同位素测年新发展:81Kr测定古老地下水年龄理论

自从1966年Loosli&Oeschchger测定出大气中的81Kr,就已经有人设想放射性81Kr(半衰期为(2.29±0.11)×105年)可能成为测定古老地下水年龄(105~106年)的有效工具。但一直没有付诸实践,直到2000年,Collon等人首次利用81Kr同位素确定澳大利亚大自流盆地(GAB)的古老地下水年龄。本篇文章中主要介绍了影响81Kr同位素测年的因素,81Kr的取样制样分析过程,回旋加速质谱仪分析81Kr同位素的原理。     

岩溶地下水特点与研究热点

岩溶区覆盖了超过20%的地壳面积,岩溶水作为供水水源发挥的作用举足轻重。然而,岩溶介质的非均质性十分突出,是有不同水力性质的双重介质系统,使得岩溶地下水系统入渗过程亦具有二元性。岩溶区降水、地表水和地下水间的关系十分密切、转化规律呈复杂的非线性关系。这使得岩溶地下水系统的水文过程、流速和排泄范围易受外界影响而多变。岩溶泉流量变化具有明显的尺度效应和多重分形特征,流量构成复杂多变。同时,受多变的岩溶水文过程和生物地球化学作用的影响,岩溶地下水系统的水化学变化对环境十分敏感。因此,传统方法不能直接应用于岩溶地区的水文研究,水文研究常见的困难在岩溶区被成倍放大。目前,岩溶水文研究相对滞后。我国岩溶类型多样,在国际上有范例性。在岩溶水文过程和岩溶地下水CO_2-H_2O-CaCO_3系统的研究中取得进展。岩溶地下水系统水文过程对全球变化的响应和反馈,岩溶地下水资源和水环境,以及岩溶水文系统模拟等方面将是未来的研究热点。     

洞庭湖上游平原浅层地下水水质综合评价

采用综合指数法、主成分分析(PCA)法和BP神经网络法对洞庭湖上游平原浅层地下水雨、旱季水质进行了综合评价,并分析了3种方法的适用性。结果表明:洞庭湖上游平原浅层地下水存在大面积地质成因污染和局部人为成因污染;雨季西洞庭湖平原澧水和沅江之间以及南洞庭湖平原资江下游浅层地下水为Ⅳ类水,可用于灌溉,不适宜饮用,雨季后受到降水补给、稀释作用,各指标质量浓度普遍降低。BP神经网络法适合整体水质评价,评价结果最合理;PCA法较简单,水质综合评价的结果与BP神经网络法的结果更接近;综合指数法的评价结果受主要污染指标的影响较大,适用于严苛的水质评价。     

基于SMDPSO算法的呼伦湖藻华遥感监测

水体富营养化所引起的藻华爆发现象是我国面临的重大环境问题之一。以内蒙古呼伦湖为研究区,采用基于离散粒子群优化的光谱匹配（SMDPSO）算法提取藻华,以浮游藻类指数（FAI）的分类结果作为验证数据进行精度检验。然后分析2009-2018年藻华的时空变化特征,并将此算法应用于黄海。结果表明：SMDPSO算法可以有效地识别呼伦湖藻华,与FAI分类结果之间的R²为0.97,RMSE为0.22 km²;呼伦湖藻华爆发于7-8月,且主要出现在湖泊边缘;SMDPSO算法既可以较好地识别以蓝藻为优势门的呼伦湖藻华,也可以提取黄海的浒苔（绿藻）;SMDPSO算法不仅保留了光谱指数法精度高的特点,而且它还具有成本低、参数少、无需人工干预的优势。该研究为藻华遥感监测提供了新的工具,有助于控制湖泊水体富营养化和改善水生态环境。