华南下寒武统地层的Mo同位素组成特征及其古海洋环境意义

Mo同位素是近10年来发展起来的新的非传统稳定同位素之一, 由于其特殊的同位素分馏机制, 使之成为研究古海洋和大气环境的良好指标. 通过对中国南方典型下寒武统剖面的Mo同位素组成的测定, 推断寒武纪早期海水的δ⁹⁷/⁹⁵Mo值应大于1.4‰, 并且较为稳定, 而剖面上Mo同位素组成的变异与沉积环境的氧化还原变化有关. 结合已有的数据, 整个地史时期海水的Mo同位素演化模型被构建, 其同位素组成变化基本与大气氧的演化一致.     

青藏高原南部羊卓雍错流域稳定同位素水文循环研究

稳定同位素被广泛应用于湖相沉积中古气候重建以及区域水文循环研究. 通过分析青藏高原南部羊卓雍错流域2年的降水、河水和湖水样品测得的氧稳定同位素结果, 分析了其时空变化特征, 并通过建立该流域湖水稳定同位素循环模型, 模拟了不同环境因子对湖水中氧稳定同位素平衡过程的影响. 研究结果表明, 该流域中降水、河水和湖水δ¹⁸O具有显著的季节和年际差别, 同时, 表现出明显的“季风循环”. 季风期, 降水、河水和湖水δ¹⁸O值较低; 非季风期, 降水和湖水δ¹⁸O值较高, 河水δ¹⁸O值在春季较高. 由于蒸发分馏作用, 流域内湖水δ¹⁸O比降水δ¹⁸O和河水δ¹⁸O高约10‰. 模拟结果表明, 湖水蒸发过程对于相对湿度的变化非常敏感, 在湖面相对湿度为51%时, 湖水δ¹⁸O经过30.5年达到目前的-4.7‰水平. 湖水表层水温和补给水δ¹⁸O变化对湖水δ¹⁸O平衡影响较小.     

2 ka来苏干湖沉积碳酸盐稳定同位素记录的气候变化

选择位于柴达木盆地北缘的苏干湖作为研究对象. 利用²¹⁰Pb, AMS ¹⁴C以及常规¹⁴C等测年手段, 建立了苏干湖沉积岩芯2 ka以来的时间序列. 对湖泊沉积细颗粒中的碳酸盐进行碳、氧同位素分析. 结合流域地表水δ¹⁸O值的变化以及气温观测资料, 认为碳酸盐δ¹⁸O值指示了流域有效湿度的变化; δ¹³C值的变化与湖泊年内冰封湖面时期的长短有关, 间接指示了区域冬半年气温的变化. 在此基础上, 建立了2 ka来苏干湖地区气候变化序列, 其气候变化过程经历了5个阶段: 0~190 AD, 暖干; 190~580 AD, 冷干; 580~1200 AD(MWP), 暖干; 1200~1880 AD(LIA), 冷湿; 1880~1950 AD期间为冷干气候, 20世纪50年代以来, 气候变暖. 碳同位素反映的2 ka以来冬半年气温的变化与历史文献记录以及其他地质记录有很好的一致性, 表明苏干湖同位素记录的2 ka来气候变化具有普遍意义.     

利用CLM模拟陆面过程中稳定水同位素季节变化

将稳定同位素作为诊断工具引入CLM(Community Land Model), 并对巴西马瑙斯站在平衡年的不同水体中稳定同位素的季节变化进行了模拟和分析, 旨在通过对陆面过程中稳定水同位素的模拟试验, 了解陆面过程中稳定水同位素的循环过程, 以补充观测资料之缺乏, 并最终利用稳定同位素的变化特性进行水文气象过程的预测. 模拟的结果表明, 降水、水汽和地表径流中的δ¹⁸O均存在显著的季节性变化, 并与相应的水量存在反比关系. 与IAEA/WMO监测数据相比, CLM的模拟基本上揭示了降水中δ¹⁸O的实际分布特征. 另外, 模拟的月降水量与月δ¹⁸O之间的降水量效应以及大气水线(MWL)均接近实际状况. 这在一定程度上说明, 引入稳定同位素效应的CLM的模拟是合理的. 但也看到, 模拟的降水中δ¹⁸O的季节差异明显小于实际值, 降水中δ¹⁸O的季节变化展示了赤道地区理想的双峰型特点, 但实际的分布却是单峰型. 这些差异的产生可能与CLM本身的模拟能力有关, 也可能与强迫资料的准确性有关.     

天然湿地演替带氮循环研究进展

氮(N)是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮.天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和N转化器.演替带中N衰减主要是通过反硝化、厌氧氨氧化和湿地植被吸收等方式进行.本研究综合分析了影响湿地N循环的内部因素和人为因素,其中N来源主要受农业活动和化石燃料燃烧等人工因素的影响,而N衰减主要受氧浓度、可利用的碳和磷、酸碱度和氧化还原电位变化以及微生物活动等内部因素影响.在此基础上提出了湿地演替带中N循环未来的研究方向,为湿地N污染治理和湿地管理决策者提供科学依据.     

盐湖卤水蒸发过程中的稳定氯同位素分馏

在28±2℃下进行了察尔汗盐湖卤水的蒸发实验,实验设计为2组,分别为阶段固液相全分离蒸发和固相连续沉积蒸发.在蒸发过程中采集了79件固液样品,并利用基于检测Cs2Cl+的高精度正热电离质谱法进行氯同位素组成测定.根据盐类沉积中Na+,K+,Mg2+的含量变化,整个蒸发过程可分为石盐、光卤石和水氯镁石3个析盐阶段,各析盐阶段固液相间的氯同位素分馏表现出如下特征:在整个析盐过程中均表现为正分馏特征,即37Cl在析出相中富集,引起固液相37Cl的逐渐降低;石盐具有最高的氯同位素分馏系数(h),光卤石(c)次之,水氯镁石(b)最低;实验中曾发现,析出相转变的瞬期,有异常的反分馏现象出现,即35Cl在析出相中富集,但是卤水和固相37Cl值均未出现Eggenkamp等人推算的在光卤石及六水镁石阶段升高的趋势.实验结果表明残余卤水是35Cl的"汇".实验结果与天然钻孔样品观察到的现象一致,这些结果启示37Cl值是一个反映卤水演化阶段的良好指标,对于钾盐勘探工作具有重要意义.     

微囊藻毒素产生过程中氮素作用的同位素示踪研究

水华毒藻和藻毒素污染是目前水体富营养化治理与控制中的重要水质问题. 为了探索氮素对藻毒素产生过程的影响, 利用¹⁵N同位素示踪技术研究了无机氮在微囊藻毒素(Microcystins, MCs)生物合成过程中的作用. 纯种铜绿微囊藻室内同位素示踪培养实验和MCs分析结果发现, ¹⁵NO^-₃标记组可有1~3个¹⁵N原子引入LR型微囊藻毒素分子(Microcystin-LR, MCLR), 其中引入2个15N的概率最大; 15NH4+标记组可有2~4个¹⁵N原子引入MCLR分子, 引入3个¹⁵N的概率最大; 且来自NH4+态氮的15N比来自NO₃^-态氮的15N在MCLR分子中有更多的结合位点. 这说明, NH₄⁺态氮和NO₃^-态氮对MCLR的生物合成都具有重要的、直接的贡献, 但NH₄⁺态氮的存在更有利于微囊藻产生MCLR. 因此, 在富营养化水体藻毒素污染预防和富营养化控制中, 不能单独强调磷素的突出作用, 氮素控制特别是氨氮控制应引起足够重视.     

青藏高原大气水汽稳定同位素三维观测体系

青藏高原是南北极之外冰雪储量最大的地区,也是亚洲10条大江大河的发源地,其水循环变化会影响全球近五分之一人口的生存和发展.水汽传输是青藏高原水循环的关键过程.大气水汽稳定同位素是研究水汽传输过程和机制的新指标.本文回顾了大气水汽稳定同位素垂直剖面观测研究的发展历程和青藏高原大气水汽稳定同位素研究现状,重点介绍了自第二次青藏高原综合科学考察研究启动以来,本研究团队建成的全球最大的同类地表水汽稳定同位素观测网,及结合浮空艇技术,开展的国际前沿大气水汽稳定同位素三维传输过程观测研究新进展.今后,我们将通过多学科交叉,继续拓展高精度三维(地-空)水汽稳定同位素多尺度连续观测,并结合地球系统模型,从而全面、准确地认知全球变暖背景下的青藏高原水汽传输过程和水循环变化机制,以服务于青藏高原和周边地区的水安全战略和水资源管理.     

南极冰盖雪冰氢、氧稳定同位素气候学：现状与展望

南极雪冰稳定同位素作为良好的气候代用指标为过去全球变化研究做出了巨大贡献. 本文系统总结了南极冰盖雪冰δD、δ¹⁸O、过量氘和过量¹⁷O空间分布规律及影响因素, 着重阐述了雪冰稳定同位素代用指标重建过去气候变化的可靠性与适用性. 在此基础上, 综述了南极深冰芯稳定同位素气候记录研究取得的最新进展, 并结合现有南极雪冰同位素研究中存在的问题对下一步的研究进行了展望.     

古代彩绘文物胶结材料免疫分析技术

 胶结材料是彩绘类文物(如各种壁画、建筑彩绘、陶质彩绘等)颜料层的重要组成部分。古人常用天然生物材料,如蛋清、皮胶、骨胶、桃胶等作为彩绘颜料的调和剂。检测文物胶结材料的成分不仅是研究文物工艺史的需要,对于这些濒危文物的加固保护也具有十分重要的意义。但是,由于胶结材料含量很少,杂质多、易老化、流失快,加之分析检测技术的局限性,使得彩绘类文物胶结材料的检测成为当今文物分析领域中比较困难的课题。在现代分子生物学基础上建立起来的 免疫分析技术,利用抗体和抗原之间的特异反应,可以高度灵敏地鉴定出目标生物源分子。目前,国内外在采用免疫分析技术鉴别文物成分方面已经取得了许多研究成果,特别是以酶联免疫技术(ELISA)和免疫荧光显微镜技术(IFM)为代表的免疫分析技术在鉴别文物生物源胶结材料方面具有明显的优势。综述了国内外的相关研究进展以及本实验室的有关研究工作,同时提出,现有免疫分析技术以及在其基础上发展起来的高灵敏图像示踪的化学发光免疫技术(CLIA)等在文物微量成分检测和空间分布确定等方面还具有很大的发展潜力。     

三峡古文化衰退、调适及转型的原因分析

长江三峡地区的古文化经历了大溪文化高潮后,于5 000 BP(BP为距今年代)前后开始衰退(东部显著),且在4 000 BP后发生全面衰退,该衰退现象恰好对应区域气候由稳定向不稳定的转型过程。气候转型中,其不稳定性增强,大溪文化期表现突出的原始种植业成分基本从经济构成中退出,渔猎经济成分在这一时期占据了绝对优势,生业经济表现出与自然条件的高度依存关系。总体而言,在６ 000~２ 000 BP,三峡地区生业经济构成存在着由“渔猎-农耕”转型为“渔猎”,继而再转型为“渔猎-盐业”的演变特点,古文化内涵显现出“退中有进”“退中有转”的特征现象。这一方面反映出古文化环境感知和调适能力的提高,另一方面则仍烙有极为鲜明的地方自然环境适应性特征。     

气力输送在炉尾窑改造中的应用

文章从气力输送的基本原理、与其他输送方式相比具有的特点入手,探讨了在炉尾窑改造中二水氯化镁的气力输送的可行性,并以二水氯化镁的输送为例,阐述了气力输送主要参教的确定过程,认为该系统的成功应用将填补气力输送在该种物料输送方式上的空白.     

珠江三角洲古今海蚀地形的高度差异及影响因素

海岸平台之所以能指示海面的高度,是因为海面在岩石海岸上长时间作用的结果.位于现代珠江三角洲平原上的古海蚀平台远高于珠江口内外现代海岸的现代海蚀平台,但普遍认为其高度仍在现代海岸动力范围之内,并且被作为判断全新世地壳升降或海面变化的依据.从海岸地貌学、海岸动力学、岩体力学等几个方面对造成珠江三角洲古今海蚀地形高度差异的各种因素的影响程度进行了研究.理论计算表明:古今珠江三角洲河口湾内平均高潮高度的差异最大不超过0.3m;在广东海岸的波浪条件下,因波浪差异或海岸岩石强度差异造成的海蚀平台之间的高度差异均不足0.3m.但野外实测数据显示,珠江三角洲古今海蚀平台高度差异在1m以上,因此上述因素不是形成古今海蚀地形高度差异的主要原因.而多年潮汐统计数据则显示,广东各地海岸高于3m(珠江基面)的风暴潮至少要50年才有1次,几十年一遇的特大高潮和出现频率极低的特大波浪没有足够的时间塑造相应的高海蚀平台和海蚀穴.因此,珠江三角洲古海蚀遗迹的高度已超出现代海面的动力作用范围,更不是风暴潮波浪作用的结果,只能是构造抬升或海平面下降的结果,但如何准确地鉴别构造的作用,还原海面下降幅度,则需要更进一步的研究.     

珠江三角洲古今海蚀地形的高度差异及影响因素

海岸平台之所以能指示海面的高度, 是因为海面在岩石海岸上长时间作用的结果. 位于现代珠江三角洲平原上的古海蚀平台远高于珠江口内外现代海岸的现代海蚀平台, 但普遍认为其高度仍在现代海岸动力范围之内, 并且被作为判断全新世地壳升降或海面变化的依据. 从海岸地貌学、海岸动力学、岩体力学等几个方面对造成珠江三角洲古今海蚀地形高度差异的各种因素的影响程度进行了研究. 理论计算表明: 古今珠江三角洲河口湾内平均高潮高度的差异最大不超过0.3 m; 在广东海岸的波浪条件下, 因波浪差异或海岸岩石强度差异造成的海蚀平台之间的高度差异均不足0.3 m. 但野外实测数据显示, 珠江三角洲古今海蚀平台高度差异在1 m以上, 因此上述因素不是形成古今海蚀地形高度差异的主要原因. 而多年潮汐统计数据则显示,广东各地海岸高于3 m(珠江基面)的风暴潮至少要50 年才有1 次, 几十年一遇的特大高潮和出现频率极低的特大波浪没有足够的时间塑造相应的高海蚀平台和海蚀穴. 因此, 珠江三角洲古海蚀遗迹的高度已超出现代海面的动力作用范围, 更不是风暴潮波浪作用的结果, 只能是构造抬升或海平面下降的结果, 但如何准确地鉴别构造的作用, 还原海面下降幅度, 则需要更进一步的研究.     

利用古代DNA信息研究黄河流域家猪的起源驯化

猪的起源驯化一直是人们关注的科学问题.古DNA技术可为家猪起源驯化研究提供更为直接的科学证据.已有研究表明,中国家猪在黄河中下游流域曾发生过独立的驯化过程,但黄河上游的古代猪样品研究尚属空白.本研究选取黄河流域的3个遗址出土的14个古代猪样本为实验材料,通过DNA提取、PCR扩增和DNA测序,结合现代不同品种家猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,系统分析了我国家猪的起源驯化关系.实验共获得5个古代猪样本mtDNAD-loop 179bp的DNA序列,包括2个湖北青龙泉遗址样本和3个青海喇家遗址样本.序列比对分析发现,湖北青龙泉遗址与青海喇家遗址的样本分别共享1种单倍型.结合现代不同品种猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,发现湖北青龙泉遗址样本与山西贾湖遗址的部分古代样本具有相同的单倍型,青海喇家遗址的样本与山西高红遗址和陶寺遗址的另外部分样本具有相同的单倍型,并且这2个单倍型对应于中国现代猪种的2个主单倍型,说明黄河上游与中下游的猪具有相同的驯化中心.本研究填补了黄河流域上游古代猪DNA研究的空白,为中国家猪的起源驯化研究提供了新的科学佐证.     

关于山区旅游公路改建设计的体会

文章主要从平纵线形、路基路面、排水设施、安全防护、环境保护等几个方面分析了山区旅游公路改建设计的要点.改建设计应合理选用路线标准,客观拟定最优方案,充分利用老路资源以节约占地和投资,保证路基稳定和行车安全.此外,还应注重环保,促进交通建设与环境保护协调发展.     

浅谈水平定向钻在旧晋祠路改造工程中的应用

近年来,在许多市政工程中,非开挖水平定向钻施工具有明显的经济效益和环境效益、安全效益。在城市繁华区和地下、水文地质情况复杂或者临近邻街建筑的情况下,排水管道或者其他管线的施工,需要采取非开挖方式、技术解决问题。本文结合旧晋祠路改造工程实际对水平定向钻施工应用进行具体阐述。     

浅谈水平定向钻在旧晋祠路改造工程中的应用

近年来,在许多市政工程中,非开挖水平定向钻施工具有明显的经济效益和环境效益、安全效益.在城市繁华区和地下、水文地质情况复杂或者临近邻街建筑的情况下,排水管道或者其他管线的施工,需要采取非开挖方式、技术解决问题.本文结合旧晋祠路改造工程实际对水平定向钻施工应用进行具体阐述.     

浅谈东莞市镇区公路的给排水改造

对东莞市镇区公路在市政化设计中,需要进行给排水工程的改造,以满足城镇日益发展的需要.