浙江省城市灰尘重金属分布

根据浙江省11个地级市城市灰尘数据,分析灰尘重金属Pb,Cu,Zn,Ni,Cr,Co在省域尺度上的分布规律。结果显示,浙江省灰尘重金属含量整体表现为西北低、东南高,西南低、东北高,由内地向沿海市区升高。各地市均表现出明显不同的变化特征和累积量,舟山市具有较强的灰尘重金属累积和较低的空间变异;杭州市灰尘重金属的累积和变异程度都较高;温州、嘉兴、宁波等沿海市区灰尘重金属富集明显,但空间变异性低;金华市灰尘重金属变异程度相当,但Pb,Zn,Cu累积明显;台州、绍兴的Ni,Cr累积量低,但变异程度高;衢州Cu,Zn的累积和Cr,Co的变异高;湖州、丽水灰尘重金属的累积和变异程度都较低。灰尘重金属在省域上累积程度是Cu>Zn>Pb>Cr>Co>Ni,变异较强的是Pb、Zn、Cu,较弱的是Co、Cr,而Ni的累积程度和空间变异都较低。研究发现人类活动是浙江省灰尘重金属输入的绝对重要影响因素,地形特征、地表径流和盛行风对城市灰尘重金属的迁移、扩散和稀释也具有重要作用。

浙江省内不同成土母质红土粒度特征比较

浙江省内7个典型红土剖面红土粒度测试表明：（1）浙江省内红土发育母质多样，沉积环境和母岩性状对红土粒度特征的控制意义较为显著，粒度组成能够有效区分不同成因的红土类型．（2）金华汤溪（TX）、浦江上山西南（SSSW）、安吉（AJ）、金华湖海塘（HHT）剖面红土以粉砂粒组占优势，粘粒含量次之，但TX、SSSW、AJ剖面砂含量很小，均值0．13％～1．18％；HHT剖面125～2000μm之间粗粒组分明显．前者显示风成特性，后者受风动力以外其他近源动力改造．风成特性加积型红土的存在对于认识第四纪期间风尘沉积物在长江以南地区的分布和季风演化信息具有重要意义．（3）基岩风化壳型红土的粒度组成因母岩性质而不同．相比较，众数峰值以砂岩红土最粗（30—63μm），花岗岩红土次之（15—30μm），玄武岩红土最细（4—6μm）．此外，花岗岩红土在125～2000μm之间有明显的中粗砂组分；玄武岩红土在0．2—1．0μm之间有明显的粘粒组分；砂岩红土除众数粒度峰外，在2—4μm以及0．2—1．0μm之间还存在多个分量．玄武岩红土比砂岩和花岗岩红土更均化．

浙江省全新世环境变化的文化响应

浙江省全新世古文明的诞生、发展和衰落与当时环境变化密切相关.全新世以来,气候变暖为古人类的生存发展提供了有利的条件,浙江省先后出现了上山文化、小黄山文化、跨湖桥文化、河姆渡文化、马家浜文化、崧泽文化和良渚文化.人类文明的兴衰随着气候干湿冷暖的波动而变化,温暖湿润的气候促进山区等相对干燥地区人类活动的繁荣,湿热气候导致的水域扩大则抑制地势低平地区和沿海地区人类活动的发展,而相对干凉的气候则有利于地势低平地区和沿海地区文明的发展与演进,同时人类对环境变化的适应性不断增强,利用自然资源的能力逐渐提高.

明末浙江水旱灾害分布规律与成因分析

明代末年的崇祯时期是浙江水旱灾害频繁发生的时期。史料分析表明,①崇祯年间浙江省水旱灾害频繁发生,崇祯中后期为浙江省的旱灾高发期;②水旱灾害空间分布差异明显,旱灾和水灾的分布与地貌类型密切相关,山区、丘陵多旱灾,平原多水灾;③与同时期北方旱灾相比,浙江旱灾具有滞后现象,反映灾害与气候变化类似具有穿时性。

浙江省耕地动态变化及驱动力分析

利用浙江省各地、市近20年耕地统计数据和相关社会经济资料,从浙江省耕地的数量变化和空间变化等方面宏观分析了浙江省耕地的时空动态变化趋势和规律。应用相关分析和主成分分析方法,定量地诊断出耕地变化的驱动因子,揭示耕地变化的驱动机制。结果表明,经济发展动态、人口系统压力和农业科技进步是影响浙江省耕地变化的3类主要动因。

隋唐宋时期浙江采石格局及其环境驱动

采石与地理环境之间的互动是区域人地关系的重要组成部分.根据浙江省现代采石场、古采石场遗址调查数据,结合浙江省地质、交通、水系、古气候变化及历史地理背景,探讨了浙江省隋唐宋时期采石格局及其驱动因素.研究表明:隋唐宋三朝,浙江古采石遗址数量增加明显,为历史时期采石活动的鼎盛期;期间杭州湾沿岸、浙东沿海、钱塘江流域三大采石中心相继出现并发展,是历史采石格局由分散→单一中心→多中心演化的重要时期.隋唐宋时期采石格局的形成和采石业的发展受该时期凿建运河、围堰建闸、兴筑海塘、建设港口、修建都城等工程建设和岩性、水系、古气候变化等自然环境因子的共同驱动.

浙江北湖桥(BHQ)钻孔粒度特征与沉积环境变化

基于浙江余杭北湖桥(简称BHQ)钻孔粒度相关参数和年代数据的分析,试图揭示浙江西北部地区早中全新世期间沉积环境演变的特征.结果表明:北湖草荡地区在早中全新世期间(约11363—4178 a BP),沉积物粒度组成以粉砂和粘土质粉砂互层分布为特征,粉砂组分平均含量达到71.58%,粘土组分平均值为24.13%;在气候干湿波动的背景下,早中全新世期间研究区域的沉积环境并不稳定,湖泊水位波动频繁,沉积环境经历了低湖面时期、高湖面时期及过渡时期等演化阶段.

第四纪网纹红土的类型与网纹化作用

第四纪网纹红土在中国南方红土发育区内广泛分布,具有特殊的结构,是第四纪红粘土的重要组成部分,按照质地网纹红土可分为均质类网纹红土和非均质类网纹红土。测试结果显示:(1)均质类网纹红土的粒度组成以粉砂(5～50μm)和粘粒(<5μm)为优势粒级,砂(>50μm)含量很小,不足3%;粒度频率曲线多数呈单峰正偏形态,众数峰值位于5.5～6.5之间,部分呈双峰形态,两个峰值分别位于6和8附近;CIA值较高(84.31%～89.26%),ba值较低(0.19～0.30);稀土元素平均含量和分布模式与风尘沉积相似,87Sr/86Sr值与佳县上新世红粘土接近;εNd(0)介于-10.54～-12.66之间,表明物质源区基本稳定;均质类网纹红土的理化特征体现了风成沉积的特性和风化成土作用的显著影响,可称之为加积型网纹红土。(2)非均质类网纹红土发育自冲洪积相、坡积相沉积物或基岩风化壳红土,土体粉砂含量明显减少,多小于50%,砂含量大大增加,>50μm和>250μm粒级的离散系数较高,指示了显著的非均质特征;CIA值多数大于84%,化学元素和风化指标的离散系数多小于10%,显示其经历了较为强烈和稳定的风化作用。第四纪网纹红土的形成先后经历了风化成土过程和网纹化过程,南方红土区在网纹红土发育期内具有整体湿润的气候条件。

南方更新世红土氧化物地球化学特征

江西、浙江和湖南等地更新世红土化学组成分析结果表明,各地各类红土的化学组成具有较好的一致性。以SiO2、Fe2O3和Al2O3为主,K2O、Na2O、CaO和MgO大量淋失,相对于上陆壳(UCC)平均组成富Ti、Fe和Al,贫K、Na、Ca和Mg。符合亚热带地区脱硅富铝或脱硅富铝铁的基本成土过程,总体形成于湿热环境。其烧失量(LOI)对红土脱硅富铝程度具有一定的指示意义,LOI越大,脱硅富铝程度越强。同一剖面从网纹红土至均质红土或从网纹红土至棕色黄色风化程度渐弱。然而,全岩样品的SiO2/Al2O3、SiO2/R2O3分子比在直接指示红土风化强度方面不够有效。白网纹与红色基质的物源一致,化学组成却存在一定分异。以UCC为背景的元素盈亏状态和以均质红土为背景的元素绝对迁移量特征一致表明,物质迁移,尤其是Fe迁移与网纹红土网纹化过程之间存在必然的联系。Fe迁出区形成白网纹,Fe加入区继承红土化特征。

中国中亚热带网纹红土的地球化学特征与沉积环境

130个样品的粒度、黏土矿物组成、地球化学特征以及Sr、Nd同位素分析表明，广泛分布在中亚热带地区并且具有一定厚度的第四纪网纹红土为加积型沉积。该类沉积粒度组成与北方风尘沉积类似，粉砂含量占优势，〉50μm含量小于5％，5～50tan组分41．2％-61．5％，〈5μm黏粒26．9％-55．8％；黏土矿物组成中含有较多的石英、云母和高岭石；全土体的平均硅铝率为7．96，硅铁铝率6．11；稀土元素丰度179．6mg kg^-1，与地壳平均值（178mgkg^-1）、北京郊区1998年12月大气粉尘稀土总量（178．0mgkg^-1）以及两块中国黄土标样（178．2mgkg^-1）非常接近，并且表现为轻稀土强烈富集，重稀土淋失，Ce元素正异常；网纹红土全岩样品的^87Sr／^86Sr值界于0．725657～0．727714之间，Nd同位素0．511989～0．512098，与佳县上新世红黏土和黄土的酸不溶相性物质接近。理化特征指示，第四纪加积型网纹红土与北方黄土中的古土壤以及上新世红黏土的形成环境类似，并且具有稳定的物质来源。

庐山JL剖面红土磁化率特征及古环境记录

江西九江庐山地区JL剖面红土磁化率测试结果表明:1.典型网纹红土的磁化率远小于弱网纹红土和棕黄色黄土-古土壤,数值上,棕黄色黄土-古土壤是网纹红土的2.33倍。剖面各层段频率磁化率均值变化于10.09%～13.71%,且与磁化率显著正相关,表明风化成土作用中形成的超顺磁性颗粒对红土磁性增强具有重要贡献。2.湿润气候和土壤渍水的假潜育环境下铁磁性矿物易于分解、转化、淋失,这可能是导致网纹红土磁化率异常偏小的主因。从而在剖面上磁化率与CIA变化趋势相反,两者峰谷波动又基本一致。3.结合ESR年代,JL红土磁化率沿剖面自下而上分为4个波动式增大的阶段,可与早更新世以来季风环流演变过程中的几个重要转折期对应,记录了大尺度内的古环境变化信息。早更新世以来该区环境湿润程度波动式减弱,气候自中更新世以来由湿热向干冷转变。

九江JL红土剖面记录的中更新世气候转型事件

粒度测试表明九江红土具风成特征。粉砂(4～63μm)为优势粒级,含量为66.20%～74.02%,富集风尘粒组。选择敏感粒组15～30μm作为气候代用指标,根据ESR测年和粒度年龄模型,建立JL剖面时间标尺,结果表明其沉积时代为2098.4～233.2kaBP,跨早、中更新世。下段网纹红土的沉积年龄为2098.4～441.5kaBP,上段棕黄色土的沉积时代为441.5～233.2kaBP。基于3PBase软件对234～2084kaBP期间气候周期的频谱分析,九江JL红土剖面记录了准100ka、准41ka和准30ka的地球轨道要素变化周期,并在734～784kaBP期间,气候周期发生了转型,由之前的准41和准30ka地轴倾斜率周期变成之后的准100ka地球轨道偏心率周期,这一信号响应了全球范围内中更新世气候转型事件。谱密度分析还表明剖面气候周期具复杂性,可能与东亚季风的非线性反馈机制有关。

第四纪加积型红土与下蜀黄土理化特征比较

加积型红土和下蜀黄土是我国亚热带地区常见的第四纪沉积物。测试了加积型红土的粒度、矿物与石英砂表面特征、磁化率、常量元素和稀土元素等理化指标,并与下蜀黄土进行了对比分析,结果表明,加积型红土与下蜀黄土在理化特征上具有整体相似性,显示风成特性,但较下蜀黄土经历了更为强烈的化学风化作用。同一剖面自下而上为加积型红土至棕黄色下蜀土的沉积序列,揭示了中更新世至晚更新世风化成壤强度减弱、气候由湿热向干凉转变的趋势;北亚热带和中亚热带沉积年代相当的下蜀土风化特征差异反映了古环境变化的纬度效应。

庐山JL剖面红土粒度体积分形特征及其环境意义

分形理论在地貌学、土壤学、沉积学等领域得到了广泛应用,但在南方第四纪红土研究中的应用尚不多见。选取庐山北麓一个典型的第四纪红土剖面——JL剖面,根据三维空间内的体积分维模型和线性回归法,对红土颗粒粒径的体积分形特征进行研究,得出该剖面红土粒度体积分维值。研究结果表明:(1)剖面红土粒度的体积分形特征显著,其粒度特征和体积分维值与北方黄土具有较好的可比性,指示该剖面红土母质具有风成特性,并体现堆积与风化同时进行的加积特征。(2)网纹红土粒度体积分维值最大,第①～⑤均值介于2.0809～2.1411间;第⑥和第⑧棕黄色土层体积分维值最小,分别为1.9984和1.9723;第⑦古土壤层的体积分维值介于网纹红土层和棕黄色黄土层之间,为2.0653。体积分维值与粘粒含量及分选系数显著正相关,与粉砂含量呈负相关关系。(3)JL剖面红土粒度体积分维值的纵向变化表现为高低值相间的7个旋回,与传统粒度参数相比具有更显著的分段性,并与红化率和CIA值峰谷变化存在对应关系,可以作为指示沉积-风化环境变化的指标。初步认为庐山地区红土母质第四纪以来成壤环境存在强弱变化并逐渐减弱。

金衢盆地网纹红土色度及其环境意义

网纹红土因基质中镶嵌大量不规则浅色斑纹而具有特殊的色度表达体系。利用K-MinoltaCR-400色度仪分别测试金衢盆地JT、TX-LSD、LD等3个剖面网纹红土层的红网纹(基质)、白网纹(浅色斑纹)、全样(红、白网纹混合样品)等三类样品的色度指标(L*、a*、b*),并以红网纹为背景色,获得白网纹与红网纹的色度差(ΔE)。其结果表明:(1)网纹红土因特殊的斑纹结构而具有特殊的色度表达系统,应该包括全样色度、基质色度、斑纹色度、色差等。不同色度表达,其参数所揭示的环境信息存在差异,引起色度变化的因素也是复杂的。(2)全样色度(混合色度)总体可以揭示网纹化强弱变化的趋势,a*值越高,Fe2O3、Al2O3含量越高,SiO2/R2O3比值越小(脱硅富铝铁化程度越高),但细节上受随机取样过程干扰而不具备稳定性;(3)基质色度可以较好地指示红化程度及其变化,斑纹色度可以较好地指示网纹化程度在剖面上的变化趋势;(4)色差(ΔE)是一种新的色度表达方式,其既能表征网纹发育强弱的趋势,也能揭示网纹发育的阶段性,色差越大,网纹结构越清晰,网纹化程度越强。

基于地统计学方法的城市灰尘重金属污染的空间变异特征

运用ArcGIS的地统计学组件,分析了金华市城市地表灰尘中重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mn的空间分布特征.结果表明:上述重金属具有复合污染或一定的同源性特征,其中Pb、Cr、Cu、Mn可能主要受金华市城市产业布局和功能分区等结构性因素的影响,而Zn则受非结构性因素影响更大,来源比较复杂.Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等重金属的空间分布比较相似.

基于API方法的城市大气污染评价

收集了2006年《重点城市空气质量日报》中中国86个重点城市空气质量主要分析指标——空气污染指数(API)、首要污染物、空气质量级别,并对数据进行统计分析。结果表明:(1)总体来说,中国城市大气质量良好;(2)城市大气污染以煤烟型污染为主,大气中以TSP、SO2和NOX作为首要污染物出现的频率依次递减;(3)城市大气污染最严重的季节是冬季,最轻的季节是夏季;(4)城市大气环境质量表现出从北到南、从沿海至内陆逐步变差的趋势。

南岭夷平面风化壳发育时间问题探讨——以粤北大布镇剖面为例

南岭最高夷平面上发育了深厚的红色风化壳,研究这些风化壳对于认识夷平面具有重要意义。以粤北大布镇夷平面上的风化壳为例,通过化学成分的研究,认为大布镇的风化壳厚度为60～70 m,风化壳顶层的母岩当量厚度可达到24 m/m。据此,恢复得到已风化母岩(奥陶系砂岩)厚度达790 m,其中的淋失量为724 m,再根据珠江流域50 a平均溶蚀速率估算,该风化壳的年龄约为19.6 Ma,即中新世早期,大致可认为是南岭夷平面发育终结和新一轮地貌循环——"南岭运动"开始的时间。

区域尺度的城市灰尘重金属分布

根据47个城市的灰尘重金属Cd,Cr,Cu,Hg,Pb,Zn,Ni的监测资料,分析了重金属在区域尺度的分布规律。结果表明,灰尘重金属浓度分为5个等级,并在1～4倍的标准差内变化,在空间上呈西高东低,南高北低,自西南向东北减少的特征。各地区灰尘重金属含量依次呈:西南>西北>华南>华东>华北>华中>东北,且某些元素的空间分布还与我国阶梯地势相吻合。自然背景和人类活动都是重要的影响因素,前者对华北、华中和东北地区影响较大,后者对西北、西南和华南地区作用程度较高。另外,各重金属元素受人类活动的作用强度也不同,受影响强度依次呈:Cd>Hg>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr。

基于条件高斯模拟的城市灰尘Pb元素的空间分布特征

城市灰尘是分散于城市不同区域的表面固体颗粒物。城市灰尘对城市环境造成的污染越来越多地受到人们的关注,尤其是城市灰尘重金属对城市生存环境造成的危害。本文利用R软件中的Gstat包,对金华市城市地表灰尘中的Pb元素含量进行500次条件高斯模拟,并从中随机抽出3次模拟对其模拟结果进行分析,从模拟结果可以看出研究区Pb元素总体上显示出相似的空间变化趋势,但在细部空间变化上是有差别的。条件高斯模拟法对未知点的模拟值具有不确定性,克服了普通克里格法的平滑效应,能够更好地反映研究区的随机性和结构性。