基于环境同位素的陇东盆地地下水分析

目前同位素技术在水文水资源领域应用非常广泛,也取得了较大的成果,研究地下水同位素对于有效开发利用水资源和预测地下水环境的变化具有重要的意义.根据陇东盆地同位素测试结果,分析盆地地下水同位素分布特征,追溯地下水的来源及运移过程.结果发现:陇东盆地地下水均来源于大气降水,地下水循环具有浅层循环与深层循环两种模式.浅层地下水积极参与现代水循环,可更新能力较强,地貌对地下水径流控制作用明显.深层地下水为古地质时期补给形成的,水交替径流缓慢,可更新能力弱,地下水径流受地质构造控制,从向斜两翼向核部汇集在盆地中部排泄于河流基准排泄面.     

树木年轮~(13)C/~(12)C比率记录的树木生长与生态环境关系的研究

树木年轮1 3C/1 2 C对气候的响应是一个复杂的过程 ,气候影响树木的光合作用、呼吸作用等生理过程 ,进而影响树木代谢物质的生成和流动及其同位素的分馏。对树木生长和树轮稳定碳同位素含量与生态环境之间关系的响应的全面分析研究 ,可以更为准确的获得树木年轮同位素1 3C/1 2 C比率与历史气候环境变迁关系的资料。本文在总结前人研究结果的基础上 ,得出以下几点结论 :1 .生态环境决定树木叶片的气孔导通度 ,而导通度又影响植物同化速率 ,进而影响树轮中稳定碳同位素的比率 ;2 .大气CO2 的浓度影响植物对水分的利用效率 ,而植物对水分的利用直接影响树木光合作用的速率 ,进而植物碳同位素比率记录了环境CO2的浓度的变化规律 ;3.植物同化速率和气孔导度与气候要素 ,如温度、湿度、降水、光照及风等气候要素有关 ;4.树木年轮1 3C/1 2 C比率与生态环境的响应的众多研究结果表明稳定碳同位素同环境的相关既存在空间差异也存在树种差异。     

稳定同位素技术在盐渍土研究中的应用

简要介绍了国内外稳定同位素技术在盐渍土研究与改良中的应用状况,指出稳定同位素技术在一定条件下可指示土壤盐渍化动态,并为研究盐渍土形成机制提供新方法,同时可作为筛选耐盐植物品种的指标.最后,展望了从单因素影响转向多因素综合影响来考虑稳定同位素技术在盐渍土研究与改良中的应用,以及与其他技术方法结合使用并进行对比,以期为干旱...     

单体稳定同位素分析技术在有机污染物溯源中的应用研究进展

随着稳定同位素分析技术日趋发展完善,单体稳定同位素分析技术（compound-specific isotope analysis,CSIA）作为一种高分辨率、高灵敏度的同位素分析技术手段已逐渐受到关注。目前CSIA技术在有机污染物溯源方面的研究应用主要集中于卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等,其在农药溯源领域的应用尚待研究开发。文章对CSIA技术在卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等有机污染物溯源中的应用研究进展进行了总结与综述,讨论了该技术目前存在的问题,并分析了其在农药残留污染物溯源方面的应用前景,以期为CSIA技术在食品（特别是农产品）中农药残留污染溯源方面的开发应用提供参考。     

苏干湖盆地地下水氢氧稳定同位素特征及其意义

苏干湖盆地位于疏勒河流域西端,是西北干旱区独立的内流盆地。文中利用盆地内不同水体的氢氧稳定同位素样品,分析了盆地内不同水体氢氧同位素特征,揭示了盆地内水资源形成与水环境演化规律,对干旱区水资源研究有重要意义。盆地中部泉水及地下水接受出山河水大量入渗补给,地下水循环交替迅速,氢氧同位素组成与出山河水相似,是地下水的主要径流通道;党河南山、阿尔金山、安南坝山及赛什腾山山前戈壁带地下水接受山区季节性洪流补给,地下水循环交替缓慢,具贫重同位素特征;大苏干湖西端地下水同位素组成介于苏干湖湖水与山前戈壁带地下水,具富集重同位素的特征,表明大苏干湖西端地下水接受湖水的渗漏补给。受强烈蒸发影响的水体,具高矿化、富集重同位素的特征,同位素组成与盐分含量呈正相关变化,未受蒸发影响的水体,具贫重同位素的特征,同位素组成与盐分含量呈负相关变化。     

风成沉积物源分析方法及其应用研究进展

风成沉积物的物源追踪对于重建干旱区地表过程、恢复区域过去大气环流模式的变化历史以及更加深刻地理解各种不同类型风积物的环境意义具有重要作用,同时还能帮助我们厘清物源变化与气候变化以及构造运动之间的关系。在回顾了风成沉积物的矿物学、元素地球化学、同位素地球化学以及单矿物地球化学等物源示踪方法及其应用的研究现状的基础上,探讨了各种物源分析方法的优势以及可能存在的问题,并对未来的物源研究进行了展望。     

春小麦碳同位素分辨率与水分利用效率的相关性

以20个春小麦基因型为材料,研究了其旗叶和籽粒的碳同位素分辨率及水分利用效率在宁夏的两种生态条件下(有限灌溉地区和雨养地区)连续3 a的变化与相关性.结果表明,WUE、△La、△Gm存在年际闻、试验地点间、基因型间的差异,基因型与环境互作效应不显著.△La与△Gm相关性较好,但WUE与△La、△Gm的关系存在年际间的变化,高WUE品种的筛选应该将碳同位素分辨率与其它生理生化或农艺指标相结合.     

同位素和微量元素分析在古代人类食物结构研究中的应用

本研究通过对山东沭河上游大汶口文化晚期及春秋战国时期2块人骨的碳、氮同位素分析和无机成分的锶、钡、钙等微量元素分析,探讨了同位素和微量元素分析在古代人类食物结构研究中的应用问题。研究结果表明同位素分析结果能够揭示当时人的食物到底以C3植物、C4植物、食草动物、海产资源的哪个为主这一问题,而微量元素分析结果能够在同位素分析所分类的大类型中,进一步探讨具体的动植物种类。     

中亚哈萨克斯坦西部过去～30000年以来有机碳同位素变化及其意义

选取位于中亚干旱区哈萨克斯坦中西部的VA剖面作为研究对象,在AMS14C测年基础上,分析了该剖面记录的过去～30000年以来的有机碳同位素组成变化。结果表明:该剖面记录的过去～30000年以来有机质碳同位素值(δ13Corg)变化于-26.19‰--22.12‰之间,均值为-23.77‰,植被主要为C3植物,C4植物仅仅在末次冰盛期出现且其相对丰度极低。因此VA剖面土壤有机碳同位素组成变化主要反映的是C3植物对气候环境因子的响应,进一步对影响该地区植物碳同位素因素的分析发现,降水是控制该地区C3植物碳同位素变化的主要因素,即:降水增多导致C3植物碳同位素值偏负,可以用来指示研究区古降水变化趋势,CO2浓度以及温度仅仅在末次冰盛期对C3和C4植物相对丰度有一定的影响。     

太白山石生苔藓碳同位素分布特征及其环境指示意义

关于植物δ~(13)C值对海拔变化的响应特征及其机理的研究存在不同的认识,且很难找到一种出现在各个海拔高度的植物来减少种间出现的碳同位素分馏的差异。苔藓植物由于其结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,且随海拔梯度分布范围较广,因此,是一类良好的指示植物。通过对太白山南北坡不同海拔高度石生苔藓碳同位素组成(δ~(13)C)以及各环境因子和石生苔藓碳同位素随海拔关系的分析,结果显示:太白山南北坡石生苔藓δ~(13)C与海拔呈显著线性相关(南坡R2=0.45,P0.01;北坡R2=0.31,P0.01)。海拔每升高1 000 m,南北坡石生苔藓δ~(13)C值分别增加2.0‰和1.1‰。同时,大气CO_2浓度及其碳同位素组成、大气压、降水量、生物量等各因子对石生苔藓碳同位素组成记录的海拔效应影响较小,温度很可能是导致太白山石生苔藓δ~(13)C海拔效应的主要因素。     

西藏雨季主要水体氢、氧同位素特征

通过对2014年雨季西藏境内63处水体中δD和δ~(18)O值的测定,分析其中氢、氧稳定同位素组成特征。结果表明:水体δD和δ~(18)O的取值范围分别为-152.06‰~-19.05‰和-16.96‰~4.66‰,δD较δ~(18)O的标准差大,平均值分别为-101.38‰和-9.67‰;3种水体的δD和δ~(18)O值关系为湖泊δD相对河流δD富集,河流δD相对沼泽δD富集,湖泊δ~(18)O相对河流δ~(18)O和沼泽δ~(18)O富集,河流δ~(18)O和沼泽δ~(18)O无差异;蒸发趋势方程分别为δD湖泊=6.14δ~(18)O-45.48(n=22,R2=0.855),δD河流=7.83δ~(18)O-26.22(n=32,R2=0.858),δD沼泽=5.93δ~(18)O-52(n=9,R2=0.723),河流相比湖泊和沼泽水体的δD与δ~(18)O更易受大气降水的影响;氘过量参数特征为湖泊-79‰~-17‰,河流-40‰~-5‰,湿地沼泽-34‰~-7‰,表现出蒸发强烈的水体特征;沼泽水体δ~(18)O与纬度的一元线性回归方程为y=1.67x-63.23。     

黑河流域生态环境变化及其影响因素分析

对黑河流域水土资源开发利用现状、生态环境恶化状况及其成因进行了深入地分析 ,并着重研究了流域水文条件与水资源对生态环境的制约与影响 .结果表明 ,土地沙漠化和盐碱化是该流域最为严重的生态环境问题 ,植被的退化贯穿于其中 ,其结果不仅直接威胁下游天然绿洲的存亡 ,而且制约中下游人工灌溉绿洲的稳定与发展 .此外 ,水体污染在局部地带也是十分严重的环境问题 .所有这些问题都是以水资源为核心要素的生态问题 ,是由于水资源总量不足而且分配不均衡所导致的负面效应。由于事关民族稳定和发展及国防建设等重大问题 ,流域的生态环境保护尤其是下游绿洲的维护显得更为重要和迫切。据此 ,提出了若干改善黑河流域生态环境的建议与对策。     

滹沱河上游区地表水和地下水同位素特征

在滹沱河上游区采集了河水、地下水、泉水、水库水样品,分析了各类水的氢、氧、氮同位素和化学特征,并将氢氧稳定同位素与平原区大气降水进行了对比,分析了沿流程的变化,识别了硝酸盐来源。结果表明:滹沱河源区河水、地下水和泉水与平原区大气降水的同位素组成差别明显;滹沱河水进入水库以后,水库水受到明显的蒸发浓缩作用,也可区别于平原区大气降水;水样的NO3-含量变化在1.68~87.4 mg/L之间,大部分样品的1δ5N值大于8‰,指示水中NO3-来自污水或粪便。     

Evaporative enrichment of stable isotopes(δ~(18)O and δD) in lake water and the relation to lake-level change of Lake Qinghai,Northeast Tibetan Plateau of China

Stable isotopic compositions(δ18O and δD) have been utilized as a useful indicator for evaluating the current and historical climatic and environmental changes. Therefore, it is vital to understand the relationship between the stable isotopic contents in lake water and the variations of lake level, particularly in Lake Qinghai, China. In this study, we analyzed the variations of isotope compositions(δ18O, δD and d-excess) in lake water and precipitation by using the samples that were collected from Lake Qinghai region during the period from 2009 to 2012. The results showed that the average isotopic contents of δ18O and δD in lake water were higher than those in precipitation, which were contrary to the variations of d-excess. The linear regression correlations between δ18O and δD in lake water and precipitation showed that the local evaporative line(LEL) in lake water(δD=5.88δ18O–2.41) deviated significantly from the local meteoric water line(LMWL) in precipitation(δD=8.26δ18O+16.91), indicating that evaporative enrichment had a significant impact on isotopic contents in lake water. Moreover, we also quantified the E/I ratio(evaporation-to-input ratio) in Lake Qinghai based on the lake water isotopic enrichment model derived from the Rayleigh equation. The changes of E/I ratios(ranging from 0.29 to 0.36 between 2009 and 2012) clearly revealed the shifts of lake levels in Lake Qinghai in recent years. The average E/I ratio of 0.40 reflected that water budget in Lake Qinghai was positive, and consistent with the rising lake levels and the increasing lake areas in many lakes of the Tibetan Plateau. These findings provide some evidences for studying the hydrological balance or water budget by using δ18O values of lake sedimentary materials and contribute to the reconstruction of paleolake water level and paleoclimate from an isotopic enrichment model in Lake Qinghai.     

疏勒河流域的生态环境与沙漠化

疏勒河流域地处极度干旱的河西走廓西部，是正在兴建的农业灌溉区，随着流域新一轮水土资源的大规模开发利用，必然引起与地表水-地下水循环转化系统密切相关的生态环境条件的恶化，已出现了类似石羊河，黑河流域水土资源开发利用过程出现的植被衰亡，草场退化，泉水衰减，土地盐渍化，沙漠化等生态环境问题，本文依据20世纪90年代对疏勒河流域的实地调查资料，在对流域生态环境特点，环境变迁历史进行分析对比的基础上，着重研究生态环境与地下水的关系，并提出了流域地下水影响带内植被演化模式。     

包头地区大气降水δD和δ~(18)O变化特征浅析

大气降水中氢氧稳定同位素包含着水循环演化过程中的历史信息,对揭示水资源的形成及演化机制具有重要的意义。文中根据包头站大气降水中稳定同位素和气象资料,分析了包头地区(1986-1992年)大气降水的氢氧稳定同位素的变化特征及其与气温和降水之间的关系,发现该区氘盈余值(d)具有冬季高夏季低的特点,且d值接近全球大部分地区降水的d值(10‰)。该区大气降水中δ18O值具有夏季高冬季低,δ18O的温度效应显著,而降水量效应只在夏半年(4-9月)间显著。同时提出了包头地区当地大气降水线方程为δD=6.4δ18O-4.07,与全国及全球降水线方程相比,反映出干旱的气候特征。     

西北干旱区水资源利用与生态环境重建研究

西北干旱地区是我国西部大开发战略的重点建设区域之一。但是长期以来，由于气候干旱以及在市场经济利益驱动下所形成的人类对水产 过度开发利用，导致了一系列阻碍区域经济发展的严重生态环境问题。水资源的合理利用是干旱区振兴流域经济的主要保证，也是促使生态经济系统向良性方向发展的关键因素。本文从分析西北干旱区内陆河流域水资源系统特征、开发利用现状以及主要的水环境问题出发，得出干旱区生态恢复与重建必须以水资源的合理利用为核心的结论，同时提出了干旱区水资源利用优化途径与生态重建的基本对策。     

中国西北干旱区湖泊水资源—环境问题与对策

西北干旱气候区湖泊众多 ,多盐湖和咸水湖泊 ,湖泊水资源贫乏。在人类活动的影响下 ,西北内陆干旱区多数湖泊水资源严重短缺 ,湖泊咸化、萎缩甚至干涸的过程加快 ,对湖泊生态环境造成巨大的破坏。西部大开发过程中要重视湖泊流域水资源管理、积极节约用水、加强湖泊生态环境恢复建设和公众环境教育等对策的实施     

基于生态环境需水的延河流域水资源开发度研究

在充分认识和计算延河流域生态环境需水量的基础上,建立了水资源开发度模型,得出了延河流域目前水资源开发度为39.1%,而水资源的开发程度为20.8%,开发利用状态基本在警戒域值范围之内,但由于黄土高原的水环境特征,其前景不允许盲目乐观。针对延河流域不同河段的生态环境特征及社会经济状况,提出了其上、中、下游河段改善生态环境质量,实现流域水资源可持续利用的建议。     

西部干旱区水资源利用与生态环境重建研究

水资源的合理利用是干旱区振兴流域经济的主要保证 ,也是促使生态经济系统向良性方向发展的关键因素。本文从分析西北干旱区内陆河流域水资源系统特征、开发利用现状以及主要的水环境问题出发 ,得出干旱区生态恢复与重建必须以水资源的合理利用为核心的结论 ,同时提出了干旱区水资源利用优化途径与生态重建的基本对策