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滇东典型煤矿区土壤重金属生态风险及来源解析

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中国地质 2024年第1期51卷 327-340页

作者：姜昕马一奇涂春霖黄安胡要君叶雷和成忠李世玉中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心云南昆明650100 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 云南大学生态与环境学院云南昆明650504

【研究目的】研究区地处滇东重要煤炭和农业产区,弄清煤矿区土壤重金属空间分布特征、潜在生态风险和污染来源,对煤矿区生态环境保护治理和确保农业安全具有重要现实意义。【研究方法】基于网格布点法于2021年6月在典型煤矿区采集土壤样... 详细信息

【研究目的】研究区地处滇东重要煤炭和农业产区,弄清煤矿区土壤重金属空间分布特征、潜在生态风险和污染来源,对煤矿区生态环境保护治理和确保农业安全具有重要现实意义。【研究方法】基于网格布点法于2021年6月在典型煤矿区采集土壤样品497件,分析了土壤pH、SOM、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn,运用污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染状况和潜在生态风险进行评价,通过主成分分析和正定矩阵因子分析(PMF)模型分析了重金属潜在来源。【研究结果】土壤pH平均值为5.39,以酸性为主,SOM含量平均值是云南省土壤背景值的1.20倍,Cr、Cu、Cd、Ni、Zn和Hg含量平均值和中位数均超过云南省土壤背景值,绝大部分采样点Cd、Cu、Cr、Ni含量超过风险筛选值,分别占94.97%、93.96%、91.35%、79.28%,少部分采样点As、Cd含量超过管制值,分别占0.20%、1.41%。污染负荷指数法评价结果显示,研究区整体呈现轻微污染。潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区整体呈现中等风险。主成分分析和PMF模型解析结果显示,研究区土壤重金属主要来源于地质背景,其次为农业活动和大气沉降。【结论】煤矿区土壤中Cd、Hg潜在生态风险较高,土壤重金属主要来源于地质背景,其次是农业活动和大气沉降,建议加强相关污染土地的监测和管理,减少农家肥不合理施用,强化煤炭工业污染排放监管。

关键词：煤矿区地质调查工程土壤重金属污染生态风险评价污染来源

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云南落漏河流域温泉水化学特征及成因模式

煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 56-69页

作者：罗欢刘振南马一奇张云辉陶兰初陈庆松符敦凯吴湘川西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650111 中国地质学会西南山地生态地质演化与保护修复创新基地云南昆明650100

温泉的水化学特征和成因机制研究对中低温地热资源的开发利用具有重要意义。云南落漏河流域温泉分布受隐伏断裂带控制,沿落漏河分布于河谷两岸,出露于第四系松散堆积物和二叠系玄武岩地层,温度介于34.5~50.0℃,属于中低温热水,pH为7.62~... 详细信息

温泉的水化学特征和成因机制研究对中低温地热资源的开发利用具有重要意义。云南落漏河流域温泉分布受隐伏断裂带控制,沿落漏河分布于河谷两岸,出露于第四系松散堆积物和二叠系玄武岩地层,温度介于34.5~50.0℃,属于中低温热水,pH为7.62~9.73,溶解性固体总量介于262~702 mg/L。通过采集落漏河流域内温泉热水和周边浅表冷泉水样,开展水化学成分和氢氧同位素测试,基于水文地球化学方法探讨温泉及地下水的水文循环过程、水化学演化及其成因模式。结果表明,受HCO_(3)-Ca型浅层地下冷水混合的影响,温泉水化学类型为HCO_(3)-Na型,温泉热水和地下冷水化学组成受硅酸盐和碳酸盐矿物溶滤控制。氢氧同位素分析指示温泉热水和地下冷水主要接受大气降水补给,补给高程为2007~2307 m,补给区域为河谷西北部马耳山、北部锅盖山和中部左家山等山脉。通过二氧化硅地热温标、硅-焓混合模型和多矿物平衡模拟估算的温泉热储温度为68.4~150.0℃,冷水混合比例为77.9%~90.5%。落漏河流域温泉成因模式大致为:大气降水沿裂隙或岩溶通道下渗,历经深部地下循环被大地热流加热,循环深度为2872~3724 m,而后在高温和冷、热水密度差的驱动下沿白莲村隐伏断裂带上涌,在第四系地层以中低温温泉形式出露。研究成果可为落漏河流域温泉开发利用以及探索同类型中低温地热资源开发潜力提供依据。

关键词：落漏河流域温泉水化学特征热储温度多矿物平衡模拟成因模式

滇东富源地区岩溶地下水水化学特征及控制因素

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地球与环境 2024年第2期52卷 253-265页

作者：陶兰初邹祖建涂春霖和成忠马一奇杨坤刘振南张七道中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心中国地质学会西南山地生态地质演化与保护修复创新基地中国地质大学(北京)水资源与环境学院中国地质大学(武汉)资源学院

岩溶地下水是滇东富源地区工农业生产及居民生活饮用水的重要供水水源,为支撑区内岩溶地下水资源的合理开发利用及保护,系统采集了区内68组岩溶地下水样品,综合运用水化学分析、氢氧同位素分析以及多元统计分析等方法,对岩溶地下水水化... 详细信息

岩溶地下水是滇东富源地区工农业生产及居民生活饮用水的重要供水水源,为支撑区内岩溶地下水资源的合理开发利用及保护,系统采集了区内68组岩溶地下水样品,综合运用水化学分析、氢氧同位素分析以及多元统计分析等方法,对岩溶地下水水化学特征、氢氧同位素特征及影响因素进行了研究。结果表明:研究区岩溶地下水pH平均值为7.69,总体上呈弱碱性。水化学类型主要为HCO_(3)-Ca和HCO_(3)-Ca·Mg型,少部分为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型。主要离子中除Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)以外,其余各离子均表现出很强的空间变异性。区内岩溶地下水微量组分Sr质量浓度为30.00~3150.00μg/L,平均值为522.38μg/L,其中有40件岩溶地下水样品中Sr质量浓度达到了锶矿泉水的界限标准。此外,部分样品中Fe、Mn和Al含量较高,超过了Ⅲ类水质标准。区内岩溶地下水主要为当地大气降水补给,溶质组分主要受到碳酸盐岩溶解、人类活动以及阳离子交换作用的影响,但是阳离子交换作用总体上较弱。水化学组分中Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)以及Sr主要来源于碳酸盐岩矿物的溶解,Cl^(-),K^(+), Na^(+)主要来源于生活污水,而Fe、Mn、Al以及SO_(4)^(2-)主要来源于采煤活动产生的酸性废水,NO_(3)^(-)主要来源于农业施肥活动。因子分析表明,碳酸盐岩溶解、生活污水排放、采煤活动和农业施肥这4个因素对岩溶地下水水化学的贡献率分别为45.85%、22.24%、21.51%和10.40%,说明了人类活动对岩溶地下水水质有着不容忽视的影响,需要有针对性地采取防治措施。

关键词：岩溶地下水水化学特征控制因素因子分析滇东富源地区

基于GIS和加权信息量模型的富源县地质灾害易发性评价

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科学技术与工程 2024年第18期24卷 7563-7573页

作者：寸得欣令狐昌卫马一奇尹林虎陈庆松刘振南涂春霖中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心/西南山地生态地质演化与保护修复创新基地/自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心昆明650100 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

富源县位于云南省东部,该区地形地貌复杂,地质环境脆弱,加之煤矿工程活动等诱发因素,导致地质灾害频发,危及人民生命财产和生产生活安全。构建科学合理的地质灾害评价体系对地质灾害防治工作具有重要意义。选取高程、坡度、工程地质岩... 详细信息

富源县位于云南省东部,该区地形地貌复杂,地质环境脆弱,加之煤矿工程活动等诱发因素,导致地质灾害频发,危及人民生命财产和生产生活安全。构建科学合理的地质灾害评价体系对地质灾害防治工作具有重要意义。选取高程、坡度、工程地质岩组、地质构造、降雨量、水系、道路工程、煤矿工程活动8个指标,基于地理信息系统(geographic information system,GIS)和加权信息量模型对富源县进行地质灾害易发性分区评价。结果表明:煤矿工程活动与工程地质岩组是富源县地质灾害发育的重要影响因子,将研究区划分为低易发区、较低易发区、中易发区、较高易发区和高易发区,面积(占比)分别为383.8 km^(2)(19.54%)、449.77 km^(2)(31.12%)、759.67 km^(2)(23.53%)、1004.99 km^(2)(13.93%)和630.97 km^(2)(11.89%),其中地质灾害高易发区与采煤活动分布较一致,是灾害点较为集中的区域。通过ROC曲线验证,正确率为77.95%,表明区划较为合理,可以为富源县地质灾害防治提供参考。

关键词：富源县地质灾害易发性分区层次分析信息量模型

长江上游河流底泥沉积物重金属及生态风险评价——以滇中大姚县主要河流为例

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环境生态学 2024年第6期6卷 1-9页

作者：黄加忠张龙庞咏涂春林段文马一奇尹林虎时雨中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650000 自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心云南昆明650001

重金属在底泥沉积物中的扩散和积累决定了水体的环境质量。为了解长江流域水生态系统状况,以长江上游金沙江流域大姚县主要河流底泥沉积物为研究对象,研究其中重金属含量特征和污染情况,利用修正内梅罗指数法、潜在生态危害指数法、聚... 详细信息

重金属在底泥沉积物中的扩散和积累决定了水体的环境质量。为了解长江流域水生态系统状况,以长江上游金沙江流域大姚县主要河流底泥沉积物为研究对象,研究其中重金属含量特征和污染情况,利用修正内梅罗指数法、潜在生态危害指数法、聚类分析法和主成分分析法评价重金属污染现状,并对重金属污染物来源进行探讨。结果表明,主要河流底泥沉积物pH值为8.0,呈弱碱性。各重金属元素潜在生态风险指数和各流域综合潜在生态风险指数均为轻微级,总体处于清洁水平。全区各主要河流RI值中主要贡献者均为Cd、Hg元素,两者贡献率各占30%左右,说明重金属Cd、Hg是底泥潜在生态风险的主要来源。江底河Cu平均含量为372.35 mg/kg,是云南土壤背景值的9.3倍,长江水系沉积物背景值的10.6倍,其内梅罗污染指数达3.72,为重度污染,说明局部需关注矿业开采导致的Cu污染。

关键词：底泥沉积物重金属内梅罗指数潜在生态风险大姚县

6周组合加压力量训练与高强度抗阻训练对跆拳道运动员下肢肌力、本体感觉及平衡能力的影响

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6周组合加压力量训练与高强度抗阻训练对跆拳道运动员下肢肌力、...

作者：马一奇上海体育学院

学位级别：硕士

目的:组合加压力量训练是一种新型的力量训练手段,其已在运动训练中得到较为广泛的应用。但是,相较传统力量训练方法,组合加压训练对下肢肌力、本体感觉及平衡能力的影响尚不明确。因此,本研究以跆拳道运动员为受试对象,对比分析了6周... 详细信息

目的:组合加压力量训练是一种新型的力量训练手段,其已在运动训练中得到较为广泛的应用。但是,相较传统力量训练方法,组合加压训练对下肢肌力、本体感觉及平衡能力的影响尚不明确。因此,本研究以跆拳道运动员为受试对象,对比分析了6周组合加压训练与高强度抗阻训练对下肢肌力、本体感觉及平衡能力的作用效果,为组合加压力量训练的推广和应用提供实验依据和理论支撑。方法:随机选取专业跆拳道运动员20名(男13,女7)作为受试者。首先,根据性别、身高、体重、训练年限等因素进行配对,然后再随机分为组合加压力量训练组(CO-KT;男7,女3)和高强度抗阻训练组(HI-RE;男6,女4)。干预周期为6周,训练内容包括深蹲、硬拉和弓步蹲。CO-KT组在周二、周四进行低强度加压力量训练(25%-35%1RM,1组30次,2-4均为15次,组间间歇45s),在周六进行高强度抗阻训练(70%-80%1RM,1-4组均为10次,组间间歇90s);在同一时间点,HI-RE组进行高强度抗阻训练(70%-80%1RM,1-4组均为10次,组间间歇90s)。分别在干预前后,测试膝关节的屈伸等速肌力、屈伸运动觉、位置觉、力量觉、单足站立时间及下肢Y平衡能力。结果:1、下肢肌力变化:两组膝关节屈伸肌峰值力矩、相对峰值力矩在6周干预后组内组间比较均无统计学意义;CO-KT组左右腿屈肌峰值力矩、相对峰值力矩(p一步促进其运动技能的发展。2、两种力量训练方式均可以提高膝关节本体感觉,对于跆拳道运动员击打准确性等运动表现的提升皆具有潜在的积极效果,但在位置觉的作用上组合加压力量训练效果要弱于高强度抗阻训练。

关键词：组合加压力量训练跆拳道下肢肌力本体感觉平衡能力

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黔西拖长江流域水化学演化特征及驱动因素

环境科学 2023年第2期44卷 740-751页

作者：涂春霖杨润柏马一奇令狐昌卫赵瑞刚和成忠中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650100

拖长江为黔西典型的矿业型岩溶山地小流域,研究其水化学演化特征及驱动因素,对当地经济社会发展和水资源科学管理均具有重要的意义.通过采集拖长江流域河水、泉水和矿井水样品,利用水化学图解、数理统计和绝对因子分析-多元线性回归受... 详细信息

拖长江为黔西典型的矿业型岩溶山地小流域,研究其水化学演化特征及驱动因素,对当地经济社会发展和水资源科学管理均具有重要的意义.通过采集拖长江流域河水、泉水和矿井水样品,利用水化学图解、数理统计和绝对因子分析-多元线性回归受体模型(APCS-MLR),研究了拖长江流域河水溶质来源及其对河水水化学组分的贡献.拖长江流域河水pH值为7.30~8.31,TDS值为40~520 mg·L^(-1),TDS主要由Ca^(2+)、Na^(+)、HCO^(-)_(3)和SO_(4)^(2-)贡献.河水优势阳离子为Ca^(2+)和Na^(+),优势阴离子为HCO^(-)_(3)和SO_(4)^(2-),水化学类型从HCO_(3)-Ca过渡为HCO_(3)-Ca·Na和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型;矿井水主要为HCO_(3)-Na和HCO_(3)·SO_(4)-Na型.河水水化学组分受到岩石风化作用、阳离子交替吸附作用、矿物溶解和沉淀作用以及人类活动的综合影响,其中Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO^(-)_(3)主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩的风化溶解,Na^(+)和SO_(4)^(2-)主要来源于矿业废水排放,Cl^(-)和NO^(-)_(3)则分别受到生活污水和农业活动的影响.APCS-MLR受体模型分析进一步显示,河水溶质主要有采煤废水排放、土壤矿物溶解、地质背景、农业活动和未知源这5种来源,对河水的贡献率分别为23.49%、35.04%、13.87%、7.96%和20.63%.矿业因子和土壤因子是河水溶质最重要的来源,二者是拖长江流域水化学演化的主要驱动因素.

关键词：黔西拖长江地表水水化学演化 APCS-MLR受体模型

关于云贵高原自然资源要素综合观测体系建设的思考与认识

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草业科学 2022年第12期39卷 2629-2644页

作者：杨朝磊李灿锋田瑜峰马一奇朱志平中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心云南昆明650111

随着全球气候变暖与人类活动影响地加剧,云贵高原的生态环境系统正变得愈发脆弱与敏感,生物多样性受损、水资源短缺、人地矛盾突出、湖泊湿地服务功能退化等资源环境问题不断凸显,制约着区域生态系统,资源环境系统和社会经济系统的协调... 详细信息

随着全球气候变暖与人类活动影响地加剧,云贵高原的生态环境系统正变得愈发脆弱与敏感,生物多样性受损、水资源短缺、人地矛盾突出、湖泊湿地服务功能退化等资源环境问题不断凸显,制约着区域生态系统,资源环境系统和社会经济系统的协调式融合发展,构建自然资源要素综合观测站网体系,开展多站点-多尺度-多方法-多要素-多过程的立体化协同观测与科学研究实验,成为了当前一项战略性、紧迫性、基础性的重要工作。基于云贵高原生态地理、气候环境、自然资源等多重特征,结合现有观测站点概况,本研究提出了构建高山峡谷冰川湿地水文气象生态植被综合观测网、高原盆地农田湿地水文气象生态植被综合观测网、中低山丘陵脆弱环境水文气象生态植被综合观测网3个自然资源要素综合观测站网的体系建设构想,并从观测指标体系、站点融合共建、天空地立体化观测、重大科学问题研究4个方面对未来工作进行了思考与展望,为云贵高原观测体系的建设与发展提供建议和参考。

关键词：云贵高原资源环境问题可持续发展自然资源要素综合观测体系建设未来构想

珠江源区小黄泥河流域地表水水化学组成特征及控制因素

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环境科学 2022年第4期43卷 1885-1897页

作者：涂春霖尹林虎和成忠寸得欣马一奇令狐昌卫中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650100

为研究小黄泥河流域地表水水化学组成特征及离子来源,服务小黄泥河流域水资源管理,系统采集了小黄泥河干流及支流河水和矿坑水样品,综合利用Piper三线图、Gibbs图解、离子比例系数和数理统计等方法,分析了小黄泥河河水的水化学组成、空... 详细信息

为研究小黄泥河流域地表水水化学组成特征及离子来源,服务小黄泥河流域水资源管理,系统采集了小黄泥河干流及支流河水和矿坑水样品,综合利用Piper三线图、Gibbs图解、离子比例系数和数理统计等方法,分析了小黄泥河河水的水化学组成、空间分布特征和主要控制因素,并评估了不同来源对溶质的贡献率.结果表明,小黄泥河流域河水pH值总体呈弱碱性,变化范围7.17~9.14,均值为8.00;TDS值变化范围为154~460 mg·L^(-1),均值为257.39 mg·L^(-1),与西江干流相当;优势阳离子为Ca^(2+),占阳离子总和的69%;优势阴离子为HCO_(3)-和SO_(4)^(2-),分别占阴离子总和的65%和30%.小黄泥河干流水化学类型主要为HCO_(3)-Ca型,受矿业活动影响,支流河水从HCO_(3)-Ca型过渡为HCO_(3)·SO_(4)-Ca和HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na型.河水溶质主要受到硫酸和碳酸参与的碳酸盐岩和硅酸盐岩风化的控制,其中碳酸盐岩风化对河水离子组分贡献率为63%,硅酸盐岩风化贡献率为16.33%;人类活动对小黄泥河流域河水溶质的影响也不容忽视,其中矿业活动贡献率为13.4%,农业活动和生活污水的贡献率为4%.

关键词：珠江源区小黄泥河流域地表水水化学特征化学风化控制因素