检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学 2023年第2期44卷 1040-1050页

作者：张东薛天秦勇刘运涛陈昊高振朋黄兴宇麻冰涓河南理工大学资源环境学院焦作454003 信阳农林学院食品学院信阳464000 河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院郑州450001 河南省水文地质应用工程技术研究中心郑州450001

农用化学肥料提供作物生长所需营养元素,不能被吸收的组分滞留在土壤中,对周围地表水和地下水水质构成潜在影响.农用化肥中元素含量以及稳定同位素组成常用来衡量和计算其对地表水和地下水硝酸盐和硫酸盐污染的贡献.但农用化肥种类繁多... 详细信息

农用化学肥料提供作物生长所需营养元素,不能被吸收的组分滞留在土壤中,对周围地表水和地下水水质构成潜在影响.农用化肥中元素含量以及稳定同位素组成常用来衡量和计算其对地表水和地下水硝酸盐和硫酸盐污染的贡献.但农用化肥种类繁多,其水溶性离子浓度及同位素组成尚不清楚.在收集河南省内部分市售农用化肥基础上,通过分析水溶态化肥(1 g农用化肥溶解于1 L纯水)离子浓度及溶解性硫酸盐(SO_(4)^(2-))硫和氧同位素(δ^(34)S和δ^(18)O)及固体化肥中总氮(TN)含量和氮同位素(δ^(15)N),说明农用化肥元素和同位素组成特征.结果表明,化肥溶液pH值范围3.6~10.2,均值为6.7±1.5 (n=30,1σ),溶解态SO_(4)^(2-)和硝酸盐(NO^(-)_(3))浓度范围分别为4.38~827.29 mg·L^(-1)和1.34~208.90 mg·L^(-1),ρ(SO_(4)^(2-))和ρ(NO^(-)_(3))中位值分别为192.80 mg·L^(-1)和13.51 mg·L^(-1),均值分别为(256.19±239.93)mg·L^(-1)(n=30)和(37.07±53.21)mg·L^(-1)(n=29),铵盐(NH^(+)_(4))浓度范围为1.12~701.83 mg·L^(-1),ρ(NH^(+)_(4))中位值为277.05 mg·L^(-1),均值为(282.55±226.44)mg·L^(-1)(n=30);化肥溶解态SO_(4)^(2-)的δ^(34)S和δ^(18)O值范围分别为-3.5‰~19.0‰和6.7‰~18.5‰,中位值分别为4.1‰和10.1‰,均值分别为(5.8±5.5)‰(n=22,1σ)和(10.7±2.7)‰(n=22,1σ);化肥TN含量和δ^(15)N值范围分别为0.5%~38.9%和-2.7‰~3.4‰,中位值分别为13.3%和0.0‰,均值分别为(14.8±9.3)%(n=25)和(0.0±1.5)‰(n=24,1σ);化肥中溶解态SO_(4)^(2-)具有较低δ^(34)S均值和较高δ^(18)O均值,可能与化肥生产过程中使用硫酸作为原料有关,造成化肥溶液pH与溶解态SO_(4)^(2-)浓度呈负相关关系(P<0.05);化肥TN的δ^(15)N值靠近大气N_(2)的δ^(15)N组成,显示化肥原料中NO^(-)_(3)/NH^(+)_(4)多由N_(2)合成的特征.结果指出河南省境内施用的农用化肥中溶解态SO_(4)^(2-)、 NO^(-)_(3)和NH^(+)_(4)的浓度范围及其溶解态硫酸盐的δ^(34)S和δ^(18)O及总氮的δ^(15)N组成特征,为研究农用化肥对区内地表水和地下水中SO_(4)^(2-)和NO^(-)_(3)污染的贡献提供科学依据.

关键词：农用化肥硫酸盐硫和氧同位素氮同位素水体污染

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黄河小浪底水库水沙调控与流域硫循环

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地球科学 2022年第2期47卷 589-606页

作者：张东朱双双赵志琦李玉红杨锦媚段慧真郭文静刘运涛河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 河南省地质矿产开发局第五地质勘查院河南郑州450001 河南省水文地质应用工程技术研究中心河南郑州450001

陆地风化的硫酸盐(SO_(4)^(2-))通过河流体系输入海洋,其通量以及硫酸盐同位素组成(δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4))对全球硫循环及海洋SO_(4)^(2-)同位素组成至关重要.河流体系SO_(4)^(2-)含量及δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)组成不但受SO_(4)^(2-)来源控制,而且受河流内部硫酸盐细菌还原及氧化过程影响,但其影响程度仍不明确,特别是拦河筑坝以及水沙调控过程对流域硫循环的影响仍不清楚.选择黄河小浪底水库作为研究对象,借助水化学、水体氢氧同位素(δD_(H2O)和δ^(18)O_(H2O))及δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)方法,通过对比分析水沙调控前后下泄河水SO_(4)^(2-)含量及同位素组成差异,阐明水沙调控过程对河水SO_(4)^(2-)通量及同位素组成的影响机制.结果表明:(1)2018年黄河小浪底水库水沙调控发生在7月份,8月份泥沙下泄与中游黄土高原降雨有关.两次排沙过程下泄水δ^(18)O_(H2O)均值分别为-8.1‰和-8.9‰,SO_(4)^(2-)均值分别为1.43 mmol/L和1.77 mmol/L,δ^(34)S_(SO4)均值分别为8.3‰和7.4‰,δ^(18)O_(SO4)均值分别为5.4‰和5.7‰.(2)水沙调控开始前(6月份)下泄河水δ^(18)O_(H2O)均值为-7.0‰,SO_(4)^(2-)均值为1.59 mmol/L,δ^(34)S_(SO4)均值为8.0‰,δ^(18)O_(SO4)均值为7.5‰;水沙调控结束后(10月份)下泄河水δ^(18)O_(H2O)均值为-9.2‰,SO_(4)^(2-)均值为1.26 mmol/L,δ^(34)S_(SO4)均值为6.7‰,δ^(18)O_(SO4)均值为7.3‰.(3)黄河小浪底水库7月份水沙调控导致泥沙暴露,有机硫和来自硫酸盐细菌还原产生的硫化物发生氧化,造成下泄河水δ^(18)O_(SO4)值降低,但下泄河水在下游河道内流动过程中δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)变化不大.(4)2018年黄河小浪底水文站SO_(4)^(2-)输出通量为0.061 Tmol/a,水沙调控过程SO_(4)^(2-)输出通量占全年SO_(4)^(2-)输出通量的比例为14.8%,入海δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)流量均值分别为7.6‰和6.8‰.黄河排沙过程改变原有水-沉积物界面环境,导致硫化物以及有机硫二次释放,改变了黄河入海硫酸盐通量以及硫和氧同位素组成.

关键词：硫酸盐硫和氧同位素黄河小浪底水库水沙调控硫循环水文地质

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豫北山前平原深层地下水硫酸盐来源与污染途径的同位素示踪

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地球科学 2022年第2期47卷 700-716页

作者：邹霜张东李小倩吴洋洋李玉红朱双双刘运涛段慧真郭文静河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 中国地质大学环境学院湖北武汉430074 河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院河南郑州450001 河南省水文地质应用工程技术研究中心河南郑州450001

豫北山前冲洪积平原深层地下水硫酸盐(SO_(4)^(2-))呈现持续增高趋势,但其机制仍不清楚.为探讨深层地下水SO_(4)^(2-)来源与污染机制,选择山前冲洪积平原不同赋存条件深层地下水作对比分析,借助水体水化学、氢氧同位素(δD_(H2O)和δ^(1... 详细信息

豫北山前冲洪积平原深层地下水硫酸盐(SO_(4)^(2-))呈现持续增高趋势,但其机制仍不清楚.为探讨深层地下水SO_(4)^(2-)来源与污染机制,选择山前冲洪积平原不同赋存条件深层地下水作对比分析,借助水体水化学、氢氧同位素(δD_(H2O)和δ^(18)O_(H2O))、硫酸盐硫和氧同位素(δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)),示踪人类活动影响下深层地下水SO_(4)^(2-)的来源、污染途径及硫酸盐细菌还原过程.结果表明:深层地下水水化学、δD_(H2O)和δ^(18)O_(H2O)以及δ^(34)S_(SO4)和δ^(18)O_(SO4)组成月际变化相对稳定,但不同地点的地下水组成呈现显著空间差异.研究区未受人为影响的深层地下水SO_(4)^(2-)来源包括大气降水、黄铁矿氧化以及石膏溶解,且经历细菌还原作用;人为输入对深层地下水的影响表现为两种不同的途径和过程,一种是在山前补给区,因无显著的隔水层,在降水入渗和河水侧渗作用下,深层地下水显著受到人类活动来源硫酸盐(工业废水)影响.另一种是在排泄区,由于深层地下水过量开采导致地下水水位下降,上伏浅层咸水产生越流补给,造成深层地下水的SO_(4)^(2-)浓度显著增加.研究结果很好地揭示了焦作山前冲洪积平原深层地下水受污染的机制,为我们有效管理和保护深层地下水资源提供重要科学依据.

关键词：硫酸盐来源地下水硫酸盐细菌还原硫和氧同位素示踪贝叶斯同位素混合模型山前冲洪积平原水文地质

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沙颍河流域人为输入对水体水化学组成的影响

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生态学杂志 2021年第2期40卷 427-441页

作者：吴洋洋刘运涛张东李川李玉红邹霜朱双双黄兴宇麻冰涓河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院郑州450001 河南省水文地质应用工程技术研究中心郑州450001

人类活动输入影响河流水体化学组成,增加经河流体系向海洋输出物质的通量,影响全球物质循环过程。有效识别人为输入的影响途径和范围对于量化人类活动对全球物质循环的影响具有重要作用。沙颍河是淮河上游最大支流,流域水体受人为输入... 详细信息

人类活动输入影响河流水体化学组成,增加经河流体系向海洋输出物质的通量,影响全球物质循环过程。有效识别人为输入的影响途径和范围对于量化人类活动对全球物质循环的影响具有重要作用。沙颍河是淮河上游最大支流,流域水体受人为输入影响严重,通过研究沙颍河流域强人为输入对河水水化学组成的影响过程,有利于弄清楚强烈人为活动干扰下河流输出物质通量的变化。本文通过平水期(2019年12月)采集河水(n=41)以及地下水样品(n=12),分析其水化学及氢氧同位素组成,阐明人为输入影响方式和途径以及在空间上的分布规律,辨别控制水体化学组成的主要因素。结果表明:沙颍河支流河水和地下水阴离子以HCO_(3)^(-)为主,阳离子以Ca2^(+)为主,干流河水逐渐转变为阴离子以Cl^(-)为主,阳离子以Na^(+)为主的水体水化学类型;碳酸盐岩和硅酸盐岩化学风化、城市工业和生活污水以及农业面源是控制流域水体化学组成的主要因素。多数沙河河水以及上游颍河河水水化学组成主要受岩石化学风化为主,少受工业废水及生活污水影响,贾鲁河和沙颍河干流河水受城市工业及生活污水影响,流域地下水普遍受到农业面源的影响;研究区地下水氯碱指数小于0,与硅酸盐岩矿物中K^(+)和Na^(+)与水体中Ca2^(+)和Mg2^(+)发生阳离子交换有关。沙颍河干流河水水体K^(+)和Na^(+)含量高于地下水,除地下水补给河水部分K^(+)和Na^(^(+))外,工业废水和生活污水输入的K^(+)和Na^(+)是沙颍河干流河水K^(+)和Na^(+)含量升高的主要原因;沙颍河干流河水Cl^(-)等行为保守元素含量往下游逐渐降低,与地下水补给和下游闸坝畜水稀释有关,而水体氘盈余值持续升高,显示下游河水经历强烈蒸发过程。本研究阐明了强人为输入对河水的影响,为沙颍河流域水污染治理提供了科学依据。

关键词：沙颍河水化学氢氧同位素人为输入淮河

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基于地下水位插值与遥感解译的盐碱化等级划分

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节水灌溉 2018年第10期 78-82页

作者：徐存东张锐刘璐瑶程慧王荣荣谢佳琳田子荀华北水利水电大学郑州450045 水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心郑州450045 河南省水工结构安全工程技术研究中心郑州450046 中国煤炭地质总局水文地质局河北邯郸056004

为探明受地下水位影响的干旱荒漠区土地盐碱化形成概率,选取甘肃省景泰川电力提灌工程灌区为研究区,以1994、2001、2015年TM影像数据与年均地下水埋深数据为本底数据,采用Arc GIS监督误差分类法对区域遥感影像进行不同程度盐碱地提取分... 详细信息

为探明受地下水位影响的干旱荒漠区土地盐碱化形成概率,选取甘肃省景泰川电力提灌工程灌区为研究区,以1994、2001、2015年TM影像数据与年均地下水埋深数据为本底数据,采用Arc GIS监督误差分类法对区域遥感影像进行不同程度盐碱地提取分类,运用克里金空间插值将实测地下水位进行空间转换,在此基础上,将分类结果和插值结果通过重分类消除量纲并进行等权重合并,同时把合并结果等间距分5级来表示受地下水位影响土地盐碱化形成概率。结果表明:1994-2015年灌区盐碱地呈现扩张趋势,增长率为61.87%,年均增长率为2.95%;地下水插值结果显示区域内整体地下水位抬升,年均抬升量为0.125 m,东北部地下水位变化最为剧烈;自西南到东北部土地盐碱化形成概率等级逐渐增加,土地等级转变较为明显,盐碱化等级为1、2级的土地明显增加,水位抬升对土地盐碱化等级增加影响突出。研究可为干旱荒漠区区域地下水利用提供理论依据。

关键词：土地盐碱化地下水位遥感解译最大似然分类克里金插值

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复合力场螺旋溜槽的流场特性及应用

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矿产综合利用 2021年第6期42卷 164-167,143页

作者：李作敏冯安生张颖新于岸洲中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室河南省黄金资源综合利用重点实验室河南郑州450006 西北地质科技创新中心陕西西安710054 中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061

为了提高细粒级磁性矿物的回收率,在螺旋溜槽上施加磁场,形成重力场与磁力场相结合的复合型设备。该设备的磁系采用柔韧度高、梯度大、磁场强度分布均匀的磁性橡胶板,可实现磁力场的按需分布。应用模拟软件模拟在槽面上添加不同磁场强... 详细信息

为了提高细粒级磁性矿物的回收率,在螺旋溜槽上施加磁场,形成重力场与磁力场相结合的复合型设备。该设备的磁系采用柔韧度高、梯度大、磁场强度分布均匀的磁性橡胶板,可实现磁力场的按需分布。应用模拟软件模拟在槽面上添加不同磁场强度下的矿物粒子分布规律,验证了复合力场螺旋溜槽可有效增强磁性颗粒向槽面内缘流动的趋势,从而有效提高磁性颗粒的捕收。相较与普通螺旋溜槽,分选钛铁矿可提高精矿TiO_(2)含量1%,回收率9%。

关键词：复合力场螺旋溜槽磁性橡胶板磁性颗粒回收率

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