珠江流域水化学组成的时空变化特征及对岩石风化碳汇估算的意义

基于水-岩-气-生相互作用的碳酸盐风化碳汇模型表明,陆地碳酸盐风化碳汇是大气CO_2汇的重要组成部分;然而,碳酸盐风化碳汇的过程、机制和控制因素仍有待进一步的研究。本文采用野外监测、现场滴定和样品室内测试相结合的方法,对珠江流域支干流分旱季和雨季进行了4次野外监测取样,研究其水化学组成的时空变化特征。结果表明:珠江流域支干流的水化学组成受流域岩石风化、气候和水生光合作用的共同影响,并具有明显的时空变化特征。空间上,南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,水流较慢,水质清澈,水生光合作用强烈,电导率、[HCO_3~-]和[Ca~(2+)]的空间变化主要受水生光合作用控制;从红水河上游蔗香段至肇庆西江大桥监测点,反映的是流域岩石风化对水化学空间变化的影响。季节变化上,西江的电导率、[HCO_3~-]和[Ca~(2+)]呈现出夏季低、冬春季高的特征,主要反映稀释效应的控制。西江干流河水的溶解氧具有明显的季节变化,在上述南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,DO是夏季高冬季低,其他监测点是冬季高而夏季低;DO的季节变化受水生光合作用强度的控制。在南盘江下游双江口段至红水河上游蔗香段,温度是光合作用强度的限制因子,而其他监测点的光合作用限制因子为浊度影响的光照。造成上述差异的原因是监测点的水文环境不同。通过对梧州水文站流量和[HCO_3~-]变化的分析发现,[HCO_3~-]的季节变化幅度相对流量小得多,显示在西江流域中,HCO_3~-也存在化学稳定性行为。因此在西江流域中,流量变化是岩溶碳汇通量变化的主控因子。研究还发现,西江流域中具有强烈的生物碳泵效应,由内源有机碳形成的碳汇通量约占传统计算模式碳汇(溶解无机碳-DIC)通量的40%。因此,在估算珠江流域碳酸盐风化碳汇时,必须考虑水生生态系统光合生物对DIC的利用形成的有机碳的贡献。     

聚丙烯酰胺与植物联合抑尘效果的试验研究

如今颗粒物是我国大气环境污染的首要污染物之一,而土壤扬尘是大气颗粒物的主要来源,已经严重影响到大气质量及人们的生存环境,而聚丙烯酰胺不仅能促进植物生长,还能使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定,控制土壤扬尘,因此通过聚丙烯酰胺与植物联合作用控制土壤扬尘排放对提升城市环境大气质量具有重要意义。本文在基于现有文献数据的基础上,以四川彭州市附近农田边裸露土壤为研究对象进行人工模拟对照试验,探讨了聚丙烯酰胺不同用量下与植物联合作用对抑尘效果的影响,以期为土壤扬尘污染的控制提供科学依据。研究表明:PM_2.5和PM₁₀的排放浓度随着聚丙烯酰胺的浓度增加而增加,随植被覆盖度的增加而减小。与植被覆盖作用相比,聚丙烯酰胺和植被覆盖的同时作用能更好的降低PM_2.5和PM₁₀排放浓度,PM_2.5浓度较之前平均下降了32.9%,PM₁₀浓度较之前相比平均下降了37.1%。通过对比实验数据可知,聚丙烯酰胺浓度在20 g/m²到25 g/m²时,整体抑尘效果最好,在施工7天时,PM_2.5和PM₁₀浓度平均下降了63.4%和77.9%,在施工1个月时,PM_2.5和PM₁₀浓度平均下降了和43.8%和56.3%。实验结论为利用聚丙烯酰胺和植物联合作用可以显著降低各时间段的土壤扬尘含量,为科学的治理土壤扬尘提供了理论参考。     

云南白水台现代钙华δ~(13)C的季节和空间变化特征研究

对云南白水台引水渠道中钙华沉积的δ13C值分析发现,白水台引水渠道中钙华δ13C值与降雨量有着较好的线性负相关关系,这一发现为下一步利用当地古钙华的δ13C数据重建古降水量提供了实验与理论基础。而造成雨季钙华δ13C值偏负的原因是雨后形成的低δ13C值的坡面流对高δ13C值的渠道水的稀释效应,降低了渠道水的δ13C值。水中贫13C的CO2逸出至大气是下游方向钙华δ13C偏正的主要原因。