沈阳铁西新区浅层地下水有机污染物化学迁移规律

为系统分析东北平原典型区域浅层地下水有机污染现状及污染物的化学迁移规律,借助"东北平原地下水污染调查与评价"项目收集、野外调查获取的资料,选取布设在浑河下游与细河之间的两条水文地质剖面所在区域为研究区,绘制地下水流场图与有机污染物浓度等值线图推断污染物的扩散路径,应用相关系数法分析地表水与地下水中有机污染物的相关性,利用PhreeQC地球化学模拟软件计算上述水文地质剖面中水化学成分的饱和指数,进一步确定有机污染物的运移途径.分析结果表明研究区主要污染源为细河地表水,浑河间接影响其周边地下水水质;地表水和地下水之间水力联系的强弱与岩相环境关系密切,砂性土较黏性土更易于有机污染物的渗入;有机污染物运移距离有限,运移能力受水力梯度与岩相环境制约.     

基于同位素和水化学的地下水污染机理研究

为查明河南省新乡市浅层地下水的污染机理,通过现场调查并对地下水、地表水进行采样,测定其氢、氧稳定同位素及水化学成分,对水样的氢氧同位素和水化学组成的空间分布规律进行了分析。结果表明:降水是地下水的主要补给源。太行山区是剥蚀丘陵岗地地下水的主要补给区;中部冲洪积平原地下水受共产主义渠水的影响,二者同位素值较接近;受黄河灌溉回归水的影响,南部冲积平原地下水氢氧同位素值较接近黄河水,是大气降水和黄河水的混合水体。而研究区地下水污染除与地表污水侧渗、污染物通过包气带直接下渗有关,还与不合理开采地下水导致盐分和污染物的迁移有关。     

基于数值模拟的土壤重金属铬污染预测分析

由于某化工厂铬渣的堆放,导致天津市北辰区土壤和地下水系统中铬含量超标。该研究通过野外勘测获取研究区域的土壤特性、水动力参数;通过室内试验,获取了污染物铬的吸附分配系数;根据土地利用状况将研究区域划分为污染源区、生活区和农田区3个子区域;运用Hydrus-1D对3个子区域分别建立污染物铬在浅层土壤(0~200cm)中运移规律的数值模拟模型;对未来30a污染物铬的运移进行分析预测。结果表明,铬在土壤垂直剖面上分布无明显规律;根据GB15618-2008土壤环境质量标准,在预测期3~5a之后,研究区域浅层土壤剖面中污染物铬含量均低于土壤无机物污染的二级标准,可认为处于无污染状态。     

焦作地区水文地质条件对浅层地下水污染的控制作用研究

通过现场调查、水质分析以及模拟污染物扩散迁移发现,受水文地质条件的控制,在焦作不同区域浅层地下水的主要污染方式不同。水文地质条件还影响着污染物在地下水系统中的分布、迁移。在山前倾斜冲洪积平原地区,主要污染方式为入渗---径流扩散,本区浅层地下水对污染敏感性较高,浅层地下水中污染物浓度高于其他地区,污染物进入地下水系统后在地下径流的控制下自西北向东南方向扩散,沿大沙河一线扩散最快;在山前交接洼地,径流---蒸发浓缩作用成为主要的污染方式,长期的蒸发浓缩作用使得该区总硬度普遍超标;黄沁河冲积平原地区,入渗---蒸发浓缩为主要的污染方式,受包气带土层特殊性质的影响,浅层地下水氟污染较严重。     

孝新合气田区地下水铁锰污染分析及环境健康风险评价

【目的】研究孝新合气田区地下水铁锰污染成因及环境健康风险。【方法】在37个地下水水样和8个土壤样品分析基础上,利用地理信息系统(GIS)和数量统计分析工具(SPSS)对地下水中铁、锰离子质量浓度的影响因素进行研究,并采用单因子指数、加权综合水质指数和健康风险评价法对研究区农村分散式饮用水源进行环境健康风险评价。【结果】研究区主要特征污染物为总铁、锰和总氮,其重要来源是地下水铁锰离子,在还原环境下有机质和总氮的输入是造成该区地下水中铁、锰离子量较高的原因,而地下水总氮超标主要受到农田灌溉和施肥的氮污染影响;综合水质等级从优良水质到极差水质,极差水质样品数占27%,表现为同时受总铁、锰和总氮超标影响;铁、锰离子非致癌风险指数均小于1,为风险可接受水平,即对饮水居民健康不会产生致癌慢性毒害效应,但铁锰污染需给予充分重视。【结论】为提高研究区农村饮用水安全,建议饮用之前应该进行预处理,并将铁锰作为重点控制污染物。     

开封市区近黄河地区地下水化学特征及成因分析

为研究开封市区近黄河地区地下水化学形成机制及地表水对地下水水化学的影响,采用地下水水化学组分基本特征、舒卡列夫分类、Piper三线图、离子比例系数等方法对该区地下水展开了系统研究。结果表明:研究区地下水离子变异系数基本大于地表水,其中Na~+、Cl~-变异系数较大,HCO~-_3变异系数较小,水化学类型由HCO·SO_4·Cl·Na·Ca型转为HCO·Ca·Na·Mg型;地表水和地下水中主要离子间相关系数相差不大,Na~+的来源是盐岩溶解和其他含钠矿物的溶解,Ca~(2+)、Mg~(2+)主要来源于碳酸盐和硅酸盐矿物;自北向南,随着距离地表水越来越远,地下水中水动力作用有小幅度增强,Na~+富集程度则有略微上升;地下水中靠近铁路和地表水的取样点水质污染小于市中心取样点,污染物来源除矿物溶解外,人类活动的影响同样不可忽视。     

基于HydroGeoSphere的河谷地区地表水地下水水流水质联合模拟

在一个流域内,地表水地下水常常存在着密切的水力联系,尤其是在河谷地区。把一个流域内地表水地下水分开进行研究,会使二者的相互联系得不到切合实际的表达。为了解决以往数学模拟模型无法综合考虑地表水地下水在水量水质相互联系这一问题,以河谷地区为原型建立假想例,通过采用双重节点耦合法将地表水模型和地下水模型耦合,建立地表水地下水水流联合模拟模型。在此基础上,使用Fick定律描述地表水与地下水之间的溶质交换过程,建立地表水地下水水质联合模拟模型。开发应用HydroGeoSphere软件对构建的联合模拟模型进行求解,预报未来120d研究区内水流和总氮的变化特征。结果表明,研究区地表水地下水补排关系为地表水补给地下水,大量开采地下水会使河口流量减少;随地下水开采量增加,地下水污染加重。     

北京市南水北调受水区垃圾场地下水污染预测

根据南水北调供水方案,南水北调进京10年后,受水区内垃圾场将会被地下水浸泡,如不采取防治措施,会对含水层水质造成严重污染。以北京西郊为研究区,利用Visual Modflow软件中的MODFLOW模块和MT3DMS模块分别建立了地下水水流模型和溶质运移模型,对研究区内污染物运移规律进行预测。预测结果表明,10a后氯离子(Cl-)、硝酸盐氮(NO2-3)和总硬度(THD)3种离子的最高浓度和被污染的面积均增大,预测结果可作为调整地下水开采与调蓄方案和垃圾场防渗规划设计的依据。     

干旱绿洲区硝态氮与铵态氮的分布特征及运移特点研究

以焉耆盆地开都河下游灌区为例,通过野外调查、采集水土样品,分析土壤剖面和地下水中氮素含量水平及空间分布特征。结果表明:研究区土壤氮素含量达到一级水平,属于高肥力区;浅层地下水水质在Ⅲ级以下,水质较差,均不满足生活饮用水标准要求。土壤及地下水中氮素含量空间变异属于中等变异,各采样点间氮素含量差异明显,主要受施肥时间和灌水条件影响。土壤剖面硝态氮表层积聚特征明显,存留在根系层的硝态氮含量较高,淋失不显著;铵态氮在土壤剖面主要表现为均匀分布和震荡分布,淋失量较大。该研究结果对预防地下水污染,维护农田生态系统平衡具有重要现实意义。     

煤矿排水影响下的水体水质特征及灌溉适宜性评价——以贵州织金县贯城河小流域为例

煤矿废水的直接排放影响下游农田灌溉的水体水质。以贵州省典型煤矿区织金县贯城河小流域为例,研究基于GIS的水质空间分布特征,并用EC、SAR、Na%和KI指数对地表水和地下水的农田灌溉适宜性进行评价。结果表明,受矿山开采的影响,地表水各物理化学参数变化范围较广,地下水中SO_4~(2-)含量范围变化较大;地表水和地下水中pH、EC、TDS、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-具有较一致的空间分布特点;大部分地表水处于较适合灌溉水平,与矿山排水有水力联系的上游地表水体灌溉适宜性较差,而地下水均适合用于灌溉。     

东北黑土地保护利用问题与对策

黑土是我国东北地区特有的稀缺自然资源。针对长期耕作造成的东北黑土地退化问题进行调查研究。分析多年来东北黑土区耕地保护利用现状,指出存在的主要问题,并提出对策与建议,以期为合理保护利用现有东北黑土资源提供参考。     

基于多年环境特征的东北春玉米时空型种植区划研究

玉米是我国主要粮食作物之一,现有的玉米种植环境区划受尺度过大的影响,分区环境特征不能满足品种精细测试要求,只用多年平均值描述环境空间特征,对于多环境测试中的环境不能充分地认知。为此,以地理网格为单元,以东北三省为研究区,利用东北三省21年的气象、DEM、坡度和县域春玉米种植面积等数据,以每年的环境特征为指标,构建多年环境特征数据库,通过属性聚类方法,从时空角度研究玉米种植环境精细区划方法,将东北三省的多年环境特征分成7类,使用类别归属度分析方法,实现东北三省玉米种植环境时空型区划。与多年环境特征均值的空间型区划对比结果表明,时空型区划结果更加精细,环境认知更加充分。     

材料在土地整治工程领域的应用进展

寻找环境友好型的土地整治工程修复材料，已经成为国内外土地整治工程领域中的新热点。随着材料科学的飞速发展，有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料等在土地整治工程领域中的应用越来越受到重视，这些材料由于具有巨大的比表面积、微界面性质、吸附特性、重金属螯合作用和降解有机污染物等特性，在重金属污染、有机物污染物等污染土壤的治理中，以及土壤理化性质的改良中有望发挥重要作用。综述了目前有机材料、无机材料、纳米材料、复合材料和生物材料在土地整治工程领域的应用研究进展，并总结了应用研究的不足，指明了研究方向，为深入研究提供借鉴。      

东北春大豆优质高产栽培技术

大豆是我国广泛种植的重要农作物,东北地区是我国大豆主要栽培区之一。针对东北大豆产区的自然条件与耕作栽培制度,从品种选择、种子处理、播前整地、播种、田间管理、病虫害防治及收获几方面进行总结,探讨东北春大豆优质高产栽培技术。     

基于最小数据集的东北旱作区耕层质量评价与障碍诊断

为准确评价东北旱作区耕层质量特征,针对全部初选指标采用主成分分析法（PCA）建立了东北旱作区耕层质量评价的最小数据集（Minimum data set, MDS）,并运用最小数据集耕层质量指数（MDS-Plough horizon integrated quality index, MDS-PHIQI）和障碍因子诊断模型对研究区耕层质量及主导障碍因子进行分析。结果表明：东北旱作区耕层质量评价的最小数据集由土壤有机质含量、全氮含量、有效磷含量、粘粒含量、耕作层穿透阻力和压实层厚度组成,最小数据集可替代全部初选指标对东北旱作区耕层质量进行评价;东北旱作区耕层质量指数分布在0.10~0.53之间,均值为0.30,整体处于低和中等水平。东北旱作区合理耕层指标参数的适宜范围为：有机质质量比大于等于37.16g/kg,全氮质量比大于等于1.75g/kg,有效磷质量比大于等于26.38mg/kg,粘粒质量分数为4.60%~6.19%,耕作层穿透阻力小于等于364.56kPa,压实层厚度小于等于8.18cm。东北旱作区粮食产量低产区耕层多存在结构型障碍,中产区耕层结构型障碍和养分限制共存,而高产区耕层主要表现为养分限制型障碍。整体来看,研究区耕层质量的主要障碍因素为耕作层穿透阻力、土壤全氮含量、有机质含量,需针对上述指标采取针对性的耕作和培肥措施。     

新形势下东北4省区对俄远东农业合作问题对策

当前,随着世界经济重心从大西洋两岸向亚太地区转移的趋势日益明显,东北亚地区的重要性也逐渐凸显,俄罗斯远东地区正在成为东北亚地区新的经济增长点。同时国务院批复了《中国东北地区面向东北亚区域开放规划纲要（2012—2020年）》,体现了国家加快东北地区对外开放,面向东北亚区域深化合作和实施“走出去”战略决策的重大部署。该文提出了新形势下东北4省区对俄远东农业合作问题的对策。      

新型垄作耕播机破茬清垄装置的研究

基于垄作栽培制度的高留茬耕播是东北地区保护性耕作的主流模式.为此,在国内首次研发了适合于这种模式的前限深圆盘破茬后水平圆盘清垄的独特结构.将该装置通过通用机架与普通播种机安装在一起便可实现一次性完成破茬、清垄、播种、施肥、镇压等免耕播种全套作业.试验表明:该装置不但能够破茬开沟、清除种行残茬,创造整洁的种床,同时可以解决秸秆覆盖免耕播种机堵塞的问题而且起到一定限深的作用.其为研制适合我国东北地区垄作免耕播种机开辟了蹊径.     

阜新县节水农业分区研究

针对阜新县水资源紧缺的现状，在综合分析全县气候、土壤、水资源现状、农业种植制度和经济发展水平等因素的基础上，对阜新县节水型农业分区进行了研究，为确保分区指标的科学性、系统性，采用模糊数学聚类分析方法，探讨节水农业的地域分布规律，进行节水农业分区，以阜新县为例对因地制宜地发展东北半干旱地区的节水农业分区进行有益的探索。     

生物炭对不同坡度坡耕地土壤水动力学参数的影响

在3种地形坡度条件下,开展了施加生物炭后连续两年的土壤水动力学效应试验研究,探究不同坡度坡耕地施加生物炭当年和次年对土壤水分常数、土壤水分特征曲线、比水容量、非饱和导水率K(h)和非饱和扩散率D(θ)的影响。结果表明:施用生物炭当年和次年均使土壤田间持水率和饱和含水率增大,且随坡度增加其增率变大,生物炭因子两年内对土壤水分常数的影响显著(P <0. 015),而坡度因子影响不显著(P> 0. 05),即生物炭因子作用更明显;施用生物炭两年内,在各个土壤吸力条件下土壤含水率均增大,土壤持水性增强,且同地形坡度呈正相关关系、同年限呈负相关关系;生物炭在两年内均增大土壤比水容量,使其供水能力加强,最大增量1. 830 207×10^-3cm^3/cm^4;地形坡度对K(h)无明显影响,但施加生物炭可使K(h)增大,土壤导水性增强,2016、2017年K(h)最高分别增加239. 61%、164. 04%;施加生物炭可降低D(θ),抑制土壤水分的水平运动,随地形坡度增加抑制效果增强。生物炭施用当年对各土壤水动力学参数的影响大于施用次年。研究结果可为东北黑土区坡耕地农业水土保护和利用提供理论依据。     

东北垄作蓄水保墒耕作体系与配套机具

针对我国北方地区(特别是东北垄作地区)旱作农业现状,通过组合多项先进农艺技术,得到适合东北垄作地区特点的蓄水保墒耕作技术体系及联合作业工艺方案,设计适合该地区主要农作物的多功能蓄水保墒秸秆-根茬粉碎还田联合、耕整联合、耕整种植联合的作业机具。试验证明,系列机具各项作业指标均满足现代农艺要求,达到蓄水保墒、高效节能、增产增收的目的,已在农业生产中应用。