北京2002年3月20～21日尘暴过程的降尘量与降尘粒度特征

本文对2002年3月20～21日发生在北京地区的一次尘暴过程进行了降尘量和降尘粒度的研究。通过对分时段监测取得的13组降尘样品进行降尘量和粒度测定,结合风速变化情况,可将本次尘暴分为尘暴前期和尘暴后期两个过程。降尘量和粒度参数值在尘暴前期和后期都呈现不同特征。结论认为,风速是降尘量变化的重要因素。当风速进一步增大时,降尘量反而有所下降。说明北京地区尘暴降尘量除受本地风速影响外,还与粉尘浓度等特征有关。尘暴降尘的粒度基本呈双峰态分布。本次尘暴初始降尘主要为细粒径颗粒,尘暴前期降尘粒径随风速而变化,尘暴后期降尘粒径基本维持在5～6之间     

兰州地区冬季非尘暴降尘通量初步观测

现代黄土高原上冬季非尘暴条件下的大气粉尘,主要由来自黄土物源区的远源粉尘和黄土高原本身的近源粉尘共同组成。它们各自的贡献如何,以往的研究均未做过明确的讨论。由于前者的浓度及其相应的降尘通量在较小空间内的分布是比较均匀的,而后者则往往存在显著的差异性,因此可以通过对某个小区域内不同地点降尘通量的比较和分析来推断其贡献的大小。若各点的通量均很接近,则当地的大气粉尘应以远源输入为主,而来源于本地的近源粉尘贡献很小,或者近源的大气粉尘在空间上的分布也是很均匀的;若各点的通量相差悬殊,则表明本地来源的粉尘对总降尘通量具有显著的影响,并且,由各观测点中的最小降尘通量还可以近似了解远源.     

哈尔滨尘暴天气沉降物的物质组成及其对物源的限制

本文对哈尔滨尘暴事件（2011年5月11日）的干沉降和湿沉降粉尘进行了粒度、REE和Sr-Nd同位素组成分析。同时,为了限制尘暴粉尘的源区,还对东北沙地（科尔沁沙地和呼伦贝尔沙地）进行了表土采样。结果显示,干沉降粉尘呈双峰态粒度分布,众数值分别为3.6 μm和28 μm,而湿沉降呈单峰态粒度分布,众数值为6 μm。哈尔滨尘暴事件粉尘的粒度分布模式可与黄土高原黄土、红黏土及世界上其他地区的长距离搬运粉尘相对比。这些尘暴粉尘来自遥远的源区。干沉降和湿沉降粉尘表现出相同的REE模式和Sr-Nd同位素组成,它们来自科尔沁沙地和浑善达克沙地。现代尘暴事件的干沉降与湿沉降粉尘相同的物质来源暗示了黄土高原黄土的细颗粒和粗颗粒组分有相同的风尘源区。     

京津地区“沙尘暴”的性质和治理——以北京2006年4月16日的尘暴为例

依据粒度分析、电镜扫描、能谱分析、常温水溶盐检测、宏观表象特征研究和实地调查，证实北京2006年4月16日的所谓“沙尘暴”是尘暴，干涸盐湖是京津尘暴的重要源区。因此，要治理京津地区的尘暴，就必须修复干涸盐湖区的生态环境，而不能像过去那样去治理沙漠。要修复干涸盐湖区的生态环境，一定要用现代生态环境地质学的理论和方法去研究干涸盐湖区在地质历史时期植被演化的趋势，筛选出最适合当地生态环境的土著先锋植物种群，并用土著先锋植物种群对尘源区进行“地毯式”的覆盖，而不能用种树去阻挡它，因为再高的树林也挡不了从2000-3000m以上高空飘来的浮尘。     

北京市中关村地区大气降尘的来源与垂向分布特征

利用光学和电子显微镜、X射线衍射仪以及同步辐射X射线荧光对北京市中关村地区大气降尘的粒度分布、颗粒物微观形貌特征、矿物组成及化学元素组成等方面进行分析研究。粒度分析表明中关村地区大气降尘随着相对高度的增加,粗颗粒物逐渐减少。大气降尘的颗粒物形貌可以分为粒状、柱状单矿物,圆球状飘珠和不规则粒状集合体3种类型。矿物组成及化学元素组成的分析显示中关村地区大气降尘的污染物主要来自自然扬尘、建筑扬尘、燃煤、汽车尾气等污染源。     

苏干湖沉积物粒度组成记录尘暴事件的初步研究*

文章通过分析苏干湖表层沉积物、流域表层沉积物、大气降尘以及湖泊冰面囚固碎屑颗粒等的粒度组成,比较了流域地表沉积与湖泊沉积物粒度组成的差异和苏干湖表层沉积粒度组成的空间变化。初步认为苏干湖沉积物粗颗粒组分(>63μm)主要由风力搬运入湖,>63μm组分的含量可以用来指示研究区尘暴事件的演化。结合湖泊沉积岩芯纹层计数年龄,重建的1000年来尘暴演化历史显示,在1210A.D.之前尘暴事件较弱,且变化幅度较小;1210A.D.以来则表现出高频率或者高强度,其中13世纪上半叶以及17世纪的高值段与东部降尘变化历史一致。就气候变化的特征时段(中世纪暖期、小冰期等)而言,尘暴事件主要与气候变冷情况下较强的盛行风场有关;而极端干旱区有效湿度的增加可能有利于地表粉尘的释放,助长了尘暴事件的发生。     

沙粒不能“远走高飞”———有关“尘暴”的一条根本原理

沙与尘虽然都是岩石物理风化的产物, 但在风力作用下, 习性截然不同。拜格诺用严格的物理实验证明, 尘粒能随风远走高飞, 而沙粒却只能在地面附近跳跃前进。从北方侵袭华北平原的所谓沙尘暴, 实质上都是尘暴。对历次重大天气事件沉积物的分析, 也完全证明了这一点。因此, 尘暴物质的源头不是来自有沙, 而是有尘的地方; 从而可以使人们采取正确的治理方法。      

河北省南部平原区大气降尘来源及分布特征

从2007年11月到2008年11月,采用被动方式在河北省南部平原区域采集了48个点的大气沉降样品,分析了Al、K、Ca、Cr、Cd、Pb、Se、Mo、I、F、S等21种元素的含量。在计算了各元素之间相关性和富集因子的基础上,得出河北南部平原区大气降尘的物质来源以土壤颗粒物为主,在此基础上叠加了燃煤污染。大气降尘输入通量的结果表明,河北省南部平原区的大气质量明显低于北京平原区。省内对比表明,沧州地区绝大多数元素输入通量最大,而邯郸地区最低,省会石家庄以燃煤元素(Cd、Hg、Mo、Se)的输入通量最大为特征。     

淄博市大气降尘矿物微形貌及其来源判识

用场发射扫描电子显微镜及能谱仪和X射线衍射仪,对淄博市中心城区大气降尘的矿物组成、微形貌和微区成分进行了分析.结果表明,淄博市大气降尘的矿物组成有石英、长石、石膏、方解石、赤铁矿、白云母、伊利石和非晶质等.矿物微形貌特点和矿物组成揭示了降尘组分主要来源于3种途径:与高温过程有关的工业活动排放的产物,自然成因和大气化学反应的产物.球形赤铁矿、板状方解石和絮状石膏是本研究中观察到的3种典型矿物微形貌.     

石家庄市大气降尘重金属元素来源分析

本文对石家庄市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2007年11月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mo、Mn、Al2O3、K2O等12项。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市大气降尘中除Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Pb、Cr、As、Hg、Mo、Cd、Mn与燃煤活动、道路交通有关;二是Ni、Cu、Zn除与燃煤活动有关外,还与工矿企业废气排放有关;三是Al2O3主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Al作为参考元素计算重金属的富集因子表明,受工业活动影响的Cd、Hg、Zn具有较大的富集因子,大气降尘中的重金属含量高值区与工业区域的分布相吻合。     

柴达木盆地中东部表土盐类矿物分布特征及其与盐尘暴物源联系

柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康.笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析.分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东...     

新疆库米什断陷盆地内盐湖及钾硝石矿的形成

库米什盆地是新生代断陷盆地,处于干燥大陆气候控制区,湖水一直处在蒸发浓缩状态,在上更新统后期(约35kaBP)开始有石盐矿生成,全新统后期(4.5ka BP)地壳稳定,气候持续干旱,形成厚大的石盐主矿体,并且逐步进入干盐湖阶段,晶间卤水进一步浓缩,形成液相KNO3矿,在其上形成了富钾石盐壳。     

新疆艾比湖地区盐尘的沉积通量及其物质组成

以新疆准噶尔盆地西部的艾比湖地区为研究区,通过野外降尘监测、采样分析等方法,研究了艾比湖地区含盐粉尘的沉积通量和物质组成特征.结果表明:艾比湖干涸湖底是盐尘的输出源,盐尘的化学组成主要是无水芒硝、白钠镁矾、氯化钠等盐碱粉尘及Cr、Pb、Mn、Cu、Ni等潜在毒性元素.艾比湖地区盐尘的沉积通量约为79~381 g·m-2·a-1,盐的沉积通量约为4~61 g·m-2·a-1.盐尘的粒径分布以2~63μm的粉砂粒级为主,大于63μm的砂粒级所占比例很小.特殊的地形条件、大风天气、稀疏的植被覆盖、疏松的大面积尘源是艾比湖湖底风蚀和盐尘输送的有利条件.     

再论北京西山山地壶穴的形态特征与成因机制

北京西山"京西古道"的"驮兽蹄窝",近些年来因为进山旅游的人越来越多而名声大噪,常见诸报刊、电视、网络等媒体。至于其真正成因,却鲜有学者深究。通过对出现"驮兽蹄窝"的北京西山牛角岭、石佛岭和峰口庵三个垭口详细的野外观察和实地测量,认为基岩路面上那些圆形、椭圆形或多边形凹坑,是历史上无数次暴雨流挟带砂砾冲刷与磨蚀基岩坡面上原先的构造和岩性薄弱部位而逐渐形成的山地壶穴（hillside potholes）,属于正常的雨流侵蚀现象（rain-induced erosion）。壶穴的分布特征（在山脊垭口两侧,沿基岩路面上沟槽成串分布）、几何形态的非对称性、内壁的水平擦痕、底部的中央岛现象,以及长、短轴长度、长短轴比（a/b）、宽深比（D/h）和长轴倾向的统计结果与D-h相关性等数据,皆证明"驮兽蹄窝"的成因是不可能的。     

Chemical characteristics of fine particles during spring dust storm dominant period in two Chinese cities, Baotou and Wuwei

Mineral dust, including dust storm, fugitive and floating dust are the most important components of ambient aerosol in northern China during spring. Meanwhile, it goes through heating period when fossil fuel combustion acts as a dominant source. In order to understand the chemical characteristics of fine particles in North China, two sampling sites was established in Baotou City in the west of Inner Mongolia Autonomous Region and Wuwei City near the edge of Gobi to collect fine particles （PM 2.5） samples in the spring of 2004 and 2005, and analyze mass concentrations, ionic species and some element components of PM 2.5. The results indicated that dust events elevated the mass concentrations of particulate matter significantly, not only for coarse particles, but also for fine particles. Crustal components, organic matter and sulfates are three major compositions in fine particles, their mass concentrations and relative abundances are closely related with the frequency of dust events and coal combustion. The characteristics of fine particles are obviously diverse under different atmospheric conditions. （1） When the dust storms take place, the wind speeds are often higher than 10 m/s. A plenty of mineral aerosol is input from long distance, and also local soil dust is blown up to suspend in the air as particles. Therefore, the concentrations of PM 2.5 are enhanced dramatically. Mass concentrations and relative percentages of crustal components in PM 2.5 increased significantly during dust events. The mineral dust may help gas to particle conversation by heterogeneous reactions. Increases in mass concentrations of SO4^2-, NO3^- and NH4^＋ and organic matter in PM 2.5 were observed evidently. But their fractions in PM 2.5 do not increase simultaneously due to dilution of storing wind. （2） When wind velocity is lower （〈3 m/s）, air pollutants are accumulated, both mass concentrations of SO4^2-, NO3^- and NH4^＋ and organic matter, and their fractions in PM 2.5 increase, indicating severe anthropogenic pollution. The chemical characteristics of PM 2.5 in Baotou and Wuwei are also influenced by their industrial structure, topography and meteorological conditions.     

西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义

近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世（约16Ma）,出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类（约16Ma）为超钾质的粗面安山岩,SiO2低（55%~58 %）,高Fe2O3、MgO、TiO2;第二类（约27Ma）为钾玄质的响岩和粗面岩;第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩（SiO2＝59%~64％）和流纹岩（SiO2＝69％）。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。     

罗布泊盐湖环状影像成因解释

根据遥感影像信息特征和盐湖气候变化模型,结合盐湖沉积特征和现代盐湖演化理论,通过对环状影像的成因进行解译和分析,将环状影像反映的1000年来盐湖气候变化的信息与北半球同期气候变化曲线对比,认为罗布泊盐湖是现代沉积形成的,是现代盐湖向干盐湖的演化历程中,由于气候冷暖交替变化而使盐湖沉积发生规律性变化的结果。     

北京西南城近郊浅层地下水盐污染特征及机理分析

北京市西南城近郊是本市高硬度水主要分布区，也是北京平原区地下水主要补给区，浅层地下水水质恶化已成为影响本区经济发展的主要因素。本文通过对区内14个长期观测孔11a来水质资料的统计分析，从统计学和水化学角度分析了本区浅层地下水盐污染特征和机理。结果说明，盐污染主要是硬度升高和硝酸盐污染，而在时间和空间分布上的不均匀性，显示出污染源、污染途径及污染机理的复杂性。最主要的污染原因有：独特的水文地质条件，污灌，砂石坑垃圾回填，及区域地下水位下降。     

西藏扎布耶盐湖钙华岛钙华的地质地球化学特征及意义

扎布耶盐湖属世界独一无二的天然产碳酸锂的盐湖,并富含Cs。该湖钙华岛的钙华自东而西呈高出湖面25～30m、15～25m和0～15m的3套产出。钙华的构造类型有层状构造、蜂窝状构造、鲕粒状构造、块状构造等,结构类型有粒状结构、针状结构、包裹状结构、溶蚀结构、生物结构等。钙华的矿物主要有文石和方解石2种。钙华的CaO为49.49%～51.16%。钙华的稀土元素配分模式均为重稀土元素富集型。3套钙华Cs的平均值为4.54μg/g→6.68μg/g→5.34μg/g,Li的平均值为109.9μg/g→116.5μg/g→136.9μg/g。扎布耶盐湖的Cs、Li等组分的源区是深部的重熔岩浆,泉水为携带成矿物质的载体。其中所含的Cs、Li等元素一部分保存在钙华中,另一部分随泉水汇入盐湖中,盐湖的持续蒸发使湖水中的稀碱金属元素含量增高。