现不平衡矿物组合; 镁铁质微粒包体中可见石英和长石捕虏晶; 各岩石样品的痕量元素配分型式呈现相似性; 岩体的Sr、Nd、Pb同位素体系同时具有地幔和下地壳的贡献等, 认为岩体形成于壳幔岩浆混合作用, 幔源岩浆底侵作用可能是混合作用的直接原因。由此推测, 幔源岩浆底侵作用是西昆仑地区印支晚期岩浆活动的重要诱发机制。

湖南省三十六湾矿区耕地重金属健康风险评价及生态修复对策

三十六湾矿区是全国第三批“山水林田湖草”生态保护修复工程耕地复垦重点修复试点区。本文基于污染指数法、地积累指数、富集系数和USEPA健康风险评价模型,探究三十六湾矿区土壤重金属的污染特征、农作物重金属累积状况及其对人体健康的危害,提出土壤修复建议,以期为矿区土壤重金属污染防治和管控提供科学依据。结果表明,土壤重金属综合污染指数为中—重度,其风险等级为:Cd>Pb>As>Zn>Hg>Cu>Cr>Ni;农作物Cd全部超标,白菜和萝卜Pb、Cr超标,水稻、白菜和萝卜As超标,白菜Hg超标。农作物对重金属的富集能力为:水稻>白菜>萝卜。食用农产品的非致癌风险Cr>As>Cd>Pb>Hg,成人与儿童的非致癌危害指数分别为1.04和2.11,致癌风险指数分别为1.62×10^(-5)和3.34×10^(-4),显示成人和儿童均有非致癌风险,儿童有致癌风险,且儿童各种风险都大于成人。建议采取工程措施与物理化学法结合、重金属稳定剂-抗逆性植物联合、植物修复、土壤调理-轮作休耕等技术开展区域耕地土壤生态修复。

南方挺水植物净化城镇污水总磷的对比试验

为给南方城镇水体人工湿地系统植物配置提供依据,作者筛选南方6类挺水植物开展室外大棚无土水培种植试验,定期监测污水总磷、植物生理指标、生长状况、环境温度、污水pH等,对比研究各类植物对4类污水总磷的净化效果和机制。试验结果显示:(1)试验前21天,各类植物的污水总磷去除率均快速升高,此后均波动地维持在较高水平,最大总磷综合去除率95%以上,最大植物净去除率73%79%;(2)随污水总磷浓度由0.30 mg/L升至1.0 mg/L,水芹菜的总磷综合去除率明显升高,其他植物的综合去除率变化小,各类植物的总磷净去除率呈升高趋势;(3)试验前后比较,水芹菜根茎的过氧化氢酶活均减弱,根系活力微弱增强,其他植物该2项指标均不同程度增强;(4)植物生长状况的监测结果显示,花叶芦竹、再力花和香根草长势较好,生物量较大。分析认为,由植物本身吸收和同化作用引起的污水总磷去除率为71%76%,由其他各类作用引起的污水总磷去除率为22%左右。推荐花叶芦竹和再力花作为中国南方湿地系统挺水植物的选种和配置。

“整体培养+团队指导+专人负责”的本科生导师制的创新探索——以长沙理工大学水文与水资源工程专业为例

在我国师资不足及师生比较低的现实下,"一对多"指导形式极大地影响了本科生导师制的推行和实施效果。长沙理工大学水文与水资源工程系提出并实施"整体培养、团队指导和专人负责"的本科生导师制,有效克服了"一对多"指导形式推行困难、效果有限的问题。对比导师制实施前后的2007级和2010级,2010级研究生录取率和一次就业率分别提高了8.77%和3.54%,学习风气也明显提高。

北京市永定河冲洪积扇砂砾层非饱和水力学参数估算

文章通过测定北京市永定河冲洪积扇砂砾层水分特征曲线,采用VG模型估算砂砾层的非饱和导水系数、比水容量和扩散率等水力学参数,建立了基质势(吸力)和各参数之间的关系。实测含水量和计算含水量的比较验证结果表明,所建立的计算公式可以用来估算永定河冲洪积扇砂砾层的非饱和水力学参数。这些参数是北京市地下水运动和污染物质运移模拟的基础数据。

论医疗侵权纠纷的可仲裁性

《仲裁法》第2条并没有以民事责任方式为标准来衡量纠纷是否具有可仲裁性的意图。人身侵权属于一种债,债权属于财产权,因而,人身侵权纠纷属于财产权益纠纷。按照现行《仲裁法》的规定,医疗侵权损害赔偿纠纷具有可仲裁性,可以通过仲裁方式解决。

“多对多”本科生导师制指导形式的探索与创新

由于教师资源不足、导师个体差异、时间和精力限制及指导学生过多等原因,"一对多"的指导形式极大地影响了本科生导师制的推行和实施效果。长沙理工大学水文与水资源工程系于2012年创新性地提出和实施了"整体培养+团队指导+专人负责"的导师制(简称"多对多"),取得了良好的效果。本文在分析"一对多"导师制存在的问题的基础上,进一步对"多对多"导师制的内涵、优势及存在的问题和改善措施进行了详细地分析和探讨。

论民事诉讼中司法鉴定程序的启动──以《关于民事诉讼证据的若干规定》第28条为主要分析对象

大陆法系国家将鉴定人定位为“法官的科学辅助人”,鉴定原则上必须由当事人提出申请并由法院决定是否最终启动;英美法系则将鉴定人定位为“当事人的科技助手”,鉴定原则上由当事人主导和决定。《关于民事诉讼证据的若干规定》第28条间接认同了英美法的当事人自主委托鉴定的鉴定启动方式,此规定存在诸多难以克服的弊端,应考虑予以废止。

案例教学法在“地下水文学”课程思政中的创新应用

从“地下水文学”的课程内容、知识体系和地下水资源的自然、科学、社会及文化属性出发,遵循广泛性、针对性和逻辑性的原则,创新提出基于课程思政的研究型、工程型、社会型和政策型类案例,从课程重点和难点中挖掘涵盖古今、理论和实践的十大案例,将其有机融入课程教学,充分实现课程在知识传递、价值塑造和能力培养等方面的课程目标和课程思政目标。实践表明,案例教学法在“地下水文学”课程中的应用不仅有利于知识剖析,更是在培养学生科学思维、创新思维和正确的世界观、人生观和价值观,以及爱国情怀、民族自信和文化自信上取得了良好的育人效果。

出具执行证书程序中违约状况认定的困境及其解脱

调查权的缺失是出具执行证书程序中违约状况认定的制度性缺陷。这一缺陷致使公证机构被迫过分强调程序正义及当事人自我责任的价值,也阻碍了强制执行公证实务范围的拓展。为弥补这一缺陷,可以考虑在违约状况的认定程序中引入法院协助取证的机制,以便强化强制执行公证解决纠纷的功能。

南方6类挺水植物净化污水氮素的对比试验研究

【目的】对比研究各类挺水植物对污水中总氮和氨氮的净化效果和机理。【方法】筛选水芹菜、鱼腥草、再力花、风车草、花叶芦竹和香根草6类挺水植物,采用室外大棚无土水培种植试验,定期检测4类污水总氮与氨氮含量、pH、DO及植物生理指标、环境温度。【结果】①在试验前14 d,各类植物对污水中氨氮和总氮的去除率快速升高,到第21天,升高速率减缓,到第28天,部分出现一定程度的反弹,此后振荡升高直至基本稳定。②随着污水浓度的上升,植物除氮能力也随之提高。植物代谢能力和生长趋势与植物除氮能力呈正相关关系。③试验污水pH均下降。其中,再力花盆栽系统中污水的pH下降幅度最大,污水浓度大小与pH变化的相关性不明显,DO含量有一定的起伏变化,但水体环境基本为氧化环境。各类植物中花叶芦竹和再力花试验污水的DO含量相对较高。【结论】植物自身生长需要和植物根系的微生物活动是挺水植物净化水体氮素的主要机制。过氧化氢酶活性、根系活力和植物生长量等与植物净化水体氮污染能力呈正相关关系。推荐再力花和花叶芦竹作为南方构建湿地系统处理氮素污水的首选挺水植物。

刍议“专家法律论证”

我国近几年来出现的所谓“专家法律论证”之奇特现象大致可以划分为三种类型。专家法律论证所追求的司法权威不是真正意义上的司法权威。在专家法律论证中,人们过多地关注法官裁判时的实体独立性,而忽略了法官裁判时所应有的程序独立性。专家法律论证规避了现行法。尽快提高司法队伍自身素质方能抑制乃至从根本上消除专家法律论证。

“证据调查”之误读与重释

我国大陆地区民诉法中的法院"调查收集证据",指法官主动依职权收集证据的行为。在德国、日本及我国台湾地区的民事诉讼法中,"证据调查"则指法官对于证据方法的主观认知行为,法官有进行"证据调查"的职权,但不能因此推断法官在收集证据上起积极或主导作用。将我们通常所指的法院"调查收集证据"类比甚至等同于"证据调查",实乃误读。