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河北典型压采区地下水水化学变化特征及控制因素

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环境科学 2024年

作者：刘聪丽刘飞甄品娜郭晓帅柴宏利郭雁辉河北工程大学水利水电学院河北工程大学河北省智慧水利重点实验室

河北省开展地下水超采综合治理以来，开采量的大幅度减少必然影响区域地下水水量水质的变化趋势，如何科学揭示压采引起的这些地下水变化，直接关系到河北地下水资源安全。选取地下水压采效果显著的邯郸东部平原作为研究区域，综合运用... 详细信息

河北省开展地下水超采综合治理以来，开采量的大幅度减少必然影响区域地下水水量水质的变化趋势，如何科学揭示压采引起的这些地下水变化，直接关系到河北地下水资源安全。选取地下水压采效果显著的邯郸东部平原作为研究区域，综合运用多元统计、图解法和绝对主成分-多元线性回归受体模型（APCS-MLR）等方法，深入分析了压采区地下水水化学变化特征及其控制因素。结果表明，压采区地下水水化学的变化主要受水岩作用和人类活动（农业施肥、地下水压采及跨流域调水）的共同影响。虽然压采区地下水水质仍然表现为“上咸下淡”的垂向分布特征，但是开采量的减少在一定程度上改善了浅层地下水水质，驱动浅层地下水中的咸水向微咸水转化，咸水区分布面积由872 km2减少至310 km2，微咸水区分布面积由4141 km2增加至4632 km2，淡水区分布面积由2574 km2增加至2645 km2。浅层地下水水化学组分主控因素分别是基于盐度的溶滤-富集因子、农业活动因子和基于碱度的地质因子，其贡献率分别为57%、17%和16%；深层承压水水化学组分主控因素分别是基于盐度的溶滤-富集因子、基于碱度的地质因子和污染物迁移因子，其贡献率分别为61%、15%和11%。研究结果加强了对压采区地下水水化学变化特征的认识，对河北省压采区地下水资源合理开发利用有重要意义。

关键词：地下水压采水化学特征离子来源控制因素跨流域调水

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

河北省乡村旅游地时空分布特征及动态演化研究

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地理与地理信息科学 2024年第5期40卷 153-160页

作者：王艳霞宋晓晓王海燕陈蕾伊韩亚利河北工程大学建筑与艺术学院河北邯郸056038 邯郸市建筑物理环境与地域建筑保护技术重点实验室河北邯郸056038 河北政法职业学院河北石家庄050000

通过最邻近指数和核密度分析方法探究2006-2022年河北省乡村旅游地的时空演变和空间分布特征,利用地理探测器探讨河北省乡村旅游地空间分布的主导因素。结果显示:河北省乡村旅游发展可分为起步萌芽期、缓慢发展期、快速成长期和稳定上升... 详细信息

通过最邻近指数和核密度分析方法探究2006-2022年河北省乡村旅游地的时空演变和空间分布特征,利用地理探测器探讨河北省乡村旅游地空间分布的主导因素。结果显示:河北省乡村旅游发展可分为起步萌芽期、缓慢发展期、快速成长期和稳定上升期4个阶段;依据乡村旅游地资源类型和特色,可将其划分为休闲观光类、风景名胜类、乡村文化类、遗址遗存类和特色产业类5类;总体乡村旅游地集聚特征愈发明显,且集聚点稳步增长,形成以平泉-平山为分界线、东侧团状集聚、西侧分散、东多西少的格局,呈现“沿路”“临水”“近山”“环城”“近景”分布特征;各类乡村旅游地均呈集聚发展趋势,时空结构演化不同,呈现独特且鲜明的特征;总体乡村旅游地空间分布受地理环境、交通条件、经济环境、政策环境、市场区位和旅游基础的共同影响,其中地理环境因素是基础,休闲观光类、风景名胜类、乡村文化类、遗址遗存类和特色产业类乡村旅游地的主导因素分别为地理环境、A级景区数量、交通通达距离、地形地势和水文条件、经济环境和市场区位。

关键词：乡村旅游地时空分布特征动态演化河北省

河北省黑龙港区有机肥替代氮肥对小麦产量形成及土壤微生物群落的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 119-127页

作者：郭婷门杰卢萍萍马阳付鑫郝立岩张忠义彭正萍河北农业大学资源与环境科学学院/河北省农田生态环境重点实验室河北保定071001 省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室河北保定071001 武强县农业农村局河北武强053300 河北省农业技术推广总站河北石家庄050011

探索有机肥替代氮肥对小麦生长及土壤微生物群落的影响,为合理利用有机废弃物、减少化学氮肥施用量、丰富土壤微生物群落提供科学依据。在河北省黑龙港区武强县3个不同地块分别进行田间小区试验,分别设置5个有机肥替代氮肥处理:常规施肥... 详细信息

探索有机肥替代氮肥对小麦生长及土壤微生物群落的影响,为合理利用有机废弃物、减少化学氮肥施用量、丰富土壤微生物群落提供科学依据。在河北省黑龙港区武强县3个不同地块分别进行田间小区试验,分别设置5个有机肥替代氮肥处理:常规施肥(T1)、优化施化肥(T2)、有机肥替代15%氮肥(T3)、有机肥替代30%氮肥(T4)和有机肥替代50%氮肥(T5),研究有机肥替代不同比例氮肥对冬小麦叶绿素SPAD值、养分吸收、产量及土壤微生物的影响。结果表明,有机肥替代氮肥提高生育期小麦叶片叶绿素SPAD值,其中小麦灌浆期有机肥替代30%氮肥显著提高叶片叶绿素SPAD值。随小麦生育期的推进,各处理植株体内干物质与氮磷钾积累量逐渐增加,成熟期有机肥替代30%氮肥的小麦干物质积累量较其他处理显著提高15.83%~61.77%,植株氮、磷、钾积累量分别增加12.38%~53.95%、7.88%~21.03%、10.31%~30.32%,小麦产量较其他处理提高14.96%~15.73%。施用有机肥增加土壤微生物多样性,平衡各菌门间的相对丰度。综合分析,有机肥替代30%氮肥丰富土壤微生物群落、促进土壤养分吸收、提高小麦养分利用、增加干物质积累和籽粒产量,对减少化肥用量、推动有机肥安全利用、发展绿色可持续农业有重要意义。

关键词：有机肥替代氮肥小麦养分利用产量土壤微生物多样性

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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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

甲乙基化植物油对藻荧光法检测三嗪类除草剂阿特拉津、扑草净与特丁通生物毒性的增敏性能研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1789-1800页

作者：杨瑞崔建升马小龙王合宇刘大喜王柳卜河北科技大学环境科学与工程学院河北石家庄050018 河北省污染防治生物技术实验室河北石家庄050018

为了提升藻叶绿素荧光对痕量三嗪类除草剂的检测效果,以蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻为试验藻种,通过水样叶绿素荧光仪(WATER-PAM-WALZ)测量四个藻叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ和qP作为毒性评价指标,研究微藻对阿特... 详细信息

为了提升藻叶绿素荧光对痕量三嗪类除草剂的检测效果,以蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻为试验藻种,通过水样叶绿素荧光仪(WATER-PAM-WALZ)测量四个藻叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ和qP作为毒性评价指标,研究微藻对阿特拉津、扑草净与特丁通三种三嗪类除草剂毒性的响应时间和甲乙基化植物油对藻荧光法检测除草剂生物毒性的增敏效果。实验结果显示:①蛋白核小球藻、铜绿微囊藻和斜生四链藻对三种除草剂的生物毒性最佳响应时间分别为20、10和10 min;增敏效果最显著时甲乙基化植物油浓度分别为0.25%、0.5%和0.25%。②斜生四链藻对三种除草剂的响应敏感性最高,而铜绿微囊藻对除草剂的适应性和抗性较强,在20μg·L^(-1)的扑草净暴露下,实验组斜生四链藻和蛋白核小球藻的Fv/Fm抑制率均达到23%,而铜绿微囊藻Fv/Fm抑制率只达到8%。③甲乙基化植物油的作用下,Y(Ⅱ)和NPQ对除草剂的毒性响应灵敏度最高。40μg·L^(-1)的扑草净对斜生四链藻Y(Ⅱ)抑制效果达到了56%,对Fv/Fm抑制率最高达到41%,是对照组的2.5倍,而除草剂浓度至200μg·L^(-1)时,三种藻类NPQ值均提升了1.5倍以上,参数值qP的响应程度受甲乙基化植物油的增敏效果较小。实验结果表明甲乙基化植物油扩大了除草剂与藻细胞的接触面积,增强了除草剂的渗透力,提升了藻荧光对除草剂的毒性响应,可降低除草剂的检出限值。研究中首次将甲乙基化植物油应用于藻荧光法检测三嗪类除草剂中,并且在甲乙基化植物油的作用下,藻荧光法表现出良好的检测效果,解决了某些情况下叶绿素参数响应不灵敏的问题,为快速、灵敏地检测环境中的痕量三嗪类除草剂的生物毒性提供了一种新的方法。

关键词：三嗪类除草剂藻类叶绿素荧光参数甲乙基化植物油灵敏度提升

Ti-Al反应扩散机制及动力学研究进展(下)

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 2067-2082页

作者：张建宇陈亚宇杨国强吕征刘宏基马鹏辉曾洪涛李河宗河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北工程大学河北省智能工业装备技术重点实验室河北邯郸056038 河北工程大学材料科学与工程学院河北邯郸056038

通过Ti和Al制备的Ti-Al系金属间化合物及复合材料由于具有优异的物理、化学和力学性能,在航空航天、汽车以及其它领域具有良好的应用前景。这些材料包括TiAl_(3)、γ-TiAl和α_(2)-Ti_(3)Al等金属间化合物,以及Ti/Al、Ti/α_(2)-Ti_(3)A... 详细信息

通过Ti和Al制备的Ti-Al系金属间化合物及复合材料由于具有优异的物理、化学和力学性能,在航空航天、汽车以及其它领域具有良好的应用前景。这些材料包括TiAl_(3)、γ-TiAl和α_(2)-Ti_(3)Al等金属间化合物,以及Ti/Al、Ti/α_(2)-Ti_(3)Al、Ti/γ-TiAl、Ti/TiAl_(3)、Ti/TiAl_(3)/Al和Al/TiAl_(3)等金属-金属或金属-金属间化合物复合材料。在上述材料的制备过程中,会涉及到各种Ti-Al反应扩散过程。因此,对Ti-Al反应扩散机理及动力学的深入理解,有助于合理高效地制备Ti-Al系金属间化合物及复合材料。目前对Ti-Al反应扩散机理及动力学的研究非常广泛,但很多结论仍存在争议。本文(下)部分系统综述了Ti-Al反应扩散动力学的研究现状,并对其未来的研究方向进行了展望。

关键词： Ti-Al 反应扩散动力学固相反应固-液反应

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高航速流动不分离外形带攻角流动特性分析

船舶力学 2024年第4期28卷 541-550页

作者：可伟王哲李晓植高全喜河北汉光重工有限责任公司河北省双介质动力技术重点实验室河北邯郸056017

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运... 详细信息

边界层发生分离的两个必要条件是流体粘性和正压梯度,设计外形使其表面具有尽量大的负压梯度区域,延缓边界层转捩和流动分离,从而达到减阻目的。本文采用基于细长体理论的流动不分离外形设计方法,设计临界速度为100 m/s的航行体外形,运用数值仿真分析其在不同速度和攻角情况下的流动特性。研究发现,0°攻角下仿真得到的压强分布与理论计算结果一致,摩擦阻力与估算结果一致,证明可以通过外形设计使航行体边界层在高雷诺数条件下保持层流流动不分离状态,以达到大幅减阻的目的;小攻角不会破坏航行体表面流体附着状态,但攻角会使流动出现横向漩涡,边界层发生转捩,使阻力明显增加,但减阻效果仍然存在。

关键词：高速航行体流动不分离临界雷诺数层流攻角转捩