安全与环境工程

“地质灾害风险预警与管控”专题

  • 渐进式优化框架下的地质灾害易发性评价与可解释性分析

    刘洋;刘庆丽;吴益平;江君;殷坤龙;

    为构建乡镇尺度的泥石流易发性精细化建模框架,聚焦位于中国西南亚热带季风气候区的复杂山区,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)-分类提升(categorical boosting,CatBoost)-沙普利加法解释(Shapley additive explanations,SHAP)的渐进式优化框架。该框架整合了最优流域单元选择、高质量负样本集构建和超参数优化策略。首先,在前处理部分,构建了泥石流影响因素数据库,设计了5种不同汇流累积量阈值的流域单元,并优化了负样本采样策略;随后,在模型构建阶段,采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)、轻量梯度提升机(light gradient boosting machine,LGBM)、CatBoost和自然梯度提升(natural gradient boosting,NGBoost)算法作为基础模型,并集成GA超参数优化方法进行最优测试;最后,采用SHAP方法对泥石流影响因素的贡献度进行了量化分析,揭示了西南山区泥石流发生的主要驱动因素。结果表明:汇流累积量阈值为1 000的流域单元表现最佳;CatBoost模型的性能优于其他算法;通过超参数优化后,GA-CatBoost模型的预测性能达到最高,其准确度、F1值和曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.860、0.880和0.910;SHAP分析显示,岩性、土壤类型和归一化差分植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)是研究区内泥石流发生的最主要影响因素。研究结果可为乡镇级泥石流的风险评估及管理与防控工作提供技术支持和决策参考。

    2026年01期 v.33;No.163 1-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 4204K]
    [引用频次:0 ]
  • 台风暴雨诱发大型凝灰岩滑坡形成机理与动力学特征

    王紫剑;张明;李贵仁;平措朗加;刘大金;张昭辉;王虎;吴友银;

    近年来,我国东南沿海由台风暴雨诱发的大型凝灰岩滑坡频繁发生,造成严重的人员伤亡和财产损失。2019年8月8日,台风“利奇马”引发的暴雨诱发了浙江省永嘉县山早滑坡,导致32人死亡,该事件是近年来浙江省人员伤亡最为严重的地质灾害事件之一。以山早滑坡为例,开展了台风暴雨诱发的大型凝灰岩滑坡的形成机理和动力学特征研究。首先基于山早滑坡的地质环境条件和基本特征,分析了其形成机理,随后利用颗粒流程序(Particle Flow Code,PFC)离散元数值模拟方法,再现了山早滑坡的动力学过程。结果表明:(1)该滑坡的形成机理是降雨通过后缘裂缝优势入渗,使后缘裂缝中地下水水位上升,进而对坡体施加了向外的水平推力和渗透压力,增大了坡体的下滑力;同时,凝灰岩中的泥质夹层受到浸泡后,其剪切强度降低,从而形成了滑带,减小了坡体的抗滑力。(2)该滑坡具有明显的高位滑坡特征,失稳后滑体突然启动并急剧加速,其速度在短时间内达到10 m/s以上,并完全堵塞了山早溪;滑体与地面剧烈碰撞发生动力破碎而碎屑化;前缘滑体速度急剧减小,并在攀爬河谷对面岸坡的过程中逐步停止运动,中部滑体推挤前部急剧减速的滑体、后部滑体推挤、前部滑体向前运动,动能从后部滑体传递至前部滑体;最终,大部分中部滑体超覆前部滑体,后部滑体超覆中前部滑体,因此,后部滑体的运动距离反而最长,中部滑体次之,前部滑体的运动距离最短。研究结果可为东南沿海地区台风暴雨诱发大型凝灰岩滑坡的早期识别、风险评估和防治工程设计提供理论支撑。

    2026年01期 v.33;No.163 19-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2693K]
    [引用频次:0 ]
  • 三峡库区藕塘滑坡滑带土抗拉与抗剪强度关联机制

    王猛;张凯锋;王菁莪;

    降雨及地下水位上升所引起的滑带土含水率变化是造成其抗剪强度降低与滑坡稳定性下降的重要因素。为研究滑带土在不同含水状态的强度特性,采集三峡库区藕塘滑坡的滑带土作为研究对象,分别使用压力板仪法、盐溶液湿度控制法和双分量空气湿度控制法制备低吸力段、中吸力段与高吸力段的滑带土样品。通过自主研制的非饱和土抗拉、抗剪多功能试验装置测试了不同基质吸力状态滑带土样品的抗拉与抗剪强度,结果表明低吸力段滑带土在拉伸和剪切过程中表现出黏性,而中高吸力段土样拉伸和剪切破坏表现为脆性。土样的单轴抗拉强度与抗剪强度变化趋势与基质吸力变化趋势类似,均随着含水率降低呈非线性单调增大,其中抗拉强度和抗剪强度在221.6 MPa基质吸力状态下分别可达279.8和204.9 kPa。而当土体完全饱和时,土样的抗拉强度与抗剪强度仍分别有46.0和32.3 kPa。滑带土抗拉与抗剪强度的相关性可通过基于吸应力理论的扩展摩尔-库伦强度准则准确描述。基于单轴抗拉强度与吸应力理论计算所得的抗剪强度预测值与通过剪切试验获取的抗剪强度测试值基本吻合,通过该方法测试和计算非饱和滑带土在不同含水率状态抗剪强度可大幅降低时间和试验成本。

    2026年01期 v.33;No.163 30-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于天-空-地多源信息的水库岸坡时空变形特征分析——以白鹤滩水库蓄水初期的小米地变形体为例

    闫国强;李真;何鑫;李小亮;丁霖;马俊伟;章广成;

    白鹤滩水电站作为世界第二大水电站,自2021年4月5日下闸蓄水后,库区平均水位上涨超过150 m,水电站运行期间库水位变幅约60 m。库水位大幅抬升和周期性涨落诱发了多处库岸变形。以白鹤滩库区小米地变形体为研究对象,联合光学卫星影像、时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)、无人机摄影测量、地面调查、三维形变监测雷达、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)等多源监测手段,构建了天-空-地一体化监测网络,基于天-空-地多源监测数据,分析了白鹤滩水库蓄水初期变形体的时空变形特征;通过小波相干分析,查明了位移与库水位和降雨在不同时段、不同周期上的耦合关系。结果表明:自水库蓄水以来,小米地变形体在地形地貌、地层岩性、水库蓄水和降雨等内外动力联合作用下持续变形,变形呈显著的牵引式分区特征,变形量自坡脚向后缘递减;变形体变形与库水位波动的相关性和周期性由前缘向后缘逐渐减弱并伴随时滞,而其与降雨仅在变形体后缘及短周期尺度上表现出弱相干。结合天-空-地多源监测和小波相干分析形成了完整的滑坡时空变形分析技术体系,提升了对复杂地质体变形机制的认知能力,可为库区滑坡的监测预警与风险管控提供技术支撑。

    2026年01期 v.33;No.163 39-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 5406K]
    [引用频次:0 ]
  • 考虑渗透各向异性的动水压力型滑坡变形响应规律

    刘艺梁;朱前;李永奕;左清军;樊西丰;宋琨;申高伟;汤罗圣;

    动水压力型滑坡是三峡水库运行过程中重要的地质灾害类型,其坡体结构松散、孔隙比大、渗透性强,滑体渗透性在不同方向上呈现明显差异。为研究渗透各向异性对动水压力型滑坡变形响应规律的影响,以三峡库区白家包滑坡为研究对象,采用渗透系数比值k_x/k_y表征渗透各向异性,系统分析了不同滑体渗透系数比值k_x/k_y和库水位下降速率v作用下滑坡地表位移和变形滞后时间的变化规律。研究结果表明:(1)随渗透系数比值k_x/k_y增大,滑坡前部浸润线抬升,坡体内外水头差同步增大,指向坡外的动水压力相应增强。(2)当库水位下降速率保持不变时,滑体渗透系数比值越大,滑坡地表位移和变形滞后时间越大;当0.1<k_x/k_y≤10时,地表位移增量和变形滞后时间较大;当k_x/k_y>10时,地表位移增量和变形滞后时间基本保持不变。(3)滑坡前缘变形对渗透各向异性和库水位下降速率的敏感性影响程度明显高于中后缘;当库水位下降速率保持不变时,滑坡前部监测点的地表位移增量大于中后部监测点地表位移增量。研究成果对动水压力型滑坡变形分析和监测预警具有重要的应用价值。

    2026年01期 v.33;No.163 56-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2353K]
    [引用频次:0 ]
  • 综合负样本优化指数与CNN-LSTM-ATT模型的滑坡易发性评价

    曹琰波;移康军;梁鑫;荆海宇;孙颢宸;张越轩;刘思缘;范文;

    针对滑坡易发性建模过程中随机抽取的非滑坡样本不确定性高、机器学习模型预测精度有限的问题,提出一种基于负样本优化指数(negative sample optimization index,NSI)的非滑坡样本采样策略,并融合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)、长短时记忆(long short-term memory,LSTM)网络和注意力机制(attention mechanism,ATT)构建CNN-LSTM-ATT深度神经网络开展易发性评价。以陕西省北部黄土高原地区的绥德县义合镇为例,首先,选取高程、坡度、地层岩性等14个孕灾因子建立评价指标体系;其次,引入Matthews相关系数为随机森林(random forest,RF)、逻辑回归(logistic regression,LR)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种基模型分配权重,并计算NSI值;然后,基于NSI选取非滑坡样本,并与滑坡样本组成训练数据集;最后,利用CNNLSTM-ATT模型预测滑坡空间概率,通过SHAP值分析揭示各因子的重要程度。结果表明:NSI通过约束采样空间获得了质量更高的非滑坡样本,规避了因过度偏激的负样本所造成的预测误差,模型精度最大提升7%;相较于单一模型,集成多层复杂结构的CNN-LSTM-ATT模型具有更好的分类能力,预测精度达0.925;坡度、高程和距房屋距离是研究区易发性建模的关键因子。研究提出的采样策略和评价模型有助于提高滑坡灾害空间预测的精度。

    2026年01期 v.33;No.163 69-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 4384K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于多时相特征对比的滑坡遥感解译及风险性评价——以广东韶关江湾镇为例

    张云斌;陈家勋;龚锦钊;周志超;赵思远;谢济仁;

    为解决滑坡易发性研究中灾害数据解译精度不足及降雨诱发群发性滑坡的风险性评价体系缺失的问题,以广东省韶关市武江区江湾镇为例,开展了基于多时相特征对比的滑坡遥感解译,并进行了滑坡风险性评价。首先,基于高分辨率遥感影像的多时相特征,利用MATLAB软件对影像进行小尺寸分割,并利用颜色特征初筛滑坡灾害点,继而结合滑坡灾害点的形状、位置及多时相特征,人工剔除非本次降雨事件诱发的滑坡灾害点,并通过现场调查验证,精准识别了2 123处滑坡灾害点;随后,构建了包含高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、岩组类型、距道路距离、距水系距离和土地利用类型共9个环境因子的评价因子体系,并采用支持向量机(support vector machine,SVM)、线性支持向量机(linear support vector machine,LSVM)、逻辑回归(logistic regression,LR)和贝叶斯网络(Bayesian network,BN)4种机器学习模型,对滑坡易发性进行了评价;最后,基于人口密度、建筑物密度和道路密度数据,运用矩阵分析法,结合滑坡易损性评价模型,进一步开展了滑坡风险性评价。结果表明:SVM模型的预测精度最高,其曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.816;滑坡高易发区集中分布于河流与主干道周边区域,与现场调查结果一致;湖洋村西北部、梁屋村东南部、围坪村中部和锅溪村西北部为滑坡高风险区与中风险区,其范围完全覆盖了现场调查确定的重要受灾点。研究方法及结果可支撑群发性滑坡易发性与风险性评价,从而为群发性滑坡灾害的精细化防控提供参考。

    2026年01期 v.33;No.163 86-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 3507K]
    [引用频次:0 ]

安全工程

  • 沟槽基坑稳定性和支护结构变形特性研究

    和礼红;刘堰陵;郭汉宇;崔德山;冯晓腊;王虎;

    城市化建设过程中需要开挖大量的沟槽基坑,其稳定性和支护结构变形特性研究受到广泛关注,但目前尚缺乏沟槽基坑工程的设计规程。以武汉知音侧路雨水管污水管沟槽开挖工程为实例,分别采用有限元强度折减法和传统极限平衡法计算了沟槽基坑的稳定性系数,探讨了开挖深度、开挖宽度、支护结构插入比、支护结构刚度和地表超载等因素对沟槽基坑稳定性和支护结构变形特性的影响。结果表明:(1)传统极限平衡法由于未考虑沟槽基坑的宽度,得到的稳定性系数较小,导致基坑支护设计偏保守;(2)沟槽基坑开挖会引起坑底土体隆起和周边地表沉降;(3)随着土体强度参数的折减,坑壁两侧土体塑性区不断扩展并绕过支护结构底部,形成相互贯穿的滑动面,导致沟槽基坑破坏;(4)当开挖宽深比L/H≤1时,随深度的增加,稳定性系数变化不明显,但支护结构最大水平位移显著增加,当开挖宽深比L/H>1时,随开挖宽度增加,稳定性系数和支护结构水平位移均趋于稳定;(5)敏感性分析表明,开挖深度和宽度与沟槽基坑稳定性和支护结构最大水平位移的相关性最强,支护结构插入比和地表超载与其相关性稍弱,沟槽基坑稳定性与支护结构最大水平位移呈很强的负相关。因此,相较于传统的极限平衡法,利用有限元软件对沟槽基坑的稳定性和支护结构变形进行深入分析更具优势。研究验证了沟槽基坑的宽度与深度对基坑稳定性及支护结构变形起主导控制作用。研究结果为沟槽基坑支护结构的优化设计提供支撑,进而有效避免支护结构的过度设计,提升沟槽基坑工程的设计方案的经济性,同时为相关工程设计提供可靠的科学依据。

    2026年01期 v.33;No.163 98-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 2104K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于改进变形协调方程的桩锚结构内力计算与工程应用

    万翼;阳浦江;张秀丽;冷先伦;王成汤;

    变形协调方程是桩锚结构内力计算的关键。现有的桩锚结构变形协调方程简化了桩身锚点处水平位移与锚索变形量之间的关系,导致当锚索入射角较大时,计算出的桩身内力值有较大误差。针对上述不足,从两个方面改进了变形协调方程:一是引入了锚索自由段长度值,通过建立桩锚结构变形的几何关系,改进了桩锚结构的变形协调条件;二是在推导变形协调方程时,改进了抗滑桩第j排锚索对第i排锚索锚点处位移贡献值的计算方法。通过MATLAB软件编写了桩锚结构内力计算程序,结合工程实例分别采用现有方法和改进方法计算了桩锚结构的内力,并与数值模拟结果进行了对比。结果表明:改进方法计算结果与数值模拟结果更为吻合,桩身剪力值和弯矩值的相对误差均小于0.3%,证明了改进的桩锚变形协调方程的可行性和合理性。该研究可为桩锚支护系统设计提供理论计算依据。

    2026年01期 v.33;No.163 114-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2091K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于离散元数值模拟的TBM滚刀贯入破岩过程影响因素分析

    梁峰;裴成元;罗纬邦;尤明龙;谭飞;

    复杂的隧道掘进环境会导致隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)施工受阻,从而引发工程事故。为提升TBM破岩效率,基于离散元数值模拟方法,研究了滚刀形状、滚刀数目、滚刀间距和围压等因素对TBM滚刀贯入破岩过程的影响。结果表明:(1)常截面滚刀与V形滚刀的破岩机理存在差异;从破岩比功角度分析,常截面滚刀的破岩效率高于V形滚刀。(2)在掘进凝灰岩地层时,常截面双滚刀的破岩效果和效率均优于单滚刀。(3)当双滚刀的滚刀间距为4~6倍刃宽(d)时,破岩效果较好。(4)围压对破岩过程的影响可分为应力增强、应力损伤和应力破碎3个阶段。研究结果可为不同掘进环境下的TBM刀具选型提供参考:硬岩地层宜选用常截面滚刀;软岩地层宜选用V型滚刀;常截面双滚刀的滚刀间距宜取6d。

    2026年01期 v.33;No.163 124-130+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于改进耐震时程法的大跨度刚构桥抗震性能研究

    怀臣子;杨纪;孙义贤;杨磊;余方亮;庞于涛;

    传统耐震时程法基于无约束优化算法,具有构造耐震时程波耗时过长的问题。为提高耐震时程法的计算效率,提出了一种新的耐震时程波构造算法,以改进传统耐震时程法。以一座大跨度刚构桥为研究对象,利用SAP2000软件建立了非线性有限元模型,分别采用改进的耐震时程法和非线性时程分析方法,对比分析了墩身弯矩、支座水平位移和最不利控制截面的能力需求比等参数,并基于构造的多条耐震时程波进行了算法稳定性研究。结果表明:改进的耐震时程法与非线性时程分析方法所得到的地震响应差异较小,表明改进的耐震时程法的准确性较高,且该算法的效率较高,其耐震时程波构造时间缩短为仅约5 min。该改进的耐震时程法准确、稳定且高效,适用于实际桥梁结构的抗震性能分析。

    2026年01期 v.33;No.163 131-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
    [引用频次:0 ]
  • 断面形状对重载铁路隧道活塞风的影响

    韩治平;王慧军;杨锟;刘杰;吴怡蒙;撒占友;王昊;

    重载铁路隧道内列车活塞效应引发的隧道活塞风特性,直接影响行车安全及洞内扬尘控制。为研究隧道断面形状对活塞风的影响,采用现场实测和数值模拟方法研究了重载列车通过不同断面形状的隧道时的风流场特性。结果表明:(1)隧道断面形状对列车驶入隧道所引发活塞风的特性具有显著影响,列车通过时,隧道内风压值与车身表面压力梯度均随断面形状变化,并表现为从马蹄形、高墙形到高拱形隧道依次升高的趋势,马蹄形隧道入口处产生的涡结构最小且流场较稳定,风流紊流被显著削弱,而高墙形和高拱形隧道产生的涡结构较大;(2)车尾进入隧道时,隧道外活塞风的影响范围由小到大依次为马蹄形、高墙形、高拱形隧道,在尾流区,马蹄形隧道内强涡量区的中心区域更为连续,降低了隧道内气流的不稳定性。研究结果可为掌握重载列车通过隧道时的风流场特性及其对扬尘的影响提供参考。

    2026年01期 v.33;No.163 140-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K]
    [引用频次:0 ]
  • 盾构隧道安全通道单侧加压送风最大适用长度研究

    罗驰恒;

    针对盾构隧道安全通道设计参数缺少普适性确定方法的问题,首先采用理论计算与数值模拟结合的方法探究了单侧加压送风模式下疏散门风速与安全通道面积、疏散门间距和疏散门开启数量之间的关系,并建立了各参数间关系的数学模型;然后以安徽省马鞍山市湖北路过江隧道为例,利用PyroSim软件建立了全尺寸模型,并对比分析了其理论计算结果与数值模拟结果。结果表明:疏散门的分流流速随疏散门开启数量的增大而减小,随疏散门间距增大而减小,随安全通道面积增大而增大;根据由参数间关系建立的数学模型得出,在疏散门风速大于0.7 m/s的情况下,湖北路过江隧道疏散门开启数量应为11个,进一步确定该安全通道加压送风的最大适用长度为1 320 m;数值模拟验证结果表明该数学模型的准确性较高。研究结果可为盾构隧道安全通道单侧加压送风设计提供参考。

    2026年01期 v.33;No.163 149-155+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1791K]
    [引用频次:0 ]
  • 硫铁化合物自燃影响因素及自燃机制的DFT研究综述

    武司苑;陈天昊;张钰;申青春;朱建文;史柏超;

    硫铁化合物自燃是炼油行业长期面临的重要安全问题,尤其在处理高含硫原油时更为突出。从宏观影响因素和微观反应机理2个维度进行综述。在宏观层面,分析了温度、氧气浓度、湿度、粒径和化学组分等因素对硫铁化合物自燃的影响规律,以及多因素耦合时硫铁化合物的自燃风险;在微观层面,以密度泛函理论(density functional theory,DFT)为基础,深入分析总结了硫铁化合物的电子结构特征、表面吸附行为和化学反应路径等微观机理。最后指出了当前研究在材料代表性、多场景适用性和反应机理认识等方面存在的问题,并提出了建议,旨在为硫铁化合物自燃防控提供更完善的理论基础和技术支撑。

    2026年01期 v.33;No.163 156-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于改进YOLOv8n模型的小目标火焰检测

    丁燕;王磊;袁英;

    针对火焰检测过程中存在小目标难以检测的问题,提出了一种改进的YOLOv8n模型。首先,在双分支跨阶段局部特征融合(cross stage partial 2 with feature fusion,C2f)模块中加入动态蛇形卷积,有助于提取多尺度特征、增强特征表示。接着,将GhostnetV2引入到颈部网络中,不仅减少了模型的参数量,还提升了整体的检测精度和速度。然后,添加微小目标检测头以便更好地进行多尺度小目标的检测,基于局部和全局的挤压激励(squeeze and excitation,SE)注意力机制确保每一层的特征都得到充分优化,特别是小目标的细微特征。最后,基于最小点距离的交并比损失函数提高算法的收敛速度和定位精度。实验结果显示,改进YOLOv8n模型的P、R、FPS、mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95指标平均值比YOLOv8n模型分别提高了3.34%、3.62%、14帧/s、3.01%和3.41%,表明模型拥有较好的小目标火焰检测能力。研究结果可为预防火灾等安全事故提供理论依据和决策支撑。

    2026年01期 v.33;No.163 169-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 2939K]
    [引用频次:0 ]
  • 焊接与打磨粉尘的暴露特征及氧化潜势分析

    刘雅琳;杨蕊馨;柴怡华;付林志;

    为全面评估焊接和打磨过程中产生的粉尘对工人健康的影响,在西安市某机电加工厂的焊接和打磨车间进行现场实测,使用呼吸暖体假人模拟工人作业行为,对工人呼吸区粉尘质量浓度、粒径分布、化学成分组成进行了分析,并利用与多个健康终点相关的氧化潜势(oxidation potential,OP)指标量化了粉尘的健康效应。研究结果表明:焊接与打磨车间粉尘的总质量浓度差异不大,粒径分布以及元素组成差异显著;季节变化对粉尘暴露特征无明显影响;粉尘的氧化潜势与其质量浓度、粒径分布及元素组成之间均存在一定的相关性;锌、钡、锰3种元素对工人健康的潜在影响较大。在工业场所,除控制粉尘质量浓度外,还需对粉尘粒径、元素进行监控,并可将OP作为通风系统效能评估的补充指标,从而实现健康导向的精准防控。

    2026年01期 v.33;No.163 181-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K]
    [引用频次:0 ]

公共安全与应急管理

  • 突发事件下室内滑雪场疏散人员运动特征实验研究

    王巧;谭凯;施冬冬;舒雅;陈桦;马剑;

    为研究突发事件下室内滑雪场人员疏散效率的影响因素并提供人员疏散基础数据,设计并开展了突发事件下室内滑雪场人员疏散实验,分析了不同滑雪道等级、滑雪板类型和穿鞋类型等因素对人员疏散效率的影响,获取了疏散人员的运动速度等特征参数。结果表明:在室内滑雪场进行人员疏散时,多数人员选择滑下雪道后脱下雪板步行疏散,且人员经初中级滑雪道使用双板滑行疏散时速度最快,而在平面雪地疏散时,滑雪板类型以及人员脱雪板的熟练程度均影响疏散效率,其中脱雪板步行疏散优于穿戴雪板滑行疏散;穿着单板雪鞋与常见平底鞋在雪地平面步行疏散时运动速度相近,而穿着双板雪鞋对步行疏散的影响较大。因此,室内滑雪场一旦发生紧急情况,疏散人员脱掉滑雪板后步行疏散到安全出口是最优的疏散方式。

    2026年01期 v.33;No.163 193-201+221页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于事故树-贝叶斯网络的气体灭火系统可靠性评估

    赵帅;史聪灵;钱小东;周克清;李建;洪瑶;

    为评估气体灭火系统的可靠性,采用基于事故树与贝叶斯网络相结合的分析方法,分析了气体灭火系统的故障因素,并构建其故障评估指标体系。通过建立事故树模型,并将其映射至贝叶斯网络框架,结合先验概率与条件概率参数开展推理计算,实现对气体灭火系统可靠度的定量评估;再通过敏感性分析识别系统中的关键不稳定因素,最终建立一套完整的气体灭火系统可靠性评估模型。该模型可通过更新节点的先验概率实现系统可靠性的动态评估。评估结果表明,气体灭火系统的可靠性主要受选择阀、火灾自动报警系统和灭火剂瓶组状态的影响,因此在日常安全检查中,应加强对上述关键部件的检查和维护,不断提高系统的可靠性。该研究可为气体灭火系统可靠度的动态评估提供参考。

    2026年01期 v.33;No.163 202-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K]
    [引用频次:0 ]

灾害及其防治

  • 基于可解释机器学习驱动的岩溶隧道涌突水风险预测模型

    李傲;杨艳娜;白伟;黄靖宇;周扬松;

    机器学习模型在岩溶隧道涌突水风险预测中凭借其高精度、客观性和高计算效率,克服了知识驱动模型的一些局限性,但因其预测结果难以解释而发展受限。通过随机森林、支持向量机和k-最近邻算法结合贝叶斯优化算法分别构建岩溶隧道涌突水风险预测模型;利用混淆矩阵协同宏平均受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线开展预测精度验证;最后采用沙普利加性解释(Shapley additive explanations,SHAP)算法归因各影响特征对岩溶隧道涌突水风险的贡献与影响方向,并分析了主要影响特征在模型中的作用机制。结果表明:在测试集上,经贝叶斯优化后的随机森林机器学习模型的准确率(0.727 3)、宏平均ROC曲线下的面积(area under curve,AUC)值(0.92)均高于其他2个机器学习模型,能够较为准确地预测岩溶隧道涌突水风险;采用SHAP算法对随机森林机器学习模型中的输入影响特征进行量化,发现围岩分级、降雨入渗系数、隧道所处水动力分带是岩溶隧道涌突水风险的主要影响特征,并分析了各影响特征在模型预测中对岩溶隧道涌突水风险的具体影响,发现其在机器学习模型中的作用机制与相关理论分析结果具有较好的一致性,此一致性显著增强了机器学习模型的可信度。优化后的随机森林模型具有较高的预测精度和良好的可解释性,可为岩溶隧道涌突水风险预测提供理论支持。

    2026年01期 v.33;No.163 211-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1932K]
    [引用频次:0 ]
  • 深埋隧洞断裂带涌水突泥的临界水力判据

    王吉亮;要坤;谭健基;许琦;黄琨;

    深埋隧洞穿越断裂带时,因高水压作用导致破碎带变形破坏引发的涌水突泥是工程建设中常见的灾害类型。引江补汉工程引水隧洞下穿雾渡河区域性大断裂带段,具有破碎带规模大、水压高等特点,存在因破碎带渗透变形破坏而发生涌水突泥的风险。以引江补汉工程雾渡河断裂带段为研究对象,通过钻探、压水试验和颗粒分析试验等方法,揭示了断裂破碎带的岩性、结构、含水介质类型和渗透性特征;开展了破碎带渗透变形试验,建立了破碎带岩土体发生渗透变形破坏的临界水力判据;结合水文地质与工程地质条件,综合分析了引水隧洞穿越雾渡河断裂带段的涌水突泥风险。研究结果表明:隧洞穿越雾渡河断裂带时,可能发生因破碎带渗透变形诱发的涌水突泥问题,出现从小规模渗涌水向大规模涌水突泥和塌方等地质灾害的演变,因此开挖前需采取相应的工程防治措施。

    2026年01期 v.33;No.163 222-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K]
    [引用频次:0 ]
  • 长坂坡隧道穿越雾渡河断裂带的岩溶水文地质问题及防治对策

    龙称心;季怀松;陈庆玲;杨淮水;陈晨;陈锋;黄琨;

    绕避突涌水、突泥高风险区是岩溶隧道选线的基本原则。然而,受交通网络扩展及岩溶地区特殊性的制约,往往难以完全避开岩溶强发育区和断裂富水带。为防范隧道突涌水灾害,以襄宜高速长坂坡深长岩溶隧道为例,在开展1∶10 000隧址区岩溶水文地质调查的基础上,综合运用水文地质钻探、地球物理勘探、示踪试验和水文地球化学测试,结合水文地质学和岩溶学理论,系统分析了岩溶发育强度、岩溶含水层和断裂带的富水性、隧道与岩溶管道及暗河排泄点的空间关系,并通过分析地下水位与隧道顶板之间的水头差,提出了相应的岩溶水文地质问题及防治对策。结果表明:雾渡河断裂带为岩溶强发育区,人工和天然示踪剂的连通试验共同证实了沿断裂带发育有岩溶管道;季节性地表水经断裂带河床碳酸盐岩渗漏后快速补给地下水,随后沿岩溶管道径流(最大流速86~251 m/h)至清溪寺暗河出口集中排泄,管道规模大且导水性强。初步设计隧道线位下穿雾渡河断裂带时,洞身位于稳定地下水位以下约6 m,存在较高的暗河管道突涌水风险。为此,提出隧道优化方案,将隧道底板高程抬升至稳定地下水位以上约7.5 m,以绕避岩溶管道,从而降低突涌水风险。研究成果可为岩溶隧道线路优化提供科学依据,并对类似深长岩溶隧道工程建设具有参考价值。

    2026年01期 v.33;No.163 229-238页 [查看摘要][在线阅读][下载 2735K]
    [引用频次:0 ]

环境地学

  • 融合主成分分析与深度学习的地下水水位动态预测

    彭胜巍;杨英杰;朱华浪;张将伟;李东宸;梁修雨;

    为提高地下水水位预测模型的精度与可解释性,提出了一种结合主成分分析(principal component analysis, PCA)法、沙普利加法解释(Shapley additive explanations, SHAP)法和深度学习算法的地下水水位可解释预测模型。首先,收集深汕合作区的地下水和气象观测数据,并采用PCA对多维数据进行了降维处理。随后,将降维后的主成分作为输入,对长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络和门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)神经网络2种深度学习模型进行了训练。最后,使用SHAP法对模型结果进行了可解释性分析。结果表明:采用PCA法进行数据预处理可显著提升LSTM和GRU模型对地下水水位的预测精度;SHAP分析显示,研究区山坡及海岸带地下水的主要驱动因素为蒸发,山谷地区地下水的主要驱动因素为降水;SHAP分析得出的因子重要性排序与PCA结果不同,能更真实地反映水文过程机理。研究为构建高精度、强可解释性的地下水水位预测模型提供了新途径,具有良好的推广与应用前景。

    2026年01期 v.33;No.163 239-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 2094K]
    [引用频次:0 ]
  • 渭河北岸河流阶地-黄土台塬区浅层地热资源分布特征及开发潜力评价——以杨凌地区为例

    陈凯;陈庆祥;郭路;胡乐乐;杨金龙;喻晓琳;王文琦;骆进;

    地热资源开发潜力显著受地层岩性、水文地质和地热地质条件的影响。针对地质条件空间差异明显的地区,为合理开发浅层地热资源,需对其开发潜力进行充分的调查与分析。以关中盆地渭河北岸的杨凌地区为研究区,构建了地质条件-参数-资源-开发潜力精细化评价体系。首先,分析了地质背景与浅层地热地质条件;随后,通过地质调查、岩土取样测试、现场地热测试和参数统计分析,开展了三维地质建模,划分了地质单元,并以此为基础,分析了浅层地热资源分布特征;最后,分别针对地埋管地源热泵系统和地下水地源热泵系统,开展了浅层地热资源开发潜力评价。结果表明:(1)研究区可分为河漫滩、一级阶地、二级阶地、三级阶地和黄土台塬5个地质单元;(2)地热资源开发潜力分区包括高潜力区(河漫滩和一级阶地)、中等潜力区(二、三级阶地)和低潜力区(黄土台塬);(3)地埋管地源热泵系统适宜区总面积为15.04 km~2,占研究区面积的11.66%,其主要分布于河漫滩(Ⅰ区);(4)地下水地源热泵系统适宜区分为4个分区,其中Ⅰ区(河漫滩和一级阶地)和Ⅱ区(二、三级阶地)为优选开采区。所构建的精细化评价体系有效识别了杨凌地区浅层地热资源开发潜力分区,为当地地热资源的合理开发提供了决策依据。

    2026年01期 v.33;No.163 249-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K]
    [引用频次:0 ]

环境污染及其防治

  • 某水库饮用水中重金属及大肠杆菌暴露的健康风险

    李铭;程昊;尹永珍;刘煜;杨梓琪;陈高朋;颜诚;

    以湖北某水库为例,评估重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Se、Zn)及大肠杆菌在不同供水模式和不同年龄人群中的潜在风险。采用美国国家环境保护局模型和微生物定量风险评估方法,结合蒙特卡洛模拟和敏感性分析,通过构建多情景暴露模型,量化了致癌风险、非致癌风险及疾病负担。结果表明:重金属非致癌风险(最不利情况下为1.09×10~(-1))低于基准值,但在特定情景下存在潜在致癌风险,其中婴儿潜在致癌风险最高(最大为4.92×10~(-5));大肠杆菌污染严重,其疾病负担[最有利情况下为4.59×10~(-6) DALYs/(人·a)]超出世界卫生组织基准值1~2个数量级;饮水量和污染物浓度是主要风险因素。通过引入年龄分层建模提升风险识别精度,对比多种供水模式增强风险评价的针对性,并结合敏感性分析识别关键风险因素,为我国水源地复合污染健康风险评估提供了新思路。

    2026年01期 v.33;No.163 260-272+282页 [查看摘要][在线阅读][下载 2443K]
    [引用频次:0 ]
  • 砷在稻壳上的吸附行为、机制与模型量化

    龚英昊;汤爱萍;吴永明;唐志;刘亚军;刘翔敏;邓觅;李荣富;池泽涌;

    生物质组分是土壤和沉积物中砷(As)吸附的重要目标相。揭示As在生物质上的吸附机制有助于定量描述和预测As在自然界中的迁移转化行为。以稻壳为典型生物质材料,开展As吸附行为、机制和模型量化研究。结果表明:(1)稻壳对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附容量分别为14.4和5.40μg/g;吸附分别在20和7 h时达到平衡,最佳pH值分别为7.0和6.5,且吸附过程表现出部分可逆及吸热特征。(2)离子强度增加对As(Ⅲ)吸附无显著影响,但会通过降低As(Ⅴ)活度而抑制As(Ⅴ)的吸附;在高pH值条件下,HCO~-_3对As(Ⅲ)吸附产生抑制作用。(3)As在稻壳上的吸附为多层吸附过程:第一层中,As通过与羧基形成内层表面络合物被吸附;第二层中,As以阳离子为桥梁通过静电力被吸附。鉴于As在稻壳上的吸附可逆性较高,生物质材料可能成为比矿物组分对环境变化更为敏感的天然As储库。研究结果可为环境中砷的迁移富集行为预测及健康风险评价提供科学依据。

    2026年01期 v.33;No.163 273-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K]
    [引用频次:0 ]
  • 广西某岩溶区地下水水源地水化学特征及健康风险评价

    罗栋源;唐强;吴昊;杜军艳;邵芸芸;蒲生彦;

    为研究岩溶地区地下水水源地水化学特征及其对人体健康的潜在风险,以广西某岩溶区地下水水源地为研究区,于2021年10月采集该区域52组地下水样品进行了测试,综合运用Piper三线图、Gibbs图和离子比值法分析了研究区水化学特征,并采用美国环境保护署模型对饮用地下水途径的健康风险进行了评价。结果表明:(1)研究区地下水阴、阳离子以HCO~-_3、Ca~(2+)、Mg~(2+)和Cl~-为主,水化学类型以Ca-HCO_3、Ca·Mg-HCO_3和Ca·Mg-HCO_3·Cl为主,其中Ca-HCO_3型水占比最大,为71.1%;(2)地下水化学组成主要受岩石风化作用控制,Na~+和K~+主要来自岩盐的溶解,Ca~(2+)和Mg~(2+)主要来自碳酸盐岩的溶解;(3)健康风险评价结果表明,地下水非致癌物风险指标HQ大小顺序为Cl~->NO~-_3>As,Cl~-在非致癌物风险中占主导地位,As是研究区地下水环境中的主要致癌物,其对成人和儿童的平均个人年健康风险分别为4.71×10~(-6)和6.19×10~(-5) a~(-1)。区域地下水中对成人和儿童健康产生影响的主要污染物为As,其中儿童面临的健康风险高于成人,应将As作为首要健康风险管理控制指标。

    2026年01期 v.33;No.163 283-293+302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1903K]
    [引用频次:0 ]
  • 地面沉降过程中淤泥质黏土氮释放规律

    陈赛尔;马腾;彭子琪;郑波林;姜婷;

    地面沉降引发淤泥质黏土压实固结,进而促使其中富含的氮释放进入含水层,威胁地下水水质安全。以江汉平原河湖相淤泥为研究对象,采用自主研发的一体化土柱模拟装置开展室内压实试验。设置0.02 MPa/h和0.1 MPa/24 h 2种加压速率,分别模拟持续缓慢的自然沉积模式和压力突变的地面沉降模式下淤泥的压实过程。结果表明:(1)在自然沉积模式下,第一阶段(0~6.8 MPa)中,3种氮组分之间的转化关系较弱,其释放浓度不受压力增加的影响;N释放主要受矿化作用控制,N释放主要受解吸作用控制。第二阶段(6.8~8.8 MPa)中,随着含水率降低和溶解氧消耗,反硝化作用占主导,释放浓度降低,同时存在一定亚硝化反应使体系内NN浓度短暂升高。(2)在地面沉降模式下,第一阶段(0~0.7 MPa)中,解吸作用控制N释放,孔隙水中NH~+_4-N释放浓度呈上升趋势;同时,压力突变导致原本储存于孔隙中的气体进入水中,同步硝化-反硝化过程主导了NO~-_3-N和NN的生成。第二阶段(0.7~1.2 MPa)中,N达到新的吸附-解吸平衡,浓度保持稳定;随着上一阶段溶解氧的消耗,体系内反硝化作用增强,维持在相对较高的浓度范围。(3)据估算,相较于自然沉积,地面沉降加压过程中淤泥质黏土对周围含水层的氮贡献量更高,约为前者的1.4倍,且原本在自然环境中以低浓度存在的N释放明显增加,其进入含水层后转化为NH~+_4-N和N的潜力不容忽视。因此,针对广泛分布淤泥质黏土的区域,亟需加强对可能加剧地面沉降风险的工农业活动的管控与监督,以有效减缓该区域地下水中氮素的累积趋势。

    2026年01期 v.33;No.163 294-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1724K]
    [引用频次:0 ]
  • 石油泄漏场地黄土层对石油类污染物的吸附试验

    王建光;田露露;张大志;郭贤培;王现国;林云;

    巨厚黄土层具有结构松散、孔隙发育的特点。为探究石油类污染物在3种不同岩性黄土层中的吸附特性,通过采用激光筛分联合法、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和紫外分光光度法对3种土样的粒径、矿物成分和吸附性能进行表征,分析了黄土层岩性及渗透性对石油类污染物吸附性能的影响。结果表明:黏土、粉质黏土和粉细砂对石油类污染物的吸附量分别为0.190、0.156和0.130 mg/g;黄土层对石油类污染物的吸附过程符合准二级动力学模型(决定系数R~2为0.999 9)和Langmuir模型(R~2为0.746 4~0.990 6),表明黄土层对石油类污染物的吸附机制主要是物理吸附和化学吸附;黄土层因粒径和矿物成分不同,其吸附速率和强度也不同,吸附能力由大到小为黏土、粉质黏土和粉细砂;黄土层的吸附量与渗透系数呈显著负相关关系,其拟合关系式为渗透系数Q_s=-0.006ln(K)+0.090 2(R~2=0.973 1)。研究结果可为该区域包气带土壤及地下水的环境保护与污染治理提供数据支撑。

    2026年01期 v.33;No.163 303-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1613K]
    [引用频次:0 ]
  • 畜禽-水产养殖区农田土壤中四环素类抗生素的污染特征与酶活性响应

    谢茜;王佳;

    农田土壤抗生素污染是环境科学领域的研究热点问题,但针对畜禽养殖和水产养殖叠加区域农田土壤中四环素类抗生素(tetracyclines, TCs)污染特征的研究甚少,无法为多途径输入TCs的农田土壤风险评估提供有效支撑。以畜禽和水产养殖体量大的湖北省监利市为典型区域,聚焦养殖尾水潜在输入区,分析了4类农田土壤(蔬菜地、旱地、水稻田和高地)中TCs的污染特征、对土壤酶活性的影响及其生态风险。结果表明:(1)4类农田土壤中TCs残留量呈现显著的空间差异,表现为蔬菜地>旱地>水稻田>高地,其中蔬菜地土壤中TCs的平均残留量为:土霉素(oxytetracycline, OTC)178.18μg/kg>金霉素(chlortetracycline, CTC)59.51μg/kg>四环素(tetracycline, TC)38.88μg/kg>强力霉素(doxycycline, DC)15.77μg/kg。(2)TCs抑制土壤中过氧化氢酶、转化酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,其抑制作用受抗生素种类和初始浓度的影响,初始浓度越高抑制作用越强;随着暴露时间的延长,抑制作用逐渐减弱。(3)TCs的富集提高了土壤的生态风险,其中蔬菜地处于中风险,旱地和水稻田处于低风险;不同种类TCs对农田土壤的风险也存在显著差异:TC在所有农田土壤中均处于低风险;部分农田土壤中OTC、CTC和DC具有中风险,其出现中风险的比例分别为66.7%、33.3%和66.7%,其余为低风险。研究首次揭示了典型养殖密集区,特别是受养殖尾水灌溉影响的农田土壤中TCs的污染格局与风险,为科学管理畜禽粪肥施用和养殖尾水农田灌溉,以协同控制农田土壤抗生素污染提供了关键的科学依据。

    2026年01期 v.33;No.163 310-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K]
    [引用频次:0 ]
  • 广东省ODS的备案管理、现场调研和实验分析研究

    王仪;崔金山;向运荣;黄晓晴;宋伟;张艳利;王新明;

    消耗臭氧层物质(ozone-depleting substances,ODS)因其对臭氧层的破坏作用,已成为全球环境保护领域的重点关注对象。作为使用ODS的重要省份之一,广东省ODS的淘汰工作对中国履行《蒙特利尔议定书》的承诺至关重要。为深入了解广东省ODS备案管理的现状,对2023年广东省涉ODS的330家企业的备案信息进行了统计分析,并筛选出代表性企业进行实地调研,同时对重点行业企业开展了现场采样和实验室分析。结果表明:(1)广东省已建立较为完善的备案体系,明确了备案范围、流程及管理部门,并制定了地方管理规定;整体备案管理效果良好,备案企业数量增长迅速,自2022年至2023年增加了122家,备案率提升了7.4%,且被调研企业中未发现超量使用ODS的情况;然而,整体备案率为87.5%,准确率仅为78.6%,备案的完整性和准确性仍有待提升。(2)现场调研发现,实际涉及使用与销售含氢氯氟烃(hydrochlorofluorocarbons,HCFCs)-142b的企业存在备案缺失或信息不准确的现象,反映出监管存在薄弱环节;同时,在ODS维修回收领域,企业层面具体ODS物质种类的备案空白与维修活动中未对ODS进行回收共同构成管理挑战,揭示了回收机制尚不完善。(3)重点行业采样分析发现未备案企业回收的制冷剂中含有ODS成分,且存在已淘汰物质CFC-12的存量风险。针对ODS备案管理,建议进一步加强对深圳市、广州市等重点地区的监管力度,尤其是对HCFC-142b的监管,以及对报废机动车回收行业的存量管控。

    2026年01期 v.33;No.163 323-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
    [引用频次:0 ]
  • 青砖茶循环淋洗降氟工艺优化试验研究

    余婷婷;张莉;蒋颖;尹春艳;刘杰;江丰;朱道成;张苗;

    长期饮用高氟砖茶存在健康风险。开发安全、快速、低廉的降氟工艺,对饮茶型地氟病的防治巩固具有重要的现实意义。为优化青砖茶循环淋洗降氟工艺的流程和淋洗条件,对青砖茶原料毛茶进行了淋洗处理,并以淋洗时间、温度和料液比为参数,设计了单因素条件试验,考察了淋洗条件对毛茶中的氟、咖啡碱、可溶性糖、水浸出物、氨基酸和茶多酚含量及味觉值的影响规律。结果表明:淋洗前需对毛茶进行预湿处理,且宜在发酵前的增湿环节实施;最优淋洗条件为料液比≤1∶25、室温水循环淋洗1 min,该条件下毛茶中氟含量显著下降160.11 mg/kg(氟去除率达38.46%),除水浸出物外,其他主要内含成分的损失率均控制在20%以内,茶汤的苦味、涩味、鲜味、苦的回味、涩的回味和丰富度6项味觉值均无显著变化。研究结果可为砖茶降氟工艺的应用提供参考。

    2026年01期 v.33;No.163 332-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 1547K]
    [引用频次:0 ]

环境保护与生态修复

  • 五台群铁矿尾砂堆植被自然恢复影响因子与作用机制

    陆煜迪;贾旭东;柴波;杨翰梓;徐立;吴昊晟;任程峰;张腾飞;王伟;

    尾砂堆植被自然恢复影响因子对生态修复工程中恢复能力的重建至关重要。以京津冀水源涵养区山西省灵丘县已关闭近15年的五台群铁矿为研究区,通过系统调查并采集尾砂堆植被自然恢复状况及相关影响参数,对43个尾砂堆的地形条件、区位条件、基质物理性质和化学性质4类共25个生境因子进行了统计分析,并结合现场监测揭示了植被恢复与生境因子的作用机制。结果表明:区位条件是归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)空间分异的主导因素,其解释方差贡献率达67.9%,基质物理性质和地形条件次之,基质化学性质相关性虽显著但未通过统计学检验;影响尾砂堆植被自然恢复的9个重要生境因子的贡献度排序为:年最大风向夹角>太阳辐射强度>坡向>天然含水率>速效磷>紧实度>平面曲率>距矿区边界距离>不均匀系数,这些因子对植被恢复的影响可归纳为5项作用机制,包括影响光照条件、基质物理结构、基质养分条件、基质水分条件和植物入侵,这些机制共同决定了植被恢复的潜力和过程;五台群铁矿尾砂堆植被自然恢复因微生境差异而呈现出正向和负向2种相反的演进模式,故生态修复工程应注重对其限制因子的调节。研究结果可为尾砂堆的生态修复提供理论依据与技术支持,有助于优化修复策略和实现矿区生态系统恢复目标。

    2026年01期 v.33;No.163 338-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 2552K]
    [引用频次:0 ]
  • 原位接种对铅锌尾矿苔藓结皮定殖与植物修复的促进作用

    侯亮辉;竺晶;廖克俊;付瑶佳;佘思佳;李研;叶文艳;陈兰洲;

    植物富集在提取尾矿土壤中的重金属、减少其含量方面具有重要作用,但由于植株矮小,生物量少而受到限制。生物土壤结皮能够改善尾矿土壤性质,促进植物生长,从而提高富集效率,但这方面的研究很少。通过原位采集尾矿自然苔藓结皮,并将其破碎后以0.25 kg/m~2的密度接种至云南省神仙洞铅锌尾矿样地,进行了为期90 d的原位修复试验,并测定了苔藓结皮生物量、土壤理化性质、植物生物量与光合效率,以及植物对铅、锌的吸收与转运特征。结果表明:接种90 d后,样地苔藓结皮叶绿素a含量提高了8.14倍,尾矿土壤的理化性质显著改善,土壤含水率、阳离子交换量、全盐量、水解性氮、有效磷、脱氢酶活性和蛋白酶活性均显著提高;样地植物数和叶盖度较对照组分别提高了7.5倍和13.2倍,其中优势植物(菊科草本植物苣荬菜和三叶鬼针草)的最大光化学量子产量(F_v/F_m)、地上部分铅浓度和转运系数均显著提高。诱导苔藓结皮可以显著提高尾矿土壤肥力,促进植物生长,并显著提高植物对重金属的富集和转运能力,从而加快尾矿土壤肥力恢复和自然演替的速度,为重金属尾矿土壤的快速绿色生态修复提供了参考。

    2026年01期 v.33;No.163 348-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
    [引用频次:0 ]

  • “地质灾害风险预警与管控”专题序言

    殷坤龙;

    <正>我国地质构造复杂、地形地貌多样,是全球地质灾害最为频发和严重的国家之一。崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害点多面广、隐蔽性强、突发性高、破坏性大,不仅严重威胁人民群众的生命财产安全,也对国家重大工程建设和运营构成严峻挑战。近年来,在极端天气事件频发和大型工程活动加剧的背景下,地质灾害的群发性、隐蔽性、链生性特征愈加凸显,其风险防控形势更为严峻复杂。

    2026年01期 v.33;No.163 3-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K]
    [引用频次:0 ]
  • 欢迎订阅《安全与环境工程》

    <正>《安全与环境工程》由中华人民共和国教育部主管、中国地质大学(武汉)主办,是面向国内外公开发行的学术期刊。本刊重点关注攸关人类生存与可持续发展的资源安全、能源安全和生态环境安全问题,及时追踪并报道国内外安全与环境学科新理论、新方法、新技术等最新研究成果,是致力于解决地学领域安全与环境问题的特色期刊。本刊主要刊载内容包括:安全理论与安全管理、安全工程、公共安全与应急管理、生态环境安全、资源安全、能源安全、重大工程安全、安全教育;环境地学、灾害及其防治、环境污染及其防治、环境保护与生态修复;等等。

    2026年01期 v.33;No.163 355页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
    [引用频次:0 ]
  • 下载本期数据