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黄河甘宁蒙段表层沉积物中稀土元素形态和分馏作用研究

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光谱学与光谱分析 2013年第3期33卷 798-803页

作者：刘菁钧赖子娟刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081

应用BCR连续提取法和高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段12个采样点(S1～S12)水体表层沉积物中14种稀土元素进行了含量测定及形态分析,并对稀土元素的分馏作用进行了研究。结果表明:各采样点表层沉积物中稀土元素的... 详细信息

应用BCR连续提取法和高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)对黄河甘宁蒙段12个采样点(S1～S12)水体表层沉积物中14种稀土元素进行了含量测定及形态分析,并对稀土元素的分馏作用进行了研究。结果表明:各采样点表层沉积物中稀土元素的含量顺序均相同,且12个采样点14种稀土元素的平均含量(***-1)依次为铈(Ce,66.4)>镧(La,35.8)>钕(Nd,28.6)>镨(Pr,7.88)>钐(Sm,5.87)>钆(Gd,5.01)>镝(Dy,4.53)>镱(Yb,2.86)>铒(Er,2.51)>铕(Eu,1.31)>钬(Ho,0.856)>铽(Tb,0.760)>铥(Tm,0.428)>镥(Lu,0.404),与中国土壤背景含量相近;各稀土元素残渣态含量最高,约为71.9%～93.9%,表明生物有效性较低,对环境影响较小;可还原态含量较低,分布于0.20%～3.87%之间,均值为0.83%;弱酸提取态与可氧化态平均含量相近(7.69%和7.61%),玛曲采样点(S12)可氧化态含量(16.1%)明显高于弱酸提取态(1.73%),相关性分析结果表明总有机碳(TOC)含量与可氧化态含量之间有显著正相关关系,相关系数在0.763～0.914之间。稀土元素分馏作用研究结果表明:黄河甘宁蒙段表层沉积物中稀土元素主要来源于土壤风化,表现为轻稀土元素富集,Eu中度亏损。球粒陨石标准化图解曲线显示金沙湾(S8)和包头磴口(S1)二个采样点中La和Ce可能有外源稀土元素进入,且各采样点重稀土元素均有一定程度的外源影响。

关键词：黄河表层沉积物稀土元素 BCR连续提取法 HR-ICP-MS 形态分析

黄河玛曲砾质网状河段河间湿地形态特征及发育程度

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地理学报 2017年第7期72卷 1195-1206页

作者：刘博一王随继中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

河间湿地是网状河流体系中与多河道系统同等重要的地貌单元,其特征和发育程度与河道系统共同决定着网状河流的特性。本文以黄河玛曲网状河段作为研究对象,利用高分辨率Google Earth影像对研究河段河道与河间湿地等微地貌单元进行提取,... 详细信息

河间湿地是网状河流体系中与多河道系统同等重要的地貌单元,其特征和发育程度与河道系统共同决定着网状河流的特性。本文以黄河玛曲网状河段作为研究对象,利用高分辨率Google Earth影像对研究河段河道与河间湿地等微地貌单元进行提取,利用湿地面积与湿地数对河间湿地的组成进行了分析,利用河间湿地面积占比、岸线密度、分汊点密度3个地貌参数,对河间湿地群体(河间湿地与分支河道特定组合体)的平面形态及多河道发育程度进行了研究。结果表明,河间湿地个体以中小型的为主,河间湿地群体则以大型和巨型的为主。河间湿地群体的发育程度与河间湿地群体面积(Su)明显相关,河间湿地面积占比(P)随Su的增大而增大,P值70%是河间湿地发育成熟的指标,而P值80%基本是河间湿地发育的上限值,此时河间湿地与分支河道基本达到动态平衡态。岸线密度、分汊点密度随Su的增加呈减小趋势,这种变化主要是由于不同大小河间湿地群体中河道发育过程差异导致。黄河玛曲段河间湿地群体的形成在于弯曲主河道的主导作用、地形限制因素削弱导致的河道带的发育,以及植被维护的河岸使得河间湿地群体得以较长时间保存。

关键词：河道平面形态砾质网状河河间湿地地貌参数黄河

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黄河与长江流域水资源变化原因

中国科学：地球科学 2013年第8期43卷 1207-1219页

作者：王雁丁永建叶柏生 FengJing LIU 王杰中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 Department of Agriculture and Environmental Science and Cooperative Research programs Lincoln University of Missouri 云南省水利水电科学研究院昆明650228

利用1951～2008年黄河与长江流域逐月降水和径流资料,对流域年径流变化进行趋势性检验,分析年降水量和径流量的相关关系变化,比较不同时段流域降水和径流的变化趋势和双累积曲线,以及径流对降水的敏感性变化.结果表明,黄河干流上游年降... 详细信息

利用1951～2008年黄河与长江流域逐月降水和径流资料,对流域年径流变化进行趋势性检验,分析年降水量和径流量的相关关系变化,比较不同时段流域降水和径流的变化趋势和双累积曲线,以及径流对降水的敏感性变化.结果表明,黄河干流上游年降水量微弱下降,中下游降水减少趋势显著,为8.8～9.8mm/10a;而全流域径流量均呈现显著递减的趋势,为7.8～10.8mm/10a(通过95%置值度检验);径流系数也明显下降,下降范围为0.013～0.019/10a,流域产流能力下降,径流减少趋势在20世纪80年代末至90年代初发生突变.长江流域大部降水减少趋势显著,为18.2～24.7mm/10a;上游(寸滩站,宜昌站)径流减少趋势显著,为9.9～7.2mm/10a,中游(汉口站)和下游(大通站)径流呈微弱下降趋势,为2.9～2.1mm/10a;长江流域上游径流系数增加不显著,中下游径流系数呈显著增加趋势,速率分别0.005/10a和0.005/10a,表明中下游产流能力增强.根据水文参数公式计算,与1951～1969年相比,1970～2008年,降水减少和人类活动引起的下垫面变化对黄河流域径流减少量的贡献率分别为11%和83%;在长江流域,降水减少对径流量变化的贡献占29%,人类活动引起的径流量增加占71%.1980～2008年,黄河流域由于下垫面变化造成径流量减少的比例在兰州、三门峡、花园口、利津分别为97%,83%,83%和91%,降水引起的径流量减少比例分别为3%,17%,17%和9%.长江流域降水减少对寸滩、宜昌、汉口、大通径流量减少的贡献分别为89%,74%,43%和35%,下垫面变化对径流增量的贡献分别为11%,26%,57%和65%.人类活动的作用强度逐年增大,2000年之后,下垫面变化对黄河、长江流域径流变化量的贡献率上升到84%和73%.下垫面变化引起了黄河下游径流减少和长江下游径流增加,在干旱区和湿润区对径流变化的作用相反.造成这一现象的原因是:黄河流域人类的活动用水量的增加直接造成径流减少;长江流域因太阳辐射下降引起实际蒸发量下降,同时湖泊面积减少,下垫面硬化也在一定程度上造成产流能力增加.

关键词：黄河长江径流变化径流系数人类活动

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黄河兰州段2018年汛期沉积物的磁学特征研究:对古洪水重建的启示

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地球物理学报 2021年第6期64卷 2035-2049页

作者：刘昌徐海伟刘成英兰州大学地质科学与矿产资源学院甘肃省西部矿产资源重点实验室兰州730000

现代洪水沉积物的沉积学特征研究是开展古洪水重建的一项基础工作.2018年黄河汛期洪水沉积物在兰州体育公园形成了一道天然堤.对该天然堤剖面的岩石磁学研究显示:沉积物中的磁性矿物既有磁铁矿,又有赤铁矿/针铁矿.磁化率、饱和等温剩磁... 详细信息

现代洪水沉积物的沉积学特征研究是开展古洪水重建的一项基础工作.2018年黄河汛期洪水沉积物在兰州体育公园形成了一道天然堤.对该天然堤剖面的岩石磁学研究显示:沉积物中的磁性矿物既有磁铁矿,又有赤铁矿/针铁矿.磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁、S-ratio和L-ratio等参数在剖面上没有明显变化,指示2018年洪水沉积物源区、磁性矿物的种类和含量变化不显著.剖面下部(66~110 cm)沉积物的磁化率各向异性(AMS)椭球最大轴偏角集中分布(K 1-Dec=22.8°±10.3°),上部(0~64 cm)沉积物的磁化率最大轴偏角在上半平面内随机分布;下部沉积物的磁性矿物粒度指标(X_(ARM)/X和X_(ARM)/SIRM)和天然剩磁(NRM)强度低于上部;指示洪水沉积物的下部和上部分别形成于2018年黄河二号和三号洪水期间.由于二号洪水流量及水位陡升陡降、持续时间短,三号洪水水位升降相对缓慢、持续时间长;造成了两次洪水沉积物的AMS特征、X_(ARM)/X、X_(ARM)/SIRM以及NRM强度差异.本研究揭示洪水沉积物的磁学参数能够灵敏地响应不同水动力条件和持续时间的洪水期次,从而具有高分辨率区分洪水事件的潜力.

关键词：黄河洪水沉积物磁化率各向异性磁学参数天然剩磁强度

黄河上游水体中重金属分布特征及重金属污染指数研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2016年第9期36卷 3047-3052页

作者：左航马小玲陈艺贞刘颖中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中国环境监测总站北京100012 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心北京100081

为了研究黄河上游地区水体中重金属含量分布特征及评价该区域重金属污染水平,分别于2014年4月(枯水期)和10月(平水期),在12个采样点采集了24个黄河表层水样。由电感耦合等离子质谱仪ICPMS测量水样中As,Cd,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn的含量,... 详细信息

为了研究黄河上游地区水体中重金属含量分布特征及评价该区域重金属污染水平,分别于2014年4月(枯水期)和10月(平水期),在12个采样点采集了24个黄河表层水样。由电感耦合等离子质谱仪ICPMS测量水样中As,Cd,Cr,Co,Cu,Mn,Ni,Pb和Zn的含量,并确定黄河上游水体中重金属分布特征和重金属污染指数。结果显示枯水期重金属的平均浓度顺序是:Cr(18.56μg·L^(-1))>As(2.95μg·L^(-1))>Ni(1.87μg·L^(-1))>Mn(1.20μg·L^(-1))>Cu(1.12μg·L^(-1))>Zn(0.59μg·L^(-1))>Pb(0.08μg·L^(-1))>Cd(0.01μg·L^(-1)),平水期的重金属平均浓度顺序是:Mn(596.89μg·L^(-1))>Zn(52.46μg·L^(-1))>Cu(36.2711μg·L^(-1))>Ni(25.11μg·L^(-1))>Cr(23.19μg·L^(-1))>Pb(19.51μg·L^(-1))>As(7.30μg·L^(-1))>Cd(0.37μg·L^(-1))。将重金属含量测定结果与中国和国际水质参考值以及同地区丰水期重金属含量数据进行了比较,结果显示Cr,Mn,Pb和Cu含量高于标准值。同时,用重金属污染指数(HPI)评估所有金属对整个水体的影响,结果表明各选点枯水期HPI值为6.46~11.95,平水期HPI为4.53~210.53。两个季节的重金属分布特征和HPI都显示了明显的季节性变化。研究结果表明黄河研究流域水体重金属含量及HPI均显示平水期重金属污染程度较枯水期高,可能与季节性生产及降水变化有关。研究结果可为相关部门制定环保政策提供可信的实验数据和理论依据。

关键词：重金属分布重金属污染指数黄河

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黄河河道整治方案与原则

水利学报 2006年第2期37卷 127-134页

作者：胡一三张原峰黄河水利委员会河南郑州450003 黄河水利科学研究院河南郑州450003

黄河河道整治曾研究并实践过纵向控制方案、平顺防护整治方案、卡口整治方案、麻花型(∞型)整治方案和微弯型整治方案,最后采用并推广了微弯型整治方案。从实践中总结出了黄河河道整治应遵循的原则为:全面规划、团结治河;防洪为主、统... 详细信息

黄河河道整治曾研究并实践过纵向控制方案、平顺防护整治方案、卡口整治方案、麻花型(∞型)整治方案和微弯型整治方案,最后采用并推广了微弯型整治方案。从实践中总结出了黄河河道整治应遵循的原则为:全面规划、团结治河;防洪为主、统筹兼顾;河槽滩地、综合治理;分析规律、确定流路;中水整治、考虑洪枯;依照实践、确定方案;以坝护弯、以弯导流;因势利导、优先旱工;主动布点、积极完善;分清主次、先急后缓;因地制宜、就地取材;继承传统、开拓创新。

关键词：河道整治整治方案整治原则微弯型整治方案黄河

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黄河调水调沙实践

天津大学学报 2008年第9期41卷 1046-1051页

作者：张金良水利部黄河水利委员会防汛办公室郑州450003

黄河水少沙多,水沙不协调.通过水库联合调度、泥沙扰动和引水控制等手段塑造协调的水沙关系,有利于下游河道减淤甚至冲刷.开展全程原型观测和分析研究,检验调水调沙调控指标的合理性,进一步优化水库调控指标,探索调水调沙生产运用模式,... 详细信息

黄河水少沙多,水沙不协调.通过水库联合调度、泥沙扰动和引水控制等手段塑造协调的水沙关系,有利于下游河道减淤甚至冲刷.开展全程原型观测和分析研究,检验调水调沙调控指标的合理性,进一步优化水库调控指标,探索调水调沙生产运用模式,为黄河下游防洪减淤和小浪底水库运行方式提供重要参数和依据.2002—2007年,黄河水利委员会进行了3次黄河调水调沙原型试验和4次调水调沙生产运行,效果显著,成果丰富,取得了巨大社会效益和经济效益.

关键词：黄河调水调沙河道治理异重流

黄河干流沉积物重金属的赋存形态特征及污染评价

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环境科学 2023年第12期44卷 6720-6727页

作者：王依滴欧阳威刘连华陆中桂北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871 北京师范大学环境学院北京100875 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

重金属毒性强、在环境中不易降解,可通过食物链在人体累积,进而对流域生态环境及人类健康产生严重影响.2019年9月,沿黄河干流调查了14个断面,分析了沉积物中6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)的总量及其赋存形态,采用地累积指数法、潜... 详细信息

重金属毒性强、在环境中不易降解,可通过食物链在人体累积,进而对流域生态环境及人类健康产生严重影响.2019年9月,沿黄河干流调查了14个断面,分析了沉积物中6种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn)的总量及其赋存形态,采用地累积指数法、潜在生态风险指数法和风险评价编码法对沉积物重金属污染程度和生物有效性进行风险评价,采用主成分分析和冗余分析解析了重金属的主要来源.结果发现,重金属的含量平均值排序为:Cr>Zn>Cu>Pb>As>Cd,相对于各河段的背景值,Cd的超标率最高,达到85.7%.沉积物中As、Zn、Pb和Cu均以可氧化态为主,Cd以弱酸溶解态和残渣态为主,Cr则以残渣态为主.As、Cr、Cu、Pb和Zn的生物有效性均表现出上游最低,中游升高,下游降低的趋势.风险评价表明Cd是黄河干流污染风险级别最高的元素,极易对生态环境造成严重的威胁,应当优先防控,尤其是干流内蒙古段.PCA和RDA分析揭示了细颗粒泥沙和总有机质对重金属污染的主控作用,因此在黄河流域应重点防控随土壤侵蚀和泥沙迁移流失的重金属污染.

关键词：黄河重金属(HMs) 沉积物赋存形态污染评价

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黄河沉积物重金属时空分布与污染评价

环境科学 2022年第5期43卷 2467-2475页

作者：王韬轶潘保柱韩谞王雨竹李晨辉杜蕾西安理工大学西北旱区及生态水利国家重点实验室西安710048

重金属污染由于其毒性、持久性、非生物降解性和生物累积性等特点,对水生生态系统存在着严重威胁,沉积物粒径越细,比表面积越大,对重金属的吸附作用越强,而多沙黄河中泥沙颗粒细且易悬浮.基于此,为了明确黄河沉积物中(V>Cr>Zn>Ni>Cu>As>... 详细信息

重金属污染由于其毒性、持久性、非生物降解性和生物累积性等特点,对水生生态系统存在着严重威胁,沉积物粒径越细,比表面积越大,对重金属的吸附作用越强,而多沙黄河中泥沙颗粒细且易悬浮.基于此,为了明确黄河沉积物中(黄河进行调查,通过野外调查和室内实验分析,结果发现:①黄河表层沉积物中的10种重金属含量大小排序为:Mn>V>Cr>Zn>Ni>Cu>As>Pb>Co>Cd,只有V、As和Cd的平均含量在春季和秋季高于黄土元素背景值,10种重金属含量在春季整体变化趋势为源区至中游逐渐升高后至下游降低.②在不同时空条件下,黄河表层沉积物中除Cd以外9种重金属的含量都有显著差异,时空因素的共同作用导致中游区域的这9种重金属含量高于其他区域.③潜在生态危害指数(RI)表明,黄河表层沉积物只有Cd处于中等生态危害,其余皆处于轻生态危害;地累积指数(Igeo)表明,除As和Cd处于轻度污染外,黄河沉积物整体呈无污染~轻度污染.为减轻黄河表层沉积物中重金属带来的健康生态危害,应注意对As和Cd污染的防控,尤其是甘宁蒙段和中游库区.

关键词：黄河沉积物重金属时空分布污染评价