Drying increases organic colloidal mobilization in the karst vadose zone: Evidence from a 15-year cave-monitoring study     

Jin Liao  Chaoyong Hu  Xiuli Li  Jiaoyang Ruan 《水文研究》2021,35(4):e14163

Understanding the hydrological processes of colloids within the karst vadose zone is vital to the security of karst groundwater and providing appropriate paleohydrological explanations of colloid-facilitated metals in speleothem. This study addresses the mobilization mechanisms driving colloidal organic matter (COM) transport in the karst vadose zone using a 15-year long monthly monitoring dataset from a cave drip point (HS4) in Heshang Cave, Qingjiang Valley, China. Variations in COM concentrations were reported as the fluorescence difference values of raw and filtered (<0.22 μm) samples at an excitation wavelength of 320 nm and emission wavelength of ~400 nm. A fluorescence humification index (HIX) lower than 0.8 and an autochthonous index (BIX) higher than 1.2 indicated that the origin of COM was mainly from the karst vadose zone, rather than the soil zone. The COM concentration varied from 0.001 to 0.038 Raman Unit (RU), with evident seasonal fluctuations. Rising limbs for COM values occurred prior to rising limbs within a dripwater hydrograph; moreover, the COM peak values corresponding to the beginning of the increasing hydrograph generally suggested that the mobilization of COM reflected the movement of the air–water interface (AWI) in the karst vadose zone rather than rainfall intensity or flow velocity. COM peak values were positively correlated with the antecedent drying duration and negatively correlated with HIX values. These phenomena may be explained by the increased amount of organic matter that was aggregated and absorbed on the surface of carbonate in the karst vadose zone during a longer drying duration. Moreover, the longer drying duration was also beneficial to autochthonous biological activity, which subsequently decreased the HIX value of the organic matter in the karst vadose zone. The movement of AWI and the drying duration are both controlled by the outside weather conditions. This study is therefore conducive to evaluating the security of karst groundwater in response to climate change, and challenges prevailing paleoclimate interpretations of colloid-facilitated metal abundance timeseries reported from speleothems.  相似文献   

水平分支注浆孔卡埋钻事故处理实践          下载免费PDF全文

石逊  刘江  李红梅  伍晓龙  王雷浩 《探矿工程》2020,47(9):33-38

近年来煤矿奥灰治水注浆定向钻进技术发展迅速，多分支超深水平注浆孔数量激增。在水平注浆孔施工过程中，普遍存在地层漏失量大，泥浆突然失返，小径钻孔裸孔段长，水平段孔眼轨迹复杂，控制难度大，靶点技术误差要求严，定向仪器、工具等价格昂贵，施工风险相对较高，极易发生埋钻卡钻事故。一旦发生卡钻事故，就会面临着处理周期长、处理难度大等问题，传统的卡埋钻处理方法在水平注浆孔中应用效果不明显。通过采用空压机输送压缩空气，破坏水平孔着床的沉砂结构，将着床的沉砂吹出孔外或吹入地层裂隙，成功地实现了解卡。总结了水平注浆孔施工中卡埋钻事故的预防措施。  相似文献   

新疆和田地区耕地面源污染生态风险评价          下载免费PDF全文

田丰收  刘新平  原伟鹏 《干旱区地理》2019,42(2):295-304

随着化肥、农膜等在农业生产中的过量投入，耕地面源污染的程度随之加重。文章选取塔里木河流域上游和田地区为研究区域，依据P-S-R框架理论，构建和田地区耕地面源污染生态风险评价指标体系，加入土壤理化数据，使用生态风险评价模型对和田地区1980 年及2016 年耕地面源污染状况进行生态风险评价，运用耕地生态风险模型、生态风险转移矩阵、Arcgis分析和田地区耕地面源污染时空分异状况。研究结论如下：和田地区1980 年耕地生态风险等级均为II级或III级，呈“中间高，两侧低”分布；2016 年耕地生态风险等级上升至IV级或V级，呈“倒W型”分布，各县耕地面源污染程度较1980 年均有较大幅度的上升，其中墨玉县和于田县在2016 年耕地生态风险等级达到最高的V级，而民丰县因自身生态环境的强脆弱性，同样需要提高关注。根据面源污染“从源头治理”的原则，应切实推进和田地区耕地生态环境保护与治理，提高政府重视程度，增强技术指导，开展试点工作，改善和田地区耕地面源污染现状。  相似文献   

乌鲁木齐大气混合层厚度和稳定度与大气污染的关系          下载免费PDF全文

李振杰  金莉莉  何清  缪启龙  买买提艾力·买买提依明 《干旱区地理》2019,42(3):478-491

利用乌鲁木齐市4座10层100 m梯度气象塔2013年6月~2014年4月气象观测资料和7个环境监测站[WTBX]AQI[WTBZ]资料，计算并分析了大气混合层厚度和稳定度特征，探讨了大气混合层厚度和稳定度与污染的关系。结果表明：乌鲁木齐市混合层厚度夏季郊区高、城区低，冬季从南郊—城区—北郊随地势降低依次降低；夏季和冬季分别在1 559～1 772 m和526～1 156 m之间。地面至2 km以上每500 m高度间隔统计混合层厚度，500～1 000 m出现频率最多；月变化为6～9月基本在500 m以上，且每个高度区间其概率均超过10%，10月～次年2月1 500 m以上区间概率明显减小；日变化为中午13:00～16:00达到最高值，下午和傍晚迅速下降。白天较大的感热输送提供充足的热力条件，这也体现出白天以不稳定层结为主，夜间则以稳定层结为主。大气稳定度分类结果，夏季郊区和城区不稳定（A～C类）所占比例差不多，冬季北郊稳定（E、F类）所占比较最大、城区最弱。[WTBX]AQI指数冬季最大，从南郊—城区—北郊依次增大，这与采暖期污染物多、南郊比北郊地势高有利于扩散输送有关。总体来看，乌鲁木齐大气混合层厚度空间分布与气象要素、大气稳定度、地形等密切相关，对AQI[WTBZ]指数分布有重要影响，这对近地层大气污染状况预报有着重要的指导意义。  相似文献   

基于污染负荷核算的岷江流域总磷污染成因分析及对策     

温泉  马迎群  时瑶  迟明慧  秦延文  刘志超  杨晨晨 《地学前缘》2020,27(4):332-339

总磷是长江流域水环境污染的首要超标因子,岷江作为长江上游流量最大的支流,总磷污染严重,对长江总磷污染贡献较大。为了解岷江流域总磷污染,采用排污系数法,计算得到2016年岷江流域污染源总磷入河量为1 154 t,以农村生活污染负荷占比最高(51.3%),其次为城镇生活源(28.7%)、农业非点源(8.24%)、工业源(9.57%)、畜禽养殖源(1.21%),城市径流源(0.99%)最低;在空间上岷江流域总磷污染负荷呈中游(64.2%)>下游(32.6%)>上游(3.1%)的特点,与岷江干流总磷浓度变化趋势相符,其中成都市总磷污染负荷最高(51.2%),与区域人口密度高、生产和生活活动密集有关。结合资料收集和现场调查,岷江流域总磷污染成因主要包括农村生活污染治理缺口较大、城镇生活污染处理基础设施建设不足、工业企业密布、部分支流总磷污染严重、水污染治理导向不全面。针对岷江总磷污染负荷分布特征及成因,提出“上游保护优质水体、中游治理重污染水体、下游恢复不达标水体”的分区污染防治对策,统筹流域监管体制机制,强化岷江流域水环境保护和治理。  相似文献   

跨海大桥建设对胶州湾北部冬季结冰现象的影响     

石晓雨  张日东  张文静  张可玟 《海洋通报》2018,(6):633-642

本文利用台站观测、卫星遥感以及专项调查等多种数据,综合分析了近年来胶州湾典型水文气象要素的变化特征及建桥前后水动力环境等的变化对冬季冰情的影响。结果显示,建桥以来冰情较重的年份冬季气温和年最低气温均处于近30年的低位,重冰期与年最低气温时段相吻合,且以跨海大桥为界,北部海湾结冰现象严重,而南部几乎无结冰。基于区域海洋水动力模型(ECOM)的模拟结果显示,跨海大桥建设可以从几个方面影响胶州湾北部海冰的生消,即大桥建设使胶州湾尤其是大桥北侧的水动力环境弱化,落潮时桥北侧水体堆积,涨潮时桥北侧向陆一侧水位减小;大桥对桥位南北1.5 km周围涨、落潮流场产生影响;流场的变化又使得悬浮物对流扩散和沉积物输运发生改变,大桥北侧局部区域水深变浅。  相似文献   

利用BDS与无人船进行污染源分析及处理     

姜沣珊  岳中杨  程俊颖  赵泽阳 《测绘通报》2020,(2):155-159

在大数据的背景下，充分利用北斗卫星导航系统（BDS）的定位功能，以无人船作为用户端，在水质数据采集和污染源位置的问题中积极探索新的实践方案，迅速、准确地找到污染源，减少河流污染物污染的时间，且无人船上装有净化模块，在发现污染时可作简易处理。在无人船上安装水质分析仪，水质分析仪的传输模块中安装经给防水处理的北斗卫星定位芯片和WiFi数据传输器，进而对河流的污染物种类及浓度进行分析，并采用大数据的计算方法，计算出污染源位置，向云平台反映污染源位置分析结果与污染物处理方法。通过BDS，将数据按照位置区域划分，并将能到达污染源的最短路径发送到处理人的移动设备上。本文通过对基于BDS定位的水质污染监测可视化系统进行分析，以期迅速找出污染源，减少水质污染现象的发生。  相似文献   

新疆库尔勒市道路积尘重金属污染及健康风险评价     

阿地拉&#;艾来提  麦麦提吐尔逊&#;艾则孜  靳万贵  姑力巴努&#;艾尼  艾尼瓦尔&#;买买提  阿里木江&#;卡斯木 《中国地质》2020,47(6):1915-1925

为探究绿洲城市道路积尘重金属污染风险，在新疆库尔勒市采集54个代表性道路积尘样品，分析其中Hg、Cd、As、Pb、Cr和Cu等6种元素含量，基于GIS技术与地学统计法，采用污染负荷指数法和US EPA健康风险评价模型，对道路积尘中重金属污染及潜在健康风险进行评价。结果表明：库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb和Cu等元素含量的平均值均小于土壤环境质量—建设用地土壤污染风险管控标准（GB 36600—2018）中的筛选值，但Cr元素含量平均值为相应筛选值的9.90倍。污染评价结果表明，研究区道路积尘中Cr呈现重度污染，Hg、Cd、As、Pb和Cu呈无污染。道路积尘中重金属元素的污染负荷指数介于0.0142~0.0522，平均值为0.0266，处于无污染水平。从道路积尘重金属污染空间分布格局来看，库尔勒市东北部和北部区域出现污染高值区。健康风险评估结果表明，经手-口摄入途径是库尔勒市道路积尘重金属日均暴露量及健康风险的主要途径，儿童受到的健康风险高于成人。库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu等元素的非致癌风险及致癌风险处于安全范围内，As对非致癌风险的贡献最大，Cr对致癌风险的贡献最大。  相似文献   

济南东部岩溶水有机污染健康风险评价          下载免费PDF全文

张海林  林广奇  马河宽  刘文 《山东国土资源》2018,34(11)

近年来,济南岩溶水有机污染越来越突出,为了探究济南岩溶水有机污染对居民健康造成的影响,保障饮用水安全,该文在系统分析研究区水文地质条件的基础上,采用USEPA推荐的健康风险评价模型,根据实际采样测试数据,分析评价了济南东部3处岩溶水井点的有机污染对其范围内暴露人群造成的健康风险。结果表明:检出的主要有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯。3个水井的有机污染非致癌风险未超过限值1,在可接受的范围内,四氯化碳的非致癌风险所占比例最大,为89.85%; 3个采样点有机污染致癌风险,超出了其可接受水平的最小限制10-6,但均未超出可接受的致癌风险的最大限制10-4,风险指数均在10-6~5.0×10-5之间,应该引起关注,产生致癌风险的主要污染物为三氯乙烯。有机污染非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径为呼吸吸入,其次是饮水吸收,皮肤接触暴露途径风险值最小。  相似文献   

海洋气团对沿海城市大气环境影响与识别研究     

石红旗  王霄曈  张昊阳  石博欣  张睿 《海洋科学》2018,42(12):100-108

本研究通过识别海洋气团特征及沿海城市大气受到海洋气团的影响方式与程度,为评价沿海城市空气环境质量提供科学依据。以青岛市为例,收集大气气溶胶样品中放射性核素~(210)Pb、40K数据及采集时段当地大气颗粒物数据;分析~(210)Pb活度浓度与气溶胶颗粒物浓度变化;对当地当时大气气团进行溯源分析。研究表明:(1)研究期间青岛沿岸地区2015年4月至2016年6月与2016年6月至2017年6月大气污染特征显著不同,前者~(210)Pb活度浓度与污染颗粒物浓度显著相关,而后者~(210)Pb活度浓度与污染颗粒物无相关关系;(2)穿越海洋的陆地气团呈现出高活度浓度、低颗粒物浓度的特征;来自海洋气团的气溶胶呈现出低活度浓度、低颗粒物浓度的特征;(3)海洋气团气溶胶中~(210)Pb活度浓度较低。临近大陆的海洋(黄海、东海)上层大气受到大陆气团的影响,其海洋气团的特征有所减弱。~(210)Pb活度浓度、颗粒物浓度(PM2.5)可作为判断海洋气团的指标,识别"来自海洋的气团"与"经过海洋的气团"。  相似文献