石油烃污染对土壤持水特征及水分有效性的影响

石油烃污染土壤已经成为我国一个严重的环境问题,污染后的土壤理化性质发生改变,直接影响土壤的持水特性及水分有效性,确定石油烃污染对土壤持水特征和水分有效性的影响及其程度可为揭示石油烃污染对土壤性质的影响提供新的科学认识。通过人工配置柴油和原油不同污染浓度污染的黄绵土,利用离心机法测定土壤水分特征曲线,分析了土壤的持水特征与水分有效性。结果表明:(1)不同浓度柴油与原油污染土壤后,水分特征曲线均位于未污染土壤的下部,其中原油污染的影响更甚。(2)水分特征曲线van Genuchten模型参数θ_s、θ_r随着污染浓度的增加呈现指数衰减,参数α值呈幂函数减小、n值出现随污染浓度对数增加的特点。(3)土壤的饱和含水量、田间持水量以及凋萎含水量均随柴油、原油污染浓度的增加出现下降趋势,表观土壤有效含水量随污染浓度表现出先降后升的U字形的变化模式。无论原油还是柴油污染土壤,均会影响土壤的持水特征和水分有效性,影响的大小与石油烃的类型和浓度密切相关。     

水稻苗期生长特性对不同浓度IAA的响应

采用水培实验,在水稻苗期研究外源添加不同浓度生长素(3-吲哚乙酸,IAA)对水稻根系(根长、根重)、地上部(株高、地上部重量)生长和叶绿素含量的影响。结果表明,不同浓度 IAA处理水稻1d-5d,对水稻苗期的生长无明显影响。处理时间延长至10d,1μM IAA处理水稻根长显著增加(p<0.05),增加了41.1%,对株高、根重和地上部重量无明显影响。随IAA浓度的升高,对其影响表现出一定的差异。与对照相比,10μM、25μM和100μM IAA处理根重显著增加(p<0.05),分别增加了39.1%、25.9%和17.8%;25μM-100μM IAA处理使株高和地上部重量显著降低,降幅分别在16.0%-20.7%和20.0%-36.7%之间,导致其根冠比随IAA浓度增加而增大。与对照相比,外源施加IAA(1μM -75μM)处理使水稻叶绿素a、b和总含量均显著增加(p<0.05),增幅均在30%以上,以10μM对叶绿素含量的影响最大。因此,外源施加适宜浓度的IAA可以促进水稻的生长和叶绿素含量的提高,促进植物光合效率,提高水稻产量。     

MODFLOW在西北地区地下水资源评价中的应用--以甘肃西华水源地地下水数值模拟计算为例

MODFLOW是目前世界范围内被广泛使用的可视化地下水渗流模型软件包,具有水的质点向前、向后示踪流线模拟、任意区域的水均衡、简化数值模拟数据前处理和后处理,将模拟的复杂性降到最小等特点。本文通过在西华水源地使用MODFLOW进行了地下水资源的模拟与预报,建立了三维非稳定流数值模型,并使用SIP和PCG2等多种迭代方法求解,对比发现PCG2迭代法精确度最高,并按照设计开采量对地下水水位进行预报,根据模型预报结果,水源地设计开采量是可行的。MODFLOW在西华水源地地下水资源评价的成功运用,为西北地区地下水资源评价开创了先例,具有很好的应用和推广前景。     

微尺度内流流场数值模拟方法及实验

以Micro-PIV实验测量的微尺度流场为基础,利用Fluent数值计算软件设计最佳微尺度流动数值模拟方案.针对微尺度特性,采用设定壁面粗糙度和多孔介质模拟粗糙元的微尺度效应处理方法,利用Fluent软件提供的realizable k-ε模型和标准k-ω模型,分别在Reynolds数为100和300情况下对边长600μm的矩形断面的微通道内流场水流流动进行数值模拟,通过各种数值模拟方案下计算出的速度场与Micro-PIV实验结果的对比,得出以多孔介质模拟壁面粗糙元、配合realizable k-ε模型进行数值计算的方案是微尺度流场CFD的最佳方案.     

雨滴撞击植物叶片的运动过程监测装置的研制北大核心CSCD

植物对降雨动能的耗散削减是其重要的水土保持机制,然而缺乏相应的观测测量装置,使得对叶片动能的耗散过程认识并不清楚。为了研究植物叶片在雨滴撞击后的运动过程以及叶片运动能量的变化,以聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器为基础,研制有效检测雨滴撞击之后叶片的运动以及能量耗散测定的装置,对女贞叶片在雨滴击打下的振动进行测量并验证该装置可行性。在对雨滴撞击叶片过程仔细分析研究的基础上,进行监测装置的模块化自主设计,整个监测装置由雨滴发生、叶片运动的监测捕捉和信号的收集处理三个模块组成,其中雨滴发生模块可根据实际情况进行取舍(也可直接测定天然降雨)。薄膜传感系统输出的电压信号包含了雨滴撞击,小水滴飞溅以及薄水层扩散等方面信息。系统输出的电压是背景的几倍到几十倍,电压上峰值和雨滴动能存在明显的线性关系(R^(2)=0.959),信号频域分析发现该系统也能有效捕获连续雨滴撞击树叶的振动信号特征。对于不同动能的雨滴,重复之间的变异系数为<10%的弱变异和10%~100%的中等变异,说明整个装置具有良好的系统稳定性。女贞叶片耗散的能量与雨滴输入能量之间具有明显函数关系,叶片所耗散的动能仅占初始雨滴动能的3%~5%,这可能与没有监测以叶柄扭动、振动的过程有关。该装置可监测雨滴撞击叶片所引起的运动情况和叶片对雨滴动能的耗散特征,有利于深入认识植物对降雨动能耗散的机制。     

绿色屋顶热效应机理研究进展

随着全球变暖,城市热问题进一步加剧,有望缓解城市热问题的绿色屋顶技术受到越来越多的关注,逐渐成为立体绿化领域研究的热点。文章综合国内外近10年的研究,从植物层、基质层及重要物理参数等方面阐述影响绿色屋顶热效应的因素,并针对当前绿色屋顶热效应的研究现状,对今后的研究重点进行展望。     

土壤的石油污染

综述了土壤石油污染的研究方法 ,石油类物质进入土壤的途径、存在形态及其在土壤环境中的归宿。同时指出 ,在进行土壤污染研究中 ,首先必须正确选择研究对象 ;然后要对污染方式做深入的调查 ,以确定其在土壤中的分布方式 ;最后 ,根据石油类物质在环境中的迁移转化途径 ,结合不同污染现场的实际情况 ,制定科学合理的污染防治规划。