2016年冬季四川盆地一次重度灰霾事件形成机制研究

深入理解重度灰霾污染事件的形成和演化机制对于区域尺度空气质量的管控以及霾污染防治政策的制定具有重要的意义。本文应用中尺度气象模式WRF和区域空气质量模型CMAQ,结合实际观测数据,研究了2016年12月23日至2017年1月7日发生在四川盆地成都地区的一次重度灰霾事件。主要分析了在此污染期间气象要素场的时间变化,PM_(2.5)浓度和通风系数的时空变化,量化了各个物理化学过程对PM_(2.5)的相对贡献以及污染源区的分布,以研究此次重污染霾事件的形成和演化机制。研究表明:(1)霾事件期间低温和低风速的环境条件为污染物的积累创造了有利条件。(2)盆地北侧的偏北气流和南侧的偏西南气流以及较低的通风系数(大气的湍流扩散能力弱)是污染物积累的主要原因,成都地区PM_(2.5)浓度在东北气流的作用下达到峰值。污染物的消散主要是因为偏北气流的加强和较高的通风系数(大气的湍流扩散能力强)。(3)此次霾事件中气溶胶过程和排放源的正贡献加强,PM_(2.5)的增加主要在夜间(平流过程和扩散过程的负贡献减弱)且增加幅度更大,使得PM_(2.5)总体上逐渐增加。(4)PSCF和CWT分析表明,在此次霾事件期间,致使成都地区PM_(2.5)浓度升高的主要气流为其东北方向和西南方向的气流,潜在的污染源区在总体上呈东北-西南向的分布状态。

沱江成都段河流生态健康评估研究

为摸清沱江流域成都段水生态系统健康状况,并探索有效的河流生态健康综合指数评估方法,文章以沱江流域成都段为研究对象,通过调查水文水质、生境、底栖动物、鱼类等环境生物要素,以水生态环境质量综合评价指数(WEQI_(river))法和河流健康指数(RHI)法进行评价对比分析。结果表明:基于水质、生境和底栖动物的WEQIriver综合指数法显示研究对象河流整体呈良好状态;基于岸线自然状况、违规开发利用岸线程度、生态流量满足程度、水质优劣程度、水体自净能力、鱼类保有指数和公众满意度的RHI综合指数法显示研究对象河流整体呈亚健康状态。2种评价结果均表现为干流和上游支流环境状况优于下游支流,部分点位结果差异较大,主要受不同方法侧重点不同影响,WEQI_(river)指数更侧重评价水生态系统的自身状况,RHI指数则更侧重评价人类活动对水生态系统的干扰程度。二者可以相互借鉴,综合用于河流生态系统健康评价。

冬季沱江(成都段)水体中溶解性有机质(DOM)的组成、分布及来源分析

以冬季沱江流域成都段为研究对象,通过紫外-可见吸收光谱、平行因子模型(EEMs-PARAFAC)及主成分分析(PCA)方法,探讨其水体中溶解性有机质(DOM)的组份特征及来源.结果表明,冬季沱江流域成都段水体中共解析出3种荧光组分,分别为分子量较高的UVA类腐殖质C1、内源类蛋白中的类酪氨酸组分C2和分子量较大的芳香氨基酸腐殖物质组分C3,其中C2主要为外源输入,C2、C3的则是以内源为主的混合型输入,3种组分分别占总荧光强度的22.9%、51.3%和25.8%.通过对比分析水体中DOC、SUVA254和SR,发现研究区整体DOM腐殖化程度和DOM分子量大小依次为下游>中游>上游;利用主成分分析法(PCA)确定研究区水体DOM的来源,其中内源输入贡献率为77.64%,外源输入贡献率为10.13%,累计方差贡献率为87.77%。基于上述分析结果,能从一定程度上反映冬季沱江流域成都段的水质状况。

论晚新生代成都盆地的沉积充填演化

成都盆地为龙门山构造带与龙泉山褶断带之间的陆相沉积盆地,盆内充填了巨厚的晚新生代半固结-松散沉积物.通过盆地的沉积特征及充填过程分析,认为在沉积过程中发生了两次沉积-构造转换及可容纳空间的改变,并导致了沉积中心从龙门山逆冲推覆构造带前缘迁移至大邑-彭州断裂带下盘地区.沉积特征显示以冲积扇和河流相为主.其中上新世大邑砾岩期以冲积扇相为主,仅分布于蒲江—新津—成都—德阳一线以西地区;早—中更新世时期以冲积扇与河流相沉积为主,蒲江—新津—成都—德阳一线以西地区为冲积扇分布区,以东为河流相分布为主;晚更新世—全新世以河流沉积为主,但东、西两区域的沉积物来源和水系特征存在明显差异.本研究可为成都市地下空间三维地质结构建模、地下空间资源潜力评价、矿产资源及人文资源的赋存层位等研究提供依据.

岷江流域含石膏地层地下水水化学差异性研究

位于岷江流域的成都平原及其南部的牧马山台地区域的白垩纪地层广泛发育石膏。石膏的溶蚀可显著影响地下水质,明确该类型区域地下水水化学特征空间分布并揭示其空间差异性原因,对地下水开发利用具有重要意义。以牧马山台地中部区域天府国际生物城区域为例,通过野外实地调查、采样数据的主成分分析和聚类分析、水化学演化过程数值模拟,对地下水质的现状和水质形成原因进行了系统研究。结果表明:该区地下水在水平分布和垂向分布上都存在着显著的差异性,引起水质在空间上差异的原因具有多因性。垂向上:浅层地下水受碳酸盐溶解/沉淀作用控制,地下水类型以HCO3-Ca(Ca·Mg)型为主,矿化度多小于0.5 g/L;深层地下水受地层中石膏空间分布的影响显著。在无石膏分布区,地下水以HCO3-Ca(Ca·Mg)类型的低矿化度水(TDS<0.5 g/L)为主;有石膏分布区,形成SO4-Ca(Ca·Na)型高矿化度水(TDS可达2.5 g/L以上)。平面上:浅层地下水水化学特征受地形地势、人为污染、局部区域石膏层埋深变浅等因素影响,但总体上水质较好,可作为当地居民的生活饮用水;深层地下水主要受地层石膏埋藏深度变化的影响,地下水水化学类型和矿化度的空间差异较大。通过水文地球化学模拟定量分析了地下水平面和垂向上的差异,所得结果与实际情况基本吻合。研究成果可为岷江流域含石膏地层区地下水水化学特征分析提供科学依据。

成都盆地新生代大邑砾岩的沉积特征

通过对龙门山前陆盆地大邑砾岩的发育层序、沉积特征及物源的分析 ,建立其垂向相序 ,总结出大邑砾岩的沉积具冲积扇相的特点 ;恢复大邑砾岩发育时期的古地貌 ,推断其至少由三个冲积扇组成 :古岷江扇 ,古青衣江扇 ,古玉溪扇。同时 ,结合测年资料 ,指出大邑砾岩是上新世 -早更新世的整合沉积相 ,有别于全球其他地区同期的不整合事件。大邑砾岩沉积之后 。

青藏高原东缘晚新生代大邑砾岩的物源分析与水系变迁

成都盆地晚新生代碎屑沉积物的快速堆积是青藏高原东缘强烈隆升的产物,同时为青藏高原东缘晚新生代的隆升提供了强有力的证据。文章以盆地底部的大邑砾岩作为研究切入点,详细研究了它的物源区,以深化对青藏高原东缘晚新生代隆升过程的理解。通过砾石成分统计、砂岩薄片鉴定、重矿物分析以及古流向恢复等方面的研究表明,成都盆地北部和南部的大邑砾岩分别受不同的物源区和河流所控制。其中北部的大邑砾岩受控于出口在都江堰南约4km处向南流的河流所控制,其物源区为玉堂镇以西、汶川-茂汶断裂以东的流域范围内。而南部的大邑砾岩则主要受向东流的古青衣江的控制,其物源区即为现代青衣江流域。大邑砾岩的物源分析表明晚新生代期间岷江和青衣江都曾发生河流改道。

成都盆地浅层土壤中Cd来源初探

利用四川成都盆地多目标地球化学调查获取的大量数据,通过先线性回归再因子分析等多元统计分析方法,重点研究了浅层土壤中Cd元素与其他元素的相关性及在空间上的分布规律,得出浅层土壤中Cd的回归方程及其由元素组合表征的2类来源:自然作用与人为作用。龙门山岩体、沉积地层和硫化物矿床是Cd的主要自然来源;农业活动和城市污染是Cd的人为源,表现为人为作用与自然作用的叠加。这为生态评价和污染防治提供了重要参考。

从石油人工地震资料分析成都平原地震地质背景的新认识

根据近 2 0余年来四川地震、石油部门积累的四川盆地及邻区的地震地质调查、强震及中强地震震例总结、成都凹陷人工地震勘探普查与详查的工作成果 ,一方面研究了所揭示的成都凹陷及邻区的隐伏构造类型与展布范围 ,尤其是对成都—德阳间是否存在“隐伏断裂”作了详细的厘定 ,资料表明NE向的新津断裂向北消止于双流县彭镇以南 ;另一方面研究了活动断裂与地震活动的成生关系及相应的活动特征 ,其中最重要的是将浅表断裂和深层地腹型断裂加以明确的区分和圈定 ,提出了5种发震断裂类型。综合上述认识 ,划出了成都凹陷强震潜在震源区。研究认为 :成都—德阳一线两侧宽 4 0km、长百余公里的地带 。

成都盆地平原区浅层土壤Cd、Pb、Zn分布特征及其成因初探

通过多目标地球化学调查在成都盆地平原区浅层土壤内发现呈面状分布的Cd、Pb、Zn等元素高值区。为了研究它们的成因,应用多元统计方法分析了这些元素在不同景观区及不同环境介质中的分布特征及相关关系,利用参考元素对Cd、Pb、Zn的富集含量进行了定量估算。结果表明,平原区浅层土壤内Cd、Pb、Zn元素的分布明显不同于物源区及平原区深层土壤,在元素之间的典型相关关系及元素富集的分布特征上,均表现出明显的人为源特征。Cd、Pb、Zn元素的富集主要出现在平原区中部的城镇及农田区,与成都盆地浅层样地球化学图上的高值区一致。Cd、Pb、Zn元素的富集,是在自然背景的基础叠加了人为源含量,但尚未达到危害程度。

成都盆地浅层土壤中F来源分析

对成都盆地3061个浅层土壤样品以元素为变量进行F回归分析,在回归模型的基础上进行因子分析,并选取因子载荷较大的元素作为特征元素组合。在结合元素地球化学性质、区域地质背景和因子得分等值线图的基础上,根据特征元素组合来研究F的来源。研究结果表明:①成都盆地浅层土壤中F的来源有6种,其中岷江流经地区出露的酸性岩浆岩、碱性岩和龙门山前陆盆地上三叠统、侏罗系、白垩系沉积岩系是成都盆地浅层土壤中F的主要来源;②F在表生作用过程中显著地发生了迁移,岷江冲积扇成为其富集的“储库”;③自然作用对成都盆地浅层土壤中F的分布特征有显著的影响。

成都盆地不同工程地质分区内场地地震动参数的计算分析

场地条件对地震动幅值和频谱特性均有影响,现行的中国地震动参数区划图根据场地类别调整地震动反应谱特征周期,但尚未考虑到对地震动峰值和反应谱平台值的调整.以成都盆地为例,广泛收集了盆地范围内的工程钻孔资料.考虑到不同工程地质分区内场地地震动参数可能存在较大差异,在研究区工程地质分区的基础上,利用等效线性化方法对钻孔进行了土层地震反应分析,给出了成都盆地内不同工程地质分区的地震动参数调整系数建议值.

汶川特大地震后成都盆地内隐伏断层活动性分析

成都盆地内主要有3条隐伏的活动断裂带,包括大邑断裂带、蒲江-新津断裂带和龙泉山断裂带,它们在第四纪都表现出了一定的活动性。"512"汶川特大地震后,笔者实地考察的结果表明,在汶川特大地震中成都盆地中的隐伏断裂没有产生新的活动性,目前成都盆地不存在发生特大地震的危险性,是安全的。

成都盆地红土沉积物中黏土矿物的特征及其古气候指示意义

成都盆地位于长江上游二级阶梯向一级阶梯的过渡地带,地理位置特殊,并且广布第四纪红土沉积。为研究成都盆地中黏土矿物的特征及其成因意义,采用X射线衍射(XRD)测试技术,对胜利剖面沉积物中黏土矿物的矿物学特征进行了系统研究。结果表明,成都盆地胜利剖面沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、高岭石、蛭石、蒙脱石以及少量伊利石-蒙脱石混层黏土矿物和高岭石-蒙脱石混层黏土矿物。根据黏土矿物组合含量的变化特征,可以将成都盆地第四纪早更新世中晚期以来的气候环境演化划分为4个阶段,先后经历了湿热-温凉-温湿-干冷2个周期性的气候旋回,黏土矿物含量变化的总趋势与土壤沉积物的CIA指数共同揭示了研究区第四纪以来的气候有逐渐干冷的趋势,这与全球性的第四纪气候尤其是中国区域内的第四纪气候环境变化相一致。

成都盆地南缘第四纪构造变形及地貌响应特征

通过卫星影像解译、野外实地调查与数字地形分析,研究了成都盆地南缘构造变形特征及与地貌的响应关系,重点为邛西构造和熊坡背斜的晚第四纪构造变形。结果表明:中更新世是成都盆地南缘地区一个较重要的构造变形阶段,邛西构造与熊坡背斜的发育与演化也主要集中在这一阶段,并导致了古青衣江数次改道,遗留下规模巨大的冲洪积扇——名邛台地。熊坡背斜亚流域盆地的面积—高程积分值(HI值)自SW向NE总体呈逐渐减小的趋势,反映了熊坡背斜主要受到来自南部的动力作用,并呈现自SW向NE扩展变形的过程,显示成都盆地南缘地区流域地貌对其构造变形存在着明显的反馈作用。

成都盆地浅层土壤中砷来源的多元统计分析

对成都盆地3 061个浅层土壤样品以元素为变量进行砷回归分析,在回归模型的基础上进行R型因子分析,并选取因子载荷较大的元素作为特征元素组合。在结合元素地球化学性质、区域地质背景和因子得分等值线图的基础上,根据特征元素组合来研究砷的来源。研究结果表明:成都盆地浅层土壤中砷的来源有6种,其中龙门山一带晚三叠纪、侏罗纪、白垩纪沉积岩系和酸性岩浆岩及基性岩、超基性岩是成都盆地浅层土壤的主要来源。相对于后期人类作用而言,自然作用对成都盆地土壤中砷分布特征的影响占主导地位。

四川成都盆地某深层富钾卤水的地球化学特征及成因

本文报道了四川成都盆地某深层富钾层卤水的化学组成，氧、氢、硫和硼同位素组成以及２５℃等温蒸发析盐过程中，从卤水中获得的固相物质组成。在此基础上讨论了卤水的成因，认为该卤水是蒸发浓缩的海相卤水、非海相卤水以及埋藏成岩过程中封存卤水对地层中海相蒸发盐溶滤作用形成的混合水。

基于瑞雷波法的成都盆地场地剪切波速结构确定

在2008年的汶川地震中获得了大量的有价值数据和资料,使得成都盆地成为了研究的热点。为了能够获得成都盆地场地剪切波速结构,为成都盆地及汶川地震的进一步研究提供基本数据支持,本文利用多道面波分析方法在成都盆地(E:103°～105°,N:30°～32°)布置了40个面波测点进行场地剪切波速结构和覆盖层厚度的调查,测点间距约20 km。获得了成都盆地场地等效剪切波速(VS20)和场地覆盖层厚度分布。结果显示,成都盆地的等效剪切波速呈现出明显的条带状分布,与盆地的地质构造形态相似;盆地中央等效剪切波速主要介于235～330 m/s之间。而在西北侧盆地边缘,等效剪切波速增大;等效剪切波速主要介于330～440 m/s之间。覆盖层厚度也有同样的趋势;盆地中央较厚,覆盖层厚度在8～32 m;在西北侧盆地边缘较薄,覆盖层厚度在7～12 m之间。

试论龙门山逆冲推覆作用的沉积响应─—以成都盆地为例

本文根据现今龙门山前陆盆地（成都盆地）沉积特征和龙门山冲断带第四纪以来的逆冲推覆事件，研究了龙门山逆冲推覆作用对成都盆地沉积的控制作用和成都盆地沉积对龙门山逆冲推覆作用的响应，总结了龙门山冲断带逆冲推覆作用的沉积响应模式和地层标识，为研究龙门山冲断带地质演化提供了新的思路和方法。