地学领域一切问题研究的本体是源自壳—幔作用的对全球资源与环境产生深刻影响的物质世界。成矿地球化学理论认为,成矿物质是成矿系统影响成矿过程的内在因素,以成矿物质为主体研究成矿物质与成矿作用问题是成矿地球化学理论的基本含义,也是成矿规律与成矿理论研究的核心问题。成矿物质在成矿系统成矿作用过程形成相应规模的成矿系列。本文概略地提出成矿地球化学研究的若干科学问题,其中全球成矿系统主要研究成矿物质在全球成矿作用中成矿域、成矿省及成矿区带系列的成矿过程与成矿关系问题,区域成矿系统主要研究区域成矿作用中矿田系列成矿过程与成矿关系问题,矿田成矿系统主要研究矿田成矿作用中矿床系列成矿过程与成矿关系问题,矿床成矿系统主要研究矿床成矿作用中矿体系列成矿过程与成矿关系问题,以及研究这些问题的基本思路,包括全球各级次成矿系统与成矿系列在成矿过程中成矿物质的成因来源、迁移演化、分异富集及分带关系问题,总结成矿规律,探寻成矿机理,指导资源勘查预测。成矿地球化学以现代信息化、模式化与智能化应用研究为支撑,运用地球系统科学思想研究成矿系统与成矿系列问题,构建成矿地球化学研究的理论框架,为矿产资源勘查、评价与开发技术方法提供理论基础。

贵东岩体是华南南岭地区EW向大东山—贵东—五里亭岩浆岩带的重要组成部分。下庄铀矿田位于贵东岩体东部。前人针对贵东岩体、下庄铀矿田以及发育其中的岩脉开展了大量的年代学测试工作,获取了丰富的年龄数据。本文总结了该区年代学研究进展与特征,结果表明:1)贵东岩体是由加里东—燕山期岩浆组成的复式岩体,其形成年龄为450~151 Ma,自东向西可划分为加里东期岩体(450~418 Ma)、印支期岩体(246~214 Ma)和燕山期岩体(189~151 Ma),其分布具有自西向东逐渐变老的规律。下庄矿田发育NWW、NEE和NNE向3组基性岩脉,岩脉形成年龄为211~91 Ma,按年龄段可进一步划分为5组:211~185 Ma、~180 Ma、145~139 Ma、110~100 Ma和93~91 Ma,为燕山期岩浆活动产物。下庄矿田铀成矿作用自中侏罗世已经开始,一直持续到中新世,年龄为175~20 Ma,铀成矿作用可划分为5期6阶段:中侏罗世铀成矿作用(175~162 Ma)、晚侏罗世—早白垩世铀成矿作用(138~123 Ma、113~100 Ma)、晚白垩世铀成矿作用(96~66 Ma)、古新世铀成矿作用(65~54 Ma)、始新世—中新世铀成矿改造作用(52~20 Ma),其中138~123 Ma、96~54 Ma为该区铀主成矿期。2)根据年代学数据和区域地质资料,可将贵东岩体与铀成矿作用划分为8期、12个阶段:①加里东中晚期岩浆活动(450~418 Ma),主要在贵东岩体北部与东部外围发育次火山岩和花岗岩体;②印支期花岗岩浆活动(246~214 Ma),以中三叠世—晚三叠世早期花岗岩浆活动为主;③燕山早期基性岩浆活动与铀成矿作用(211~162 Ma),进一步划分为3个阶段:三叠世末—早侏罗世基性岩脉活动(211~200 Ma)、早侏罗世花岗岩浆活动(~180 Ma)、中侏罗世基性岩脉与晶质铀成矿作用(179~162 Ma);④燕山期岩浆活动(163~139 Ma),该时期形成了贵东西部的燕山期岩体,可划分为中侏罗世晚期花岗岩浆活动(163~151 Ma)和晚侏罗世岩浆活动(145~139 Ma)2个阶段;⑤燕山晚期早白垩世铀成矿作用及基性岩脉活动(138~100 Ma),进一步划分为2个阶段:早白垩世早期铀成矿作用(138~123 Ma)和早白垩世晚期基性岩脉与铀成矿作用(113~100 Ma);⑥燕山晚期晚白垩世铀成矿作用及基性岩脉活动(96~66 Ma),为主成矿期之一;⑦喜山期古新世铀成矿作用(65~54 Ma);⑧喜山期始新世—中新世铀成矿改造作用(52~20 Ma)。3)区内岩体和铀成矿作用的形成时间均具有相对集中的特点,如加里东期岩体(450~418 Ma)、印支期花岗岩体(238~220 Ma)、燕山期岩体(163~151 Ma)、基性脉岩活动(211~91 Ma)、铀成矿作用(138~123 Ma、96~54 Ma),铀成矿作用与花岗岩体存在一定的时间差,说明铀成矿并非岩体同期作用的产物。每期铀成矿作用之前都发育一期基性岩脉活动,显示铀成矿作用与基性岩脉活动关系密切。

容城凸起是华北地区地热资源富集区域之一,探测容城凸起基岩面的精细结构、埋深和断裂,对理解该区地热资源的分布和富集以及地热资源的勘查与开发具有重要意义。本文基于中国地质科学院2018年在容城凸起采集的SN向反射地震剖面数据,通过对反射数据精细处理,获得容城凸起4 km以浅的高精度几何结构,经地热孔资料标定后开展解释。主要获得以下4点认识:容城凸起基岩面以上新生代沉积地层呈近水平层状分布,这些近水平地层对容城地热田起到保温盖层作用;容城凸起基岩面埋深在700~3 000 m之间,其凸起中心部位变化相对平缓,向周边迅速加深到3 000 m左右;牛南断裂和容东断裂在深部延伸交汇,与其他中、小型断裂组成的断裂系统为水和热的传导提供了通道和空间;基岩面凸起的几何结构有利于热流在凸起下方汇聚。

甘肃北山老君庙北金矿位于甘肃北山南带,属于塔里木陆块东北缘,为窑洞梁—小西弓古元古代裂谷盆地构造环境。本次找矿通过1∶10 000土壤地球化学测量工作,圈定了综合异常区5个,综合异常经槽探工程验证,新发现金矿体3条、金银矿体1条、低品位金矿体2条,取得了较好的找矿成果。同时,结合矿区地质、地球化学综合异常特征,建立了以HT1综合异常区为主体的地质—地球化学综合找矿模型,并提出了下一步找矿方向,为矿区深部和外围找矿工作提供了重要的参考依据。

东胜气田新召气区位于伊陕斜坡、伊盟隆起、天环拗陷3个一级构造单元结合部,受古地貌和物源影响,不同河道沉积差异大。主要目的层盒1段发育辫状河沉积体系,储层致密且具有典型的低孔、低渗特征,有效砂岩储层薄且含气非均质性强,地震资料分辨率低,甜点预测难度大。据此针对性开展辫状河致密砂岩储层甜点地震预测关键技术研究。首先基于三维地震相对等时面建立地层格架,采用空间相对分辨率地层切片技术刻画不同期次河道砂体空间展布;然后采用小波变换时频分析技术将地震资料从时间域转换到频率域,基于分河道地震资料瞬时频谱差异分析,分别采用低频能量比和ABV吸收属性实现定性含气性预测,有效支撑井位部署;最后开展井震结合深度域相控地质统计学反演,实现储层定量预测,指导水平井轨迹精准设计及优化。应用该技术系列后,研究区气层钻遇率较之前提高7个百分点,取得良好的应用效果。

在“碳达峰、碳中和”双碳目标背景下,如何科学、高效地进行地热资源的勘查开发是地热产业的关键问题。本文针对目前普遍关注的中深层地热资源勘查技术难题,以内蒙古敖汉旗林家地为研究区,开展了综合地球物理勘探方法的有效性试验研究。在区域地质条件和水文地质条件分析基础上,初步查明了敖汉旗林家地一带地温场特征和地下水化学特征;运用可控源音频大地电磁法(CSAMT)、微动测深和放射性氡气剖面测量多种方法组合,基本查明了研究区地层、岩浆岩及断裂构造的分布,推测了地热异常区控制因素及热水运移情况,并据此设定了勘探孔位,进行了960 m钻探验证。结果表明:综合运用可控源音频大地电磁法和微动测深等物探方法,并结合放射性氡气剖面测量进行辅助验证,对开展中深层地热资源勘查较为有效,可为其他地区地热资源勘查提供方法参考。

通过安徽蚌埠—淮北地区开展大地电磁剖面探测,结合重磁异常,获得了该区深部电性结构及主要地层展布和断裂性质的信息,尤其是徐宿弧形构造形态和深部含煤系地层发育情况。结果表明:①上古生界主要分布在徐宿弧形构造地表高阻推覆体之下,具有低阻、低密度的物性特征,连续性较好,认为推覆构造下煤矿勘查潜力大。②剖面上断层早期以逆断层为主,使得局部下古生界及元古宇覆于上古生界之上,后期以正断层为主,控制新生界沉积。③徐宿弧形构造海拔-4 km以浅表现为“高、低”双层电性结构,主冲断层面由F₅、F₆断裂组成;其地表高阻推覆体前缘西北至萧县,南至固镇县北,在闸河地区被广泛剥蚀。上述成果为该区基础地质研究和找矿勘查提供了重要地球物理信息。

西林断裂带与金及多金属矿化关系密切,具有较好的金矿资源潜力,查明其控矿断裂深部结构特征,是金矿勘查工作能否取得突破的关键与重点。本文在分析金矿成矿规律的基础上,通过开展反射地震方法研究,明确了胶东地区主要控矿断裂带产状变化的地震响应特征,指出:地震时间剖面上同相轴能量发生强弱变化、连续性变差部位,较大可能为断裂产状变化的指示,有良好的成矿可能。据此预测了成矿靶区并进行了验证。

面波和P—导波是两种与边界有关的波动现象,是近地表地震波场的重要组成部分。为研究面波和P—导波的产生机制和传播规律,本文采用高阶交错网格有限差分算法,在把数值模拟中遇到的数值频散、边界条件等问题解决的基础上,设计不同厚度和不同弹性参数的介质模型进行正演模拟,并在正演结果的基础上提取频散剖面、振幅随炮检距变化曲线等进一步分析。当地表存在低速薄层,且来自同一震源的P波和SV波的相速度大于下伏高速层S波速度小于其P波速度时,会产生P—导波。在高泊松比(大于0.4)介质中,面波和P—导波的相速度分别对S波和P波速度敏感,两者通常携带了不能从折射波和反射波中获得的近地表信息,通过适当的采集、分析和反演能够建立高分辨率近地表模型。本文总结了在同一震源下激发生成面波和P—导波的产生条件和波场特征,加深对面波和P—导波传播规律的认识,为反演和去噪研究奠定基础。

薄层和薄互层油气藏的开发越来越受到重视,但由于地震资料对薄层的分辨能力有限,且传统的褶积模型无法模拟出薄层中复杂的波场传播现象,导致这类储层的地震预测难度较大。针对这一问题,本文以层状介质中的传递矩阵法为基础,发展了一种垂直入射时的反射率法,并运用该方法对多组典型的薄互层模型做正演模拟,然后对正演模拟的结果做频谱分析,研究薄互层对地震反射波的滤波效应。相较于层状介质中的传递矩阵法,垂直入射时的反射率法在更适用于纵波入射下的薄互层研究的同时,大大提升了反射率法正演的效率;而在频域对薄互层反射滤波效应做研究也在一定程度上解决了时域上分辨率不足的缺点。对于薄互层模型的频谱分析结果表明,垂直入射时的反射率法能较好地保留薄互层的层间信息,对根据该方法得出的正演结果做频谱分析,频谱曲线的幅值和陷波点的变化能反映出薄互层中互层数和砂泥比的变化情况,这对于油田后期的精细勘探阶段中薄储层空间展布规律及其性质的确定具有重要的意义。

音频大地电磁测深法应用比较广泛,已成为固体矿产深部地球物理探测的主要方法之一,但在处理解释中,往往只考虑电磁效应,忽略了激电效应,这与实际地质情况不相符。本文在实现带激电效应的二维音频大地电磁有限元正演基础上,模拟了激电效应各参数对二维正演响应的影响大小及规律,同时对二连盆地砂岩型铀矿的地电模型进行了数值模拟研究。结果表明:①基于Cole-Cole模型实现的带激电效应二维AMT正演,随着极化率、频率相关系数及时间常数取值的增加,主要降低二维正演视电阻率异常响应值,增大阻抗相位异常响应值,这对探测低阻目标体有利,探测高阻目标体影响较大;②激电效应中的零频电阻率和极化率对二维正演响应影响较大,频率相关系数与时间常数对正演的影响大小主要取决于极化率,当极化率较大时,二者对正演响应同样具有较大的影响;③在砂岩型铀矿中,当砂体中存在浸染状及含硫化物的岩性时,较大的激电效应会对频域电磁测深法探测目标砂体产生较大影响,因此在探测前需进行正演建模,了解激电效应的影响大小。

海洋重力仪的性能直接决定测量数据的质量,而海洋重力仪稳定性则是反映仪器性能的关键性指标。本文结合DGS-AT1M型海洋重力仪静态试验,分析了静态试验过程中影响观测结果的主要因素,研讨了海洋重力仪静态试验稳定性评估方法及流程,对该型海洋重力仪稳定性进行了分析与评估。首先,计算了理论固体潮重力值变化,改正了固体潮对静态观测结果的影响;然后,对单日观测数据以及整体数据进行分析;最后,根据稳定性评估流程,利用固体潮改正后的剩余观测值计算了仪器的零漂率、月漂以及准确度。计算表明,该型重力仪试验月漂值为-1.020 mGal,零漂线性良好且漂移率为-0.034 mGal/day,设备的测量准确度为0.085 mGal,符合重力测量的规范要求,可用于高精度海洋重力测量。

火山岩岩性的准确识别是火山岩油气藏高效勘探开发的重要基础工作。火山岩储层岩性种类多、纵向多期叠置、横向相变快,致使交会图版法对火山岩储层岩性的识别准确率较低。本文在利用网格搜索和正交试验法确定模型最优参数组合基础上,量化评价了常规测井曲线对火山岩岩性的检测能力,将自然伽马、补偿中子、声波时差和地层电阻率作为岩性指示因子,采用随机森林方法建立了准噶尔盆地滴西井区石炭系火山岩岩性的智能识别模型。通过识别研究区5口取心井累计870 m钻井取心段的岩性,识别结果与岩石薄片鉴定结果的符合率达到76.67%,与钻井取心描述结果的符合率高达85.98%,取得了良好的识别效果,为该地区火山岩油气藏的精细评价奠定了基础。

在我国滨海城市地下工程建设中,精准定位断层、孤石及其他不良地质体是亟待解决的技术问题之一。基于滨海城市地质特点,针对高密度电阻率法开展了三维数值模拟研究,获得了覆盖层电性和厚度对高密度电阻率探测的影响结果,以及探测目标体大小和埋深发生变化时的直流电场特征。研究结果表明:覆盖层与探测目标的电阻率的差异大小是决定覆盖层影响的主要因素,对于低阻断层破碎带,覆盖层电阻率越高,破碎带的响应越突出。在中高阻覆盖条件下,孤石埋深越浅越容易获得揭露,尺寸越大其高阻特征越突出。在青岛市地铁5号线勘查中,高密度电阻率法在断裂破碎带和孤石探测中显示出关键作用,验证了方法的应用效果。研究成果可为滨海城市工程勘查方法选择和工作参数确定提供依据。

塔里木盆地碳酸盐岩断控缝洞型油气藏埋藏深度大、构造复杂,且断裂高度发育,断裂是研究区域内成藏主控因素及可能的油气运移通道,对其空间展布位置及发育强弱的预测至关重要。断裂检测属性众多,不同断裂检测属性由于计算方法不同表征的断裂尺度及特征存在一定的差异性,且常规属性检测忽视了测井信息的利用与约束,为了获取更加全面、准确的断裂预测结果,本文优选多类断裂检测属性,并结合测井数据作为先验信息,利用前馈神经网络算法进行属性融合。首先优选AFE、likelihood、倾角等多类具有不同特征的断裂属性,结合测井放空漏失数据、成像测井信息及地震同相轴错段情况作为断裂发育类型判别条件建立了断裂特征识别样本库;在样本库基础上进行深度前馈神经网络训练,对比测试了不同隐含层深度条件下的学习效果,获取预测误差最小的神经网络预测模型;最后将神经网络预测模型应用于全工区断裂预测。经对比分析,认为深度学习融合属性预测断裂与测井解释结果更为吻合,且能综合不同尺度特征的断裂信息,有效提升了预测准确度和可靠性。

裂隙产生的各向异性在地层介质中广泛存在,基于各向异性的裂隙参数反演和预测在一定程度上能提高裂隙反演的精度和预测的可靠性。本文通过建立基于VTI介质的反射系数方程,引入模拟退火算法中的Metropolis准则设置跳出概率对粒子群标准算法进行改进,实现对VTI介质中纵、横波速度及各向异性参数等属性的反演;并通过各向异性相关的属性、泊松比和泊松速度的联合,实现对裂隙充填物的预测。通过二层模型和Marmousi2模型对算法的稳定性和抗噪性进行测试,论证了方法的可行性;并进一步将方法应用于煤矿实际资料,对裂隙含水性进行预测,论证了方法的有效性。

地震资料中的随机噪声会影响地震数据的质量,从而影响后续处理与解释的准确性。传统去噪方法受先验条件的约束,效率低下,神经网络具有强大的特征提取能力,能够弥补这些缺点。然而,由于传统神经网络卷积核的局限性,可能会导致全局信息丢失。为了克服这个缺点,本文在卷积神经网络(CNN)的基础上,添加了可伸缩型注意力机制。该机制在网络中同时呈现密集和稀疏两种类型的自注意力模块,这两种注意力模块交替使用可以显著增强神经网络的表现能力,扩大接受场。通过卷积层和注意力模块提取地震数据浅层特征和深层特征,结合CNN的局部建模能力和Transformer的全局建模能力,有利于提升网络的全局交互作用,增强其去除噪声和处理细节的能力。最后,合成和实际地震数据实验结果均表明,该方法相较于Unet和DnCNN,具有更好的噪声压制与保留地震数据有效信息的能力,可以大幅提高信噪比,为地震数据的处理和解释提供帮助。

基于“数据驱动和模型驱动”相结合的思想,通过模型反演结果扩展标签训练集,并在深度学习算法中加入模型反演目标函数,对损失函数进行重构,提出了一种模型反演和深度学习反演联合的地震波阻抗优化反演。采用RNN网络结构实现了一种“伪标签”下的半监督深度学习网络反演,并用网络反演结果作为初始模型参与模型反演,最终优化反演由网络反演和模型反演不断迭代优化完成。通过合成Marmousi模型和实际资料,验证了所提出的方法具有较高的反演精度和实用性。

逆时偏移技术能够精准模拟地震波在地下介质中的传播过程并对地下构造成像,但在弱照明区域,地震波会发生反射、折射、散射等现象,导致逆时偏移成像结果中部分区域信噪比降低。染色算法通过将波动方程推广到复数域,实现针对已知地质体的追踪和成像。在染色算法中,需要输入常规的实部速度场和一个虚部速度场。常规染色算法需要已知真实的地下结构,这不符合实际情况,本文提出区域染色,促进染色算法的实用化发展。本文聚焦盐下成像,提出面向盐下构造的基于染色算法的逆时偏移成像方法。通过盐丘模型证明该方法可以显著提高自选目标区域的成像信噪比与分辨率。

可控源音频大地电磁(CSAMT)和微动探测在城市强干扰条件下均有较好的应用前景,但单一的地球物理反演具有多解性。为了实现不同地球物理方法优势的互补,同时解决单点反演横向不连续性的问题,本文开展了CSAMT和微动探测数据的拟二维联合反演研究。作者将横向约束矩阵引入联合反演的目标函数中,同时采用有限内存拟牛顿反演算法(LBFGS),实现了两种方法的联合反演。通过理论模型合成数据反演算例,验证了联合反演的可靠性和有效性。结果表明,联合反演相比单一数据反演能有效地提高反演结果的准确度,其电阻率模型和横波速度结构更加趋于一致,同时,横向约束能有效地降低相邻测点物性参数的不连续性。通过加入横向约束的拟二维联合反演以单点反演的效率,获得了更合理的物性参数和地下结构的剖面结果,提高了反演的可靠性。

土壤有机质(SOM)时空变化对评估区域土壤质量和土壤固碳潜力具有重要意义。基于1980年黑龙江省第二次土壤普查和2020年黑龙江省土地质量地球化学调查两期土壤数据,运用GIS空间分析方法,对黑龙江省两大平原(松嫩平原和三江平原)近40年表层(0~20 cm)SOM含量时空变化特征进行分析,总结了不同土壤类型、各市县SOM流失分布规律。结果表明:近40年来两大平原表层SOM含量平均值下降5.68×10^-3,总体呈下降的趋势,SOM下降的地区主要分布在松嫩平原齐齐哈尔、大庆、绥化西部和三江平原鹤岗、佳木斯西部等地区,以嫩江流域沿岸齐齐哈尔—肇源一带下降幅度最大;沼泽土SOM流失率最高,为-44.68%,草甸土SOM流失贡献率为44.14%,是两大平原SOM流失贡献最多的土壤类型,望奎县、肇源县和大庆市SOM流失面积占比超过72.11%。本研究明晰了40年尺度下两大平原SOM时空变化特征,为区域黑土退化防治重点提供了理论依据。

基于江苏省里下河平原区所积累的有关生态地球化学调查数据,通过元素分布对比、相关分析、R型聚类分析、主成分分析等,系统探讨了该区富硒土壤的元素地球化学特征和成因机制,为合理开发利用第四纪沉积类型的富硒土地资源等提供了依据或线索。研究结果显示:里下河富硒土壤为典型的第四纪沉积成因,富有机质、偏还原的封闭的潟湖相沉积环境是形成局地富硒土壤的基础;富硒土壤特征元素组合为Se-OM-N-K-Fe-Co,主要位于地表30 cm以上深度,Se含量多为(0.3~0.4)×10^-6,分布均匀;土壤中大多数元素之间有显著正相关性,Se-OM、Se-CEC的相关系数r分别为0.74、0.66,Se和pH之间有较显著负相关性,相关系数为-0.35;富硒土壤形成要经历成土母质初始富集、成土期间再富集和成土后表生富集3个富Se阶段,以及非潟湖相沉积物(如海相沉积等)的干扰,有机质吸附、胶体吸附和生物地球化学作用是导致土壤Se富集的主要原因;富硒土壤中还伴有Cu、Pb、Zn、Ni、Co、V等相对富集,但相关重金属未超标。

水土流失影响着土壤中元素的分布与分配,土壤中硒、锌等微量有益元素在水土流失区的分布、分配规律及其生物有效性是衡量水土流失生态效应的重要因素。针对水土流失区硒、锌的地球化学特征及生物有效性,以福建省长汀县水土流失区为例开展了土壤及农作物地球化学调查,获取了水土流失区土壤及农作物Se、Zn的关键地球化学参数。结果发现:水土流失区土壤Se含量中位值为0.43×10^-6,Zn含量中位值为46×10^-6;Se富集于变质岩发育的土壤中,Zn富集于变质岩和花岗岩发育的土壤中;土壤Se、Zn在竹林地中含量相对其他土地利用类型更高;随着水土流失程度的增加,土壤Se含量呈递减趋势;Se、Zn的生物富集系数与土壤w(Si)/w(Al)值呈显著正相关,与土壤Se、Zn以及有机质等指标含量呈显著负相关。结果表明:长汀县水土流失区土壤Se、Zn的分布、分配主要受变质岩和花岗岩的控制;水土流失过程存在显著的土壤Se流失;土壤Se、Zn生物有效性受黏土矿物及有机质吸附的影响而呈现降低,水土流失区土壤中非活性态的Se、Zn可能存在较大比例。

为了研究湘西州凤凰县土壤—农作物系统中重金属元素迁移富集特征,依托土地质量地球化学调查项目,系统采集了当地主要的120组农作物及根系土样品(50件猕猴桃,36件水稻,34件玉米),农作物样品测试As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb和Zn共7项指标,根系土样品测试pH值、Mn、Se、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn和理化性质等共18项指标,分析研究区内土壤和农作物籽实重金属含量特征,采用多元线性回归、相关性分析等方法,开展Cd在土壤—农作物系统中迁移富集特征的研究。结果表明,研究区土壤以弱酸性为主,土壤中Cd含量高于湖南省背景值,Cr、Ni和Cu高值区主要分布于西南和东南部,Cd与pH呈西高东低的分布趋势。农作物籽实中重金属元素富集系数最高的元素为Cd、Zn和Cu,研究区土壤—农作物中Cd的迁移主要受土壤pH与质地影响,pH值越高,质地越细,Cd迁移能力越弱,此外其迁移能力一定程度上还受土壤中Mn、CaO和总碳含量影响。区域内猕猴桃重金属富集系数较低,适宜推广生产。

湖泊沉积物环境容量是评价湖泊系统环境承载力的重要指标, 可有效反映湖泊系统的稳定性和可持续发展能力。以黄河流域下游东平湖为研究对象, 对表层沉积物中的As、Cd、Cr、Co、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Tl和Zn共11种重金属元素进行采样和测定, 采用统计分析和GIS技术对重金属含量及环境承载力空间分布进行讨论, 并对重金属百年尺度环境容量变化趋势进行预测。结果表明:①研究区沉积物中As最大值超过土壤污染风险筛选值(允许限值), 其余元素均低于允许限值。②重金属单项环境容量指数(P_i)均值排序为:Hg > Pb > Cr > Ni > Zn > Cd > Cu > Co > Mn > Tl > As, 其中As存在过载水平和警戒水平点位, Mn和Tl存在警戒水平点位; 经计算, 研究区综合容量指数(PI)介于中容量至高容量水平, 而以“单项环境容量指数劣等水平”衡量的综合容量等级显示, 研究区中容量至过载水平均有分布。③重金属静态年容量限值和动态年容量排序分别为:Mn > Zn > Cr > Ni > Cu > Pb > As > Co > Tl > Cd > Hg和Mn > Zn > Cr > Ni > Pb > Cu > Co > As > Hg > Cd > Tl; 静态年容量限值和动态年容量分别在5~40年和5~15年年限内呈现由陡倾转缓的降低趋势, 之后趋于平缓稳定; 不同年限平均动态年容量均大于静态年容量限值, 表现出对环境的容纳承载能力较好。本研究揭示了东平湖环境容量现状及未来变化趋势, 可为湖泊环境质量评价和生态保护修复提供科学依据。

为研究烟台市某化工集聚区浅层地下水化学特征,在集聚区及周边采集12组地下水、1组地表水样品进行测试,综合运用数理统计、Piper三线图、相关性分析、地下水Gibbs图、离子比值法和主成分分析法进行地下水化学特征分析,并探讨此化工集聚区生产活动对地下水环境的影响。结果表明:研究区浅层地下水呈中性—弱碱性,水化学类型主要为SO₄—Ca·Na型,其次为SO₄·HCO₃—Ca·Mg型、HCO₃·SO₄—Ca·Na型、SO₄·HCO₃·Cl—Ca·Na型、SO₄·Cl—Ca型、SO₄·HCO₃—Ca、SO₄—Na型;浅层地下水化学成分主要来源于蒸发岩和硅酸盐溶解的共同作用;化工企业对地下水污染影响显著,越靠近污染源,离子浓度越高,对地下水污染程度越严重。沿地下水流向,上游污染物质易在下游迁移汇集,加重下游地下水污染。