《【新华网】新方法发现华北深层地下水亏损趋缓》

  • 来源专题:中国科学院亮点监测
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-01-10
  • 中国科学院测量与地球物理所和中国水利水电科学研究院联合组成的科研团队,在利用雷达卫星监测深层地下水储量变化方面取得重要进展,首次发现华北平原深层地下水亏损呈减缓趋势,相关研究成果已在线发表于《水资源研究》。

      该团队在探究深层地下水变化与地表形变耦合关系的基础上,提出了一种利用时序卫星雷达干涉测量对深层地下水变化进行监测的新方法,并成功应用于华北平原深层地下水超采最严重的沧州中部地区。

      研究结果表明,2003年至2010年,沧州地区出现多个地面沉降漏斗,但也有部分地区地面发生了明显抬升。此外,沧州中部地区深层地下水亏损明显,其中大部分为不可恢复的弱透水层压密释水,意味着地下水超采严重。值得注意的是,2005年以来沧州部分地区水位逐年回升,深层地下水亏损速率呈减缓趋势,表明这一地区近年来采取的节水压采措施对抑制深层地下水超采起到了一定的作用。

      20世纪70年代以来,华北平原深层地下水长期超采形成全球最大的“地下水漏斗区”,导致大面积地面沉降、地下水资源枯竭和水环境恶化。因此,厘清深层地下水变化与地面沉降的耦合关系,查明华北平原深层地下水储量变化,对于这一地区地下水资源科学管理和调控、解决与地下水超采相关的环境问题均有重要意义。

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  • 《【新华网】在麦哲伦海山搜寻神奇的趋磁细菌》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-08-01
    •         地球磁场既保护地球生物免受太阳风和有害宇宙射线的袭击,也直接影响了部分生物的行为和生理活动。能沿着地磁场磁力线方向运动的趋磁细菌,就是受磁场影响的微生物家族代表。   正在西太平洋麦哲伦海山进行科技基础资源调查专项综合考察的“科学”号上,来自中国科学院海洋所海洋生态与环境科学重点实验室的潘红苗副研究员,主要从事趋磁细菌研究。“科学”号搭载的“发现”号深海机器人从海山采集的沉积物主要是有孔虫砂,潘红苗在显微镜下仔细观察,期待从中搜寻到趋磁细菌的身影。   “趋磁细菌在地球上广泛存在,目前已在淡水湖泊、河流、海洋潮间带、潟湖、盐湖等700多种生态环境中发现,其多样性等特征也获得深入研究,”潘红苗说,“但趋磁细菌在深海环境中的群落结构和多样性特征,还缺乏系统性和针对性研究。尤其是在海山特殊环境中的多样性特征,至今还未见系统报道。”   海山是深海海底独特而普遍的地形之一,生物量和物种丰富度都高。2015年以来,中国科学院海洋所海洋生态与环境科学重点实验室的团队在对西太平洋马里亚纳海山和卡罗琳海山的科学考察中,均发现了趋磁细菌的身影,其中在马里亚纳海山鉴定出14个新属、16个新种。   鞭毛是细菌的运动器官。在马里亚纳海山,科研团队发现了一类特殊的趋磁细菌,鞭毛以一种前所未见的方式排列,这可能是趋磁细菌适应海山特殊环境的一种特征。相关研究论文已于2017年年底发表在国际权威学术期刊《科学报告》上。   趋磁细菌为什么能趋磁?   原来,趋磁细菌能够吸收生活环境中的铁,形成棱柱、立方八面体、子弹头等不同形状的磁小体,呈链状排列。这相当于在菌体内形成一个生物“罗盘”,使细菌能有效感应外界磁场,并利用地球磁场的磁力线快速定位到最佳生态位。   科学研究发现,趋磁细菌不喜欢生活环境中有过多氧气。为了寻找最适宜的氧浓度环境,南半球的趋磁细菌喜欢沿着磁力线往南运动,北半球的趋磁细菌喜欢往北运动,赤道附近则存在着向南北两个方向运动的趋磁细菌。   利用这一快速定位特点,趋磁细菌可以在药物研发上大显身手。细菌体内的磁小体提纯后毒性低、生物相容性好,可作为多种药物和大分子化合物的载体,应用于定向治疗肿瘤。   趋磁细菌在地球上分布广泛、数量众多,参与了铁、硫、碳、氮、磷等元素循环,在海洋生物地球化学循环中扮演着重要角色。在一般细菌中,铁仅占细胞干重的0.025%,而趋磁细菌的铁可占3.8%,是一般细菌的百倍以上。   趋磁细菌死亡后,部分磁小体可形成化石。磁小体化石中携带的古地磁和古环境信息是研究生物地磁学与生物矿化作用的理想“模式生物”,可为科学家重构地球古气候环境提供重要依据。   潘红苗说,如果在麦哲伦海山的沉积物中搜寻到趋磁细菌,将结合光学和电子显微技术、系统发育学和宏基因组学等方法,研究趋磁细菌在不同海山沉积物之间的分布、种群结构及多样性等特征,分析其与环境因子相关性,并探索海山趋磁细菌特殊种类及进化起源。
  • 《加拿大科学家发现了从石油中提取氢气的新方法》

    • 来源专题:油气开发与利用
    • 编译者:cncic
    • 发布时间:2019-10-12
    •   加拿大卡尔加里大学的一个工程师团队发现了一种大规模、经济的方法,可以从石油中提取氢气,包括油田和油砂(天然沥青)。提取出来的氢可以用来驱动燃料电池汽车,包括家用汽车、公共汽车、火车等等。研究人员开发的提取方法可能是一个重大突破。它不仅可以实现工业规模、经济可行地从石油中提取氢,而且还可以使具有成本效益的过程进入主流油田,使其生产转向氢气。它甚至可以用于废弃的油田。目前该技术的氢生产成本接近每公斤2美元,其中5%的气体用于为氧气生产厂供电。