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内蒙古高原典型草原内陆河流域径流的时序演变特征 被引量:8
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作者 高瑞忠 白勇 +2 位作者 刘廷玺 王喜喜 王威娜 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2018年第3期10-17,共8页
高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用,认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象,基于1959-201... 高原内陆河在我国半干旱地区社会经济发展的区域水资源开发利用过程中起到了重要的支撑作用,认识其演变特征及进行模拟对于流域的可持续发展具有重要的意义。以内蒙古高原典型草原内陆河流域——巴拉格尔河流域为研究对象,基于1959-2015年的水文、气象和社会经济等数据,采用双累积曲线法、累积距平法、改进的M-K趋势检验法和小波变换法对流域径流序列的变化特征进行了解析,并通过细化降水特征因素影响和以社会经济指标量化人类活动影响,运用统计相关检验法筛选径流时序演变模拟的主要输入要素,以改进的BP神经网络实现了水文年、季尺度下径流的时序演变模拟。结果表明:巴拉格尔河流域径流量在年、季尺度下呈现显著减少趋势;径流变化的突变年份为1998年,在这之前受到气候变化为主的影响,而在这之后为加入人类活动的双重影响;年、枯水季径流序列均存在6a和30a周期,而丰水季径流在分析序列内无明显周期变化;降水指标中的降水量、降水天数和降水次数,气候因素中的蒸发和相对湿度,以及人类活动的所有指标是与径流显著相关的影响因素;在无法实现分布式水文模拟时,改进的BP神经网络可以较好地模拟该流域径流的时序演变过程。 展开更多
关键词 时序演变 径流 改进的BP神经网络 小波变换法 高原内陆河
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西北内陆盐湖盆地土壤重金属Cr、Hg、As空间分布特征及潜在生态风险评价 被引量:27
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作者 高瑞忠 张阿龙 +4 位作者 张生 贾德彬 杜丹丹 秦子元 王喜喜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2532-2544,共13页
选取位于西北内陆的吉兰泰盐湖盆地为研究对象,按照表层(0—10 cm)、50 cm层(50—60 cm)和100 cm层(100—110 cm)分层土壤取样,系统采集了120个样品,测定了重金属Cr、Hg和As,以及主要化学成分的含量,以地统计学插值绘图揭示了吉兰泰盐... 选取位于西北内陆的吉兰泰盐湖盆地为研究对象,按照表层(0—10 cm)、50 cm层(50—60 cm)和100 cm层(100—110 cm)分层土壤取样,系统采集了120个样品,测定了重金属Cr、Hg和As,以及主要化学成分的含量,以地统计学插值绘图揭示了吉兰泰盐湖盆地Cr、Hg和As的空间分布特征,以单因子指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价解析了盐湖盆地Cr、Hg和As的污染及生态风险状况,以统计相关检验和主成分分析法进行了盐湖盆地Cr、Hg和As的源分析。结果表明:1)盐湖盆地土壤中Cr、Hg、As总体具有相似的空间分布特征,Cr在西北部的巴音乌拉山、乌兰布和沙漠地区和西南台地地区的含量较高,Hg仅在西南低山台地地区、以及东北局部区域的含量较高,As在盐湖附近、东南贺兰山、巴音乌拉山西北部和乌兰布和沙漠地区含量较高;2)基于内蒙古土壤质量背景值,土壤污染分布次序为As>Hg>Cr,其中Hg和As中度污染以上累计比重达到为45%,而Cr仅有7.5%的轻微污染;研究区无清洁土壤,仅有尚清洁土壤占2.5%,开始受到污染和中度污染以上土壤比重为50%和42.5%;土壤潜在风险次序为Hg>As>Cr,Hg整体处于很强生态风险水平;轻微生态风险占到40%,由中度、强度到极强在20%以内,很强生态风险程度略超20%,大部地区处于轻微生态风险状况;3)基于国家土壤环境质量二级标准值,土壤中Cr、Hg、As无论是单因子污染、综合污染,还是潜在生态风险指数均未出现超标区域,不存在Cr、Hg、As污染或潜在生态风险,但相对内蒙古整个地区来说,盐湖盆地Cr、Hg、As含量较高;4)研究区土壤中Cr主要来源于土壤母质形成过程中的自然来源,Hg和As主要来源于工业排放、交通污染源等人类活动,均受到人类活动和自然环境变化的综合影响。 展开更多
关键词 土壤重金属 空间分布 多元统计 潜在生态风险评价 盐湖盆地
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吉兰泰盐湖盆地地下水Cr^(6+)、As、Hg健康风险评价 被引量:23
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作者 高瑞忠 秦子元 +4 位作者 张生 贾德彬 杜丹丹 张阿龙 王喜喜 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第6期2353-2362,共10页
选取西北干旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,系统采集71个地下水样品,测定重金属Cr^(6+)、As、Hg,以及主要化学成分的含量,以地质统计学插值绘图揭示盐湖盆地地下水中Cr^(6+)、As、Hg的空间分布特征,以单因子指数法、内梅罗指数法和US EP... 选取西北干旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,系统采集71个地下水样品,测定重金属Cr^(6+)、As、Hg,以及主要化学成分的含量,以地质统计学插值绘图揭示盐湖盆地地下水中Cr^(6+)、As、Hg的空间分布特征,以单因子指数法、内梅罗指数法和US EPA健康风险评价模型解析地下水中Cr^(6+)、As、Hg的污染及健康风险状况,以统计相关检验进行Cr^(6+)、As和Hg的源分析.结果表明:盐湖盆地地下水中普遍含有Cr^(6+)、As、Hg,Cr^(6+)在盐湖上游及东北部含量较高,As在西南台地含量较高,Hg在西北部巴音乌拉山出现高值区域,其分布与变化受到天然因素和人类活动的双重影响;Cr^(6+)、As出现局部区域超标,超标率分别为8.45%和2.82%;Cr^(6+)主要超标区域在盐湖西南侧呈条块状分布,并在盐湖附近Cr^(6+)含量较高;As以点状超标,分布于西南部和东北部;盐湖盆地地下水87.3%处于安全清洁状态,仅5.6%轻度污染出现在西南部,不存在中度和重度污染;通过饮用水途径的化学致癌物的健康风险值远高于非化学致癌物的健康风险值,西南部图格力高勒沟谷区域化学致癌物Cr^(6+)超过了US EPA最大可接受风险,但整个盐湖盆地Cr^(6+)的平均健康风险值低于US EPA最大可接受风险;As和Hg均低于US EPA最大可接受风险;盐湖盆地总致癌风险特征与Cr^(6+)基本一致,Cr^(6+)平均健康风险占总致癌风险贡献率的89%;Cr^(6+)超标原因包括盐湖盆地高锰酸盐指数偏高,促使Cr3+氧化成为Cr^(6+),As与Cr存在一定的同源关系. 展开更多
关键词 地下水 重金属 空间分布 同源性 健康风险评价 盐湖盆地
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吉兰泰盐湖盆地土壤重金属铬、汞、砷分布的多方法评价 被引量:11
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作者 张阿龙 高瑞忠 +4 位作者 张生 贾德彬 杜丹丹 秦子元 王喜喜 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期130-141,共12页
选择西北旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,以随机布点法对表土层(0~10 cm)、心土层(50 cm)、底土层(100 cm)的重金属铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)以及主要化学成分进行空间采样测定,揭示Cr、Hg、As的空间分布特征,研究确定其土壤环境背景值,并... 选择西北旱区吉兰泰盐湖盆地为研究对象,以随机布点法对表土层(0~10 cm)、心土层(50 cm)、底土层(100 cm)的重金属铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)以及主要化学成分进行空间采样测定,揭示Cr、Hg、As的空间分布特征,研究确定其土壤环境背景值,并以此背景值为评价基准,利用单因子污染指数、地累积指数、生态风险指数、内梅罗综合污染指数、潜在生态风险综合指数、污染负荷指数等六种常用方法对表土进行评价及对比分析。结果表明:盐湖盆地表层土壤中Cr、Hg、As总体具有相似的空间分布特征;盐湖盆地土壤Cr、Hg、As背景值分别为27.89 mg·kg–1、0.039 mg·kg–1、12.83 mg·kg–1,对比宁夏、新疆等相关地区,盆地Cr背景值较低,Hg背景值较高,As元素相近;以背景值为基准进行污染评价,盆地表层土壤重金属污染顺序依次为Hg、Cr、As,简单指数法呈现Cr、Hg、As整体处于轻微污染状态,Hg存在的生态风险较Cr、As大,类似的,综合指数法表明盆地整体上处于轻微污染状态,综合生态风险相对较大;单因子污染指数法的土壤污染等级评价结果大于综合污染指数法;三种综合指数法均与三种简单指数法对Hg的评价结果具有显著相关性,表明盐湖盆地表层土壤中Cr、Hg、As形成受到成土母质、天然水文地球化学作用和气候特征条件等综合作用的影响,局部受到人类活动的扰动。 展开更多
关键词 土壤重金属 空间分布 背景值 评价
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吉兰泰盐湖盆地土壤颗粒分形特征与空间变异分析 被引量:4
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作者 杜丹丹 高瑞忠 贾德彬 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期93-101,共9页
[目的]阐明盐湖盆地流域土壤颗粒分形特征和空间变异特征,揭示区域土壤环境演变和影响因子的响应规律,为旱区盐湖流域沙害治理提供数据和理论支持。[方法]以吉兰泰盐湖盆地流域为研究区,布设50个土壤采样点,采集表层、50 cm、100 cm土层... [目的]阐明盐湖盆地流域土壤颗粒分形特征和空间变异特征,揭示区域土壤环境演变和影响因子的响应规律,为旱区盐湖流域沙害治理提供数据和理论支持。[方法]以吉兰泰盐湖盆地流域为研究区,布设50个土壤采样点,采集表层、50 cm、100 cm土层150个土壤样本,基于土壤粒径分布和土壤基本理化指标pH值、总溶解性固体TDS、总氮TN、含水率θ的测试数据,采用多因素相关分析的方法,分析了土壤分形维数与各粒级含量和土壤基本理化因子的相关性;应用地统计学方法对土壤剖面分形维数空间变异特征及分布规律开展了研究。[结果]研究区0—100 cm土壤质地以砂土、壤砂土为主,不同土层深度土壤质地类型基本一致,土壤颗粒分形维数D值为1.672~2.785。土壤分形维数与黏粒和粉粒呈极显著正相关,与粗砂、中砂、细砂呈显著负相关,0.1 mm粒径是D值随土壤粒径变化的分界值。D值与含水率、总氮在3土层均呈现显著正相关,而与pH值和TDS相关性不显著。土壤分形维数具有强烈的空间自相关性,各层土壤D值均呈现出由南向北逐渐增大的条块状镶嵌分布特征,流域北部的巴音乌拉山和乌兰布和沙漠地区是D值的高值区,西南部边缘的图格力高勒沟台地和东南部边缘的贺兰山地区是全流域D值的最低区域,土壤表层在吉兰泰盐湖附近有带状分布的高值区。[结论]受气候和人类活动的影响,吉兰泰盐湖盆地土壤质地发生变化,表层土壤颗粒风蚀严重,较深层土壤具有粗粒化现象,未来应加强土壤侵蚀和退化状况观测研究。 展开更多
关键词 分形维数 空间变异 土壤理化性质 吉兰泰盐湖盆地
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