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新疆和田玉子料表皮次生矿物谱学研究

光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 169-175页

作者：刘淑红王露丝王礼胜康志娟王磊徐麟刘爱琴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重点实验室河北保定071051 河北地质大学国际翡翠研究院河北石家庄050031

和田玉子料是经过长期的河流冲刷、搬运、沉积而成的和田玉次生矿石,因独特的皮色特征深受消费者喜爱。一段时期以来,和田玉子料价格不断上涨导致市场上出现不少人工制作的和田玉仿子料。对和田玉子料与仿子料的鉴别成为了消费者、从业... 详细信息

和田玉子料是经过长期的河流冲刷、搬运、沉积而成的和田玉次生矿石,因独特的皮色特征深受消费者喜爱。一段时期以来,和田玉子料价格不断上涨导致市场上出现不少人工制作的和田玉仿子料。对和田玉子料与仿子料的鉴别成为了消费者、从业者乃至鉴定实验室经常面临的难题。选用一组具有代表性的新疆和田玉子料样品开展研究,这些样品来源可靠并根据形态学和皮色分布特征进行了子料属性的确认,在此基础上通过宝石显微镜观察、激光拉曼光谱测试、红外光谱测试、 X射线粉晶衍射光谱测试和紫外-可见光漫反射光谱测试对和田玉子料表皮的次生矿物进行了研究。宝石显微镜观察结果表明,和田玉子料表皮除了可见红-黄色皮及棕褐色树枝状矿物集合体外,可见裂隙内存在平行排列的片状矿物集合体,表皮凹坑内存在纤维状矿物、具极完全解理面矿物和不均匀薄膜状分布矿物等次生矿物。拉曼光谱测试表明,和田玉子料表皮基础矿物与其内部主要矿物一样仍为透闪石。和田玉子料表皮拉曼光谱的荧光强度和被测试区域的风化程度有关,强烈风化作用产物的荧光不仅使次生矿物的拉曼谱峰被掩盖,甚至使表皮原生矿物透闪石的次要谱峰也被弱化。红外光谱和X射线粉晶衍射测试显示,和田玉子料样品裂隙内、凹坑内等表皮部位存在的片状集合体、纤维状、具极完全解理以及呈薄膜状分布的次生矿物均为斜绿泥石。红、黄色皮紫外-可见光漫反射光谱的一阶导数谱图具430 nm附近和520~541 nm附近的谱峰,部分样品有575 nm附近的谱峰,指示着致色矿物为针铁矿和赤铁矿。子料的表皮次生矿物谱学研究表明,子料在大气、水等地质营力的长期作用下经历了一系列表生地质作用,形成了斜绿泥石、针铁矿等次生矿物,为子料和仿子料的鉴别提供了科学依据。

关键词：和田玉子料次生矿物光谱学研究斜绿泥石针铁矿赤铁矿

京津冀2022年11-12月冷暖转折成因分析

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高原气象 2024年

作者：高旭旭车少静杜浩昱中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北省气象与生态环境重点实验室河北省气候中心

2022年11-12月京津冀气候出现明显的暖冷转折，11月和12月两个月平均气温温差大，达到10.6℃，位列1961年以来第一位，与1971年和1980年持平。本文基于NCEP/NCAR再分析和气候指数等数据，从大气环流转折、厄尔尼诺-南方涛动（El Nin?o-S... 详细信息

2022年11-12月京津冀气候出现明显的暖冷转折，11月和12月两个月平均气温温差大，达到10.6℃，位列1961年以来第一位，与1971年和1980年持平。本文基于NCEP/NCAR再分析和气候指数等数据，从大气环流转折、厄尔尼诺-南方涛动（El Nin?o-Southern Oscillation, ENSO）及北极涛动（Arctic Oscillation, AO）对气温异常影响的年代际变化角度，探究了京津冀地区2022年11月和12月气温转折的可能原因。研究结果表明：（1）11-12月，乌拉尔山阻塞高压和西伯利亚高压的强度，以及西太平洋副高的强度发生了转折性变化，导致11月京津冀地区气候异常偏暖，12月异常偏冷。（2）通过与1971年、1980年和2005年的冷暖转折事件对比，大气环流转折特征存在年代际变化，2022年和2005年11月偏暖除了北方冷空气活动偏弱外还受到南方暖气流北上的影响，12月偏冷则出现在北极增暖和西伯利亚高压显著偏强的背景下。（3）ENSO与京津冀11月气温以及AO与12月气温相关性在21世纪00年代明显增强，拉尼娜背景下AO由11月正位相转为12月负位相，气温出现反相概率高，2022年恰为拉尼娜年，在AO位相由正转负的影响下，11-12月京津冀出现冷暖转折事件。

关键词：冷暖转折京津冀 ENSO AO

京津冀地区倒春寒时空特征及风险概率统计分析

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高原气象 2024年第4期 955-966页

作者：童俊孟旭芹赵亮彭九慧张晓辉陈思雨河北省气象与生态环境重点实验室中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北省承德市气象局河北省气象灾害防御和环境气象中心

利用京津冀99个国家气象站1961-2020年3-5月日气温数据，应用MK趋势检验等方法，分析倒春寒发生频次、持续天数和站次比时空分布规律，基于信息扩散理论评估不同等级倒春寒风险概率。结果表明：近30年99个国家气象站共发生2570次倒春寒... 详细信息

利用京津冀99个国家气象站1961-2020年3-5月日气温数据，应用MK趋势检验等方法，分析倒春寒发生频次、持续天数和站次比时空分布规律，基于信息扩散理论评估不同等级倒春寒风险概率。结果表明：近30年99个国家气象站共发生2570次倒春寒，轻度最多，重度最少。发生频次上，轻度和中度由北向南递减，重度自东北向西南递减，4月轻度、中-重度和发生总次数均最多，年际变化呈下降趋势，其中3-5月和5月显著下降。总持续天数上，轻度和重度由东北向西南递减，中度呈南北高、中间低的格局。各站轻度平均持续天数相差不大，中度和重度则差异明显，平均持续天数随着等级的增大而跃增。年均倒春寒持续天数为6.9 d·a-1，呈下降趋势，降幅为1.5 d·（10a）-1。88.9%的站点持续天数呈年际下降趋势，35个站显著下降，南部比北部降幅更大。3-5月和5月站次比年际下降趋势显著，4月轻度和中-重度站次比均最高，各月轻度站次比均远高于中-重度。倒春寒风险随着等级升高呈阶梯式降低，轻度2年一遇以下约占34.3%的站点，主要在北京、石家庄、邢台和邯郸等地；中度5～10年一遇和10年一遇以下的站点约占90%，前者集中在京津冀南北两端，后者大多位于京津冀中部。研究区重度倒春寒风险均较低，高达97.0%的站点为25年一遇以下。

关键词：倒春寒信息扩散理论发生频次持续天数站次比风险

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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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

叶面调理剂对复合污染农田小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应

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环境科学 2024年第3期45卷 1812-1820页

作者：肖冰王秋实高培培赵全利杨威王钊刘文菊薛培英河北农业大学资源与环境科学学院省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北省农田生态环境重点实验室保定071000 河北农业大学教学试验农场保定071000 河北民得富生物技术有限公司保定072450 泰安市生态环境局肥城分局泰安271699

针对麦田土壤镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染问题,采用田间小区试验,于拔节期、孕穗期和灌浆初期对小麦进行叶面单独和混合喷施Zn(0.2%ZnSO_(4))、Mg(0.4%MgSO_(4))和Mn(0.2%MnSO_(4))处理,以期探究叶面调理剂对小麦籽粒Cd、As和Pb累... 详细信息

针对麦田土壤镉(Cd)、砷(As)和铅(Pb)复合污染问题,采用田间小区试验,于拔节期、孕穗期和灌浆初期对小麦进行叶面单独和混合喷施Zn(0.2%ZnSO_(4))、Mg(0.4%MgSO_(4))和Mn(0.2%MnSO_(4))处理,以期探究叶面调理剂对小麦籽粒Cd、As和Pb累积的阻控效应,最终筛选出适用于北方重金属复合污染区有效阻控小麦籽粒中Cd、As和Pb累积的叶面调理剂.结果表明,与对照相比,叶面喷施Zn+Mg+Mn复配溶液能够显著降低小麦籽粒中Cd、As和Pb含量,降幅分别为18.96%、23.87%和51.31%,TF籽粒/秸秆分别降低了14.62%、27.73%和47.70%,该叶面调理剂能够通过抑制Cd、As和Pb从小麦茎叶到籽粒的转运进而降低其在籽粒的累积;研究还发现,对照的籽粒中Cd和As主要分布在中心胚乳(34.08%~37.08%),而Pb主要分布在果皮和种皮(27.78%).喷施Zn+Mg+Mn复配溶液可显著降低Cd和As在糊粉层含量,分别比CK降低81.10%和82.24%,而Pb除果皮和种皮、中心胚乳外,各层次Pb含量均显著降低(降幅为42.85%~91.15%),各层次面粉只有糊粉层(P2)重金属含量与Zn含量呈显著负相关.综上所述,对于北方石灰性土壤Cd、As和Pb中度复合污染农田,于小麦拔节期、孕穗期和灌浆初期各喷施一次Zn+Mg+Mn复配的叶面调理剂,可有效阻控Cd、As和Pb在小麦籽粒尤其是糊粉层的累积.在此基础上,可通过去除麦麸来进一步降低重金属尤其是Cd的污染,保证小麦安全生产和粮食安全.

关键词：小麦重金属复合污染镉砷铅叶面调理剂阻控

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水体组分对聚苯乙烯纳米颗粒聚沉行为的影响

环境科学 2024年第2期45卷 854-861页

作者：汤端阳郑文丽陈关潼一陈思莉陈尧赵晓丽汪浩长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室武汉430100 生态环境部华南环境科学研究所广州510530 生态环境部生态环境应急研究所广州510530 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

微/纳米塑料在环境水体中的团聚和沉降行为是影响其迁移和分布的重要因素.以聚苯乙烯纳米颗粒(PS-NPs)为对象,研究了Na+和天然有机质(NOM)两种典型水体组分对其团聚粒径和沉降性能的影响规律,分析了海水、湖水和生活污水等6种水体中团... 详细信息

微/纳米塑料在环境水体中的团聚和沉降行为是影响其迁移和分布的重要因素.以聚苯乙烯纳米颗粒(PS-NPs)为对象,研究了Na+和天然有机质(NOM)两种典型水体组分对其团聚粒径和沉降性能的影响规律,分析了海水、湖水和生活污水等6种水体中团聚、沉降效果及潜在影响因子.结果表明,c(Na^(+))10mg·L^(-1)时可增强PS-NPs分散和悬浮性能,可能归因于大量附着在颗粒表面的NOM降低了PS-NPs相对密度.环境水体较实验室合成水体更能促进颗粒团聚,这可能与环境水体富含氨基酸和蛋白质等大分子有关.

关键词：聚苯乙烯(PS) 纳米颗粒团聚沉降环境水体

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夏季日峰降温电力负荷预测灰色模型及其应用

气象 2024年第1期50卷 95-102页

作者：王洁曲晓黎尤琦杨琳晗时珉张金满中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省气象服务中心石家庄050021 国网河北省电力有限公司石家庄050011

基于2017—2020年石家庄市逐15分钟电力负荷及同期气象资料,计算人体舒适度指标有效温度和温湿指数,考虑基准负荷存在周期性和增长性,提出采用灰色模型GM(1,1)并结合滤波法、相关分析等方法,建立日峰降温电力负荷与人体舒适度指标分段... 详细信息

基于2017—2020年石家庄市逐15分钟电力负荷及同期气象资料,计算人体舒适度指标有效温度和温湿指数,考虑基准负荷存在周期性和增长性,提出采用灰色模型GM(1,1)并结合滤波法、相关分析等方法,建立日峰降温电力负荷与人体舒适度指标分段回归模型。结果表明:石家庄电力负荷具有明显的逐年增长趋势;剥离出的日降温负荷曲线呈“W”型分布;分别对模型进行一次、二次和分段函数拟合,对3种预测模型进行检验发现分段函数预测精度较高,平均相对误差在4.8%~5.2%,有效温度和温湿指数的分段函数误差在-10%~10%所占比例分别为88.1%和90.5%;考虑了温度、湿度和风速的有效温度较温湿指数的夏季日峰降温电力负荷预测模型预测准确率更高,回归模型分段点为26.2℃,对电网“迎峰度夏”时期电力调度具有参考价值。

关键词：降温负荷灰色模型滤波法相关性分析分段回归

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小型水体蒸发观测和估算的研究进展

生态学杂志 2024年

作者：徐敬争王怡赵若男肖薇谢成玉赵佳玉张弥曹畅刘寿东李旭辉生态环境部卫星环境应用中心河北省气象与生态环境重点实验室耶鲁大学环境学院南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室大气环境中心

小型水体(面积<1 km2)总面积占内陆水体面积的40.2%，其蒸发是内陆水循环中的重要过程。但是，小型水体因其个体面积较小，水循环研究通常会忽略其蒸发量，或者根据类似的大型水体的蒸发方程进行估计。事实上，小型水体蒸发的驱动过程... 详细信息

小型水体(面积<1 km2)总面积占内陆水体面积的40.2%，其蒸发是内陆水循环中的重要过程。但是，小型水体因其个体面积较小，水循环研究通常会忽略其蒸发量，或者根据类似的大型水体的蒸发方程进行估计。事实上，小型水体蒸发的驱动过程和控制机制与大型湖泊有显著差别，但受限于直接的测量，小型水体蒸发的观测和估算都存在较大的技术难度和明显的知识空缺。涡度相关法和稳定同位素质量守恒法是观测和估算小型水体蒸发较为适用的手段。本文梳理和综述了这两种方法在观测和估算小型水体蒸发量的研究进展，重点分析两种方法面临的困难和挑战，并基于能量守恒原理，评述了不同时间尺度上蒸发的控制机制，着重阐述了平流-夹卷过程对蒸发的影响。涡度相关法观测小型水体蒸发的技术挑战主要包括源区信号污染问题和频谱校正问题，稳定同位素质量守恒法估算小型水体蒸发的难点在于如何准确量化自然条件下的稳定同位素动力学分馏系数。涡度相关法观测小型水体的蒸发为百米级的信号源区，而稳定同位素质量守恒法可以运用于整个水体蒸发观测，将二者进行有效结合，可以更加精确地观测小型水体蒸发，进而准确量化小型水体蒸发在区域和全球水循环中的贡献。

关键词：蒸发涡度相关法稳定同位素质量守恒法平流-夹卷过程