黄河源区阿尼玛卿山耶和龙冰川表层雪化学组成

2005年9月底, 在黄河源区阿尼玛卿山耶和龙冰川随海拔变化采集89个雪样, 分析了微粒和主要可溶无机离子(Na , K , Mg2 , Ca2 , NH 4, Cl-, NO-3, SO2-4)浓度以及δ18 O, 研究了各种物理化学指标在冰川中的时空分布特征. 结果表明: 大多数样品中主要阴、 阳离子当量摩尔浓度顺序为: NO-3>SO2-4>Cl-;Ca2 >NH 4>Na >Mg2 >K , 碳酸盐类物质是化学离子主要来源. 各种主要可溶离子有着明显的季节变化过程. 但由于融化再凝结过程, 不是所有离子在污化层浓度最大. 在所采样区域的表层雪中化学离子没有明显变化趋势, 指示局地物质的输入有限. 受降水量效应影响, 暖季δ18 O值低, 冷季高. 样品中, 9种离子被分为: 1)Ca2 , Mg2 和HCO-3～CO2-3;2)NH 4, SO2-4和Cl-;3)NO-3;4)Na , K 四个群组.     

湖南典型地区大气降水与下渗水元素地球化学特征及其影响因素研究

对比了湖南典型地区大气降水与下渗水中阴离子含量、Cd等重金属元素含量特征,并研究了Cd等重金属元素下渗的影响因素。研究表明,郴州市和株洲市大气降水中SO42-含量均比桂东—汝城地区和岳阳市高,郴州市和株洲市大气受到较为严重的污染。郴州市和株洲市大气降水及土壤中Cd等重金属元素含量均明显高于桂东—汝城地区和岳阳市,但下渗水中Cd等重金属元素含量差异不大。用元素浓度下渗比(下渗水中重金属元素含量/大气降水中重金属元素含量)来表征水循环过程中土壤重金属元素的累积性,结果显示郴州市和株洲市降水对土壤Cd等重金属元素累积的贡献大于桂东—汝城地区和岳阳市。综合对比表明郴州市和株洲市表层土壤Cd等重金属元素累积明显。影响Cd等重金属元素下渗的因素非常复杂,其中土壤有机碳和pH是控制As、Cd和Pb下渗的主要因素。     

贵阳市大气总县浮颗粒物(TSP)中水溶性无机离子的化学特性及季节变化特征

2005年1月到12月,在贵阳市区采集TSP样品,分析了其主要水溶性无机离子的化学性质及其季节变化规律.结果显示.TSP浓度均值为106.60μg/m3;各离子摩尔浓度的大小顺序为:SO2-4>NH 4>Ca2 >NO-3>K >Na >C1->Mg2 >F-.TSP及其组分存在明显季节变化,SO2-4、C1-、SO2-4、NO-3、NH 4、K 、Na 、Ca 2、和Mg2 浓度的冬/夏比值分别为1.29、5.23、1.35、2.37、1.73、1.22、1.84、1.23和1.02.影响TSP、Ca2 、Mg2 和F-的气象参数主要是相对湿度和风速,影响SO2-4、NO-3、NH 4和C1-的是温度.TSP大多星微酸性,可能是含量的SO2-4所致,.NH 4GN SO2-4的相关性最好(R为0.85),NH 4与SO2-4的摩尔比值为0.8,说明NH 4,主要以(NH4)2SO4的形式存在.     

喀斯特森林雨水的地球化学特征——以贵州茂兰国家级自然保护区为例

贵州茂兰喀斯特原始森林地区25个雨水样品的化学组成研究表明,该区雨水的pH值为4．4～7．2,平均为5．1。雨水样品富NH4^＋、Ca^2＋和SO4^2-、C1^-。NH4^＋是最主要的阳离子,平均值为56．8／μmol／L,占阳离子组成的26％～74％,Ca^2＋次之,平均值为14．8μmol／L,NHg和Ca^2＋之和占了阳离子组成的71％～94％,SO4^2-是最主要的阴离子,平均值为39．2μmol／L,占了阴离子组成的69％～91％,CI一次之,平均值为9．5μmol／L。SO4^2-和C1-占了阴离子组成的71％～96％。与中国其他地区的雨水样品相比,茂兰地区雨水离子含量要低1～2个数量级;物质来源分析表明茂兰地区雨水中溶质主要来源于自然过程的输入,人为活动输入可以忽略不计。     

成都经济区As等元素大气干湿沉降通量及来源研究

2004年8月—2005年8月在四川省成都、德阳等6万km2的农田区进行了为期一年的大气样品采集,共采集干、湿沉降样品28件,分别测试干、湿沉降中B、Mo、Mn、Zn、As、Cd、Hg、Pb、K、Ca、Na和Mg元素含量,计算获得各元素的年沉降通量;其中4种有害元素年沉降通量平均值分别为As2.77mg.m-2.a-1、Cd1.77mg.m-2.a-1、Hg0.10mg.m-2.a-1、Pb45.95mg.m-2.a-1。应用主成分分析对大气干湿沉降中各元素进行区分,取得了相当好的结果。其中第一主成分为Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As;第二主成分为K、Mg、Na、Mn和B;第三主成分为Ca。主成分对原始变量解释度达到94.88%,第一主成分说明Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As是影响大气质量的主要因素。将各干湿沉降接收点元素沉降通量与相应点位土壤元素含量进行相关分析表明,Pb、Hg在两种介质中相关性显著,说明土壤中Pb、Hg积累与大气干湿沉降具有密切关系,其他元素来源则更为复杂。通过不同地区重金属元素沉降通量的比较发现,各地区元素沉降通量差异明显,其中成都和德阳两地As、Cd、Hg、Pb沉降量显著较高,说明沉降中污染元素来源与不同地区工矿企业类型和数量有关。     

北京平原区元素的大气干湿沉降通量

从2005年11月到2006年11月,采用被动方式同时采集了北京市平原区10个地点的大气干、湿沉降样品共计39件.分析干、湿沉降样品中K、Na、Ca、Mg、Cd、Hg、Pb、As、B、Mo、Mn、Zn、Cu、Cr、Ni元素的含量,分别计算出各元素的年沉降通量.其中,有害金属元素Cd、Hg、Pb、As的年沉降通量的平均值分别为2.36、0.24、219.95、29.00(g/hm2·a).对比后发现,研究区大气Cd和Hg的年输入通量远远低于四川成都经济区,Cd和Hg的大气污染状况相对南方地区较轻,As和Pb的年输入通量相对成都经济区差异较小.研究区元素的大气沉降通量与同点位的土壤元素的相关分析表明,元素的沉降通量并不是农田生态系统中土壤元素的主要输入途径,大气沉降中的元素主要来自远源.     

典型岩溶丘陵区地下水水化学特征及地球化学敏感性分析——以武冈东部地区为例

通过对典型岩溶丘陵区地下水进行水化学特征及地球化学敏感性的研究表明,该地下水系统水化学特征阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO3-、NO3-、SO42-为主,受水岩作用及人类活动共同影响;Mg2+/Ca2+受岩性控制,流经白云岩地层最高,灰岩夹白云岩次之,灰岩最低;研究区岩溶地下水表现出较高的地球化学敏感性。阳离子以Ca2+最为敏感,其次为Mg2+,阴离子以HCO3-最为敏感,其次为NO3-,元素的地球化学敏感性大小依次为:HCO3->Ca2+>Mg2+>NO3->SO42->Cl->Na+>K+;以敏感性最强的敏感因子HCO3-对研究区岩溶地下水进行敏感性等级划分。研究区低敏感性的水点仅占7.27%,中敏感性的水点占25.45%,高敏感性的水点占67.28%。通过地球化学敏感性划分统计结果显示,对该地区地下水的保护显得十分重要且迫切。      

江苏典型地区水稻与小麦字实中元素生物富集系数（BCF）初步研究

在分析研究了约500套水稻籽实-耕层土及约300套小麦籽实-耕层土样品相关元素含量等地球化学调查数据基础上,报道了江苏典型地区水稻与小麦籽实中Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、As、Se、Mo、Mn、Fe、K、Ca、Mg等14个元素的生物富集系数(BCF)分布状况,统计结果显示,各元素的BCF值差异较大,通常Pb、Cr、Fe等元素BCF多小于1%,Hg、As、Mn、Ca等元素BCF多为1%～10%,Mo的平均BCF最大、Fe的平均BCF最小。研究发现,水稻与小麦籽实中Pb与Cd超标率分别超过15%、6%,BCF值差异与稻谷、小麦的元素含量无直接关系,部分元素的BCF与土壤pH、TOC、CEC、B含量等具有统计上的相关性,其中土壤pH与Cd、Ca、Mg元素的BCF呈显著负相关,而土壤的有机碳含量、阳离子交换量及B含量等也对部分元素的BCF值有一定影响。     

湖南洞庭湖水系As和Cd等重金属元素分布特征及输送通量

土壤地球化学调查显示,长江沿岸,尤其湖南洞庭湖流域存在以镉为主的重金属高值带。为进一步确定As和Cd等重金属元素在河流中的存在形式、迁移方式和通量等地球化学特征,本研究在洞庭湖水系主要干支流的关键位置布置采样点,分夏季丰水期和冬季枯水期两次,采集了原水、0.45μm过滤水和0.20μm过滤水等水样品,以及悬浮物固体样品,分析了水和悬浮物样品中As和Cd、Pb等重金属元素含量。结果发现,As元素在湘江、资水、湘江上游支流西河和耒水中含量最高,耒水、西河及湘江的Pb、Zn含量相对偏高,Cd在湘江、耒水及汨罗江的含量也明显高于其他河流;研究区河水中As、Ni、Cd和Zn等元素在水中离子态比例较大,其溶解态含量受河水pH和温度的控制,湘江、西河、耒水和汨罗江中悬浮物As、Zn、Cu、Cd、Pb和Cu等元素含量远高于其他水系悬浮物,这与这些流域内存在多金属矿区密切相关;不同元素在河水中迁移途径有很大差别,As以溶解态和胶体态为主要迁移形式,Pb、Zn、Cu、Cd和Ni等重金属元素以悬浮物形式迁移的比例最大;主要入湖河流中,湘江输入洞庭湖的As、Zn、Cu和Cd总量最大,年通量分别为961.43 t、478.90 t、101.67 t、59.58 t。     

银川平原水化学特征分析

基于银川平原的水文地质条件,对研究区的地下水环境综合指标与地下水化学类型进行了分析:EC值与DO值呈负相关关系,随着含盐量的增高,EC值增高,DO值减小;TDS与EC之间存在较好的正相关性,水中溶解的盐类越多,水的TDS 值越高,水的导电性越好,其电导率EC值越大。阳离子平均浓度由大到小为Na+>Ca2+>Mg2+>K+>NH+4,阴离子平均浓度由大到小为HCO-3>SO2-4>Cl-。研究区地下水类型以HCO3·SO4—Ca·Mg、HCO3·SO4—Ca·Na、HCO3·SO4—Na·Mg,以及SO4·HCO3—Na·Mg等类型为主。活度系数与离子强度呈反比,即离子强度升高导致水溶液中的离子浓度和电荷量升高,离子重新组合成溶质,导致离子活度系数下降。研究区内方解石最接近于平衡状态,可能存在于含水层环境中。对地下水环境综合指标和各组分浓度以及研究区水化学的形成环境进行分析可知:位于研究区中南部的65号点属于SO4·Cl—Na型水,受污染的可能性大;而在其南部的4、83、290号点,由于位于黄河灌溉区,受地表水的影响增强,地下水污染程度较65号点低。     

地下工程突水的富水优势断裂

突水是地下工程常遇到的主要和危害严重的工程地质现象。工程实例分析表明，地下工程中大的涌水和突水大多与地质结构面，特别是断裂有关。文中分析了断裂控制地下水赋存和运移的规律，以及可能导致突水的富水优势断裂的特征。由于断裂突水的复杂性和众多的影响因素，将地质机制分析、经验判断和定量指标与评价模型相结合是重要的，也是可行的。文中介绍了一种富水优势断裂的量化分级方法，讨论了相应的预测与防治工程对策。     

生态及环境需水量研究进展与前瞻

论述了国内外有关生态、环境需水研究的进展情况,包括研究内容、定量计算方法及其研究成果等。在此基础上,指出目前生态、环境需水研究领域存在的主要问题,从理论和实践两个方面,提出了生态、环境需水今后需进一步研究的课题。     

水资源(环境)承载力的研究进展

概述了水资源(环境)承载力的概念、特征、量化评价方法及其总体研究的进展。强调了系统研究水资源(环境)承载力的重要现实意义。指出了当前研究中的不足,以及有待进一步研究的问题。     

国际河流的水权及其有效利用和保护研究

国际河流水资源由于其自然跨越一个或多个国家而成为流域内各国共享的自然资源,这意味着国际河流水资源的所有权也将为多国共同享有,即多国共同享有河流水资源的所有权(简称"水权")。通过对国际河流水权特点的分析,为实现水资源的有效利用,对国际河流水权市场化和水权保护进行了初步探讨,认识到各国的国际河流水权具有:有限的水资源利用权,水资源的保护义务,在一定条件下进行水权交易的权利,提出:各国的国际河流水权应保持相对的稳定,流域国间应建立一定的水权协议和水权有效利用的监督机制等。     

1998～2007年中国农业用水分析

中国农业用水在未来将面临巨大的挑战。根据国际农业用水研究和政策领域近10年出现的范式变迁的核心内容,建立了基于"绿水"、"蓝水"的中国农业用水的新综合分析框架。并利用广义农业水资源量和广义农业水土资源匹配的概念和评估方法,分析了全国1998～2007年10年间4种主要粮食作物(水稻、小麦、玉米和大豆)的农业用水、耗水以及水分生产力变化趋势和现状。结果表明:中国广义农业水资源量中57%来源于耕地有效降水的"绿水",43%来源于耕地灌溉"蓝水"。主要粮食作物水分生产力水平已经接近或达到世界较高水平。未来继续提升水分生产力的任务将会更加艰巨。因此,为保证中国粮食安全,建议国家设立"粮食安全水资源红线"。同时,根据广义农业水资源量的分析计算,主要粮食作物用水安全红线应该划定在大约7800亿m3左右。     

广西果化龙何地区表层带岩溶水系统及其水资源特征

从区域岩溶水系统分析入手,详细论述了龙何地区表层带岩溶水系统的结构特征及水循环过程,并按水动力条件将区内表层带岩溶水系统划分为若干个汇流状或散流状表层带岩溶水子系统。在此基础上,通过表层岩溶泉长观数据的统计分析得出本区表层带岩溶水天然资源量为31. 9× 104m3 /a,约占本区年降水总量的9. 5%。在表层带岩溶水天然资源量中,表层岩溶泉的可开采资源量为5. 9×104m3 /a ,可有效利用资源量为7 732. 4m3 /a。      

黄土高原地区水土保持生态环境用水量估算研究

立足于黄土高原地区社会经济可持续发展,以实现生态环境良性发展为目标,探讨了水土保持生态环境用水量的内涵,提出了黄土高原地区水土保持生态环境用水量计算框架,以黄山高原地区泾河流域为例,估算其1970-1996年水土保持年生态环境用水量为6.368亿m3.研究成果丰富了生态环境用水量的理论研究,可为黄土高原地区生态环境建设和水资源合理利用提供科学的决策依据.     

玛纳斯河流域地表水，地下水转化关系研究

玛纳斯河流域属内陆盆地，水资源的一个重要特征是地下水与地表水关系密切，是两个相互依存，相互制约而又相对独立的水资源子系统，本文以可持续发展为宗旨，水资源的开发利用与社会，经济和生态环境协调发展为原则，通过建立地下水模拟模型，研究了水资源不同开发利用方案下的地下水动态变化趋势.     

水资源可利用量计算

水资源可利用量是从资源利用的角度,分析流域及河流水系可被河道外消耗利用的水资源量,对流域水系水资源开发利用程度的总体控制,水资源合理配置和水资源承载能力的研究具有实际意义。从阐述水资源可利用量的基本概念入手,提出了地表水资源可利用量和水资源可利用总量的计算方法,计算了全国及水资源一级区的可利用总量,同时分析了我国水资源开发利用的程度、限度和潜力。     

国外节水研究进展

对国外各行业用水特点和节水新技术、新方法、新措施及先进的政策法规作了重点介绍,并总结了国外节水方面的先进经验及存在的主要问题,指出了我国节水工作应吸取的教训及应借鉴的经验。