《中国地质调查成果快讯》近日刊发了“京津冀一体化协同发展区地质保障”工程下设“滦河中下游地球关键带地质调查”项目近年来取得的重要地质调查成果。

    该项目由中国地质调查局水文地质环境地质研究所承担。项目组以滦河中下游流域长凝幅(J50E003020)为试点,与意方研究人员合作开展1∶5万水文地质调查与填图,查明滦河中下游多圈层交互带结构与参数的时空演化特征,构建了多圈层交互带调查与填图体系,揭示出地下水演化对生态环境的影响,探究了影响农作物重金属空间分布的主控因子,为解决滦河流域生态环境问题提供了地学建议。

    一是构建多圈层交互带调查与填图体系。在华北生态地质系统分类中,滦河中下游长凝幅属暖温带半湿润区冲洪积扇农业生态地质系统,农业用地占整个图幅面积的61.7%(剔除滦河水域面积)。在长凝幅西南部和北部区域,玉米体内铅含量较高,但该区域土壤铅含量并不是很高,这表明玉米体内铅含量空间分布受多种因素的影响。前期研究成果表明,地层温度和平均粒径是影响玉米体内铅含量的主要因子,其中,地层温度与铅含量呈正相关性,而与平均粒级呈负相关。通过多圈层交互带生态地质调查,从宏观沉积环境的角度提出了降低区域内玉米体内铅含量的地学建议,为解决滦河流域粮食安全问题提供了新的思路。

    二是中意合作开展1∶5万水文地质调查与填图。通过本次的国际合作,对比中意两国在水文地质调查与填图方面的差异性,编制了中意两国1∶5万水文地质调查和填图规范英文版,为我国基础水文地质调查成果宣传和推广奠定了基础;初步建立沉积微相快速识别模式,为快速水文地质填图提供了技术支撑;吸收和借鉴意大利水文地质编图优点和长处,对长凝幅综合水文地质调查图进行修改和完善,使研究人员更容易获取相应的水文地质信息。

    三是厘清地下水位时空演化对地表生态系统的影响。滦河流域浅层地下水位埋深较浅,地下水位受人类活动、气候变化的影响,具有较强的时空变异性。调查结果表明,Fe、Mn、Cr是目前滦河流域玉米体内主要的重金属污染元素。在北部平原,地下水资源开采量增加302070.27立方米,可有效降低1米地下水位,从而降低Fe、Mn、Cr在玉米体内含量6.62%、3.73%、0.1%;在南部地区,地下水资源开采量增加53530.85立方米,可有效降低1米地下水位,从而降低Fe、Mn、Cr在玉米体内含量1.14%、0.67%、3.59%。

    四是定量刻画土地利用类型、沉积环境对土壤有机碳时空分布的影响。滦河流域山前-中部平原土壤有机碳具有典型的时空分布特征,南部平原有机碳含量明显高于北部山区,且其在较短的时间尺度上呈现明显的变异性。