基于地统计学和GIS技术的北京市大兴区礼贤镇土壤养分空间变异性研究

运用地统计学和GIS方法,对北京市大兴区礼贤镇的表层土壤全氮、全磷、全钾、全硼、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼、有机质和p H值等参数的空间变异及分布特征进行了研究。结果表明,研究区内有效磷、速效钾、碱解氮变异系数分别为105. 99%、100. 43%、80. 29%,分异性较强。经过不同趋势阶数指标插值误差的综合比较,初步确定全磷、有效磷、全钾、速效钾、全硼、有效硼应该选择一阶,碱解氮、有机质和p H值应该选择无趋势,而全氮则应该选择二阶。全磷、有效磷、全钾、全硼、p H值的理论模型为指数模型,速效钾、全氮、碱解氮、有效硼、有机质的理论模型为线性模型。全磷、有效磷、全钾、全硼、p H值主要受到结构性因素的影响,全氮、有效硼、有机质受到结构性因素和随机性因素的共同影响,速效钾、碱解氮主要受到随机性因素的影响。通过普通克里格插值图清晰可见,按照含量分布特点土壤中全氮、碱解氮、全磷、有效硼、有机质、有效磷的空间展布相似,全钾和速效钾的空间展布相似,全硼的空间展布特点与其他指标都不相同,这与统计学分析结果具有相似性。通过了解研究区土壤中10项养分指标分布情况,对及时调整肥料用量比,实现有针对性施肥,调整农业结构以及优势农产品规划和布局提供数据支持。

基于三维地质建模的北京市昌平新城地热资源量评价

地热是一种清洁的可再生能源,开发利用北京市地热能可以为改善北京地区的大气环境发挥重要作用。对北京昌平新城区进行地热资源量评价,为合理开发利用地热资源提供科学依据。在分析昌平新城区内的地质条件、地热地质条件后,创建了昌平新城三维地质模型,以此计算热储体积;运用热储法获得区内地热储量,并分析地热资源的分布。采用三维地质建模方法,实现了研究区地质结构的可视化和地热储量的准确计算。研究区的热储总体积为4.876×10^11 m^3,地热储量为5.42×10^16 kJ,地热流体可开采量为6.04×10^6 m^3。研究区的地热资源潜力较大,可为当地绿色发展提供支撑。

北京市平原区北部孙河断裂的地热地质特征

依据北京孙河断裂区的重力、电阻率测深及可控源音频大地电磁测深(CSAMT)等勘查资料的推断解释,结合多眼地热井钻探揭露的地热地质成果,认为孙河断裂是一条宽3 km左右的断裂带。地热地质构造剖面揭示孙河断裂具有多期活动性,晚侏罗世以来至少发生过两期先逆后张性质的构造活动。剖析了孙河断裂对后沙峪地热田侏罗系火山岩构造裂隙热储地热地质条件的控制作用,进一步分析了孙河断裂带区域的地热地质条件,认为后沙峪地热田西南部是构造凸起型储热构造,北西向延伸的孙河断裂带区域是后沙峪地热田的地热资源富集区。

北京市土壤地质环境质量区域监测网络的优化方法探讨

北京市土壤地质环境监测网是首都地质环境监测的重要组成部分,该网自2015年建设,经过6年的运行和完善,基本形成了覆盖市域的区域监测网络,分为区域监测和重点监测2个层次,取得了大量监测成果。基于多年监测成果,系统总结了北京地区的区域地球化学特征,分析了监测点布设的影响因素,在此基础上,重点探讨了区域监测点的布设依据,并提出了布设区域监测点的优化方案,有助于提升监测成果质量和扩大应用价值。结果表明:监测点布设时应根据监测目的和需求合理调整布点密度,考虑监测规范中的定量化指标,以及地层岩性、地形地貌等自然影响因素和不同土地利用类型对土壤环境的要求等定性化指标。建设用地和平原区耕地是区域监测重点,监测点密度应达到15~20个/64 km^(2);山区密度可适当减少。除特殊要求外,一般深层取样达2 m即可。

北京市平原区土壤中硒的含量和分布

通过对北京平原土壤硒含量调查和研究,发现北京平原分布有高硒土壤,其特征为沿平原区西部山前断续出现,在北京市区零星分布。表层土壤硒含量为0.04～5.26 mg/kg,平均值为0.20 mg/kg,深层土壤硒含量为0.043～0.22mg/kg,平均值为0.081 mg/kg,总体趋势是硒在表层土壤富集;各类岩石中以炭质页岩中含硒量最高,北京西部富硒炭质页岩的风化可能为平原区土壤硒的来源。相关性分析表明,土壤中Se与有机质呈正相关性,有机质对表层土壤Se具有强烈的吸附与固定作用。

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价

在北京市密云区西南部农业区系统地采集了1 065件表层土壤样品,对其中Ni、V、Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg 8种重金属元素的含量开展了测试分析。采用多元统计分析法及空间分析法,阐明了这些重金属元素的地球平均化学分布特征,并探讨了其可能的主要来源。结果表明,8种重金属元素主要分为3类:第一类为Ni、V、Cr、As,其含量低于北京地区背景值,其分布主要受成土母质等自然因素的影响;第二类为Cd、Pb、Zn,其平均含量高于背景值,且居民区含量最高。除继承成土母质外,此类元素的分布特征受人为活动影响较大,其中Cd受人为活动影响的程度明显高于Pb和Zn;第三类为Hg,推断大气沉降为影响Hg分布的主要因素。主要采用Hakanson法评价了土壤中重金属的生态风险,结果表明该地区潜在生态危害指数较低。

北京市农田土壤重金属的化学形态及其对生态系统的潜在危害

选取北京市农田96件土壤样品,采用分级提取试验方法研究土壤中重金属元素Cd、Hg、Pb、As的化学形态。结果表明,Cd、Hg、Pb、As的含量远低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995);As、Hg、Pb主要以残渣态形式存在,Cd主要以离子交换态存在;As、Pb各形态的变异系数差异相对较小,Hg、Cd各形态的变异系数差异较大;元素总量和土壤有机质含量是影响元素地球化学形态的主要因素;Cd的迁移能力较强,容易被植物吸收,对土壤生态系统的潜在危害性较大。

北京市再生水热能开发利用研究

本文从北京市再生水热能利现状、再生水热能资源特点及利用潜力、开发利用适宜区域以及再生水热能利用与建筑的适应性等方面，对再生水热能在北京市建筑中的应用开展研究。近年来，北京市再生水热能开发利用发展迅速，技术手段日益成熟，预计2015年北京市再生水中的热能资源量将达到951兆瓦，资源丰富。受再生水可利用温差、输送能耗和输送成本的影响，北京市再生水热能利用适宜区域为以污水处理厂为中心半径3～5km的范围内，适用的建筑类型主要为公共建筑和一类住宅，适宜采用再生水源热泵系统的建筑面积约为1.4亿m2，再生水热能开发利用潜力和发展空间巨大。根据奥运村再生水源热泵工程的运行监测数据显示，采用再生水作为冷热源，为大规模建筑供暖制冷能够保证末端使用效果，同时具有显著的经济环境效益。

北京市大台煤矿区土壤重金属污染及风险评价

通过对大台煤矿区表层土壤的取样调查,分析了矿区土壤中Pb、Cr、Cd、Zn、As、Cu和Hg的重金属含量、土壤的理化性质以及重金属在土壤垂向上的分布特征,并采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数及潜在生态风险指数的方法对矿区的污染程度进行评价。结果表明:矿区土壤的平均pH为7.40,呈弱碱性,有机质百分含量较多,平均为11.23%;土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn平均含量分别为7.39、0.31、68.29、29.68、0.21、38.65和94.67 mg/kg;重金属的含量具有自地表向地下减少的趋势,其中As、Cd、Zn、Cr元素地下20cm处至40 cm处元素含量急剧下降;潜在生态风险指数为250.43,生态风险达到中等。以北京市土壤背景值为标准得出土壤中这7种重金属的综合污染程度已经达到中度污染,其中以Hg元素积累最为严重。

北京市怀柔区土壤重金属的分布特征、来源分析及风险评价

在北京市怀柔区东南部农业区采集了977个表土样品,对其中Cr、V、Ni、As、Pb、Zn、Hg和Cd 8种重金属元素含量进行测试分析。通过地球化学成图清晰地呈现了这些元素的空间分布特征。利用数据统计分析,阐明了表土中这些重金属元素的含量分布特征,探讨了不同重金属的来源,并评估预测了其生态风险。研究结果表明Cr、V、Ni、As主要来源于成土母质;而Pb、Zn、Hg受交通和大气沉降等人类活动的影响较大;Cd则主要受到周边工厂以及农业施肥的影响。利用Hakanson法预测8种重金属的生态风险,除Cd外其他7种元素潜在生态风险均较低。本研究对怀柔区农业土壤的污染风险评价及土地利用规划具有一定的借鉴作用。

北京周边二叠系山西组泥岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京周边的二叠系山西组露头及钻井泥岩样品进行了岩石学和地球化学研究,结果表明:岩石主要由粘土矿物和石英组成,兼有少量碳酸盐岩和长石;岩石中碳酸盐岩含量的高低与CaO、MgO含量有很好的对应关系;SiO2、Na2O和K2O亏损,TiO2和Fe2O3T富集,反映了基性物源的存在;微量元素特征比值显示源区母岩为非单一物源,稀土元素总量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,铕大部分具明显负异常、少部分微弱正异常,Ce基本无异常,显示为多物源,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩应为来自于华北地块北缘的大陆上地壳的沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合。二叠系山西组泥岩沉积于覆水较深的还原环境,源区构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘。

北京昌平高崖口—南口隐伏岩溶水系统地质构造新认识

高崖口—南口岩溶水系统是北京七大岩溶水系统之一，其东北部位于昌平南口，是隐伏岩溶地下水排泄区。查明该区地质构造发育情况，可以为评价岩溶水资源及北京优选战略后备水源地提供依据。本文在分析前人区域性重磁资料基础上，完成了5条总长30km、总测点数626个的可控源音频大地电磁测深（CSAMT）剖面，采用SCS2D程序对CSAMT数据进行了二维反演解释，并实施了4眼勘探孔。物探和钻探研究结果表明：南口—孙河断裂是该系统的北东边界，走向北西，倾向南西，在雪山村附近断层落差达1017．5m，是目前发现的断距最大的地区；断裂上盘蓟县系碳酸盐岩与侏罗系火山岩的地层界线，向西移动了2．4km；南口山前断裂是山区裸露岩溶与平原隐伏岩溶的分界断裂，断裂走向北东，倾向南东，断距大于700m，断裂上盘曹庄至南口一带有燕山期二长岩侵入，流村—葛村一带有燕山期闪长岩侵入。广泛发育的断层、岩体和火山岩，使这一区域岩溶含水层空间受到较大制约。

北京地区中元古界下马岭组页岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京地区中元古界下马岭组的页岩样品,进行了地球化学研究,结果表明:主量元素Al2O3、Ca O和Na2O含量明显偏低,K2O和Mn O含量稍微偏低,Si O2、Ti O2及Fe2O3T含量同上地壳基本一致。微量元素及其比值特征显示源岩为混合源岩。稀土元素总量较高,轻稀土富集、重稀土平坦,铕明显负异常、铈弱负异常,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩为来自于内蒙古隆起的花岗岩类、闪长岩类及基性岩的混合。微量元素比值及铈弱负异常的特征表明中元古界下马岭组页岩为覆水较深的还原环境沉积,源区构造背景为大陆岛弧。

可控源音频大地电磁测深在北京城市地质调查中的作用

随着社会发展,城市规模也在扩大,为了适应城市有序发展需要,一些城市的地质调查工作已经开始。由于城市环境的特殊性,地质调查难度相应很大,好多问题需要解决,其中难度较大的是地层划分和地质构造探测等深部地质问题。北京市城市地质调查工作刚刚开始,在此之前,采用可控源音频大地电磁测深方法在北京市及周边地区的地热资源、水文地质和工程地质等深部地质调查工作中做过大量工作,文中利用部分应用实例,介绍可控源音频大地电磁测深法在北京市基础地质调查中的作用以及在地层划分和深部地质构造勘查等方面的实际应用效果。

北京“洼里砾岩”地质特征及形成环境探讨

关于北京"洼里砾岩"的争论由来已久,有构造成因和沉积成因两种不同的成因观点。文章在前人资料的基础上,结合近年北京地区地热地质成果和地热钻井资料,分析了砾岩的形成环境,提出"洼里砾岩",代表一个时期的沉积间断或剥蚀时期,反映了一个不整合界面的存在,属于"复成分"砾岩,具有底砾岩性质的沉积砾岩。

浅层地温能资源地质勘查评价体系探讨——以北京平原区浅层地温能资源地质勘查为例

浅层地温能资源作为一种可再生、环保、清洁、储量巨大的新型能源资源,逐渐被人们认识、接受和重视。在北京许多地区合理开发利用浅层地温能资源已经取得了较好的经济、社会和环境效益。根据北京平原区地质条件和浅层地温能资源开发利用实际情况,从可持续开发利用与环境保护角度出发,对北京平原区浅层地温能资源的地质勘查评价进行了初步总结,提出地质调查—开发利用方式适宜性区划—资源评价—效益评价—开发利用对地质环境影响监测—信息管理评价体系。

北京怀柔板栗种植区地质背景研究

通过对北京怀柔板栗种植区的地质特征和土壤地球化学特征进行研究,发现其广泛发育的花岗岩和片麻岩地质背景、适宜的海拔高度、降水量、温度以及呈弱酸性的疏松土质等条件十分适合板栗生长。研究评价结果显示,种植区土壤中富含P、Mn、Fe等矿质营养元素,以及有效铜、有效锌和有效铁等,并且环境质量总体优良,土壤和灌溉水重金属元素含量基本符合无公害板栗种植的产地要求,为怀柔板栗产品附加值的提升及品牌宣传提供了依据。

浅钻技术在城市地质调查中的应用与发展

浅钻技术在我国有悠久的历史,广泛应用于矿产勘查、地质调查、工程勘察、工程建设等领域。近年来,浅钻技术得到了不断的应用发展,形成了以钻代槽、浅钻化探、浅钻地质填图、“浅钻—测试”快速勘查等技术。介绍了浅钻技术在城市地质调查中的应用现状,包括浅钻+绿色勘查、浅钻+物探、“可视”浅钻、浅钻+污染场地调查与修复等,并提出了发展前景。

北京延庆葡萄产地高氟地质环境特征研究

北京延庆葡萄产地北侧山区出露大面积花岗岩。岩浆活动频繁,构造发育,特殊地质条件造成土壤存在明显的高氟异常,全氟、水溶氟含量高,部分地下水氟化物含量超过相关标准,是导致当地居民因饮用地下水而患有氟中毒地方病的主要原因。尽管农作物含氟符合相关标准,但高氟地质环境对农作物的含氟量仍具有富集趋势。