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采煤沉陷区自然恢复驱动下农田土壤微生物固碳潜力的演变特征

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煤炭科学技术 2024年

作者：郝春明王彦堂易四海刘硕华北科技学院河北省地质资源环境监测与保护重点实验室河北省地质环境监测院

采煤沉陷区人工修复对土壤固碳潜力和菌群结构的影响过程已广泛关注，但自然恢复过程中农田土壤微生物固碳潜力的演变特征尚不清楚。为此，系统采集不同自然恢复时间的采煤沉陷区农田土壤样品，利用高通量测序、结构方程模型和分子生态... 详细信息

采煤沉陷区人工修复对土壤固碳潜力和菌群结构的影响过程已广泛关注，但自然恢复过程中农田土壤微生物固碳潜力的演变特征尚不清楚。为此，系统采集不同自然恢复时间的采煤沉陷区农田土壤样品，利用高通量测序、结构方程模型和分子生态网络等分析方法，分析固碳菌群结构和固碳潜力的变化。结果表明：自然恢复可帮助采煤沉陷区农田土壤理化性质和酶活性的有效恢复，自然恢复过程中农田土壤的固碳潜力主要受变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)控制。农田土壤受损程度随着自然恢复时间不断缓解，pH和有机质(SOM)含量的变化调控了过氧化氢酶(CAT)和β-葡糖苷酶(BG)活性，从而干预了Proteobacteria和Acidobacteria中的固碳基因丰度，进而影响了农田土壤固碳潜力。与未塌陷相比，自然恢复过程中随着农田土壤受损程度的缓解，固碳菌群与环境因子的分子生态网络逐渐复杂，节点变多，平均连通度和聚类系数也越高。该研究结果可为全面评估采煤沉陷区自然恢复过程中农田土壤固碳潜力的演变提供新见解，为碳中和目标实现提供科学依据。

关键词：土壤微生物结构方程模型分子生态网络固碳潜力自然恢复

太行山河北段“23•7”强降雨引发的地质灾害规律研究

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中国地质灾害与防治学报 2024年第2期35卷 55-65页

作者：顾福计钱龙王梦洁沈荣辉李朦王立峰闫国芹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河北石家庄050021

强降雨是引发地质灾害的主要因素。中国北方地区目前多侧重短时强降雨引发地质灾害方面的研究,对区域性极端降水条件下地质灾害特征规律方面研究尚存在不足。基于“23•7”强降雨引发的地质灾害样本分析,研究了太行山河北段地质灾害发生... 详细信息

强降雨是引发地质灾害的主要因素。中国北方地区目前多侧重短时强降雨引发地质灾害方面的研究,对区域性极端降水条件下地质灾害特征规律方面研究尚存在不足。基于“23•7”强降雨引发的地质灾害样本分析,研究了太行山河北段地质灾害发生的规律特征。结果表明:(1)地质灾害呈现出多发、群发性态势,发生数量达历史新高,类型以崩塌、滑坡、泥石流为主,激发新的地质灾害明显增多;(2)地质灾害发生时空范围与强降雨区域高度吻合,太行山南段和北段呈现差异性分布;(3)泥石流造成的损失最大,坡面型泥石流明显多发,松散物覆盖型滑坡多发易发。研究结果可为极端降水条件下地质灾害防范提供参考。

关键词：杜苏芮极端降水地质灾害特征规律太行山

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保定平原地下水水化学特征及水质评价

人民长江 2024年

作者：叶飞左天源赵玉川张策付强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河北地质大学水资源与环境学院

自2014年水利部组织实施华北地下水超采综合治理工作以来，保定平原地下水位逐步回升，然而地下水化学要素及质量变化缺乏系统研究。本文以2014～2022年采集的217组保定平原浅层地下水样品为研究对象，运用数理统计分析、Piper三线图、G... 详细信息

自2014年水利部组织实施华北地下水超采综合治理工作以来，保定平原地下水位逐步回升，然而地下水化学要素及质量变化缺乏系统研究。本文以2014～2022年采集的217组保定平原浅层地下水样品为研究对象，运用数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图及离子比例系数等方法，分析了地下水水化学特征、空间分布规律及主要控制因素，采用内梅罗指数法和模糊综合评价法对地下水质量进行了评估。结果表明：研究区地下水中阴离子以HCO3-为主，阳离子在山前冲洪积平原区（Ⅰ区）主要为Ca2+、Mg2+，冲积平原区（Ⅱ区）主要为Ca2+、Na+，自西部山前到东部平原地下水化学类型由HCO3—Ca·Mg型渐变为HCO3—Na·Ca·Mg型或HCO3—Na·Mg型；研究区地下水中Na+、Mg2+、HCO3-浓度多年间较为稳定，Ca2+、Cl-、SO42-、TDS浓度在2014～2021年波动下降，2021～2022年明显上升，水化学成分主要受岩石风化、溶滤作用和阳离子交替吸附作用影响；内梅罗指数法和模糊综合评价法Ⅲ类及以上样品占比分别为73.73%和97.24%，多年来地下水质量较为稳定。

关键词：地下水水化学特征水质评价保定平原

超声萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定土壤中三种硝基酚类化合物

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岩矿测试 2024年第3期43卷 501-508页

作者：乔淞汾秦冲刘爱琴安彩秀刘安杨利娟孙凯茜冉卓河北省地质实验测试中心河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室河北保定071052

硝基酚类化合物作为一类有机化工原料,具有高毒性和致癌性,可通过空气、水传播进入土壤造成污染,危害人类健康。以往采用气相色谱法和气相色谱-质谱法直接测定硝基酚类化合物,存在色谱灵敏度低、峰形差等问题。为提高灵敏度,通常需要对... 详细信息

硝基酚类化合物作为一类有机化工原料,具有高毒性和致癌性,可通过空气、水传播进入土壤造成污染,危害人类健康。以往采用气相色谱法和气相色谱-质谱法直接测定硝基酚类化合物,存在色谱灵敏度低、峰形差等问题。为提高灵敏度,通常需要对硝基酚类化合物进行衍生化处理,但衍生化方法步骤繁琐耗时。为实现土壤中硝基酚类化合物的快速准确分析,本文建立了超声萃取-高效液相色谱-串联质谱法分析土壤中三种硝基酚类化合物的方法。用二氯甲烷-正己烷(2∶1,V/V)混合溶剂超声萃取土壤中硝基酚类化合物,在超声萃取液中加入强碱性水溶液(pH>12),将下层有机相除去。将水溶液调至酸性(pH<2)后,用二氯甲烷-乙酸乙酯(4∶1,V/V)混合溶剂萃取三种硝基酚类化合物。萃取液浓缩后用10%乙腈-水溶液定容至10.0mL,高效液相色谱-串联质谱仪测定,外标法定量。性能评价的结果表明方法精密度(RSD<10%,n=6)和准确度都可以满足测定要求,三种硝基酚类化合物的方法检出限为0.1~0.2μg/kg,加标回收率为61.7%~90.8%。本方法具有前处理简单、检出限低等优点,可应用于土壤中硝基酚类化合物的测定和评估。

关键词：硝基酚类化合物土壤超声萃取二氯甲烷-正己烷高效液相色谱-串联质谱法

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滹沱河流域石家庄段河流表层水体中酰胺类除草剂污染特征及生态风险

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环境污染与防治 2024年第7期46卷 1009-1015页

作者：高森李仪琳孙瑞雪马迎雪丁梓峻殷文静河北省地质资源环境监测与保护重点实验室河北石家庄050021 河北省地质环境监测院河北石家庄050021 河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050000

以滹沱河流域石家庄段河流表层水体为研究对象,研究了水体中酰胺类除草剂(AHs)的污染特征及生态风险。于2021年12月(冬季)和2022年4月(春季)采集该河流水体样品,采用固相萃取/气相色谱—串联质谱法对水中AHs进行分析测定。分析结果显示,... 详细信息

以滹沱河流域石家庄段河流表层水体为研究对象,研究了水体中酰胺类除草剂(AHs)的污染特征及生态风险。于2021年12月(冬季)和2022年4月(春季)采集该河流水体样品,采用固相萃取/气相色谱—串联质谱法对水中AHs进行分析测定。分析结果显示,8种目标AHs总质量浓度呈现春季(3.01~19.81 ng/L)>冬季(1.10~6.30 ng/L),其中异丙草胺、乙草胺和异丙甲草胺是河流中残留量高、分布较为广泛的AHs。采样点5A的AHs污染最为严重,其主要来源为农业生产。使用商值法评估AHs的生态风险,结果表明该区域地表水中的AHs生态风险处于较低水平。

关键词：酰胺类除草剂时空分布生态风险

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湖泊-地下水相互作用的氡示踪研究态势分析——基于CiteSpace可视化

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海洋湖沼通报(中英文) 2024年

作者：李刚汪迁迁罗满华张艳张志飞李海涛李文鹏李海龙河北省地质资源环境监测与保护重点实验室南方科技大学环境科学与工程学院中国地质大学(北京)水资源与环境学院中国地质环境监测院

氡同位素(222Rn)是定量研究地表水和地下水相互作用极佳的天然放射性同位素示踪剂。迄今为止，222Rn示踪技术在滨海地区的地下水排泄定量研究中运用已较成熟。然而，在湖泊地区的研究程度远落后于前者。为了促进222Rn示踪技术在湖泊-地... 详细信息

氡同位素(222Rn)是定量研究地表水和地下水相互作用极佳的天然放射性同位素示踪剂。迄今为止，222Rn示踪技术在滨海地区的地下水排泄定量研究中运用已较成熟。然而，在湖泊地区的研究程度远落后于前者。为了促进222Rn示踪技术在湖泊-地下水相互作用的研究发展，本研究利用文献计量学方法，借助CiteSpace软件，梳理了222Rn示踪在世界各地湖泊的研究现状，并分析发现国内外该主题研究正呈加速兴起趋势。虽然中国在这方面的研究开始于2016年，起步较晚，但发展迅速。在不同湖泊地区，222Rn示踪湖底地下水排泄（LGD）的研究占绝对主导，但地下水超采、人工补水等导致的湖泊渗漏问题正变得愈加普遍，222Rn示踪技术在发展湖泊渗漏补给地下水理论方面前景好、潜力大，有望成为湖泊-地下水相互作用研究领域新的重要手段。

关键词：氡同位素湖泊渗漏地表水-地下水交换 CiteSpace软件

河北省典型铅锌矿区重金属来源解析及生态风险评价

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地质科技通报 2024年第2期43卷 307-317页

作者：刘安于聪灵王立平宋娟娟孙连伟金倩孙孟华河北省地质实验测试中心河北保定071051 河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室河北保定071051

为揭示河北省典型铅锌矿区重金属来源及生态风险,以河北省某铅锌矿区周边区域为研究对象,通过系统的田间采样采集了156件土壤样品,通过主成分分析(PCA)及正定矩阵因子分解(PMF)模型分析,分析了区域内重金属的来源;运用地累积指数法及潜... 详细信息

为揭示河北省典型铅锌矿区重金属来源及生态风险,以河北省某铅锌矿区周边区域为研究对象,通过系统的田间采样采集了156件土壤样品,通过主成分分析(PCA)及正定矩阵因子分解(PMF)模型分析,分析了区域内重金属的来源;运用地累积指数法及潜在生态风险指数法进行了风险评价。研究结果表明,Cr,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb和Hg质量分数平均值分别为53.6,25.7,62.7,692,10.6,1.75,142,0.129 mg/kg,除Cr,Ni和As外,其余5种重金属均处于不同的污染水平,平均值均超河北省土壤背景值,Hg,Cd,Zn,Pb和Cu的变异系数均大于1.75,As的变异系数大于0.5,表明这6种重金属属于高度变异。源解析显示,研究区土壤重金属的主要来源为采矿活动、自然来源、农业活动和金矿冶炼,其中,Pb,Zn和Cd主要源于采矿活动;Cr,Ni主要受自然母质的影响,属于自然来源;Cu主要受农业活动和采矿活动的双重影响;As受自然来源、采矿活动和农业活动三重控制;Hg主要源于金矿冶炼和采矿活动。PCA与PMF模型有机结合、彼此印证,增加了重金属来源解析结果的可信度。研究区存在人为因素引起的Hg和Cd污染,地累积指数和潜在生态风险指数高,生态风险总体属于极高生态风险,需要重点关注并开展治理工作。

关键词：重金属来源解析统计分析生态风险铅锌矿区河北省

基体分离-利用电感耦合等离子体质谱仪He碰撞模式测定土壤中六价铬

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中国土壤与肥料 2024年第7期 249-252页

作者：张宁刘璐孙凯茜王磊邹佳洁李龙飞朱永晓孟建卫河北省地质实验测试中心河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室河北保定071051

六价铬(Cr^(6+))是重要的土壤污染物之一,研究土壤低浓度六价铬的测定方法对土壤普查有重要意义。采用碱性碳酸钠为浸提剂,92℃恒温水浴振荡提取土壤中六价铬,提取液采用阳离子交换树脂分离钠盐基体,采用电感耦合等离子体质谱仪He碰撞... 详细信息

六价铬(Cr^(6+))是重要的土壤污染物之一,研究土壤低浓度六价铬的测定方法对土壤普查有重要意义。采用碱性碳酸钠为浸提剂,92℃恒温水浴振荡提取土壤中六价铬,提取液采用阳离子交换树脂分离钠盐基体,采用电感耦合等离子体质谱仪He碰撞模式测定提取液中Cr^(6+)(^(52)Cr),以^(72)Ge为内标元素。结果表明,方法检出限为0.06mg/kg,3个国家标准物质中Cr^(6+)的测定值与标准值一致,相对偏差为1.16%~5.40%(n=5)。本法灵敏度高、准确性好,可用于低含量大批量的土壤Cr^(6+)的测定。

关键词：电感耦合等离子体质谱仪六价铬(Cr^(6+)) 基体分离

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过氧化钠碱熔-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中锆铌铪钽和稀土元素

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冶金分析 2024年第9期 35-44页

作者：孙孟华朱永晓赵烨陈庆芝宋凡孙凯茜河北省地质实验测试中心河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室

地质样品中Zr、Nb、Hf、Ta和稀土元素的测定，对于开发利用稀土矿资源和研究地球化学、岩石成因等地质环境具有重要意义。采用Na2O2于750℃熔融8 min,沸水提取，过滤后用HCl-H2O2混合液分次溶解氢氧化物沉淀，选用He碰撞池模式和干扰校... 详细信息

地质样品中Zr、Nb、Hf、Ta和稀土元素的测定，对于开发利用稀土矿资源和研究地球化学、岩石成因等地质环境具有重要意义。采用Na2O2于750℃熔融8 min,沸水提取，过滤后用HCl-H2O2混合液分次溶解氢氧化物沉淀，选用He碰撞池模式和干扰校正方程克服轻稀土元素氧化物或氢氧化物对重稀土元素的干扰，以Rh校正Zr、Nb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm, Re校正Hf、Ta、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu,建立了电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定地质样品中Zr、Nb、Hf、Ta和稀土元素的方法。在优化的实验条件下，20种元素校准曲线的线性相关系数均不小于0.999 2,检出限在0.03～2.69μg/g之间，定量限在0.09～8.07μg/g之间。按照实验方法对水系沉积物和岩石标准物质中Zr、Nb、Hf、Ta和稀土元素进行测定，测定值与认定值的相对误差（RE）均不大于6.7%,满足行业标准DZ/T 0130—2006的相对误差允许限要求；相对标准偏差（RSD,n=12）均不大于4.8%。将实验方法应用于土壤、水系沉积物、岩石样品中Zr、Nb、Hf、Ta和稀土元素的测定，各元素测定结果的相对标准偏差（n=6）为0.5%～4.8%。

关键词：过氧化钠碱熔电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 地质样品锆铌铪钽稀土元素

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