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新疆车尔臣河流域绿洲带地下水咸化与污染主控因素

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环境科学 2024年第1期45卷 207-217页

作者：李军欧阳宏涛周金龙新疆农业大学水利与土木工程学院乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室乌鲁木齐830052 河北建筑工程学院河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室张家口075000 新疆巴音郭楞蒙古自治州水文水资源勘测局库尔勒841099

车尔臣河流域绿洲带地下水是当地居民生产生活的重要水源,查明地下水咸化和污染的控制因素,对可持续开发利用地下水资源和保护沙漠绿洲带生态环境具有重要意义.在该区共采集36组单一结构潜水样品和54组多层结构潜水-承压水样品,在确定... 详细信息

车尔臣河流域绿洲带地下水是当地居民生产生活的重要水源,查明地下水咸化和污染的控制因素,对可持续开发利用地下水资源和保护沙漠绿洲带生态环境具有重要意义.在该区共采集36组单一结构潜水样品和54组多层结构潜水-承压水样品,在确定地下水主要离子分布特征和污染现状基础上,应用水文地球化学方法(Piper图、多元统计、Gibbs模型和离子间内联关系)综合揭示地下水咸化和污染的主控因素.研究区地下水从山前倾斜平原单一结构潜水至冲洪积平原多层结构潜水-承压水具有一定分带性,Cl-Na水(87.8%)是研究区地下水主要的水化学类型.单一结构潜水水质明显优于多层结构潜水-承压水,多层结构潜水-承压水咸化主要由Na^(+)(均值9969 mg·L^(-1))、Cl^(-)(均值13687 mg·L^(-1))和SO_(4)^(2-)(均值5840 mg·L^(-1))导致,自然的水文地球化学过程是导致地下水水质恶化的主要原因.地下水化学主要受水岩作用和蒸发-浓缩作用控制,硅酸盐岩和蒸发盐岩矿物溶解是地下水化学组分的重要来源,而强烈的蒸发盐岩溶解过程对冲洪积平原区多层结构潜水-承压水的控制程度更高,加之在蒸发-浓缩和阳离子交换作用共同影响下,冲洪积平原区多层结构潜水-承压水咸化现象更为严重.此外,农田集中区农业施肥对地下水NO_(3)^(-)产生一定影响.

关键词：车尔臣河流域地下水咸化污染控制因素

基于修正复合干旱指数的干旱综合监测及其在湖北省的应用

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长江流域资源与环境 2021年第11期30卷 2726-2735页

作者：陈思钟无双 Muhammad Waseem 王润湖北大学资源环境学院湖北武汉430062 湖北大学水资源与水政策研究中心湖北武汉430062 巴基斯坦拉合尔工程技术大学水资源工程卓越中心拉合尔54890

在全球气候变化的大背景下,干旱的准确监测和综合评估对区域农业的可持续发展具有重要的现实意义。基于干旱发生和发展过程的多因性和复杂性,综合考虑降水、气温、蒸散发和地表含水量等多个干旱因子构建了修正复合干旱指数(Modified Com... 详细信息

在全球气候变化的大背景下,干旱的准确监测和综合评估对区域农业的可持续发展具有重要的现实意义。基于干旱发生和发展过程的多因性和复杂性,综合考虑降水、气温、蒸散发和地表含水量等多个干旱因子构建了修正复合干旱指数(Modified Composite Drought Index,MCDI),并以湖北省为研究区域对该指数进行计算和验证。通过与广泛应用的单/多变量干旱指数--标准化降水指数(Standardized Precipitation Index,SPI)和综合气象指数(Composite Index,CI)的监测结果进行对比,验证其干旱监测结果的准确性。结合湖北省干旱事件的历史记录进一步对比发现,MCDI较SPI和CI的监测干旱事件准确率分别提高了33.3%和50%,且MCDI能更精确地监测到干旱事件的严重程度,更符合实际旱情。MCDI指数的提出为综合评估区域性干旱提供了一种新方法。

关键词：干旱监测多变量多源数据湖北省

新疆玛纳斯河流域地下水砷氟碘分布及共富集成因

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3832-3842页

作者：康文辉周殷竹雷米韩双宝周金龙新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300304

为了更好地掌握新疆玛纳斯河流域地下水中As、F、I的分布及富集成因,通过相关性分析和地球化学模拟,分析了高As、高F、高I地下水的水化学特征及空间分布状况;结合地质条件和地下水赋存环境进一步阐明地下水As、F和I的来源、迁移与富集... 详细信息

为了更好地掌握新疆玛纳斯河流域地下水中As、F、I的分布及富集成因,通过相关性分析和地球化学模拟,分析了高As、高F、高I地下水的水化学特征及空间分布状况;结合地质条件和地下水赋存环境进一步阐明地下水As、F和I的来源、迁移与富集的水文地球化学过程.结果表明:地下水砷、氟、碘含量变化范围分别为1.13~41.35µg/L、0.06~8.02mg/L、尔班通古特沙漠边缘达到2.5mg/L.高HCO_(3)^(-)、高Na^(+)、高pH值的地下水还原环境是F从含水层基质向地下水释放的重要原因;地下水I含量沿地下水流向整体呈上升趋势,在承压水区潜水中主要受蒸发浓缩作用的影响,在承压水中主要受岩石风化作用的影响.砷氟碘共富集地下水主要分布于100~310m的承压水中.在封闭的承压含水层,碱性还原环境下矿物溶解与沉淀和水岩相互作用是地下水砷氟碘共富集的主要机制.

关键词：砷氟碘共富集成因水化学玛纳斯河流域

新疆喀什噶尔河下游平原区地下咸水中碘形态及碘富集成因

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地球科学 2024年第2期49卷 781-792页

作者：孙英周殷竹周金龙鲁涵葛婷婷纪媛媛新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆水文水资源工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 新疆农业职业技术学院新疆昌吉831100

新疆喀什噶尔河位于典型的干旱-半干旱区,河流下游平原区地下水溶解性总固体(TDS)和碘含量异常,严重威胁当地用水安全.以喀什噶尔河下游平原区为研究区,通过对地下水水化学特征、Cl/Br摩尔比、氢氧稳定同位素、赋存环境与水文地球化学... 详细信息

新疆喀什噶尔河位于典型的干旱-半干旱区,河流下游平原区地下水溶解性总固体(TDS)和碘含量异常,严重威胁当地用水安全.以喀什噶尔河下游平原区为研究区,通过对地下水水化学特征、Cl/Br摩尔比、氢氧稳定同位素、赋存环境与水文地球化学作用的分析确定该区地下咸水中碘的分布与碘富集的影响因素.结果表明,研究区地下水碘含量变化范围为尔比值表明高碘潜水受到一定程度蒸发浓缩作用的影响.

关键词：高碘喀什噶尔河地下水咸水碘形态水文地球化学作用

新疆车尔臣河流域地表水与地下水化学特征及其硼来源的初步分析

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环境科学 2024年

作者：高福翔姜凤周金龙周殷竹孙英李军新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北建筑工程学院河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室

车尔臣河流域气候干旱少雨，水资源相对匮乏，查明流域河水与地下水化学特征及高硼来源，对水资源的可持续开发利用、保护动植物及人体健康具有重要意义.为初步探明车尔臣河流域水化学特征及硼(B)的主要来源，2023年共采集了46组水样(其... 详细信息

车尔臣河流域气候干旱少雨，水资源相对匮乏，查明流域河水与地下水化学特征及高硼来源，对水资源的可持续开发利用、保护动植物及人体健康具有重要意义.为初步探明车尔臣河流域水化学特征及硼(B)的主要来源，2023年共采集了46组水样(其中6组河水、40组机井水)，运用Piper三线图、Gibbs图，相关性分析、水文地球化学模拟、绝对主成分分析(PCA-APCS-MLR)等方法对车尔臣河流域河水与地下水的水化学特征及其B的来源进行初步分析，定量评估了不同因子对水中B和其它水化学组分的贡献.结果表明，车尔臣河流域河水与地下水整体呈弱碱性，pH均值为7.99，地下水主要为微咸水及咸水，阴阳离子主要以Cl–、Na+为主.水化学类型较多，其中河水以SO4·Cl-Na型和HCO3·SO4·Cl-Na型为主；地下水以SO4·Cl-Na型为主.区内河水中ρ(B)均值为1.80 mg·L–1，超标率为66.7%；地下水中ρ(B)均值为1.48 mg·L–1，超标率为45.0%.APCS-MLR受体模型分析揭示了水化学组分及B的来源主要有溶滤-富集因子、人类活动因子、原生地质因子和未知源.车尔臣河流域水中硼超标现象明显，原因主要为农业活动(肥料与杀虫剂)及未知源，同位素技术有望更进一步探明水中B的主要来源.

关键词：地表水地下水水化学特征硼(B) 来源分析车尔臣河流域

新疆玛纳斯河流域平原区地下水无机组分分布特征、源解析及健康风险评价

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环境科学 2024年

作者：康文辉周殷竹周金龙姜凤韩双宝雷米刘金巍新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

在新疆玛纳斯河流域地下水是日常生活、农业灌溉和工业生产用水的主要来源。为了探明地下水中无机组分的空间分布、来源及其对人体健康的负面影响，在玛纳斯河流域平原区共采集37组地下水样品，通过GIS克里金插值、PMF来源解析、Pearso... 详细信息

在新疆玛纳斯河流域地下水是日常生活、农业灌溉和工业生产用水的主要来源。为了探明地下水中无机组分的空间分布、来源及其对人体健康的负面影响，在玛纳斯河流域平原区共采集37组地下水样品，通过GIS克里金插值、PMF来源解析、Pearson相关性分析和健康风险评价模型分析地下水中无机组分的空间分布、来源和潜在健康风险。结果表明，区内地下水整体呈弱碱性。TDS和Cl–具有相似的分布特征，在平原区东部浓度较高；SO42–高值区主要分布在玛纳斯县周边以及古尔班通古特沙漠边缘；NO3–-N浓度变化受人类活动的影响较大，空间分布不均，高值区主要分布在城市区域；砷(As)、氟(F)和碘(I)是影响地下水质量的重要无机组分，分别有51.35%、45.95%和51.35%地下水超过《地下水质量标准》III类限值，超标区均分布于西岸大渠以北的低平原区，该区域地形坡度和水力坡度较小，含水层颗粒较细，地下水径流强度较弱，利于地下水中As、F和I的富集。源解析结果表明，地下水不同含水层具有相似的来源或者演化过程。无机组分的富集主要受控于溶滤-富集作用、地质条件-生活污水-农业灌溉的点源污染、农业活动、生活污水导致的点源污染、碱性还原环境和离子交换作用。健康风险评价结果表明显示，玛河流域平原区无潜在非致癌风险。地下水中的As是威胁人类健康的主要无机物，其对儿童和成人的非致癌风险可以忽略不计，而致癌风险则不可忽略，且儿童对其致癌风险更敏感。因此，玛河流域饮用水供水安全应更多地关注As暴露的影响，特别是对儿童的影响。

关键词：地下水无机组分空间分布源解析健康风险评价玛纳斯河流域平原区

紫外-可见光谱传感对甘草品种及产地的准确鉴别

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光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2647-2656页

作者：胡爱芬黄云任理雪王欣雨陈亨业付海燕中南民族大学药学院药物分析系湖北武汉430074 湖北省民族药物现代化工程技术研究中心湖北武汉430074

甘草是具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳等功能的中药材,由于遗传和地理环境的影响,不同品种和产地的品质及价格差异很大,常有不法商家为了利益以次充好。针对与甘草品质密切相关的甘草酸和甘草苷的结构特性,通过6种能与其发生特异性... 详细信息

甘草是具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳等功能的中药材,由于遗传和地理环境的影响,不同品种和产地的品质及价格差异很大,常有不法商家为了利益以次充好。针对与甘草品质密切相关的甘草酸和甘草苷的结构特性,通过6种能与其发生特异性光学反应的有机染料和金属离子构建了一种甘草品种和产地快速鉴别的光谱传感方法。收集了新疆、内蒙古、宁夏、北京、乌兹别克斯坦五个甘草主产地的175个样品,分别测定甘草提取液和加入不同的金属离子-有机染料的紫外-可见光谱数据,通过比较两者之间紫外-可见光谱的差异,筛选出6种能与甘草提取液发生特异性光学反应的金属离子和有机染料,用于紫外-可见光谱传感点的构建。通过构建的紫外-可见光谱传感方法对采集的所有样品进行检测分析,并结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和随机森林(RF)算法对甘草的品种和产地进行鉴别。结果显示,原始甘草品种和产地的谱峰在多处重叠,PLS-DA分类结果中的Q2仅为0.75,即纯光谱对甘草能进行初步鉴定但预测准确度不高。为了进一步提高其鉴别准确度,在甘草提取液中加入金属离子和有机染料产生谱峰变化,相比于甘草原始紫外-可见光谱,甘草品种和产地的谱峰都有较为明显的差异。采用矢量编码偏最小二乘判别分析(Dummy codes-PLSDA)和随机森林(RF)算法建立甘草品种和产地的鉴别模型,发现6种传感材料的融合光谱的准确率均达到100%,显著提高了金属离子-有机染料传感阵列对甘草的识别能力,RF模型准确率明显高于PLS-DA模型,其中单一传感点的RF和PLSDA模型的鉴别准确率分别大于98.65%和91.30%,远高于原始光谱的65.22%。通过金属离子-有机染料,构建了一种用于甘草品种和产地准确鉴别的紫外-可见光谱传感方法。为其他中药材的快速鉴别提供了一种新思路,有利于消费者的健康和利益的保障,促进中药资源的可持续发展。

关键词：甘草金属离子-染料紫外-可见传感偏最小二乘判别分析(PLS-DA) 真实性鉴别

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林龄与林分密度对油松建筑材材性的影响

中南林业科技大学学报 2024年第7期44卷 77-89页

作者：金劲豪阿布都拉·吾麦尔贾忠奎北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学国家林业和草原局油松工程技术研究中心北京100083

【目的】探究油松建筑材林龄、密度及林龄密度交互效应对木材材性的影响及相关关系,为油松建筑材林精准培育提供理论参考和技术指导。【方法】选取河北省平泉市国有黄土梁子林场油松人工林为试验材料,开展3种林龄(中龄林(21~30 a)、近熟... 详细信息

【目的】探究油松建筑材林龄、密度及林龄密度交互效应对木材材性的影响及相关关系,为油松建筑材林精准培育提供理论参考和技术指导。【方法】选取河北省平泉市国有黄土梁子林场油松人工林为试验材料,开展3种林龄(中龄林(21~30 a)、近熟林(31~40 a)、成熟林(41~60 a))3种密度的交叉对比试验,分析不同林龄不同密度条件对油松建筑材材性的影响。【结果】1)低密度各林龄木材材性无显著差异。中密度下近熟林全干密度、基本密度分别为0.497、0.435 g/cm^(3),比中龄林大但无显著差异,比成熟林高15.58%、8.75%(P<0.05);冲击韧性、抗剪强度、顺纹抗压强度分别为56.268 kJ/m^(2)、9.136 MPa、45.671 MPa,比中龄林高37.02%、9.73%、19.00%(P<0.05),比成熟林高45.94%、13.75%、10.74%(P<0.05)。高密度下近熟林指标也显著优于中龄林和成熟林。2)中龄林低密度林分(900~1 350 株/hm^(2))气干密度、全干密度、基本密度分别为0.509、0.503、0.412 g/cm^(3),比中密度林分(1 350~1 800 株/hm^(2))大但无显著差异,比高密度林分(1 800~2 400 株/hm^(2))高11.14%、17.25%、9.57%(P<0.05);抗弯弹性模量、冲击韧性、抗剪强度分别为7 398.879 MPa、49.220 kJ/m^(2)、10.866 MPa,比中密度林分高10.45%、19.85%、30.51%(P<0.05),比高密度林分高27.81%、93.68%、21.87%(P<0.05)。近、成熟低密度林分和中密度林分指标显著优于高密度林分。3)林龄与密度交互效应对各干缩率、冲击韧性、抗剪强度、各硬度、顺纹抗压强度指标具有极显著影响(P<0.01),弦向-横纹抗压强度具有显著影响(P<0.05)。4)中、高密度下的中龄林木材综合强度低于110 MPa,属于低强度木材,其余各密度下的中、近、成熟林木材综合强度均处于111~170 MPa之间,属于中强度木材。各密度下的中、近、成熟林强度品质系数均大于215.6 MPa,属于高等级材。与主要建筑用材树种相比,油松属于中等强度之列(Ⅱ级)。5)相关性分析发现油松建筑材气干密度对抗弯弹性模量(r=0.80)与冲击韧性(r=0.83)影响最大,为显著正相关性。【结论】油松的物理力学性质随着林龄的增加先增大后减小,随着密度的增大而减小,且林龄密度对干缩率、冲击韧性、硬度等指标存在交互效应,培育建筑用材林需综合考虑林龄和密度影响因素,油松属于中强度、高等级材,与红松、云杉等主要建筑用材树种相比属于中等强度之列(Ⅱ级),可以作为建筑用材进行加工利用。

关键词：油松建筑材林分密度材性分级

苜蓿和燕麦不同比例组合对奶牛产奶量、消化代谢及瘤胃菌群结构的影响

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中国畜牧杂志 2024年

作者：赵淑敏麦蕾蕾贾泽统胡梦林李梦尧李佳静王成章史莹华刘伯帅崔亚垒孙浩李德锋朱晓艳河南农业大学动物科技学院河南省草地资源创新与利用重点实验室河南省牧草工程技术研究中心

本研究旨在探讨苜蓿和燕麦不同比例组合对奶牛产奶量、消化代谢及瘤胃菌群结构的影响。选取60头经产、泌乳中期、体重（595.9±22.5）kg、产奶量（26.34±0.86）kg/d的中国荷斯坦奶牛，随机分为AA组饲喂22.95%苜蓿干草+25.72%青贮玉米... 详细信息

本研究旨在探讨苜蓿和燕麦不同比例组合对奶牛产奶量、消化代谢及瘤胃菌群结构的影响。选取60头经产、泌乳中期、体重（595.9±22.5）kg、产奶量（26.34±0.86）kg/d的中国荷斯坦奶牛，随机分为AA组饲喂22.95%苜蓿干草+25.72%青贮玉米、QO组饲喂5.74%燕麦干草+17.21%苜蓿干草+25.72%青贮玉米和HO组饲喂11.47%燕麦干草+11.48%苜蓿干草+25.72%青贮玉米，每组4个重复，每个重复5头牛。预试期14 d，正试期56 d。随后，挑选3头安装永久瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛，分别饲喂与AA组、QO组、HO组相同的日粮，预试期20 d，正试期3 d。结果显示：与AA组相比，QO组产奶量提高（P<0.05），HO组产奶量降低了3.2%（P<0.05）；QO组乳脂率高于AA组和HO组（P<0.05），QO组和AA组乳蛋白含量高于HO组（P<0.05）；QO组粗蛋白质和中性洗涤纤维的表观消化率均高于AA组（P<0.05），且该组大部分时间点的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的瘤胃消失率最高；在门水平上，AA组、HO组和QO组拟杆菌门（Bacteroidetes）相对丰度分别为54.07%、44.72%和38.31%，AA组显著高于QO组；变形菌门（Proteobacteria）相对丰度分别为4.08%、23.33%和26.64%，其中HO组和QO组极显著高于AA组；在属水平上，与AA组相比，HO组和QO组琥珀酸弧菌属UCG-001（Succinivibrionaceae＿UCG-001）升高（P<0.01），未命名毛螺菌科（norank＿f＿Lachnospiraceae）降低（P<0.001），QO组普雷沃菌属＿1（Prevotella＿1）降低（P<0.05），HO组理研菌科RC9（Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group）群降低（P<0.05），未命名拟杆菌BS11群（norank＿f＿Bacteroidales＿BS11＿gut＿group）和丁酸弧菌属＿2（Butyrivibrio＿2）在AA组中富集（P<0.05），罗氏菌属（Roseburia）在HO组中富集（P<0.01）；琥珀酸弧菌属UCG-001与中性洗涤纤维表观消化率呈正相关（R=0.72，P=0.03），理研菌科RC9群与乳蛋白含量呈正相关（R=0.70，P=0.04），未命名毛螺菌科与乳蛋白含量呈正相关（R=0.75，P=0.02），与中性洗涤纤维表观消化率呈负相关（R=-0.72，P=0.03）。由此可见，苜蓿与燕麦3︰1组合（QO组）时，可以通过改变奶牛瘤胃微生物组成，促进饲料纤维和蛋白的降解，从而提高奶牛的产奶量、乳品质、营养物质在瘤胃中的降解速度以及表观消化率。

关键词：苜蓿燕麦乳品质消化代谢瘤胃微生物奶牛