大宝山矿区地下水重金属污染季节特征与环境风险

为了研究矿山开采区地下水季节变化特征及这种特征引起的环境风险,以广东大宝山矿区地下水为例,应运环境健康风险评估模型计算环境风险。结果表明,丰水期地下水重金属含量较枯水期增加。运用环境健康风险评价模型对环境风险进行计算表明,Cu、Pb和Zn通过饮水途径的环境风险范围在10^-10~10^-12之间,通过皮肤接触的风险范围在10^-11~10^-17之间;Cu、Pb、Zn和Cd通过皮肤接触环境风险：值枯水期＞丰水期;Pb和Zn通过饮水途径的环境风险：丰水期＞枯水期,Cd环境风险水平与距污染源距离相关,而离尾矿库区距离越远,则重金属Cd的健康风险水平影响越小。枯丰水期Cd的环境风险值超过ICRP推荐的最大可接受风险水平,因此Cd应为该矿区地下水优先控制的污染物。     

岩溶森林区地下河流域水文地球化学特征研究-以贵州荔波板寨地下河为例

通过对板寨地下河流域内岩溶泉、地表水体和地下河水各测站的水化学资料的分析,讨论了流域内各点的水化学类型、空间分布及成因。由于森林植被覆盖,计算得岩溶泉水的PCO2很高,实测得拉桥泉域内土层20cm深处CO2浓度高,达38000ppm,是退耕田地中土壤CO2浓度的30倍;森林中地表覆被形成林中滞留水含水层,它与岩溶含水岩层组形成多层水文地质含水空间结构,增加了调蓄量,延缓了水的释放,这极大改善了区内因降雨分布不均匀而引起的干旱面貌。虽然茂兰处在原始森林区,但是土壤较少,根据实验结果,森林区岩溶作用强度并不比非森林岩溶区强。自然保护区缓冲区有少量村民居住,农业活动,如施肥和生活污水排放等,造成了地下水污染。岩溶表层带泉,受地表环境、降雨量影响大,水化学动态变化较大。地下河水的水化学变化特征明显受降雨的稀释作用影响。     

长寿湖底泥中重金属的季节性变化

为了解底泥中重金属在不同季节的含量变化,笔者连续监测了长寿湖底泥在丰水期、平水期和枯水期中重金属Ni、Cr、Cd、Cu、Pb、Zn含量的变化,并考察了重金属含量的影响因素。结果表明,底泥中重金属含量呈现明显的季节变化特征,其中寿岛底泥中重金属含量的最大值出现在平水期,其他各采样点的最大值均出现在丰水期。此外,还主要研究了pH对底泥中重金属含量的影响,得出重金属含量与pH值有一定的正相关关系。     

岩溶农业区典型土地利用土壤磷素空间分布与成因

为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含水率、pH、有机质、交换性酸、全磷、有效磷、各无机磷形态等。结果表明：研究区全磷、有效磷含量分别在420.73~1669.53 mg/kg和2.50~64.14 mg/kg之间,土壤磷活化系数在0.34%~5.96%之间。农业用地表层土壤有效磷含量均超过15 mg/kg,需减少磷肥的施用以避免浪费,同时坝后农业区旱地表层土壤（有效磷平均含量64.14 mg/kg）中的磷存在向下淋溶进入地下水的风险。水田、旱地剖面土壤无机磷形态以Fe-P、Al-P为主,草地、河滨带剖面无机磷形态以Fe-P和O-P为主。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关,土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关。本研究阐明了岩溶农业区磷素及其形态的空间分布规律,可为磷的农业面源污染防控提供依据。研究区农业用地土壤磷素含量普遍高于非农业用地,不同土地利用类型对磷素分布具有显著影响。     

油辣椒自动灌装机弯曲灌装管道的流场模拟分析

以油辣椒固液两相流体为研究内容,以两种弯管模型为对象,利用多相流混合模型分别对不同入口流速(1、3、5 m/s)的油辣椒制品灌装管道流场进行模拟,并分析其弯管内固液两相流的速度场和密度场分布情况。结果表明,管道几何弯曲程度对流速有较大影响;提升灌装速度,可以减少油制辣椒的沉降,但作用不大;几何弯曲程度大的管道沉降现象较为严重,应注意合理截取管道长度。研究可为优化油辣椒灌装管道设计提供一定的理论依据。     

天津市农区地下水硝酸盐污染现状调查与评价

硝酸盐含量是衡量地下水水质的重要指标,直接关系到人类的健康。大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清天津市地下水硝酸盐污染现状,2011年对天津市10个涉农区县的地下水进行了取样调查及硝酸盐含量监测,对地下水硝酸盐污染现状进行了分析研究。结果表明,天津市地下水NO₃--N含量总体较低,平均值为7.11 mg/L,约12.06%的地下水样超过中国地下水质量标准。取样时间、取样区域、地下水埋深的不同,均导致了地下水硝酸盐含量的差异。雨季后地下水硝酸盐含量(6.89 mg/L)低于雨季前(7.33 mg/L);受地下水埋深影响,0~30 m、30~100 m和≥100 m地下水硝酸盐含量分别为47.66、13.5、0.18 mg/L,受作物种植类型、施肥习惯以及地形等因素的共同影响,不同地区间地下水硝酸盐含量差异明显,西青、蓟县2个地区地下水硝酸盐含量高于10 mg/L,武清、宝坻、静海3个地区地下水硝酸盐含量在6.95~9.82 mg/L,津南、北辰等5个地区地下水硝酸盐含量低于5 mg/L,宁河、东丽以及滨海新区地下水水质最好,未出现污染现象。     

畦灌变量表施尿素条件下水肥运动模拟

[目的]针对畦灌传统表施方式下施肥分布不均的现象,开展了不同变量表施条件下水肥运动模拟以制定合理灌水施肥方案,提高灌水施肥质量。[方法]以畦灌的地表水流运动方程、溶质运移的对流—弥散方程为基础,建立畦灌表施尿素条件下地表水流中溶质浓度变化模型,根据该模型拟合变量参数计算尿素随水入渗量,对3种不同表施条件下(直线递减型、抛物线递减型、均匀分布型)水肥运动进行模拟,并分析其规律。[结果]结果表明,尿素浓度与入渗时间的幂函数模型相关参数受地表撒施分布规律影响,初始浓度变化越大,参数变化幅度越大；不同表施尿素条件下施肥均匀性：直线递减型>均匀分布型>抛物线递减型。[结论]表施方式对畦灌水肥运动有显著影响,可通过制定适宜的变量撒施方式提高灌水施肥质量。     

西南岩溶区土壤生态系统退化研究

受喀斯特特殊地质历史背景的影响,中国西南岩溶区土壤生态系统存在土壤垂直分异强烈、空间分异强烈、土壤不可再生性的结构特征和营养元素循环不畅、植被生长受限的功能特征。笔者在分析西南岩溶土壤生态系统结构和功能脆弱性的基础上,从系统物质能量循环的角度来探讨西南岩溶区土壤生态系统在土壤侵蚀过程中土壤结构、养分、水分、微生物退化过程和机理。     

中国西南岩溶生态系统脆弱性研究进展

生态脆弱性已成为当前全球变化与可持续发展研究中的热点问题。中国西南岩溶生态系统作为特殊的生态系统,具有与其他地区不同的脆弱性特征,其脆弱性评价研究也比其他地区开展得更加广泛和深入,查阅和整理了近几年的相关期刊中关于岩溶生态脆弱性评价的文献,回顾和总结了研究指标、研究方法、研究内容等方面的研究,分析了目前岩溶地区的生态脆弱性评价,指出了岩溶生态脆弱性评价研究中仍然存在一些亟需解决的问题,指出要加强人地系统对区域及全球极端自然灾害的响应研究,特别是利用合适的生态模型对区域的生态脆弱性进行评估和模拟,为地区生态保护和生态恢复与重建提供重要依据。     

岩溶地区不同植物群落土壤主要微生物分布及其特征

为了给岩溶地区土壤中主要微生物是否有利于植物群落的恢复提供一定的理论基础和科学依据,通过比较分析岩溶地区不同植物群落类型土壤中主要微生物分布及其特征,了解土壤中主要微生物的数目及其呼吸强度特征。采用野外调查和室内分析相结合的方法,对滇中岩溶地区华山松次生林、华山松疏林、灌木丛和荒草地4类典型植物群落土壤中的主要微生物含量及特征进行研究。结果表明,随着群落恢复进程的累积,其土壤中养分物质随之增多,其内所含的微生物数目增多,而且三大类微生物群在土壤中数量占其总数的比例各有异同。此外,由于微生物的呼吸对整个土壤呼吸的影响最为强烈,通过其呼吸作用先对碳酸盐岩溶蚀速率造成影响,进而影响岩溶地区土壤中各植物群落类型的恢复进程。     

岩溶区板栗树下旱季和雨季土壤CO2浓度的研究

为了研究岩溶区种植板栗树以后土壤CO2浓度的变化,以广西隆安县岩溶区板栗树下和相同地质条件下非板栗树下（草地）为研究对象,分别测定了旱季与雨季时10 cm、20 cm、40 cm、60 cm、80 cm的土壤pH和CO2浓度等,并且做了比较分析。结果表明：在相同的条件下板栗树下的土壤pH比非板栗树下的低且显弱酸性;雨季土壤pH比旱季土壤低;板栗树下的土壤CO2浓度比非板栗树高,而雨季比旱季CO2浓度高。土壤pH与土壤CO2浓度相关性分析表明,土壤CO2的浓度与土壤的pH成显著负相关关系,土壤CO2浓度与降雨量、温度等有很大的关系。     

松嫩平原地下水氮污染空间变异性及健康风险评价

为探明松嫩平原地下水污染现状及氮污染影响,利用地统计学软件分析了“三氮”(硝态氮、亚硝态氮和铵态氮)含量的特征,采用ArcGIS绘制了地下水硝态氮的变异函数图和空间分布图,并应用健康风险评价模型进行了氮污染对人体的潜在健康风险评价。上述研究表明,该区地下水污染物以“三氮”最为突出,其中硝态氮污染最重,变异系数为1.686,属于强变异,含量分布与二阶球状模型拟合最好,块金值和基底效应分别为2.423和0.575,其含量的空间异质性是结构性因素及随机性因素共同造成的,随机性因素稍强;硝态氮污染高风险区占总面积的88.78%,主要分布在东中部高平原区,这一区域大部分为III类水,对人体健康存在较高的风险,应引起关注。     

季节性冻融期不同地下水位埋深下土壤温度变化特征

土壤温度是土壤热状况的综合表征指标,影响土壤养分分布和冬春季节作物生长发育。以山西省水文水资源勘测局太谷均衡实验站为试验基地,对冻融期4种不同地下水位埋深下的土壤温度进行了分析研究。结果表明：在地下水浅埋区,冻融期地温的变化滞后气温变化,且滞后时间随土壤深度的增加而增大。12月初-2月下旬,地下水位为1．0m埋深的土壤温度较高;消融期地下水位为1．5m埋深下的土壤温度迅速回升。而0．5m埋深下的土壤温度较低且回升较慢;同一地下水埋深下,随着土壤深度的增加。剖面温度增高。50cm深度之下的土壤温度受地下水位埋深的影响较弱。研究成果可为冬春作物播种、预防冻害提供参考依据。     

Application of Improved Matter-element Extension Method in Comprehensive Assessment of Shallow Groundwater

Taking shallow groundwater in Jinjiang City,Fujian Province for example,it was found that the classical element-matter analysis shows deficiency in calculation of correlation function,so the improved matter-element method was applied for the comprehensive assessment of shallow groundwater in Jinjiang City,and the spatial distribution was shown in maps.The assessment results demonstrated that ground water quality of most regions in the study area belonged to Grade I and II,thus the overall quality of shallow groundwater was good.The groundwater of Grade IV and V(relatively poor and extremely poor) was mainly distributed in Dongshi Town,Chendi Town,Zimao Town,and Shenhu Town,major exceeding-standard factors that influence shallow groundwater quality in the local area included TDS,Mn~(2+),NO_3,NO_2,NH_4~+ and Cl~-,which mainly owed to invasion of seawater,original geological conditions,industrial and agricultural discharge,and human life.     

乌兰乌苏绿洲棉田生态系统水汽和二氧化碳通量研究

为了研究新疆干旱和半干旱地区农田生态系统陆地-大气间水汽和二氧化碳连续相互作用对全球气候、环境变化的影响。2009年1—12月应用涡动相关系统,连续观测乌兰乌苏绿洲棉田生态系统下垫面（裸地和不同生长期）地气界面水汽和二氧化碳通量变化,分析水汽和二氧化碳通量的季节和日变化规律。结果表明：（1）绿洲棉田生态系统下垫面全年二氧化碳通量变化分干、湿2季,干季棉田下垫面以释放CO2为主,湿季以吸收CO2为主,但全年吸收量远大于释放的量。（2）在湿季,绿洲棉田生态系统下垫面其CO2的通量值曲线呈开口向上的抛物线型,与下垫面棉田发育情况有较好的相关性。（3）其水汽通量全年分3个阶段,水汽通量值从小到大分别为：雪覆盖阶段。裸地阶段。棉花种植阶段。（4）在湿季,其水汽通量日变化明显,与日照强度和温度相关较好。     

Genotypic Variability in Adaptation Responses of Selected Clones of Cassava to Drought Stress in the Sudan Savanna Zone of Nigeria

Identification of drought‐tolerant and ‐resistant varieties of cassava is of paramount importance for the maximization of productivity potential in drought‐prone areas. Nine improved cassava varieties developed in humid and subhumid agro‐ecologies were evaluated for their growth responses and adaptability in the dry savannas of Nigeria. Field trials were set up in two cropping seasons at three different locations. Parameters evaluated included fresh root yield (FRY), fresh shoot yield (FSY), cumulative leaves formed (CLF), cumulative leaf scars (CLS), root dry‐matter content (DMC), harvest index (HI), and root cyanogenic potential (CNp). Results demonstrated that varietal response differed with water table site, implying different adaptation responses of varieties to the water regime. Variations in all characters studied were significantly (P<0.05) influenced by genotype, suggesting a strong genetic basis for the phenotypic differences amongst varieties. Compared with variation attributable to location, the genotypic components were strong for FRY, FSY, CLF, CLS, HI and DMC. HI and DMC were not significantly affected by location. CNp tended to increase with increasing drought stress. The significance of genotype × environment effects for FRY suggested that genotypes may be selected for specific adaptation for drought‐prone environments. The poor adaptability responses of the majority of the varieties implied that an agro‐ecologically targeted breeding scheme for the dry savanna would be a more appropriate approach for the development of drought‐tolerant varieties.     

蒸发条件下不同地下水位夹砂层土壤水盐运移特性研究

针对滨海盐碱地地下水位浅,春秋易强烈返盐,园林绿化需微区换土和铺设隔盐层的特点。通过室内土柱试验,研究了夹砂层的级配和地下水埋深等因素对土壤水盐迁移特性的影响。结果表明,地下水位相同时,夹砂层对水分和盐分的抑制率为石硝>细砂>液态渣,即水盐的迁移率随砂层级配的变差而增大;砂层级配一致时,地下水埋深为110cm的各夹砂层的水分和盐分抑制率均大于地下水位为80cm的。砂层对水分的抑制率随蒸发历时的延长而减小,但各砂层对盐分的抑制率随蒸发历时的延长而增加;蒸发30d后,同一历时砂层对水分的抑制率小于对盐分的抑制率。该研究为滨海盐碱地的改良以及灌溉和排水等措施的制定提供了参考。     

灌水模式对夏玉米耗水特性和干物质积累及分配的影响

为明确夏玉米的耗水特性,于2009年度在人工遮雨棚内进行盆栽试验,研究了土壤含水量对玉米生长发育的影响。在2010年玉米生长季降水量为446.2 mm的条件下,采用不同灌水量处理（试验共设3个处理,雨养：W0,全生育期不灌水;调亏灌溉：W1,保持田间土壤相对含水量为80%;大水漫灌：W2）,研究了夏玉米的田间耗水特性和干物质积累与分配规律。结果表明,2009年盆栽条件下,80%的土壤含水量有利于干物质的积累和籽粒产量的形成,可获得170.76 g/株的籽粒产量。2010年田间试验表明,W0、W1、W2处理干物质积累量分别为：310.83、321.5、325.59 g/株,产量分别为：9255.85、9747.29、9635.72 kg/hm2。与W0相比,灌水处理显著提高了夏玉米的干物质积累量和籽粒产量。2灌水处理间比较发现,W1处理获得了高的籽粒产量,水分利用效率显著亦高于W2处理,其水分利用效率分别为21.47、19.39 kg/(hm2?mm)。随灌水量的增加,夏玉米的干物质积累量显著提高,但是灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配,使产量降低。夏玉米全生育期耗水量显著随灌水量增加增大,耗水强度提高。在自然降雨量为446.2 mm条件下,雨养处理耗水量最低,水分利用效率高于灌水处理,但其穗粒数和千粒重较低,最终获得籽粒产量低于2灌水处理。综合考虑夏玉米的籽粒产量和水分利用效率,在本试验条件下,以保持田间含水量为80%的灌溉量为最优。     

有机肥料使用量对土壤环境、夏甘蓝产量和品质的影响

研究了浅水位条件下麦菜轮作体系中夏甘蓝生长季节有机肥施用量对土壤剖面硝态氮积累、夏甘蓝产量和品质的影响。结果表明:夏甘蓝生长季节正值雨季,导致各处理硝态氮累积峰值出现在靠近地下水位处,并随有机肥用量的增加土壤剖面硝态氮累积量增多。有机肥用量增加导致甘蓝中白利糖度降低,但对其他品质指标没有影响;尽管大量使用有机肥导致土体剖面硝态氮的累积,由于淋洗作用,耕层硝态氮含量并不太高,有机肥用量对甘蓝中硝酸盐含量没有影响。因此,在绿色蔬菜生产中,应该避免盲目大量地使用有机肥料,以免增加污染环境风险和影响蔬菜品质,确保绿色食品产地环境质量。