渭河平原2 205年旱涝灾害发生规律及演变特征分析

【目的】分析渭河平原旱涝灾害的演变特征及趋势,为区域防灾减灾措施的制定提供依据。【方法】基于旱涝灾害史料,重建渭河平原2 205年(BC193-AD2012年)的旱涝灾害等级序列,通过绘制旱涝灾害等级图谱,统计不同时间段灾害的分布及持续性规律,并利用累积距平法、滑动T检验法结合小波分析法探究旱涝灾害的阶段性和周期性特征。【结果】2 205年内渭河平原共有796年发生了各类洪涝灾害,旱灾发生总频次为480年,高于涝灾的316年,且旱涝交替现象明显,但近200年旱灾的发生频率有所下降,涝灾则呈上升趋势;2 205年中连旱灾害发生总频率高于连涝灾害,但连涝灾害的发生频率在近300年有增强趋势;旱涝灾害序列可划分为2个干旱期和2个洪涝期,且干旱期的最长持续时间为997年,远高于洪涝期的484年;旱涝灾害在全时间尺度上,存在24年、67～76年、92年和178～198年的显著周期。【结论】渭河平原2 205年的历史中,旱涝灾害发生频繁,且旱涝灾害序列具有明显的阶段性和周期性。     

诺木洪河流域地下水水化学特征及演化规律研究

【目的】对青海省诺木洪河流域地下水水化学特征及演化规律进行研究,为合理开发和保护该地区地下水提供指导。【方法】采集诺木洪河流域具有代表性的水样58个,测定水样中的Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、矿化度等指标,在此基础上,运用Piper三线图图示法和离子比例系数法,系统研究了地下水水化学的空间分布特征与演化规律。【结果】1由南而北,研究区地下水水化学特征呈环带状分布,主要从HCO_3·SO_4·Cl-Na·Mg·Ca、HCO_3·Cl-Mg·Na型向SO_4·Cl-Na、Cl-Na型演化转变,矿化度由小于1g/L增至10g/L以上。2溶滤作用、蒸发浓缩作用、阳离子交换作用是控制研究区地下水水化学演化的主要水化学作用,沿地下水径流方向,主要发生了石盐、石膏和长石的溶解反应、方解石和白云石的沉淀反应及Ca-Na阳离子交换反应。【结论】诺木洪河流域地下水水化学特征受水循环特征影响,戈壁滩与冲洪积平原区地下水水化学类型以HCO_3·Cl-Na·Mg为主,矿化度小于1g/L,为淡水;冲湖积平原区地下水水化学类型以Cl-Na为主,矿化度大于1g/L,为咸水甚至卤水。     

长江口两种仔稚鱼网具的采集效率比较

为获得更为准确的数据,提高对长江口鱼类早期资源评估的准确度,本研究同时采用方形网(网口为1.0 m×2.0 m,网目1.0 mm,网衣长5.5 m)和标准网(网口为直径0.8 m圆形,网目0.5 mm,网衣长3.5 m)于2014年4—7月在长江口邻近海域采集仔稚鱼样本,分析比较这2种网具所采集仔稚鱼种类和数量差异,从而选择更适宜采集长江口水域仔稚鱼的采样网具。结果表明:1方形网采集到51种仔稚鱼,多于标准网的37种,两种网具的共有种类有34种,主要优势种组成没有明显差异;24月,前弯曲期仔鱼较多,它们个体小,容易从网眼滤出,导致网目较小的标准网的样品平均密度高于方形网;35—7月,方形网的样本平均密度高于标准网,但样本中仔稚鱼个体发育阶段组成有明显不同。标准网样本中前弯曲期仔鱼占多数,体形为细长形的日本鳀和鳅虎鱼的前弯曲期仔鱼平均密度高于方形网;方形网样品中后弯曲期仔鱼占优势,小黄鱼、日本鳀和鳅虎鱼等优势种的后弯曲期仔鱼平均密度均高于标准网。总体而言,方形网所采集仔稚鱼种类和数量的效果优于标准网;对于细长体形种类(如日本鳀),需结合不同网具以便采集到全部发育阶段个体,而体形较宽种类(如小黄鱼)可仅以方形网采集。     

基于线粒体DNA D-loop的都柳江鲇形目两种经济鱼类种群遗传多样性研究

以采自贵州都柳江的鲇鱼、斑鳠各39尾个体为样品,采用PCR和DNA测序技术,研究了这两种鱼类线粒体DNA D-loop的结构和种群遗传多样性。获得了鲇鱼、斑鳠D-loop 5′端长度分别为544~545bp、546~547bp的DNA序列,并分别检测到58、15个变异位点。同时,识别了该2种鱼类D-loop终止序列区和中央保守区的核心序列,在中央保守区之后均有一个Poly-T结构。都柳江鲇鱼、斑鳠种群D-loop序列中,分别有51、12个多态位点,并分别定义了11、8种单倍型。都柳江鲇鱼、斑鳠种群单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数分别为0.772、0.02301、12.451和0.331、0.00131、0.714。目前,都柳江鲇鱼种群遗传多样性较为丰富,具有良好的种质价值和保护前景;斑鳠种群遗传多样性贫乏,保护和恢复该种群的数量和遗传多样性刻不容缓。     

黄河湿地小白河片区优势植物重金属的富集特征

通过对采集的植物和对应土壤的监测分析,研究了包头黄河湿地小白河片区优势植物和土壤对重金属的富集作用。以优势植物虉草(Phalaris arundinacea)、香蒲(Typha orientalis)、芦苇(Phragmites australis)为研究对象,通过对植物和土壤的野外采样分析,检测了黄河湿地小白河片区湿地植物及相应土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属元素含量,对土壤重金属污染程度进行了单因子分析及综合分析,同时分析了3种优势植物对重金属的吸收与富集特征。研究结果表明:三种植被区土壤均受到中度污染,其中As、Cd、Zn污染最为严重。该湿地优势植物富集特征显示:香蒲地上部和地下部对Ni的富集系数均大于1,对土壤中Ni污染具有修复作用;香蒲和芦苇对重金属As、Cd、Zn的转运系数相对较高,耐性较好;三种优势植物对As、Cd、Zn等污染程度高的重金属的富集系数和转运系数均小于1,对土壤中As、Cd、Zn污染没达到修复效果;不同植物体内重金属间的相互作用关系不同,其作用结果会对植物重金属的富集产生一定的影响。     

小清河流域抗生素污染分布特征与生态风险评估

利用固相萃取、高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测小清河流域地表水中4类抗生素的残留水平,分析其分布特征,结合土地利用类型探讨其可能的污染源,并通过计算风险商(RQs)来进行生态风险评估。结果表明:小清河流域地表水有13种抗生素检出,其中大环内酯类抗生素和甲氧苄啶的检出率为100%;20个采样点的大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类和磺胺增效类的质量浓度范围分别是2.18~84.9、nd~1600、nd~845、1.88~3900 ng·L-1。高浓度的大环内酯类和喹诺酮类抗生素主要集中在人口密集区下游,在水产养殖密集的下游区域检测到较高浓度的磺胺类和磺胺增效药甲氧苄啶,表明生活污水和水产养殖废水仍是小清河流域抗生素污染的主要来源。生态风险评估结果显示,13种抗生素中处于高风险等级、中等风险等级、无风险等级的比例分别是38.5%、23.1%、38.5%,表明小清河流域部分水体抗生素污染具有较高的生态风险。     

东江流域不同地类非点源污染排放特征

以东江流域为研究对象,选取不同土地利用类型小区进行野外径流场试验,研究自然降雨过程中不同地类常规污染物与典型重金属的非点源污染排放特征。结果表明,农业用地水质较差,是流域内的主要非点源,但公路重金属污染物也不容忽视。庭院、公路和菜地地表径流污染物浓度与径流量相关性显著,而水田与林地则相关性差,主要是由同一小区二次降雨间隔差别大与地面特性引起的。庭院SS与COD发生显著初期冲刷现象,TN、TP与重金属(Cu、Pb、Zn及As)初期冲刷不显著,公路、菜地、水田、林地,则大部分指标都发生了明显的初期冲刷现象,同时部分场次降雨中也会出现二次冲刷的现象。不同污染物的初期冲刷现象显著程度规律为SSCODPbTNZnTPCuAs,常规污染物的初期效应比重金属显著,重金属的初期效应更易受到用地类型的影响;对比不同用地类型,则农用地更易发生初期冲刷现象,但公路径流中重金属污染物也存在显著初期冲刷现象。降雨量、降雨强度及二次降雨间隔是影响初期冲刷现象的显著因素。     

珠三角地区稻田土壤和谷粒中邻苯二甲酸酯(PAEs)的分布特征及人体健康暴露风险

选择珠三角地区(东莞、惠州、广州、番禺)4个水稻种植区,采集土壤(30个)和水稻谷粒(37个)样品,通过超声提取进行样品前处理,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)分析9种邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物的含量,研究PAEs的污染特征和人体健康暴露风险。结果表明,4个地区稻田土壤中PAEs总含量(∑PAEs)为3.25~8.05 mg·kg-1(平均为5.25 mg·kg-1),水稻谷粒的∑PAEs为1.77~4.13 mg·kg-1(平均为2.93 mg·kg-1),两者均以东莞的平均值最高,分别为(6.26±1.45)mg·kg-1和(3.13±0.71)mg·kg-1。土壤和水稻谷粒中PAEs均以邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)为主,三者的累计含量占∑PAEs的85%以上。水稻谷粒对PAEs化合物的生物富集系数在0.37~1.27之间,部分DBP、DIBP、DEHP的大于1。大米和谷壳中∑PAEs分别为1.33~3.22 mg·kg-1(平均为2.17 mg·kg-1)和0.81~2.61 mg·kg-1(平均为1.43 mg·kg-1)。若人体食用这些大米,成人和儿童对DBP和DEHP的日均摄入量均小于10μg·kg-1bw·d-1,低于美国环保局推荐的日允许摄入量(DBP:100μg·kg-1bw·d-1,DEHP:20μg·kg-1bw·d-1),健康暴露风险较小。但人体通过食用大米的长期低剂量暴露不容忽视。     

长江口中华鲟幼鲟补充量波动特征分析

长江口中华鲟自然保护区是中华鲟幼鲟入海前调节和索饵的重要场所,研究该水域幼鲟补充量特征的长期变化规律对于保护该物种具有重要意义。通过研究2005-2013年幼鲟数量和生物学特征的监测数据发现:(1)不同年份间长江口水域中华鲟幼鲟的初次见苗时间、最后退苗时间和时间跨度存在较大波动;(2)幼鲟补充量在监测期内总体呈现下降趋势,年际波动也非常明显;(3)方差分析显示,不同年份间幼鲟的平均全长和平均体质量存在显著性的差异(P0.05);(4)相关分析结果表明,幼鲟的平均全长与最后退苗时间之间存在较高的相关性(R=0.719 6,P0.05),这也许可以解释2007年平均全长偏高的异常现象。     

基于GIS的雪崩对冰湖风险性评估——以喜马拉雅山科西河流域为例

雪崩是冰湖风险性评估的因子之一,借鉴欧美发展起来的雪崩模型,在冰湖溃决洪水频发的喜马拉雅山地区开展雪崩对冰湖风险性评估研究具有重要意义。基于ICIMOD IKONOS DEM和Landsat-TM数据,利用GIS方法提取了研究区雪崩形成的海拔、平面曲率、坡度和地表覆盖类型等估算因子,根据Av=(Al+Fy)×S×Rg模型估算了研究区潜在雪崩形成区域,并应用GIS方法和α-β模型估算了雪崩的传播路径。结果表明:潜在雪崩不易形成的"低"值多分布在谷底及地表覆盖类型为密林的山坡上,而"高"、"较高"值多分布在坡度为30°~50°、地表类型以裸岩或草地为主的山坡和冰川上,这些分布符合雪崩形成的客观实际;分析判断发现研究区内"高"值区域,也就是潜在雪崩形成区共有98处,其中有10处能够进入冰湖,对这些冰湖的稳定性造成风险,这意味着在分析研究区所有冰湖的溃决风险性时,只有受到潜在雪崩影响的9个冰湖需要考虑雪崩因素,其余冰湖在冰湖溃决诱因筛选中无需考虑雪崩因子。