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泥质潮滩水盐运移过程电阻率探针高精度监测效果分析

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 106-115页

作者：李明波张宇丰郭秀军吴振武斌马健聂佩孝山东省第四地质矿产勘查院山东潍坊261021 山东省地矿局海岸带地质环境保护重点实验室山东潍坊261021 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

本研究在莱州湾泥质潮滩开展测试,量化分析了环状电阻率探针监测沉积物电阻率与孔隙水盐度变化的能力,并使用该技术初步刻画了细粒沉积层中水盐运移过程。结果表明,环状电阻率探针监测结果可精细描述沉积物电阻率的分布及变化规律;基于... 详细信息

本研究在莱州湾泥质潮滩开展测试,量化分析了环状电阻率探针监测沉积物电阻率与孔隙水盐度变化的能力,并使用该技术初步刻画了细粒沉积层中水盐运移过程。结果表明,环状电阻率探针监测结果可精细描述沉积物电阻率的分布及变化规律;基于监测结果换算的孔隙水盐度变化比与实际孔隙水盐度变化比存在±10%的误差,环状电阻率探针具有粗略定量分析泥质潮滩水盐运移过程的能力;潮汐循环中泥质潮滩地下水水盐运移过程在涨潮时期,高盐度水体主要补给细粒沉积层的顶部与底部。高潮时期间,细粒沉积层顶部与底部的盐分逐步丧失,中部水体盐分累积速率加快。退潮时期,细粒沉积层盐分整体丧失,高盐度水体通过渗出面向外释放。

关键词：环状电极电阻率探针泥质海岸水盐运移过程监测效果盐度变化比

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中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用关联特征

地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1426-1438页

作者：郭玉侯西勇中国科学院烟台海岸带研究所烟台264003 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与... 详细信息

海岸线位于陆地与海洋交汇的关键地带,其利用模式与陆海两侧的空间规划与开发密切相关。本研究主要基于2022年SDGSAT-1卫星影像,兼顾海岸线两侧的陆域和海域空间,从中国海岸带整体、省(市区)海岸带、剖面线3个层面探究中国大陆海岸线与陆海两侧空间利用的关联特征。结果表明:①中国大陆海岸线开发利用比例较高,未利用岸线仅占35.11%;在已开发的岸线类型中,养殖围堤岸线占比最大,其次是港口码头岸线;②在土地利用方面,建设用地面积最大,其在天津和上海占有较大比重;人工湿地次之,在辽宁和山东占比较高。对于海域利用,渔业用海在山东和福建占比较大;交通运输用海在上海占比最大;能源开发用海在上海、天津和河北占有较大比重;③从开发利用强度来看,海岸线利用程度综合指数、土地利用程度综合指数和海域利用程度综合指数两两之间均存在明显的正相关关系。与向海一侧相比,海岸线利用程度与陆域土地利用活动之间的相关性更强;空间上,3个指数高值和低值所在的地区基本一致,高值区主要分布在天津和河北等北方省份,低值区主要分布在浙江和福建等南方省份;④从海岸线角度观海望陆:未利用岸线向陆一侧林地占比最高、土地利用程度综合指数值最低,而在未利用岸线向海一侧,旅游娱乐用海的占比高于其他岸线类型;港口码头岸线陆海两侧利用程度综合指数均为最高,陆侧以建设用地为主,海侧以能源开发用海和交通运输用海为主;养殖和盐田围堤岸线海侧的生态保护用海占比高于其他岸线类型。研究结果可为科学规划和管理海岸线、优化陆海空间结构等提供科学数据和决策支持。

关键词：大陆海岸线陆海两侧土地利用海域利用关联特征 SDGSAT-1卫星剖面线中国

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莱州湾南岸浅层和深层地下水地球化学特征

海洋地质前沿 2024年第7期40卷 68-79页

作者：孙增兵刘森王江波马健李汞侯国华山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队潍坊261021 山东省地矿局海岸带地质环境保护重点实验室潍坊261021 福州东鑫矿业技术有限公司福州350108 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

莱州湾南岸地下水类型丰富,20世纪70年代以来在地下淡水和卤水开采的背景下形成了较为复杂的地下水环境。通过收集公开发表的地下水数据,结合已有的野外监测数据,对研究区浅层地下水与深层地下水水化学特征进行分析。结果表明:浅层地下... 详细信息

莱州湾南岸地下水类型丰富,20世纪70年代以来在地下淡水和卤水开采的背景下形成了较为复杂的地下水环境。通过收集公开发表的地下水数据,结合已有的野外监测数据,对研究区浅层地下水与深层地下水水化学特征进行分析。结果表明:浅层地下水与外界联系密切,受持续性、阶段性降水和地下水开采的综合影响,整体表现为气象-开采型。深层地下水的卤水区表现为开采型,其余区域表现为气象-开采型。在淡水和卤水的开采条件下,形成2个规模较大的地下水降落漏斗,地下水最低水位分别为-8.78 m和-44.60 m。依据研究区地下水水质分布和水位特征,对地下水进行分区讨论。自南向北,浅层地下水划分为地下水径流区(S-1区)、地下水强烈混合区(S-2区)和地下水-海水相互作用区(S-3区)。S-1区受降雨入渗、山前侧向补给和地表径流的作用,伴随着长石风化和碳酸盐矿物的溶解作用;S-2区受控于地下水降落漏斗的作用,引起淡水和咸水的强烈混合,同时伴有淡水的补给过程;S-3区受卤水地下水漏斗影响明显,易造成海水倒灌地下水,引起地下水与海水的相互作用。深层地下水划分为地下水径流区(D-1区)、地下水混合区(D-2区)和卤水封存区(D-3区)。D-1区地下水受山前侧向补给和浅层地下水的垂向补给,流动过程中主要受水岩相互作用控制,弱于S-1区;D-2区存在淡水和咸水的混合,主要是受弥散作用影响,混合作用较S-2区弱;D-3区地下水平均矿化度(TDS)值高达119624.94 mg/L,在相对隔水层的作用下,处于封存状态,始终保持高浓度状态,受地下卤水开采影响,水位持续降低。

关键词：潍北平原水文地球化学特征浅层地下水深层地下水水岩作用

综合地球物理方法在中深层地热资源勘查中的应用综述

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矿产勘查 2024年第4期15卷 623-633页

作者：马健王晓光刘明明吴振郭恒张龙山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队山东潍坊261021 山东省地矿局海岸带地质环境保护重点实验室山东潍坊261021

地热能作为一种清洁低碳、可循环利用的稳定能源,其开发利用对于推动温室气体减排,实现碳中和、碳达峰目标具有重要意义。目前,中国资源开发利用主要集中在浅层地温能方面,中深层地热能勘探受储层埋深大、勘查手段单一等影响勘查难度较... 详细信息

地热能作为一种清洁低碳、可循环利用的稳定能源,其开发利用对于推动温室气体减排,实现碳中和、碳达峰目标具有重要意义。目前,中国资源开发利用主要集中在浅层地温能方面,中深层地热能勘探受储层埋深大、勘查手段单一等影响勘查难度较大,为提高地热勘查效率,需引入成本低、环境破坏性小、施工效率高、探测深度大的地球物理技术。本文介绍了近年来中深层地热资源调查采用的重、磁、电、震等多种地球物理方法的基本原理与应用概况,并对不同地球物理方法的特点和适用条件进行了对比分析,为不同的地质背景条件与地热勘探阶段物探方法的选择提供借鉴经验。

关键词：地热地球物理资源勘查综合物探方法

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吡虫啉的本土物种敏感性分布及水质基准研究

湖泊科学 2024年第1期36卷 177-186页

作者：杨虎成莫春雷李亚云周艳松王艺霖郭静资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局) 武汉430034 湖北省地质环境总站武汉430034

吡虫啉是一种新烟碱类杀虫剂,环境中吡虫啉的残留会对水生生物产生潜在的慢性毒害作用,然而我国目前尚缺乏吡虫啉的淡水水生生物基准。为了构建吡虫啉的水质基准以及评估其对本土水生物种的生态风险,搜集筛选了吡虫啉对我国本土淡水水... 详细信息

吡虫啉是一种新烟碱类杀虫剂,环境中吡虫啉的残留会对水生生物产生潜在的慢性毒害作用,然而我国目前尚缺乏吡虫啉的淡水水生生物基准。为了构建吡虫啉的水质基准以及评估其对本土水生物种的生态风险,搜集筛选了吡虫啉对我国本土淡水水生生物的急慢性毒性数据,获得了来自5门14科的共21种急性毒性数据和来自5门11科的共15种慢性毒性数据。选取Log-normal和Log-logistic两种分布模型分别对毒性数据进行拟合以得到吡虫啉的物种敏感性分布。拟合优度检验结果表明Log-normal分布对急性和慢性数据均有更好的拟合效果。吡虫啉对我国本土水生物种的短期水质基准为6.95μg/L,长期水质基准为0.47μg/L,可作为保护我国水生生物的水质基准。采用风险商值法评估了吡虫啉在我国主要流域地表水的生态风险,结果显示研究区所包括流域地表水中78.95%的水体为低风险水体,15.79%的水体为中风险水体。本研究结论可为吡虫啉水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。

关键词：吡虫啉水质基准物种敏感性分布法生态风险

甲氧氯的水质基准、沉积物质量基准及生态风险评价

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湖泊科学 2024年第2期36卷 443-451页

作者：杨虎成肖宇煌莫春雷高杰蔡爱民张泽涛常亮易春瑶资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局) 武汉430034 湖北省地质环境总站武汉430034

甲氧氯(methoxychlor,MXC)作为一种有机氯杀虫剂,由于在农业生产中的广泛应用,使其在水环境和沉积物中的检出频率均较高,并且对各种水生物种均具有毒性作用。因此,制定中国MXC水质基准(water quality criteria,WQC)和沉积物质量基准(sed... 详细信息

甲氧氯(methoxychlor,MXC)作为一种有机氯杀虫剂,由于在农业生产中的广泛应用,使其在水环境和沉积物中的检出频率均较高,并且对各种水生物种均具有毒性作用。因此,制定中国MXC水质基准(water quality criteria,WQC)和沉积物质量基准(sediment quality criteria,SQC),并开展生态风险评估,对保护中国水生生物至关重要。基于收集和筛选的17种水生生物的急性毒性数据和10种水生生物的慢性毒性数据。选取物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)模型的最佳拟合对WQC进行推导,MXC对水生生物的短期水质基准(SWQC)和长期水质基准(LWQC)分别为0.75和0.11μg/L。通过相平衡分配法,在WQC的基础上进一步推导出SQC,沉积物质量基准高值(SQC-H)和沉积物质量基准低值(SQC-L)分别为0.73和0.11 mg/kg。此外,通过收集中国地表水和沉积物中的MXC暴露浓度数据,利用风险商值法(risk quotients,RQ)进行生态风险评价,结果表明我国部分区域的地表水和沉积物存在一定的生态风险。本文的结果将为中国水生生物保护和降低MXC生态风险提供有价值的参考。

关键词：甲氧氯水质基准沉积物质量基准生态风险

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廊坊平原区高氟地下水分布及形成机理

生态与农村环境学报 2024年

作者：李堃正白雪山杜垚张旭虎朱小龙靳潇锐河北省地质环境监测院河北省地质资源环境监测与保护重点实验室

为查明廊坊地区天然高氟地下水的空间分布特征及形成机制，本研究分别采集了廊坊平原区深层和浅层地下水样品76个和100个，系统分析了高氟地下水分布、地下水氟来源及富集的水文地球化学作用。结果表明，研究区深层地下水F-(中值1.47 mg... 详细信息

为查明廊坊地区天然高氟地下水的空间分布特征及形成机制，本研究分别采集了廊坊平原区深层和浅层地下水样品76个和100个，系统分析了高氟地下水分布、地下水氟来源及富集的水文地球化学作用。结果表明，研究区深层地下水F-(中值1.47 mg·L-1)略高于浅层地下水氟浓度(中值1.06 mg·L-1)，深、浅层地下水F-超标率分别为73.7%和46%。地下水中氟浓度随深度增加而增加。含水层中萤石溶解、方解石和白云石饱和沉淀有利于氟在深层地下水中的富集。偏碱性环境中含水层中F-解吸附和HCO3-竞争性吸附及阳离子交换吸附作用可进一步促进地下水中氟富集。蒸发浓缩作用对部分浅层高含氟地下水具有显著影响。

关键词：地下水氟水文地球化学分布特征廊坊平原区

兰州新区平山造城竣工后地表形变InSAR时序监测与分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 236-245页

作者：龚翔许强蒲川豪陈婉琳修德皓纪续成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

兰州新区是西北地区发展的重要窗口,近年来其大范围的平山造城导致不同程度的地面沉降,严重威胁了新区的经济社会发展。以兰州新区为研究对象,利用小基线集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SB... 详细信息

兰州新区是西北地区发展的重要窗口,近年来其大范围的平山造城导致不同程度的地面沉降,严重威胁了新区的经济社会发展。以兰州新区为研究对象,利用小基线集干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对覆盖研究区2017-05—2021-02的58景升轨Sentinel-1A影像数据进行处理,获得研究区地面沉降的分布特征及时空演化规律,并通过野外实地调查验证了SBAS-InSAR的测量结果,探讨了影响地面沉降的相关因素。结果表明,兰州新区地面沉降主要集中于平山造城的区域,面积约33.5 km2,最大沉降速率为−68 mm/a。地面沉降在空间上随着挖填方工程的开展向新区的东南方向发育,且地表呈长期持续的沉降过程。地面沉降与平山造城工程、挖填方厚度、地质、道路等多种因素密切相关,其中平山造城工程控制地面沉降的范围,填土厚度则控制了地面沉降的量级,而人工填土的性质是引起地面沉降的内在因素,同时道路建设会加快地面沉降的过程。研究结果可为新区的持续安全发展和城市规划建设提供科学依据。

关键词：小基线集干涉测量平山造城地面沉降时空演化影响因素

坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究

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地球科学 2024年第3期49卷 1017-1027页

作者：王东坡廖承兴瞿华南闫帅星成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 四川省地质环境调查研究中心四川成都610036

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响... 详细信息

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明:泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.

关键词：实体拦挡坝坝后淤积速度衰减率拦挡率冲击力动力响应工程地质