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浙南瓯江流域水体抗生素污染特征及风险评价

环境科学 2024年第3期45卷 1480-1491页

作者：钟奕昕李立湘吴鑫周施阳姚飞延董好刚中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心长沙410600

环境中抗生素污染对生态系统安全产生负面影响.以瓯江流域为例,采用高效液相色谱-串联质谱法对浙南诸河流域水体中6类35种抗生素浓度进行检测,分析抗生素的浓度水平和空间分布,利用相关模型评估抗生素对生态和人体的健康风险,讨论抗生... 详细信息

环境中抗生素污染对生态系统安全产生负面影响.以瓯江流域为例,采用高效液相色谱-串联质谱法对浙南诸河流域水体中6类35种抗生素浓度进行检测,分析抗生素的浓度水平和空间分布,利用相关模型评估抗生素对生态和人体的健康风险,讨论抗生素的来源.结果表明,瓯江流域地表水20个采样点中4类12种抗生素均有不同程度检出,分别是磺胺类、喹诺酮类、四环素类和林可酰胺类,总浓度为ND~1 018 ng·L^(-1).其中检出率较高的是林可霉素,为90.48%,其次是磺胺吡啶,为38.10%.检出浓度平均值最大的3种抗生素分别是氧氟沙星(12.49 ng·L^(-1))、林可霉素(11.08 ng·L^(-1))和双氟沙星(7.38 ng·L^(-1)).流域内抗生素以点状污染为主,空间分异性较大,上游抗生素浓度平均值(54.39 ng·L^(-1))大于中下游浓度平均值(46.64 ng·L^(-1)),抗生素污染程度由上游至下游呈现出“上疏下密”的特点;上游污染主要来源为医疗和畜禽养殖业废水的排放,下游污染主要为人口活动密集和经济产业快速发展所导致.生态风险评估结果表明,上游采样点H6具有最大的风险商值,其中氧氟沙星和恩诺沙星具有高风险水平,林可霉素具有中风险水平.健康风险评估结果表明,瓯江流域水体抗生素对人体健康无风险.

关键词：抗生素浙南瓯江流域污染生态风险

合浦盆地西部地区地下水水化学特征及形成机制

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环境科学 2024年第1期45卷 194-206页

作者：陈雯吴亚张宏鑫刘怀庆中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示... 详细信息

北海市是地下水支撑社会经济发展的典型滨海城市,研究该区水化学特征及形成机制,对服务水资源科学管理和海岸带生态环境保护具有重要意义.通过北海市合浦盆地西部地区地下水调查、水样采集与分析,综合运用水化学和同位素理论和方法揭示了控制地下水水质的主要水文地球化学过程.结果表明,地下水具有低pH值和低矿化度的显著特征.孔隙水水化学类型以硝酸型水为主,Na^(+)和Cl^(-)浓度沿径流方向明显增加;裂隙水以Ca-HCO_(3)、Ca-Cl·HCO_(3)、Ca·Na-HCO_(3)和Na-Cl·HCO_(3)型为主.地下水受大气降水补给,水文地球化学过程主要受到水岩相互作用、阳离子交换作用和人类活动的综合影响.Na+、K^(+)和Cl^(-)主要来源于蒸发盐岩和硅酸盐岩,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)主要来自碳酸盐岩和蒸发盐岩矿物的溶解,NO_(3)-主要来源于人类活动.建议在硝酸型水出现的区域及时进行地下水污染防治,避免水质进一步恶化.

关键词：地下水水化学水文地球化学过程硝酸型水合浦盆地

上扬子西缘早古生代斑脱岩来源及其对宜昌上升的指示意义

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岩石学报 2024年第7期40卷 2135-2152页

作者：王万能潘江涛袁永盛张耀堂李仕忠田瑜峰庞占基中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650000

宜昌上升是广西运动在华南地区的阶段性演化运动,但是关于其在上扬子地区的演化时间节点仍不明确,而该时期在上扬子地区广泛沉积了数层斑脱岩。本文通过对滇东北晚奥陶世-早志留世涧草沟组-龙马溪组岩石地层及斑脱岩年代学的研究,限定... 详细信息

宜昌上升是广西运动在华南地区的阶段性演化运动,但是关于其在上扬子地区的演化时间节点仍不明确,而该时期在上扬子地区广泛沉积了数层斑脱岩。本文通过对滇东北晚奥陶世-早志留世涧草沟组-龙马溪组岩石地层及斑脱岩年代学的研究,限定了宜昌上升在上扬子西缘的启动及结束时间分别为445±2Ma和441±2Ma,表明华南晚奥陶世被动大陆边缘盆地向前陆盆地过渡的盆山转换在此阶段初步完成。锆石微量元素图解显示其形成于和碰撞挤压有关的造山带背景。岩石地球化学特征显示其SiO_(2)含量46.32%~54.64%,且具有较低的TiO_(2),微量元素表现为Rb、Ba、Th、U元素的富集,Ti和P元素亏损,Nb/Y-SiO_(2)图解显示其源岩为中基性火山岩(玄武岩和安山岩)。构造背景判别图解显示其形成于俯冲带,前期主要为火山弧环境,后期则为板内环境。Hf同位素特征进一步说明早期斑脱岩具有幔源物质的加入,记录了洋壳俯冲-消减的过程。因此认为,早古生代斑脱岩来源于扬子陆块与华夏陆块汇聚背景下的俯冲-碰撞造山环境,是扬子陆块向华夏陆块由弧-陆碰撞向陆-陆碰撞转换的产物。

关键词：斑脱岩宜昌上升锆石U-Pb年龄上扬子西缘

张家口地区枯水期地下水水化学特征及其成因机制分析

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环境科学 2024年第2期45卷 826-836页

作者：金爱芳殷秀兰李长青李文娟庞菊梅金晓媚中国地质环境监测院北京100081 中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心北京100055 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

为更好支撑首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设,开展张家口地区枯水期地下水水化学特征及其形成机制研究,对地下水资源合理开发利用具有重要参考意义.采集41组地下水样品,运用描述性统计分析、Piper三线图、相关性分析、Gibbs图及... 详细信息

为更好支撑首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设,开展张家口地区枯水期地下水水化学特征及其形成机制研究,对地下水资源合理开发利用具有重要参考意义.采集41组地下水样品,运用描述性统计分析、Piper三线图、相关性分析、Gibbs图及离子比值等方法,分析了研究区地下水水化学类型、组成特征和控制因素.结果表明,研究区地下水整体呈弱碱性,总硬度变化范围为105.00~1433.00 mg·L^(-1),ρ(TDS)变化范围在137.00~2286.00 mg·L^(-1),坝上地区地下水中总硬度和TDS质量浓度均高于坝下地区.研究区地下水中HCO_(3)^(-)和Na^(+)为主要优势阴、阳离子.地下水中主要组分超标率最高的为总硬度,超标率为36.59%,坝上地区地下水中各组分的超标率和最大超标倍数均大于坝下地区.研究区地下水水化学类型以HCO_(3)-Ca·Mg·Na型为主,坝上地区和坝下地区水化学类型差异较小,SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、Na^(+)和Mg^(2+)对TDS的贡献最大.地下水水化学特征受盐岩、钠长石和白云岩等岩石矿物风化溶滤作用、阳离子交换作用和人类活动的共同影响,蒸发结晶和大气降水对研究区地下水主要离子来源贡献较小.坝上地区地下水受人类活动影响要大于坝下地区,其中NO_(3)^(-)主要来源于农业活动.

关键词：地下水水化学特征控制因素超标率阳离子交换人类活动

基于地质成果现状的基础地质调查发展策略研究

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地质通报 2024年

作者：高学正孔昭煜商云涛李晓蕾齐钒宇张波中国地质调查局发展研究中心全国地质资料馆中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心

基础地质调查是获取调查区基本地质情况的公益性、超前性地质工作，对矿产勘查规划、开发、重大基础设施建设具有重要意义。随着我国经济快速发展与新一轮找矿突破战略行动的持续推进，基础地质调查工作将持续加强，取得的成果将发挥日... 详细信息

基础地质调查是获取调查区基本地质情况的公益性、超前性地质工作，对矿产勘查规划、开发、重大基础设施建设具有重要意义。随着我国经济快速发展与新一轮找矿突破战略行动的持续推进，基础地质调查工作将持续加强，取得的成果将发挥日益重要的作用。基于全国地质资料馆馆藏基础地质调查成果现状的梳理，提出了提升成果共享水平、强化产品顶层设计、提高信息化服务能力的建议；基于地质成果分析结果，探讨了基础地质调查面临覆盖不充分、与国家需求尚存差距、数据更新不够及时、填图技术方法相对传统等问题，提出了提高关键地区基础地质调查水平、提供及时权威的基础地质数据、加强地质填图新方法研究的对策建议，以期更好地发挥基础地质调查在服务国家经济建设中的基础先行作用。

关键词：基础地质调查地质资料数据服务对策建议

甘肃省白银市四龙镇-北湾镇耕地区土壤重金属现状及生态风险评价

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中国地质 2024年第1期51卷 290-303页

作者：王磊段星星赵禹李文明张晶中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心新疆乌鲁木齐830026

【研究目的】甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。【研究方法】以甘肃省白银地区四龙镇—北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子... 详细信息

【研究目的】甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。【研究方法】以甘肃省白银地区四龙镇—北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法四种方法对区内表层土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)污染进行了分析和评价。【研究结果】单因子指数法统计结果显示研究区土壤污染主要为Cd、As的污染,单因子指数PCd显示89.21%的土壤为一等清洁,8.63%为二等轻微污染,0.72%为三等轻度污染,1.44%为四等中度污染。单因子指数P_(As)显示94.24%为土壤为一等清洁,5.04%为二等轻微污染,0.72%四等中度污染。内梅罗综合指数P_(z)介于0.339~2.869,均值为0.603;Pz显示85.61%的土壤为清洁,7.91%为轻微污染,5.04%为轻度污染,1.44%为中度污染。地积累指数法结果显示研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,以Cd、Hg、As、Pb污染为主。潜在生态危害指数法结果显示,研究区污染以Cd、Hg污染为主;Cd潜在生态风险最大,10.07%属于中潜在风险,5.04%属于较高潜在风险,1.44%属于很高潜在风险;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明该地区土壤总体处于中等危害程度。四种方法评价结果总体一致,即研究区以Cd、As、Hg污染为主,应加强监测。【结论】以黄河为界对调查区进行分区研究,结果显示北岸灌淤土区(B区)污染最为严重,与东大沟河交界位置污染程度最高,水体及底泥样品重金属分析结果也证实东大沟河污染也较为明显,进一步证实了研究区北部主要受白银矿山东大沟河流域污染为主,而黄河南岸土壤相对清洁,但也受到不同程度的影响。近些年,随着引黄灌溉及矿山环境治理等措施,土壤污染有所缓解,但土壤中累积的重金属需要长时间的自然降解或迁移,对高风险区仍应加强监测及治理。

关键词：土壤重金属生态风险环境地质调查工程白银市甘肃省

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基于择伐的云冷杉天然林结构动态研究

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-12页

作者：刘丽郭韦韦柳晓东王平白洁赵恩全温晖周大猷胡晓生张志刚李明中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心中国地质调查局地球物理调查中心

【目的】探究择伐对林分结构的长期影响,为林分科学经营提供理论依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场内的20块云冷杉天然针阔混交林固定样地为研究对象,20块样地分为5组,每组分别设置对照(0%)、弱度(20%)、中度(30%)和重度(40%)4种... 详细信息

【目的】探究择伐对林分结构的长期影响,为林分科学经营提供理论依据。【方法】以吉林省汪清县金沟岭林场内的20块云冷杉天然针阔混交林固定样地为研究对象,20块样地分为5组,每组分别设置对照(0%)、弱度(20%)、中度(30%)和重度(40%)4种初始择伐强度(按蓄积量计算)。1986年所有样地初次择伐,1992年第3组样地二次择伐,1994年第1和2组样地二次择伐,1997年第4组样地二次择伐,第5组样地未经历二次择伐,共获取初次择伐后8期(1986-2019年)监测数据。采用Weibull分布密度函数拟合林分直径结构,分析2次择伐对林分非空间结构的动态影响;计算林分角尺度、混交度、胸径大小比数及林分空间结构指数(FSSI)、林分空间结构距离(FSSD),分析不同择伐强度下林分空间结构的动态变化。【结果】(1)初次择伐后33年(2019年),与期初相比,择伐样地大径级林木增幅大于对照样地,其中中度(30%)和重度(40%)择伐样地大径级林木占比分别增加28和33个百分点,对照样地增加27个百分点。(2) 1986-2019年,第5组样地Weibull分布曲线最高峰位置对应的胸径值整体随时间增加而增大,由8～10 cm(1986年)增加到18～20 cm(2019年);在相同年份,初始择伐强度越大,曲线最高峰对应的胸径值总体越大。(3) Weibull分布曲线显示,1～4组样地二次择伐后,总体上中、小径阶林木株数频率升高,大径阶林木株数频率降低。(4)各样地FSSI随时间增加整体呈上升趋势,二次择伐后FSSI进一步上升,初次择伐后33年间,各样地FSSI由55.813～70.426(1986年)增加到64.211～74.194(2019年)。(5) 1986-2019年,第5组样地FSSD随时间增加整体呈下降趋势,其中弱度(20%)择伐林分FSSD由57.419降低到49.381,且始终低于其他林分,表明其与其他林分相比拥有更理想的林分空间结构。【结论】通过调控择伐强度可优化调整金沟岭林场云冷杉天然针阔混交林林分结构,择伐强度以20%～30%为宜。

关键词：择伐林分结构云冷杉天然林

基于FLAC3D与无人机航测的全部垮落法采煤塌陷分析

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地质科技通报 2024年第1期43卷 204-215页

作者：王志民秦越强柴晨晖孙宇飞李朋伟岳喜能中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000

内蒙古串草圪旦煤矿位于黄河中游上段,其全部垮落法采煤导致大面积塌陷,地表生态和环境问题频发。为研究采空区地表裂缝发育规律及塌陷应力与位移场演化特征以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,利用无人机航测查清了地表裂缝分布范围... 详细信息

内蒙古串草圪旦煤矿位于黄河中游上段,其全部垮落法采煤导致大面积塌陷,地表生态和环境问题频发。为研究采空区地表裂缝发育规律及塌陷应力与位移场演化特征以串草圪旦煤矿6102工作面为研究对象,利用无人机航测查清了地表裂缝分布范围及规律,构建了FLAC3D数值模型并计算分析了采空区围岩应力及位移变化,将分析结果与无人机航测结果进行了相互验证。结果表明:(1)塌陷主要以地裂缝为表现形式,主要分布于矿区西北部及中西部。工作面发育2类地裂缝,一类为弧形阶梯式裂缝群,呈平行分布且以间隔5~20 m出现,大部分形成阶梯式高度为15~130 cm的错台,裂缝以3°~5°的偏角垂直工作面推进方向发育;另一类为直线型边缘裂缝带,拉张破坏严重,平行工作面外围呈带状发育,少数可展布于工作面内部,最外围裂缝至工作面的距离分别为38,53 m。(2)由于地下煤层开挖,采空区顶板出现明显的“马鞍状”拉应力集中区,且随着开挖的推进地表集中区拉应力先增大后减小,最大值为0.181 MPa;(3)采空区顶部完全垮塌,地表垂直位移最大值在采空区正中间,最大值约5.5 m;地表水平位移最大值位于采空区煤柱正上方,最大值1.93 m。(4)数值模拟计算的沉降量、裂缝角与无人机航测数据基本一致。研究成果可为煤层开采带来的生态环境问题解决方案提供参考依据。

关键词：全部垮落法采煤塌陷 FLAC3D 数值模拟无人机串草圪旦煤矿

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东北农林交错区生境质量时空演变及归因分析

生态学杂志 2024年第5期43卷 1399-1407页

作者：杨永李瑞红刘航王学文中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心河北廊坊065000

东北农林交错区生态系统复杂且受人类干扰强烈,探究其生境质量变化及归因对于揭示区域生态环境动态演变规律与驱动机制具有重要参考价值,对区域自然资源保护管理具有重要意义。以东北农林交错典型地区阿荣旗为例,基于多期土地利用数据,... 详细信息

东北农林交错区生态系统复杂且受人类干扰强烈,探究其生境质量变化及归因对于揭示区域生态环境动态演变规律与驱动机制具有重要参考价值,对区域自然资源保护管理具有重要意义。以东北农林交错典型地区阿荣旗为例,基于多期土地利用数据,应用转移矩阵、景观格局指数、InVEST模型定量分析阿荣旗景观格局和生境质量的时空演变特征,并运用地理探测器方法识别生境质量的影响因素。结果表明:1980—2020年,阿荣旗主要土地利用转移方向为耕地转入(626.36 km^(2)),主要由林地(330 km^(2))、草地(190 km^(2))和沼泽地(170 km^(2))转移而来,不同时间段土地利用转移差异较大,1990—2000年转移最为剧烈;1980—2000年,阿荣旗景观斑块密度呈现先降后升趋势,斑块数量减少,斑块连通性和集中性变好,破碎化程度降低,2000年后景观格局指数变化不明显;阿荣旗多年平均生境质量为0.794,由西北到东南降低,高等和中等等级生境质量区域面积分别占52.07%、32.14%;1980—2020年,阿荣旗生境质量呈下降趋势,降幅主要在0.2以内;土地利用变化对生境质量影响显著,耕地转入占生境质量恶化贡献率的54.42%,林地转入占生境质量改善贡献率的81.08%;阿荣旗生境质量受潜在多因素驱动,不同潜在驱动因素主要呈现双因素增强效果,其中主要潜在驱动因素为人口密度和高程(单独解释率51%)。研究成果可为东北农林交错地区生态修复和生态安全格局优化提供科学参考。

关键词：农林交错区土地利用生境质量 InVEST模型地理探测器