地下水三氯甲烷污染的微生物治理实验研究

在厌氧环境中,以三氯甲烷为靶污染物,分6种条件加入不同共代谢基质对厌氧生物污泥分别进行驯化培养。将得到的可降解三氯甲烷的微生物菌群富集培养,分别投入模拟净化装置进行处理实验。实验结果表明,在厌氧条件下,三氯甲烷能够被微生物降解,加入共代谢基质后可提高降解效率。不同基质环境中降解效率不同,以葡萄糖和甲醇为共代谢基质驯化出的微生物菌群对污染物去除率可达到75%。     

基于水量调控防治艾比湖流域沙尘天气灾害的设想

针对艾比湖流域生态环境灾害，分析其成灾原因及发生规律。从改变水量分配时间格局的角度，分析入湖水量季节调控的可行性并提出实施方案。具体为通过人工引、蓄水设施将秋、冬季入湖地表径流蓄积起来，在春季大风、沙尘多发季节注入湖中，减少此时沙尘天气的发生。确定春季所需补充的水量，先以湖区地形图为基础建立湖区数字高程矩阵，然后回归计算湖面面积与湖水体积对应函数，此时根据实测的当年春季湖面面积即可算出达到预定湖面面积所需水量。按照此方案修建人工引、蓄水设施并实施调控后，既可以治理流域沙尘天气，又可最大限度节省水资源。     

不同微咸水组合灌溉对土壤水盐分布和冬小麦产量影响的田间试验研究

为了研究不同组合灌溉顺序对土壤水盐分布状况和冬小麦产量的影响,2003年-2005年在河北省中科院南皮生态试验站进行了冬小麦田间微咸水灌溉试验。通过对冬小麦主根区和100 cm深度土壤的水、盐分布状况和冬小麦产量进行分析,结果表明3 g/L的微咸水可以作为冬小麦的灌溉用水,但连续使用会导致土壤发生积盐;拔节期应尽量避免使用微咸水,且不宜连续使用微咸水进行灌溉,组合灌溉最好采用咸淡交替的方式;综合土壤的积盐状况和冬小麦产量分析,淡（拔节水）淡（抽穗水）咸（灌浆水）的组合灌溉顺序为最优方案,该研究为合理开发利用灌区地下微咸水提供了依据。     

流域土壤侵蚀及径流过程自动测量系统研究

流域内降雨—径流—土壤侵蚀过程中不同时空点处流量、流速、泥沙含量的获取将为侵蚀模拟—预报模型的建立与检验提供必要的数据支持。本研究提出一套测量流域土壤侵蚀动态变化过程变量的自动化测量系统,系统中的量水堰和水位传感器用于测量径流流量,用薄层水流流速测量系统测量坡面流及流域沟道中的水流流速,用径流含沙量测量系统测量径流中的泥沙含量,数据采集控制及存储系统实现试验设计点处侵蚀量的动态变化过程测量及数据存储。这一系统的构建及应用必将推动侵蚀过程测量向着更加自动化和可操作化方向发展。     

赤泥对废水中镍离子的吸附处理研究

[目的]研究赤泥吸附废水中镍离子的特性.[方法]采用静态吸附方法对赤泥吸附废水中镍离子的影响因素和特性进行研究.[结果]在反应温度为25℃,振荡时间为1.5h条件下,向pH =6.7,50 mg/L含镍废水中投加2 g/L赤泥,镍离子去除率近90％.随着赤泥投加量、振荡时间以及pH增加,镍离子去除率逐渐增大.700℃焙烧赤泥较未经处理赤泥(原赤泥)的吸附能力略高.二级动力学方程可拟合赤泥吸附镍离子的过程,Langmuir模型较好地描述赤泥对镍离子的吸附热力学特性,最大饱和吸附量可达192.308 mg/g.赤泥吸附镍离子为吸热反应,并且为自发行为.[结论]该研究可为资源的可持续利用和重金属废水的处理提供思路和依据.     

零通量面法用于农田蒸发蒸腾量的研究

应用土壤水分零通量面的原理方法,对北京房山节水灌溉区进行了研究。通过土壤水势监测分析,显示了灌区在研究时段内零通量面的性质及其出现的空间位置。用数值方法处理了零通量面随时间变化的情况,计算了监测时段的蒸发蒸腾量,并与大田水量平衡模型法、作物系数-参考作物需水量法进行了比较。     

生物炭对噻虫胺在土壤中吸附和降解的影响

为探究由不同热解温度和原材料制备的生物炭对噻虫胺在黑土中吸附和降解的影响,以玉米秸秆和猪粪为原材料,分别在300、500℃和700℃下限氧热解制备了六种生物炭,并将其添加到黑土中,研究生物炭对土壤理化性质与噻虫胺在土壤中吸附-降解的影响。结果表明:添加生物炭可显著提高土壤的pH、有效态磷和有机碳含量,降低土壤的H/C。噻虫胺在土壤及生物炭-土壤混合体系中的吸附过程符合Freundlich模型。添加生物炭显著提高了土壤对噻虫胺的吸附,且吸附量随生物炭热解温度的升高而增大。不同热解温度的生物炭对噻虫胺在土壤中降解的影响不同。高温生物炭-土壤混合体系的强吸附能力降低了噻虫胺被微生物降解的速率,但噻虫胺在低温生物炭-土壤混合体系中具有相对较高的微生物降解速率。因此,在利用生物炭修复农药污染土壤时应该充分考虑生物炭的类型和性质。     

基于物理化学调控方法的水分时空分布试验

利用室内人工降雨试验,采用3因素3水平正交试验设计方案,研究物理化学调控方法实施情况下坡面土体中水分的时空分布状况。结果表明,物理调控方法可以调节降雨在坡面上的空间分布状况,在同一坡度条件下,面积比为1:2和1:1的处理的湿润锋尾部变化梯度及湿润锋深度均大于面积比为0:3的处理,且湿润锋分布的均匀程度较高。文中使用的入渗率计算公式可真实反映沿坡面各点的入渗率变化过程,入渗量计算公式可计算出降雨入渗量,且精度较高。化学调控方法由于能够维持土壤的物理结构,可以提高土壤的早期降雨入渗率,并增加入渗区上部的降雨入渗量,进而缩小坡面各点的水分分布差异。物理化学调控方法在坡面上配合使用可以提高降雨利用率,但其实际应用效果仍需进一步研究。     

咸淡水间歇组合灌溉对盐碱耕地土壤水盐运移特性的影响

为探明土壤水盐在咸淡水间歇组合灌溉条件下的运移情况,采用室内一维垂直积水入渗试验,以全淡水和微咸水直接灌溉作为对照,设置了四种间歇时间,分别为0、30、60、120 min,三种咸淡水组合比例,分别为2∶1、1∶1、1∶2,进行咸淡水间歇组合灌溉。结果表明:在同一入渗时间,间歇组合灌溉的累积入渗量大于淡水灌溉,与微咸水直接灌溉差异较小;累积入渗量(I)与湿润锋运移深度(Zf)的决定系数R2均大于0.99,I和Zf呈良好的线性关系;间歇组合灌溉的土壤含水率、灌水均匀度均远远大于淡水灌溉,但间歇组合灌溉的灌水均匀度随着淡水所占灌水定额比例的增加而减小;在5~45 cm作物根系密集区,土壤整体脱盐,但间歇组合灌溉土壤脱盐率显著高于微咸水直接灌溉,与淡水灌溉差异较小;不同间歇时间、组合比例对土壤脱盐率的影响均达到显著性水平。     

作物蒸发蒸腾量计算方法研究与展望

详细介绍了作物蒸发蒸腾量计算的常规方法如水文学方法、微气象学法、植物生理学法和新兴方法如遥感法、BP神经网络法和小波变换分析方法。同时,介绍了各种方法的基本原理、计算方法和各自适用条件。最后,简要分析了传统方法存在的问题,并对一些新方法做出展望。