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微生物介导的地下水生物地球化学过程数值模拟研究进展
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作者 戴恒 吴慧娴 +3 位作者 任婉立 张翼宇 文章 袁松虎 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期14-27,共14页
地下水污染是全球性的环境问题,严重威胁人类健康和生态环境。作为地下水生态系统的重要组成部分,微生物通过其代谢反应参与多种生物地球化学过程,控制着污染物的转化与迁移。数值模拟是定量描述和预测地下水污染物迁移转化行为的重要手... 地下水污染是全球性的环境问题,严重威胁人类健康和生态环境。作为地下水生态系统的重要组成部分,微生物通过其代谢反应参与多种生物地球化学过程,控制着污染物的转化与迁移。数值模拟是定量描述和预测地下水污染物迁移转化行为的重要手段,而理解和掌握微生物代谢过程的建模方法将有助于进一步提升对地下水中污染物运移行为的模拟和预测精度。鉴于此,文章按照发展时间与应用尺度,系统总结了微生物代谢活动模拟方法的发展进程,重点探讨了新一代基因测序技术的进步对数值模拟研究的推动作用;同时,详细介绍了如何构建微生物代谢模型,以定量描述其参与的生物地球化学过程,并汇总了常用的微生物信息数据库和模拟软件;最后指出,当前微生物代谢模型的应用仍面临诸多挑战,包括模型验证困难、参数适用性不足、数据获取难度大以及计算需求高等问题。未来研究需进一步深入探索微生物代谢机制,优化建模方法,完善适用于不同需求的参数和经验方程,以提升模型的准确性和适用性;同时,还需着力解决模型构建中微生物相关数据的处理、计算精度与效率的问题。 展开更多
关键词 地下水污染 数值模拟 微生物代谢模型 生物地球化学过程 数据-模型整合
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中国中央造山系洋板块地层分布与演化
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作者 张克信 骆满生 +9 位作者 寇晓虎 何卫红 徐亚东 宋博文 王丽君 王嘉轩 王盛栋 陈奋宁 陈锐明 李承东 《地学前缘》 北大核心 2025年第6期131-155,共25页
中国中央造山系从西向东横亘在中国中部,从北向南、从西向东由祁连、阿尔金、柴北缘、西昆仑、东昆仑和秦岭(含桐柏—大别、苏鲁)6个造山带组成。大地构造位于特提斯构造域北部,经历了罗迪尼亚超大陆裂解以来的原特提斯和古特提斯多岛... 中国中央造山系从西向东横亘在中国中部,从北向南、从西向东由祁连、阿尔金、柴北缘、西昆仑、东昆仑和秦岭(含桐柏—大别、苏鲁)6个造山带组成。大地构造位于特提斯构造域北部,经历了罗迪尼亚超大陆裂解以来的原特提斯和古特提斯多岛洋演化历程。本文系统梳理整合了中央造山系各时代约185个出露点的蛇绿混杂岩等洋壳残迹的物质组成、393个蛇绿岩等洋壳残块的测年数据,依据构造环境和时代分布,区划出7个OPS构造地层区和15个分区。阐述了各区和分区的OPS的岩石组合与时空分布特征。在系统收集同位素测年和OPS年代序列划分对比的基础上,构建了中央造山系首个显生宙OPS地层格架和时空演化模式,并对中央造山系特提斯演化历程进行了讨论。 展开更多
关键词 OPS 时空分布 显生宙 特提斯演化 中央造山系 大地构造
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葛洲坝库区裂隙河岸地表水地下水交互特征
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作者 文章 李一鸣 +3 位作者 郭绪磊 万坦 罗清树 周宏 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝... 地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝库区南岸典型裂隙河岸带为靶区,通过钻孔监测网络解析地下水对长江水位波动的响应模式,并构建三维基岩裂隙溶蚀宽大裂隙耦合数值模型,定量刻画双层裂隙含水系统的水量交换过程。主要结论如下:(1)研究区地下水赋存体系为双层裂隙含水层系统复合3条宽大裂隙密集带。地下水动态受长江水位的调控较为明显;(2)深层含水层排泄量大于浅层含水层;(3)宽大裂隙是地下水赋存迁移以及与长江进行水量交换的主要通道,其排泄量比基岩裂隙含水层高3个量级;(4)宽大裂隙是浅、深层裂隙含水层之间水量交换的主要通道。本研究定量刻画了裂隙河岸带双层裂隙岩溶耦合系统的交互通量与通道效应,为基岩区河岸带水资源精细管理和长江大保护提供了可直接落地的科学依据与技术范式。 展开更多
关键词 葛洲坝库区 地表水地下水交互 裂隙河岸带 数值模拟
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沉积物中PAHs不可萃取组分及其对源解析的影响 被引量:2
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作者 韩尔瑄 李小水 +4 位作者 秦世斌 刘威杰 李欢 叶子杨 祁士华 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3916-3924,共9页
以洞庭湖表层沉积物为研究对象,通过硅烷化与酸化组合法分析了样品中多环芳烃(PAHs)的不可萃取组分浓度,探究其对PAHs污染及来源解析研究的影响.结果表明,PAHs不可萃取组分的引入显著改变了样品中PAHs的浓度和组成特征,使3环PAHs的占比... 以洞庭湖表层沉积物为研究对象,通过硅烷化与酸化组合法分析了样品中多环芳烃(PAHs)的不可萃取组分浓度,探究其对PAHs污染及来源解析研究的影响.结果表明,PAHs不可萃取组分的引入显著改变了样品中PAHs的浓度和组成特征,使3环PAHs的占比由可萃取组分中的(19.78%±8.80%)升高到总浓度中的(32.97%±11.16%).PAHs不可萃取组分占比与有机碳和粒度未呈现显著强相关性,更多是受目标物总浓度和污染来源的影响.来源解析表明,考虑不可萃取组分后,主要污染来源由交通排放源(46.91%)转变为生物质和煤炭燃烧源(40.70%).不可萃取组分对PAHs来源解析具有重要作用. 展开更多
关键词 沉积物 多环芳烃 不可萃取组分 污染特征 来源解析
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我国页岩油开发中的无机矿物结垢问题及国内外研究进展
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作者 陈伟 李楷 +3 位作者 苑慧莹 杨乐 冯珂婷 戴兆毅 《油田化学》 北大核心 2025年第3期560-570,共11页
无机矿物结垢是油气开发过程中广泛存在的油田化学问题之一,极大影响着油气的开发、生产和输运效率。近年来,页岩油气在我国能源版图中占据越来越重要的地位,但是页岩油气储层极低的孔隙度导致无机矿物结垢带来了更加严重的问题。由于... 无机矿物结垢是油气开发过程中广泛存在的油田化学问题之一,极大影响着油气的开发、生产和输运效率。近年来,页岩油气在我国能源版图中占据越来越重要的地位,但是页岩油气储层极低的孔隙度导致无机矿物结垢带来了更加严重的问题。由于我国主要以陆相页岩油为主,成藏机理、热演化程度、成岩作用强弱、矿物组成等关键因素相比于北美的海相页岩油来说有着很大的不同,催生出了不同的压裂技术和压裂液配方,进而导致结垢形成机理与北美存在着很大的差异,对结垢防治也造成了很大挑战。为了支撑我国页岩油气开发过程中的结垢防控,文章从我国页岩油藏的特点出发,梳理总结了我国不同页岩油藏禀赋催生出的不同开发技术所导致的结垢机理的区别及其典型特征,同时从结垢成因、风险预测、结垢和阻垢机理与动力学等方面系统归纳总结了国内外研究进展,最后结合我国的研究现状和实际工程需求,提出了未来结垢研究在理论基础研究、行业规范和标准开发以及工程应用等方面的亟待解决的难题,以期为从油田化学角度深入开展结垢机理研究和防治防控技术开发提供参考和指引。 展开更多
关键词 油田化学 无机结垢 页岩油气 阻垢剂 结晶 综述
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基于矿物元素指纹图谱技术的武夷岩茶产地溯源研究
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作者 黄锐敏 李星 +2 位作者 何肖云 郑云云 杨欢 《福建农业科技》 2025年第6期17-25,共9页
武夷岩茶由于外形、工艺的一致性,无法通过外观特征来识别其产地,茶叶中元素组成因产地环境不同而有所差异,形成茶叶产地特有的元素指纹。通过测定武夷岩茶不同产区的多种元素含量,借助化学计量统计方法建立产地判别模型,为武夷岩茶的... 武夷岩茶由于外形、工艺的一致性,无法通过外观特征来识别其产地,茶叶中元素组成因产地环境不同而有所差异,形成茶叶产地特有的元素指纹。通过测定武夷岩茶不同产区的多种元素含量,借助化学计量统计方法建立产地判别模型,为武夷岩茶的产地判别提供技术参考。从武夷岩茶3个主要产区采集茶青样品共55件,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定矿物元素含量,对数据进行主成分分析,同时采用正交偏最小二乘法判别(OPLS-DA)和Fisher线性判别(FLDA)2种判别方法对武夷岩茶进行产区判别。结果表明:武夷岩茶3个主产区茶叶样品中元素表现出不同的特征,对样品中元素的含量进行巴特利特球形检验,得出取样适切性量数(KaiserMeyer-Olkin,KMO)值为0.650,KMO>0.5说明分组聚类效果较好。通过主成分分析,成功提取了5个主成分,其特征值均超过1,且累计方差贡献率为71.560%。正交偏最小二乘法判别模型累积解释能力参数R^(2)X=0.652,R^(2)Y=0.752,预测能力参数Q^(2)为0.590,均大于0.5。Fisher线性判别模型对模型构建样本回代验证的正确判别率和交叉验证率均在90.9%以上。2种模型均能实现对3种不同产区采集的茶青样品进行准确判别。研究认为通过3个不同产区采集的武夷岩茶样品中矿物元素指纹分析结合化学计量统计方法,可以有效地进行产地判别,为武夷岩茶原产地保护提供了鉴别理论基础。 展开更多
关键词 武夷岩茶 产地溯源 元素指纹
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