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西宁盆地土壤重金属累积特征及源解析

环境科学 2024年

作者：张亚峰苗国文马强姚振贺连珍王帅沈骁代璐青海省第五地质勘查院青海省富硒资源利用工程技术研究中心

为全面掌握西宁盆地土壤重金属状况，以区内2396组土壤为研究对象，通过测定pH和8项重金属含量（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn），采用地累积指数法、污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评... 详细信息

为全面掌握西宁盆地土壤重金属状况，以区内2396组土壤为研究对象，通过测定pH和8项重金属含量（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn），采用地累积指数法、污染负荷指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价，用反距离加权插值法分析土壤重金属空间分布特征，用相关性分析、主成分分析和PMF模型确定污染源。结果表明：①研究区土壤ω（Cd）、ω（Hg）、ω（As）、ω（Pb）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Ni）、ω（Zn）的平均值分别为0.21、0.034、13.1、23.5、75.8、25.5、31.9和72.2 mg·kg-1；相对青海省全域，研究区土壤Hg呈高度累积，Cd呈中度累积。②研究区有2个点（0.1%）超过土壤污染风险管控值，49个点（1.6%）超过土壤污染风险筛选值，风险指标以As、Cd和Cr为主，土壤整体状态良好。③研究区从区域看，综合生态风险较低；局部看，污染风险因子以Hg和Cd为主，其中Hg的潜在生态风险最大，Cd次之。④相关分析显示，研究区存在Cd-Pb-Zn和Cu-Cr-Ni两组元素组合序列，各序列内元素间具同源性；Hg具独立外源性。⑤源解析显示，研究区土壤重金属主要存在3种不同类型来源。因子1是自然与工业排放复合源，因子2是自然源，因子3是工业和交通排放源。针对以上结论，建议强化自然源监测和人类活动源阻断，可为青藏高原生态环境保护和修复提供科学依据。

关键词：西宁盆地表层土壤重金属污染评价生态风险源解析

西宁盆地南部天然CO_(2)泄漏和浅部含水层响应

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地质科技通报 2023年第6期42卷 223-232页

作者：郑长远雷宏武崔银祥白冰季备刘阳阳青海省水文地质工程地质环境地质调查院青海省水文地质及地热地质重点实验室西宁810008 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学和工程国家重点实验室武汉430071 中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

CO_(2)地质封存是重要的CO_(2)减排技术之一,其中泄漏风险评价是该技术实施的关键,而天然CO_(2)泄漏研究是获取泄漏评价关键信息的重要手段。通过野外调查,现场测量以及水样、气样和岩样的采集和测试,分析了西宁盆地南部CO_(2)的来源、... 详细信息

CO_(2)地质封存是重要的CO_(2)减排技术之一,其中泄漏风险评价是该技术实施的关键,而天然CO_(2)泄漏研究是获取泄漏评价关键信息的重要手段。通过野外调查,现场测量以及水样、气样和岩样的采集和测试,分析了西宁盆地南部CO_(2)的来源、泄漏特征和其泄漏到浅部含水层后相关的响应规律。结果显示西宁盆地南部发现了多处天然CO_(2)泄漏,包括高含CO_(2)的泉、废弃钻孔的间歇水气喷发和CO_(2)井喷等多种形式的泄漏显示,以及与之伴随的较大范围的钙华。气体中CO_(2)占绝对含量,CO_(2)碳同位素介于-2.5‰~-0.4‰,指示泄漏的CO_(2)来源于深部无机成因,并通过深部断层泄漏进入浅部承压含水层,与地下水一起径流、排泄或在浅部二次聚集。CO_(2)泄漏区域土壤^(222)Rn浓度异常(超过9000 Bq/m^(3)),这可作为识别隐伏泄漏通道的重要方法。地下水对CO_(2)的泄漏产生了明显的物理化学响应,包括现象独特的井筒间歇喷发(喷发200 s和停止130 s),地下水水化学特征的变化(比如pH值的降低(小于7),电导、HCO_(3-)、Ca^(2+)的升高和氧同位素的漂移),以及地表大面积特征明显(比如气泡构造)和成分以方解石为主的钙华。该场地天然CO_(2)泄漏特征与美国Utah场地具有很高的相似性。研究成果不仅能为CO_(2)地质封存的泄漏风险评价提供天然类比知识,而且还有助于了解地球深部地质活动。

关键词：天然CO_(2)泄漏浅部含水层响应 CO_(2)地质封存西宁盆地

西宁盆地地下热水的TDS分布特征及富集机理

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地质科技通报 2022年第1期41卷 278-287,299页

作者：孙红丽王贵玲蔺文静中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心石家庄050061 京津冀平原地下水与地面沉降国家野外科学观测研究站石家庄050061

西宁盆地大部分地下热水中TDS含量较高,极大限制了地热水的可利用性,研究盆地地下水TDS的成因机理,可为后期指导地热资源开发利用提供参考价值。通过对西宁盆地药水滩至盆地中心沿线地下水的常、微量组分的分析,探讨了区内TDS的分布特... 详细信息

西宁盆地大部分地下热水中TDS含量较高,极大限制了地热水的可利用性,研究盆地地下水TDS的成因机理,可为后期指导地热资源开发利用提供参考价值。通过对西宁盆地药水滩至盆地中心沿线地下水的常、微量组分的分析,探讨了区内TDS的分布特征及富集机理。结果表明:从盆地边缘到盆地中心,地下水由HCO_(3)-Ca·Mg型淡水逐渐向SO_(4)·Cl-Na、SO_(4)-Na型盐、卤水变化,地下水具有陆相沉积水特征,且变质程度逐渐增强;盆地内不同区域TDS的富集机理也有显著差异,盆地边缘以降水入渗、溶解混合作用为主,湟水中心区域以蒸发浓缩作用和混合、水-岩相互作用为主,而盆地中心区域则以深部沉积物质随热液上涌的混合作用和封闭环境下的水-岩相互作用为主。

关键词：西宁盆地高TDS 分布特征富集机理

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西宁盆地黄土区坡形及植被类型对坡面土壤入渗影响

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水土保持学报 2022年第6期36卷 30-40页

作者：杨馥铖李姜瑶余冬梅刘昌义缪晓星王延秀胡夏嵩卢海静付江涛闫聪何伟鹏青海大学地质工程系西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源综合高效利用重点实验室西宁810008 青海省盐湖地质与环境重点实验室西宁810008 中国科学院大学北京100049 青海省水土保持中心西宁810000 青海大学农牧学院西宁810016 青海大学农林科学院西宁810016

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土... 详细信息

为进一步探讨青藏高原东北部黄土区草本植物护坡机理,选取西宁盆地长岭沟流域自建试验区,通过设计2种不同坡形和选取适宜当地气候条件生长的3种草本植物,采用野外试验区人工模拟降雨方法,首先分析了坡面土壤水文参数(土壤入渗、坡面土体含水量)分布变化,进而探讨了影响种植草本坡面土壤水分入渗的主要因素与特征,最后对坡面土壤水分入渗过程进行模型模拟与评价。结果表明:种植垂穗披碱草阶梯形边坡产流时间相对最晚,直形裸坡阶段产流量最大,其最大阶段累积径流量在降雨试验40~45 min时,为17730 mL;2种坡形边坡坡面平均稳定入渗速率由大到小依次为阶梯形种植垂穗披碱草边坡(0.519 mm/min)、直形垂穗披碱草边坡(0.423 mm/min)、直形老芒麦边坡(0.422 mm/min)、直形细茎冰草边坡(0.318 mm/min)、阶梯形裸坡(0.321 mm/min)和直形裸坡(0.192 mm/min),且种植垂穗披碱草和老芒麦边坡土体含水量在地表以下0—50 cm增幅相对最高,说明种植草本有助于边坡土体内部水分入渗。在此基础上,采用Horton模型、Kostiakov模型和通用经验模型进行坡面土壤水分入渗模拟,结果表明直形边坡土壤水分入渗过程以Horton模型和通用经验模型的拟合效果相对较为理想;阶梯形边坡则以Horton模型得到的土壤水分入渗拟合效果相对最优;最后,通过Pearson相关性分析得出,区内边坡土壤水分入渗特性主要影响因素为土壤有机质与植被覆盖度,且土壤有机质与初始入渗率间呈显著正相关关系(R^(2)为0.986),植被覆盖度与稳定入渗率间则呈极显著相关关系(R^(2)为0.997)。研究结果对于科学有效防治高寒半干旱区水土流失以及研究不同植被类型及坡形水土保持能力具有理论研究价值和实际指导意义。

关键词：寒旱环境西宁盆地黄土区植被护坡土壤入渗入渗模型

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西宁盆地咸水湖相沉积型富硒土壤的形成机理及意义

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物探与化探 2023年第2期47卷 470-476页

作者：张亚峰姬丙艳沈骁姚振马强王帅贺连珍韩伟明青海省第五地质勘查院青海西宁810099 青海省第四地质勘查院青海西宁810000

通过对西宁盆地土壤和岩石Se的调查分析发现,古近系西宁组和白垩系民和组岩石及发育的土壤中Se值最高,是西宁盆地土壤主要的富硒母质。进一步结合西宁盆地退缩过程中的古地理资料,西宁盆地由干旱炎热的咸水湖相到湿润冷凉的咸水—淡水... 详细信息

通过对西宁盆地土壤和岩石Se的调查分析发现,古近系西宁组和白垩系民和组岩石及发育的土壤中Se值最高,是西宁盆地土壤主要的富硒母质。进一步结合西宁盆地退缩过程中的古地理资料,西宁盆地由干旱炎热的咸水湖相到湿润冷凉的咸水—淡水湖相对应沉积了古近系西宁组和新近系贵德群,Se在咸水湖边界和干旱炎热的咸水湖相环境的共同作用下,并经地貌、水系等改造,形成了西宁盆地咸水湖相沉积型富硒土壤的现有格局。该类型富硒土壤有重金属低、Se含量适中、有效Se高等优势,具有较好的开发利用价值。

关键词：富硒土壤咸水湖沉积西宁盆地

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西宁盆地下侏罗统烃源岩有机地球化学特征

天然气地球科学 2014年第4期25卷 588-594页

作者：孟元林杜虹宝许丞肖丽华周新桂胡安文东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 中国地质调查局油气资源调查中心北京100029

在西宁盆地下侏罗统发现了一套湖沼相烃源岩。为了研究该套烃源岩的生烃潜力和赋存页岩油气的可能性,在大茶石浪下侏罗统剖面系统地采集了有机地球化学样品,完成了湖相暗色泥岩和高位沼泽炭质泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试和研究... 详细信息

在西宁盆地下侏罗统发现了一套湖沼相烃源岩。为了研究该套烃源岩的生烃潜力和赋存页岩油气的可能性,在大茶石浪下侏罗统剖面系统地采集了有机地球化学样品,完成了湖相暗色泥岩和高位沼泽炭质泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试和研究。结果表明,西宁盆地下侏罗统暗色泥岩有机质丰度较高,属于中等偏好的烃源岩,炭质泥岩有机质丰度属于中等偏差的烃源岩;湖相暗色泥岩和高位沼泽相炭质泥岩有机质类型均以Ⅲ1型为主,生油能力较差,生气能力较好;其镜质组反射率分布在0.7%~0.94%之间,已进入大量生烃的成熟阶段。其地球化学特征和世界上许多页岩油气田的烃源岩有相似之处,据此推测,西宁盆地下侏罗统具有形成常规油气和页岩油气的潜力。

关键词：页岩油气煤系烃源岩下侏罗统西宁盆地

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西宁盆地新生代磁性地层研究新进展

科学通报 2019年第11期64卷 1103-1105页

作者：方小敏张涛张伟林昝金波宋春晖戴霜中国科学院青藏高原研究所中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学北京100049 兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000

西宁盆地是青藏高原向东北扩展生长的“前哨”,也是东亚季风湿润气候向中亚内陆干旱气候过渡的核心地带.盆地内堆积了厚层、几乎连续的以细粒河湖相为主的新生代沉积物,含有丰富的哺乳动物化石,尤以中国早中新世标准动物群—谢家动物群... 详细信息

西宁盆地是青藏高原向东北扩展生长的“前哨”,也是东亚季风湿润气候向中亚内陆干旱气候过渡的核心地带.盆地内堆积了厚层、几乎连续的以细粒河湖相为主的新生代沉积物,含有丰富的哺乳动物化石,尤以中国早中新世标准动物群—谢家动物群而著名.顶部河流阶地上覆盖了厚层风成粉尘堆积,它们详细记录了亚洲内陆干旱和东亚季风演化、动植物演替以及黄河形成与高原隆升过程等重要信息.

关键词：磁性地层西宁盆地新生代

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西宁盆地天然富硒作物的筛选与评价

山西农业科学 2023年第7期51卷 764-770页

作者：张亚峰马强姚振沈骁王帅张富新韩伟明青海省第五地质勘查院青海西宁810099

为查明青藏高原西宁盆地天然富硒作物的种类和特征,全面揭示碱性富硒土壤的潜在生态价值,科学探寻天然富硒土地利用方向,通过西宁盆地696件土壤和作物的协同调查,分析Se及Cu、Zn、Cd、Pb等14项指标,利用土壤环境调查、指标富集系数评价... 详细信息

为查明青藏高原西宁盆地天然富硒作物的种类和特征,全面揭示碱性富硒土壤的潜在生态价值,科学探寻天然富硒土地利用方向,通过西宁盆地696件土壤和作物的协同调查,分析Se及Cu、Zn、Cd、Pb等14项指标,利用土壤环境调查、指标富集系数评价和作物富硒率统计等方法,开展天然富硒作物筛选。结果表明,西宁盆地富硒土壤呈碱性,肥力良好,环境清洁。依据地方标准,初步判定调查的17种作物中小麦、油菜籽、苦苣菜、芹菜、西蓝花、大蒜、苜蓿等7种作物达到了富硒水平。根据Se富集系数划分了强(牧草粮油类)、中(豆类)、弱(蔬菜水果类)3级聚Se作物,苜蓿、小麦和油菜籽属强富Se型作物。以小麦为代表,根据富硒率与根系土的线性相关关系推断,天然富硒小麦的富硒率要达到70%推荐值需在Se含量大于等于0.47 mg/kg的土壤中培育;根据不同元素富集系数间的相关关系推断,作物在富Se的同时,还有富含或含Cu、Zn、Sr等有益元素的潜力。

关键词：天然富硒土壤天然富硒作物富集系数西宁盆地

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西宁盆地热储构造概念模型的建立

地质通报 2008年第1期27卷 126-136页

作者：张森琦李长辉孙王勇许伟林辛元红石维栋王占昌范永贵4 青海省地质调查院青海西宁810012 青海省国土资源厅青海西宁810008 青海省水文地质工程地质勘察院青海西宁810008 青海省环境地质局青海西宁810007

基于西宁盆地地热地质条件的研究,在Donaldson管状模型的基础上,提出的西宁盆地热储构造概念模型是大地热流为热源-低热导率岩层聚热-深循环逐渐加热受迫对流为机制-构造控水控热。进而揭示出,尽管西宁盆地地热异常分布范围较广,但也并... 详细信息

基于西宁盆地地热地质条件的研究,在Donaldson管状模型的基础上,提出的西宁盆地热储构造概念模型是大地热流为热源-低热导率岩层聚热-深循环逐渐加热受迫对流为机制-构造控水控热。进而揭示出,尽管西宁盆地地热异常分布范围较广,但也并非"遍地有热"。在生产实践中,关键是要较为准确地确定地热井的最佳构造部位和找到高渗透率的热储。

关键词：西宁盆地地热热储概念模型