旅游活动输入岩溶地下河系统的水化学指纹记录

地下河系统是岩溶地质景观的重要组成部分,利用特殊岩溶地形地貌建立的国家重大科技基础设施成为科研和旅游的胜地。为了解旅游活动对岩溶地下河系统水化学的影响,文章分析了大小井地下河系统入口和出口在不同旅游时段的水化学特征。结果表明:受旅游人数影响,污水水化学变化较大;大小井水化学类型为Ca-HCO_(3)型,水岩相互作用产生的Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_(3)^(-)从入口到出口逐渐增加,而人类活动输入的K^(+)、Na^(+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)则表现出差异性特征。小井地下河系统因受沿途城镇生活排放污水和农业活动影响,水化学波动较大,出口K^(+)、Na^(+)、Cl^(-)和NO_(3)^(-)升高;大井地下河虽受旅游活动输入影响,但K^(+)、Na^(+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)随着地下径流长度增加而降低。HFE-D和Gibbs模型以及离子比例系数分析显示,地下河系统受到了城镇生活排放、旅游和农业等人类活动输入的影响,这一现象应引起足够的重视。

珠江源区南、北盘江丰水期水化学组成特征及来源分析

为了解珠江上游高侵蚀地区流域水环境现状,于2014年7月采集了珠江源区的北盘江和南盘江河水样品进行分析.结果表明,南、北盘江丰水期河水p H值在7.4—8.4之间,为弱碱性;TDS平均含量为307 mg·L-1,高于珠江、长江干流.Ca2+和Mg2+是主要的阳离子,含量分别为61.64、10.98 mg·L-1,HCO-3是最主要的阴离子,含量范围在71.86—222.89 mg·L-1之间.离子组成分析和相关性分析表明,研究区河水离子主要受碳酸盐岩风化控制,存在部分玄武岩、砂岩的影响,硫酸参与了流域碳酸盐岩的风化,农业活动也有部分贡献.SO2-4和NO-3相关性分析表明,北盘江SO2-4和NO-3应该主要来源于煤炭及煤炭工业,而南盘江则受到更强烈的城镇和化工废水的影响.Cl-/Na+与SO2-4/Na+、NO-3/Na+相关性表明,Cl-与NO-3有共同的来源,受农业活动影响明显.南盘江流域管理要侧重城镇工业废水、农业面源污染治理,而北盘江流域除了城镇、工业废水外,还需要特别加强对流域内煤炭企业的的监管.

三峡水库库首地区大气降水化学特征

2009年6月-2010年7月对三峡水库库首地区大气降水的水化学特征进行了连续1年的研究，结果表明：三峡库首地区大气降水酸化严重，超过1／3的降水pH值低于4.5．S042和N03为降水中的最主要阴离子，雨量加权平均值分别为161．90，65．24ueq／L，二者分别占无机阴离子总量的66％、27％．ca2＋是最主要的阳离子，离子含量在8．89-932．90ueq／L之间，雨量加权平均浓度为108．34ueq／L，占无机阳离子总量的43％．季节变化分析表明，夏秋季节降水酸化严重，而冬春季节降水酸化不明显．不同季节相对酸度（FA）和中和因子（NF）分析表明，冬春季节的降水酸度主要受ca2＋离子的中和作用控制．主要离子来源分析表明，S042-和N03主要来源于化石燃料燃烧，Na＋、CI主要为海源输入的贡献，而Ca2＋、Mg2＋主要来源于陆壳颗粒物质。

中国钒资源现状及可持续发展建议

钒是一种重要的有色金属,广泛地应用于各种工业领域。我国是钒资源大国,储量和产量均居世界首位。文章介绍了我国的钒资源利用基本情况,包括我国钒资源分布区域及特点、现今开发利用状况等,并与其他国家的钒矿资源的产、储量进行综合比对分析,指出未来我国钒矿储量趋于饱和,出现供大于求的问题严重。此外,我国钒矿产业发展过程中还存在开发水平较低,创新能力不足,资源浪费严重,产业结构不合理,污染严重等问题。对此,提出重视回收利用,加强技术研发力度,严控污染物,政府引导等可持续发展建议。

赤水河流域上游枯水期水化学特征及其影响因素分析

赤水河上游流域处于我国西南喀斯特岩溶地貌广泛发育的地区,其河流的水化学组成代表了典型喀斯特地区河流的水化学组成。对河水的各离子含量分析表明,赤水河上游河水水化学组成以Ca2+、HCO3-离子为主,其次为Mg2+、SO42-,表现了典型喀斯特地区河流的特征。上游河水的Na+/(Na++Ca2+)、Cl-/(Cl-+HCO3-)比值较低,所有水样都落在GIBBS图的左中端,河水水化学组成主要受岩石风化控制。阴阳离子三角图及河水中的主要元素的比值对比分析表明,河水水化学组成主要受碳酸盐岩风化溶解控制。水化学的时空对比分析表明,农业活动等人为活动对河水的化学组成有一定影响。

雨季喀斯特小流域氮输出特征及其受降雨的影响

以黔中典型喀斯特农业小流域后寨河流域为研究区域,探讨喀斯特小流域氮素输出形态特征及降雨对氮素输出的影响。通过对流域内落水洞、地表水和地下水水样各形态氮素的浓度进行监测,估算雨季氮素输出量,结合降雨量数据分析氮输出受降雨的影响。结果表明:(1)后寨河喀斯特小流域水体氮含量明显高于我国主要河流,流域地下水出口溶解性总氮(TDN)浓度均值为6.5mg/L;地表水出口TDN浓度均值为7.3mg/L。(2)氮素输出的主要形态为硝态氮(NO_3^--N),铵态氮(NH_4^+-N)、亚硝态氮(NO2--N)以及有机态氮(DON)输出占比极低。(3)流域内TDN,NO_3^--N,NH_4^+-N,NO2--N,DON雨季输出量估算值分别为55.13,52.12,0.40,0.01,2.61t。(4)持续性的多日降雨加速了水体氮素流失强度,流域上游水体硝态氮浓度在降雨事件发生后呈上升趋势,随着降雨事件的停止而呈下降趋势;流域总出口因降雨而产生的硝态氮浓度变化具有一定的滞后性。

环境化学课程教学改革探讨

文章从环境化学课程的特点入手,分析了这门课程教学中教学方法的改革对策,即以学生为中心,因材施教;引导学生形成建构主义的学习方法;结合研究热点,激发学生科研兴趣;改革考核方法,形成科学的考核体系。

我国锆资源形势及可持续发展建议

锆是一种重要的稀有金属,广泛地应用于各种工业领域。我国已经成为世界上第一大锆英砂消费国,但是我国在锆矿资源的开发、利用过程中存在诸多不合理现象。文章通过对我国锆资源分布、储量、产量、消费结构和供应量的综合分析,提出我国锆资源开发利用过程中存在可采储量不足、工艺技术落后、环境污染严重、过度依赖进口等诸多问题。为了解决这些问题,促使我国锆资源的可持续发展,文章提出提高含锆矿物综合利用能力、加强技术改造、增加环保投入、积极开发利用海外锆资源的可持续发展建议。

基于AHP-Fuzzy方法的铝酸钙企业清洁生产评价指标体系构建

铝酸钙主要用于生产铝盐产品,其尤为突出的作用是决定水处理剂聚合氯化铝的性能优劣,为了更好的控制铝酸钙的生产,方便企业实施清洁生产和强化环境管理,构建清洁生产评价指标体系是重中之重。通过对铝酸钙企业的整个生命周期进行调查分析,结合国家清洁生产评价指标体系编制通则、其它行业清洁生产评价指标体系及专家经验,运用层次分析法建立铝酸钙企业清洁生产评价指标体系,确定一级、二级各项评价指标的权重;根据国内外铝酸钙企业先进的清洁生产模式及专家的建议确定各评价指标的等级基准值;运用模糊数学综合评价法确定综合评价的方法。同时对国内一家较先进的铝酸钙企业进行实证分析,取得了一致的结果,因此该评价指标体系能全面、科学、合理地反应铝酸钙企业的清洁生产水平。

清水江流域土地利用及其变化的地形特征分异研究

以清水江流域为研究区，综合应用3S技术，基于遥感影像数据，提取研究区2002年及2013年土地利用现状图；基于研究区DEM数据，提取流域高程、坡度、坡向及坡位数据；通过土地利用与地形的叠加分析，获得属性数据库，采用分布指数分析了清水江流域土地利用及其变化的地形特征分异。研究结果表明：清水江流域各地类在不同地形等级下分布特征明显；在2002-2013年间，各地形因子对土地利用变化的影响程度不同，高程对土地利用变化影响较大，除个别地类外，坡度、坡向及坡位对土地利用变化均有一定的影响；流域内推进“退耕还林还草”工程有待延续及加强；在高程为750～1500m、坡度范围为〈15°、缓坡区域各地类竞争激烈，人地矛盾突出，是协调人地关系的核心区域，合理配置该区域土地利用具有深远意义；流域内未利用地分布广泛，对未利用地的合理开发利用有利于缓解清水江流域的人地矛盾；流域内对水的开发利用强烈的影响水域的地形特征，同时对其他地类也造成了不同程度的影响，由此可能导致的生态环境问题不容忽视。

内蒙古扎拉格阿木铜矿成矿流体与成矿机制

扎拉格阿木铜矿床位于锡林浩特地块北缘,矿体赋存于二叠系砂质板岩和角砾岩中,受NE向断裂控制,为中温热液脉型铜矿床。本文通过流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学研究手段,来探讨扎拉格阿木铜矿成矿机制。成矿热液期存在5个成矿阶段:钾长石阶段、石英-绢云母阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-方解石阶段。其中石英-多金属硫化物阶段为主成矿阶段,本阶段主要发育富液相、富气相、含子矿物包裹体。富液相包裹体均一温度与盐度分别为:138~289℃和2.06%~16.11%NaCleq;含子矿物包裹体均一温度与盐度分别为:320~374℃和32.68%~39.81%NaCleq,包裹体气体成分除少量CO_(2)以外,均为H2O。H-O同位素分析得出,石英中的δO18值为-8.5‰~6.5‰,流体的δD值为-116‰~-98‰,暗示早阶段成矿流体主要为岩浆热液,晚阶段伴有大气降水混入。C-O同位素分析表明,δ^(13)C值为-10.1‰~-6.9‰,δ^(18)OSMOW介于2.5‰~11.7‰,在δ^(18)O-δ^(13)C图上数据点落在岩浆水与大气水的中间区域。矿石硫化物δ34S值介于-4.5‰~1.5‰,指示具有幔源岩浆硫的特征。矿石硫化物Pb同位素^(208)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(206)Pb/^(204)Pb比值分别为38.034~38.609、15.497~15.655和18.141~18.446,推测Pb具有地幔来源的特点并伴有地壳或造山带Pb混入。成矿过程中伴随着流体沸腾作用,成矿物质沉淀受早期形成的岩浆热液与后加入大气降水混合的影响。

贵州省都柳江流域水化学特征研究

于2015年丰水期和枯水期采集了都柳江河水样品,分析了河水的主要水质参数和主量元素.结果显示,都柳江河水呈弱碱性,优势阳离子为Ca^(2+)、Mg^(2+),优势阴离子为HCO_3^-、SO_4^(2-),水化学类型为HCO_3^-—Ca^(2+)—Mg^(2+)型.Gibbs图、三角图、相关性分析表明都柳江水化学上游主要受碳酸盐岩风化控制,下游硅酸盐影响增加.受地层岩性和地貌变化的影响,河流TDS沿主河道呈递减的趋势.离子比值分析表明,流域上游主要受工矿活动的影响,而中下游地区人为活动因素较为复杂,受农业、城镇排污等多种活动影响.

喀斯特地区坡面不同土地利用方式水土流失及磷素输出对次降雨特征的响应

为探究喀斯特地区坡面不同土地利用方式下水土流失及磷素输出对次降雨特征的响应,对喀斯特地区不同土地利用方式(水保林、耕地、自然草地、裸地、经果林)坡面场次降雨的水土流失和磷素输出进行了分析。结果表明:5种土地利用方式的径流系数由大到小整体表现为裸地>自然草地>耕地>水保林>经果林,而单位面积产沙量、单位面积磷流失量整体表现为耕地>裸地>经果林>水保林>自然草地。其中耕地和裸地在大雨量、高强度降雨事件的影响下径流系数、单位面积产沙量、单位面积磷流失量急剧增大。雨强是影响水土流失、磷素输出的重要因素,可以很好地拟合水土流失量。径流中磷素输出以颗粒态磷(PP)为主,占总磷(TP)的比例介于75.47%~97.91%之间。降雨引起的耕地径流[0.73 mg·L-1<ρ(TP)<2.49 mg·L-1]、裸地径流[0.10 mg·L-1<ρ(TP)<0.50 mg·L-1]和经果林径流[0.13 mg·L-1<ρ(TP)<0.46 mg·L-1]磷输出对受纳水体磷的含量有增加的风险,而自然草地径流[0.03 mg·L-1<ρ(TP)<0.09mg·L-1]影响较小。坡面水土流失和磷素输出与降雨过程、土地利用方式关系密切,可以通过优化土地利用结构、减少人为扰动有效防治水土流失,减轻流域面源污染。

土地利用驱动下洪泽湖支流流域非点源颗粒态磷流失时空变化特征

选取洪泽湖支流流域,根据1990、2000、2005、2010年Landsat TM/ETM遥感影像,应用泥沙输移分布模型,计算出研究区非点源颗粒态磷流失负荷,研究土地利用变化对非点源颗粒态磷流失负荷的影响。结果表明,土地利用与非点源颗粒态磷流失负荷息息相关:在2、3号子流域,建设用地、林地和颗粒态磷流失负荷呈正相关,主要因为2号和3号子流域在盱眙及周边城市需求驱动下,耕地由原来种植水稻转型为蔬菜等高附值经济作物,种植强度较高,磷肥施肥量增加,造成颗粒态磷的流失负荷与当地建设用地和林地面积变化趋势相近;4号子流域由于土地类型转变,造成旱地与颗粒态磷流失负荷呈负相关;其他子流域大多为水田、旱地与颗粒态磷流失负荷呈正相关,建设用地、林地和颗粒态磷流失负荷呈负相关。

我国铅资源开发现状和可持续发展建议

通过收集整理近十年铅资源相关统计数据,从我国铅资源的储量、产量、供需关系、进出口及市场价格等方面着手,深入分析我国铅资源的开发现状,指出我国铅资源开发中存在的问题,并给出了针对性的建议。我国是世界铅资源大国,储量位居世界前列,产量和消费量均居世界首位。我国铅资源开发存在资源保障程度偏低、矿石依赖进口严重、再生铅业发展滞后、环境污染严重等问题。针对上述问题,提出了以下可持续发展建议:加强找矿勘查,提高资源储量;增强国际合作,减少矿石依赖;加快发展再生铅产业,高效利用资源;严格监督执法,保护资源环境。

南、北盘江流域枯水期水化学特征及离子来源分析

为进一步了解珠江上游南、北盘江流域水化学现状,对其枯水期36个河水样品进行水化学特征分析,结果表明:枯水期河水pH值在7.85~8.75之间,呈弱碱性,TDS均值为358mg·L^(-1)。河水中阴离子组成以HCO_3^-、SO_4^(2-)为主,当量浓度占比均值达到65%与26%,阳离子中Ca^(2+)和Mg^(2+)是绝对的优势离子,当量浓度占比均值分别为65%和24%。与丰水期相关研究对比分析发现Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^+、SO_4^(2-)、HCO_3^-、Cl^-的枯水期浓度普遍高于丰水期,K^+、NO_3^-丰、枯水期浓度变化不大。Piper图、岩性端元分析以及离子浓度比值分析表明,研究区水化学主要受碳酸和硫酸共同参与下的碳酸盐岩风化控制。南、北盘江流域都受到农业施用的钾肥和氮肥的影响,此外,北盘江主要受到煤炭开采以及燃煤工业的影响,南盘江主要受到源头及上游河段化工企业废水和沿途市县的生活废水的影响。与前人数据对比发现,15年间人为活动对流域水化学的影响加剧。

三岔河流域不同尺度土地利用对水质的影响

以2013年8月的三岔河流域水体采样数据为基础,结合土地利用数据,利用地理信息系统(GIS)技术,分别从子流域和缓冲区尺度分析河流水质指标与土地利用之间的关系。结果表明,在子流域尺度上,水质对土地利用类型的响应更加显著。林地、草地对水质起"汇"的作用,耕地和建设用地主要起"源"的作用,其中氨氮与耕地、林地、建筑用地面积比例显著相关,总磷与未利用地、水域面积比例显著相关。冗余分析进一步表明,耕地是氮素的主要来源,未利用地是磷素的主要来源。

三岔河pCO2特征及水-气界面通量分析

为了解喀斯特中小型河流p_(CO_2)的分布及其影响因素,于2014年2月和8月调查了三岔河的温度、EC、DO、pH值和溶解无机碳(DIC),并计算水体CO_2分压(p_(CO_2)).结果表明:EC、pH、TDS和DIC均表现为枯水期>丰水期,水体p_(CO_2)在300~10000μatm之间,年平均值3100μatm,枯水期<丰水期.过饱和CO_2与表观耗氧量的相关关系分析发现,枯水期p CO_2与HCO_3^-含量呈正相关,表明枯水期主要受碳酸盐岩溶解控制的碳酸体系的影响;而丰水期河流水体高p_(CO_2)则主要受有机好氧呼吸作用和高浓度土壤CO_2进入到水体的影响.三岔河水-气界面CO_2交换速率为10.8~20.3MgC/(hm^2·a),CO_2释放通量约为0.9~1.7×109molC/a.对比分析发现,喀斯特中小型河流三岔河CO_2释放速率高于亚马逊河、长江、西江等大型河流,却低于喀斯特地区以及北欧等小型溪流,可见不同级别河流具有不同的CO_2释放通量,长期以来可能低估了中小型河流对区域CO_2循环的贡献.

喀斯特山区河流水环境容量核算与污染控制的单元化研究——以清水江流域鱼梁江河段为例

以喀斯特山区清水江流域鱼梁江河段为研究对象,在查明地下水排泄与河流环境容量及其水质之间关系的基础上,采用Daniel趋势检验法和水量—水质同步估测模型等分析了流域水质变化及其污染负荷和核算了多水文情势下的水环境容量等。结果表明,流域污染负荷为:氨氮(NH-3-N)312.85t/a,总磷(TP)274.91t/a,氟化物(F^-)311.82t/a,主要为城镇生活和工业污染排放且具明显空间分布特征。控制单元Ⅰ的F-浓度显著下降,水环境容量未超载;控制单元Ⅱ和Ⅲ的TP、F^-和NH-3-N浓度均显著下降,前者水环境容量均超载,后者TP为过载状态;控制单元Ⅳ主要污染物浓度无明显升降趋势,但TP和F-出现超载,TP严重超载为枯竭状态;控制单元Ⅴ的TP和F^-浓度显著下降,水环境容量均为超载状态,亟待实施NH-3-N、TP和F^-污染物总量控制和精准削减措施。

山区河流氮磷空间分布对人类活动的响应--以赤水河一级支流桐梓河为例

为了解人类活动影响下的山区河流氮磷分布情况,以赤水河一级支流桐梓河为对象,开展野外调研,对其干流及各条支流进行了水样采集并分析。结果表明:桐梓河总氮、总磷浓度均值分别为2.85,0.13 mg/L。氮磷浓度的空间差异比较明显,总氮从上游到下游呈波动式增长,总磷则上游高于中下游。总氮有明显的累积效应,从上游源河的1.34 mg/L,升高到下游河口的3.40 mg/L,其空间变化主要受上游城镇污水的点源输入、中下游农业面源污染及水利工程等综合影响。而上游城镇外源污染对总磷的输入,使其在桐梓县城段的干流浓度维持在0.16 mg/L,到下游河口则降低至0.09 mg/L,说明桐梓河受人为污染输入与水体自净能力的双重作用。桐梓河氮磷比例关系总体表现为磷限制,但上游城镇段河流显示处于潜在富营养区,水质可能受到氮磷污染威胁。