生物强化处理油田含油污泥的试验研究

采用油泥、菌剂及其他添加物充分混合后堆放的方法,进行了3种条件下的微生物对含油污泥的强化分解研究。结果表明,在菌剂和锯末的共同作用下,经过45d后,污泥含油量从24%下降到11%,去除率达到54%;而菌剂单独作用下,含油量下降到16%,去除率达为33%;在没有菌剂作用下,含油量仍然保持在20%以上。对处理过程中pH变化特性进行了研究。试验说明,生物强化分解是含油污泥处理的有效途径。     

长江流域典型单季稻田间水文及氮素流失特征

为探究稻田水文和氮素流失特征以及二者之间的关系,以我国三大水稻主产区之一的长江流域稻作区典型单季稻田为对象,开展田间尺度多因子水分与氮素流失原位动态监测。结果表明：田面水位高度主要受降雨和灌溉的影响,田间水肥管理是不同深度土壤含水量、田面水和土壤水中氮素浓度动态变化的主要影响因素。地表径流流失是平水年稻田氮素流失的主要途径,整个生育期内流失量为8.70 kg·hm^-2;渗漏流失是枯水年稻田氮素流失的主要途径,整个生育期内流失量为4.86 kg·hm^-2。返青期是氮素渗漏流失的关键生育期,平水年和枯水年该时期渗漏流失量分别为1.73 kg·hm^-2和2.14 kg·hm^-2;分蘖期和拔节孕穗期是氮素地表径流流失的关键生育期,平水年和枯水年这两个时期地表径流流失量分别为7.10 kg·hm^-2和1.26 kg·hm^-2。稻田水文与氮素流失之间密切相关,田面水位动态变化可以影响稻田渗漏水量和地表径流水量,进而影响稻田氮素流失量。研究表明,应该避免水稻生育前期（返青期、分蘖期和拔节孕穗期）,特别是施肥后一周内田面水的外排;合理提高稻田排水水位,增加稻田水容量,从而减少氮素流失。     

河套灌区不同耕作方式下土壤磷素的流失评价

为了评价灌区农田非点源磷素的流失风险,对内蒙古河套灌区典型作物地块中不同土层深度的土壤对磷素的吸附能力进行了测定,借助SPSS软件对试验结果进行统计分析,评价土壤磷素向水体的流失潜能以及可能的影响因素。结果表明：研究区不同地块的各层土壤均可以用Langmiur和Freundich方程来表征土壤对磷素的吸附特征,且Langmiur方程的拟合性要好于Freundich方程;小麦地块的各层吸附能力都较强,套种地块的吸附能力在试验中表现较差;表层土壤在不同地块的吸附能力差别不大,这可能与当地的复种习惯有关;表层土壤相对于深层土壤的流失潜能较高,即土壤中的磷素随农田退水的流失风险相对较大,但套种地块中磷素随渗漏淋失的潜能比对地表径流流失的潜能大;除Qm和EPC0之外,PSI值可以直接作为评价磷流失潜能的有效指标;磷素在农田地块的流失是河套灌区不可忽视的农业管理问题。该文为河套灌区科学合理施肥和非点源污染的防治提供了科学依据。     

夏灌对内蒙古河套灌区土壤中磷元素迁移的影响

磷作为植物生长必需的元素之一,是引起水体富营养化的重要因素。通过对内蒙古河套灌区2008年夏灌前后农田灌、排水和地下水以及土壤中不同形态磷含量和土壤含水率的分析测定,借助SPSS13.0软件对监测结果进行统计分析,研究夏灌期间灌区土壤中磷元素的迁移规律及其影响因素。结果表明：夏灌后,土壤含水率仅表层有明显增加,且夏灌前后土壤含水率与土层深度显著相关（相关系数分别为0.751和0.770）,土壤中有效磷含量和土壤含水率显著相关（Sig.为0.009）;夏灌期间,不同土层深度处的磷元素含量差异显著,作物类型和种植方式对磷元素在土壤中的分布无显著影响;夏灌会造成土壤中磷元素向地下水迁移,且流失形态主要为可溶性磷。该文可为灌区科学合理的水肥管理以及控制磷流失提供依据。     

基于原位土壤观测的SWAT关键参数及模拟优化分析

利用现场观测土壤属性数据,对基于传统数据库的率定值和监测数据的参数计算值进行模拟结果对比分析。以三江平原阿布胶河流域的现场观测数据,通过物理机制中公式或模型,计算得到SWAT模型关键土壤属性参数的值,再进行两次SWAT模型的模拟。先运用基于土壤数据库参数率定值模拟,再用观测数据计算的参数值替换掉部分率定的参数值;与已经率定好的模型进行对比,评价参数计算的结果。结果表明,SOL_AWC、SOL_K、SOL_BD和USLE_K等4个参数在基于数据库的率定值和观测数据计算值之间有显著性差异,而SOL_CRK的率定值和基于观测数据的计算值之间无显著性差异。两种模拟结果相比,发现基于观测数据的农业面源负荷在数值上不存在显著性差异,且在年尺度和月尺度上具有相同的变化规律。结果表明基于观测数据的SWAT模型能够很好地模拟农业面源负荷在时间尺度上的变化规律。     

东北低温农区近四十年气温降水变化及其对面源氮磷输出影响

为了解在全球气候变化背景下,流域氮磷输出对雨温条件变化的响应,选取我国三江平原典型低温农区,在详细分析1975—2014年历史气象数据的基础上,利用SWAT模型,明确了阿布胶河流域的氮磷流失特征。结果表明:研究区近40年日平均气温以0.132℃·10a~(-1)的微弱趋势上升,降水量自20世纪80年代开始呈下降趋势,总减少量不超过140 mm,且年际差异较大(11.60~415.50 mm);N、P输出与降水量显著正相关,丰水年的输出量分别是枯水年的1.5、2.5倍,且对降水变化的敏感性随降水量升高而降低;N、P输出总体与温度呈负相关,随温度的变化率分别为0.937 kg·hm~(-2)·℃~(-1)和0.161 kg·hm~(-2)·℃~(-1)。多年氮磷输出量在温度升高和降水减少的情势下上升,表明人为因素对污染输出可能产生更大影响,未来在低温农区开展面源氮磷输出对气候响应的针对性研究中有必要考虑自然和人为效应的区分。     

黄河水电开发区域土地利用与景观格局分析

在GIS和RS技术支持下,以黄河上游水电梯级开发区域为研究对象,采用景观生态学数量分析方法,在1977年、1996年、2000年和2006年遥感影像数据的基础上,分析区域30 a来土地利用和景观格局变化。结果表明:除水域和未利用土地减少外,其他土地利用类型均有所增加,其中耕地增加幅度最大;1977-1996年间土地利用变化率最高,2000-2006年间水域面积减少极为剧烈,减少的面积主要流向耕地和草地;研究区景观斑块数和破碎度均逐年增加,景观结构日趋破碎;区域景观异质性在1977-1996年间不断增加,而在1996-2006年间有所减弱。     

近三十年非点源污染研究发展趋势分析

分析近三十年非点源污染研究发展趋势特征,旨在为下一阶段非点源污染研究提供技术参考。从Web of Science核心合集得到1990—2016年所有非点源污染研究文献,然后进行聚焦分析,确定主要文献来源,对比中外学者H指数。通过CiteSpace的关键词共现网络分析和文献共被引网络分析功能,识别了1990—2016年间三个主要阶段的核心关键词(作者关键词与扩展关键词)的变化,梳理了主要的共被引参考文献,得到非点源污染研究领域发展趋势和知识基础特征。国外和国内非点源污染的最早文献分别在1975年和1992年,1990年后全球范围内非点源相关研究快速发展,中国学者的研究在2005年后发展迅速。中外学者的H指数差距有减小趋势,中国学者在全球非点源污染研究领域的相对影响力不断提升。关键词分布中"流域"与"管理"逐渐凸显,"SWAT(Soil and Water Assessment Tool)"、"中国"、"气候变化"词频进入前30位。研究内容方面,非点源污染研究从点位尺度的观测过渡到流域尺度水质变化、氮磷污染输出规律、模型应用,基于GIS(Geographic information system)空间分析的水文模型在流域尺度的模拟、优化和运用,是非点源污染控制与评估的基础。随着研究的深入,流域尺度的精细管理、非点源污染模型开发与耦合、气候变化效应近期受到更多关注。对1990—2016年间高被引文献特征进行梳理分析可知,高被引文献涉及主题广泛,其中中国学者也有明显贡献,表明中国学者逐步成为非点源污染研究的主力。     

人工湿地植物系统优化管理研究

在北京官厅水库附近建立潜流人工湿地(总面积:5×20m×2m),芦苇、蒲草混合种植,研究其工艺参数对植物生长状况的影响,植物生长优劣及杂草的存在对污染物去除效率的影响。结果表明,人工湿地运行初期控制水位和水力负荷对植物生长非常重要;在相同的水力负荷下,植物生长状况良好的人工湿地污水处理效果明显高于植物生长状况差的人工湿地,污染物去除效率与植物生长的优劣呈正相关关系;大量杂草特别是浅根旱生杂草的生长会降低人工湿地的净化效率。最后分析了人工湿地生态,提出系统植物的种植、运行期和冬季的管理方法和综合利用思路。     

基于MODIS的三江平原农业扩张对农区气温的影响

土地利用变化所引起的地表水热特征变化已成为地理学家与气象学家共同关注的焦点问题,其中包括土地利用变化对气温的影响.以中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,简称MODIS)的遥感影像为数据源,获取了挠力河中游2001年和2008年的土地利用数据;利用中尺度气象模式(Mesoscale Model 5,简称MM5)对这一时期全球分析资料(Final Operational Global Analysis,简称FNL资料)来源的2m气温数据进行了降尺度处理,据此分析了土地利用变化与农区气温之间的关系.结果表明:(1)过去8年间,研究区内最为明显的土地利用变化方向是农田的扩张和种植结构的调整;(2)2001年和2008年各土地利用类型的月平均气温差异显著;(3)各种土地类型转变为谷类作物和阔叶作物,气温均有所上升,其中“落叶阔叶林转变为谷类作物”和“落叶阔叶林转变为阔叶作物”气温上升幅度最大.研究结果说明农田扩张影响了农区气温,林地开垦为农田以及“旱改水”导致气温上升.