南方某矿区土壤镉污染及作物健康风险研究

为了评估南方某县土壤镉污染情况、量化当地不同作物镉含量并对不同人群健康风险进行评估，从该县3个镇采集135份土壤样本，入户采集128份自产大米样本，种植区采集7份脐橙样本，对其中镉含量进行测定。结果表明，3镇采集土壤样品镉超标率分别为41.67%、28.81%和21.62%，地累积指数计算得到该县68.9%的土壤样本受到不同程度的镉污染，大米镉含量超标率分别为48.57%、34.48%、8.82%。而脐橙果肉样品中镉含量较低，远低于0.05 mg·kg^-1。计算不同作物的危害商数（HQ）可得，食用自产大米的危害商数（HQ）值普遍大于1，风险较高，而食用脐橙果肉产生的健康风险低。种植脐橙具有一定的经济效益，且当地具有脐橙适宜的生长条件，故考虑在重污染区种植脐橙取代种植水稻。     

DEM分辨率对产流产沙模拟影响研究

地形状况决定流域基本特征,因此在进行流域水文过程模拟时,DEM分辨率会影响流域特征参数的提取,进而影响模拟结果.在研究流域模拟过程中DEM分辨率对流域参数提取及产流产沙模拟的影响,选择黄河下游支流洛河卢氏水文站以上流域为研究区,采用Resize cell技术对1∶25万DEM图进行单元栅格处理,分别生成100 m×100 m、200 m×200 m、300 m×300 m 和400 m×400 m 四种不同分辨率的DEM图;分别模拟四种情况下1997～1999年流域的产流量与产沙量,进而分析DEM分辨率对模拟结果的影响.研究表明DEM分辨率对亚流域的面积或个数的提取影响不大,但对坡度值的提取影响较大.其中,400 m×400 m的DEM与100 m×100 m的DEM相比,1997～1999年产流模拟结果分别相差9.12%、9.71%、19.52%,产沙量模拟结果分别相差42.25%、43.56%、49.70%.因此,在进行流域产流、产沙模拟时,应进行坡度订正.     

冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01 mol/L KCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R20.99,SE1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52 mg/kg升高到39.0 mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70 mg/kg升高到38.5 mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R20.99,SE0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36 mg/kg呈线性升高到28.81 mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25 mg/kg呈线性升高到25.12 mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。     

基于SWAT模型的中尺度流域产流产沙模拟研究

以黄河下游小花间(小浪底—花园口)区域洛河卢氏水文站以上流域为研究区，在GIS技术支持下，应用分布式模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool)进行了流域产流产沙模拟。采用卢氏水文站1992～1997连续6年的实测月均径流和泥沙数据对模型进行了校准：在模型校准过程采用自动数字滤波技术将径流总量划分为直接径流和基流，并分别对直接径流和基流进行了校准，以达到径流总量的拟合，在此基础上对流域泥沙负荷进行了校准；采用1998～1999连续2年的实测月均径流和泥沙数据对模型的适用性进行了验证。采用相对误差(RE)、决定系数(R^2)以及Nash—Suttcliffe效率系数(Ens)作为模型适用性的评价系数，结果表明SWAT模型在研究区对流域长期连续径流和泥沙负荷模拟具有较好的适用性，具有一定的推广意义。     

土壤NO_x气体释放研究进展

营养元素的迁移转化是生态学及环境科学研究领域的一个重要课题,土壤微生物活动产生的NOx气体作为大气中NOx的重要排放源之一,日益受到人们的关注。NOx在大气中具有很强的化学活性,通过参与大气中光化学反应而影响到其它温室气体的浓度,且在对流层O3和OH自由基的光化学反应中起着决定性作用,同时也是酸沉降中HNO3的生成源,在平流层NOx是消耗臭氧层的痕量气体之一。本文综合分析了土壤NOx产生及排放机理;影响土壤NOx排放的主要因素;土壤NOx气体排放通量的测定及其模型估算方法。并在此基础上,提出今后应把土壤微生物系统以及土壤硝化、反硝化作用机理作为以后的研究重点,运用同位素技术和各种模型手段进行较大范围的时空尺度上的连续观测研究。     

基于3S技术的干旱灾害评估研究进展

干旱灾害是制约我国社会经济发展及生态环境保护的重要因素之一,对旱灾造成的损失进行评估和计量可以为科学减灾、防灾及救灾工作提供必要的支持。本文概述了干旱灾害损失的复杂性以及利用 3S技术进行监测、建立损失评估模型和进行情景分析等方面的相关研究,并提出今后干旱灾害损失模型的建立应向着定量化、程序化、实用化的方向发展,以期为防灾、减灾规划及政策的制定提供科学依据。     

生物炭对盐碱土氮淋溶的影响

生物炭对某些高度风化的热带土壤和温带酸性土壤有改善土壤结构,减少营养元素淋失的作用,但关于温带干旱区的盐碱土的改良效果却很少报道。以新疆绿洲盐碱土为对象,研究玉米秸秆生物炭对氮淋溶的影响。采用室内土柱淋滤试验,土柱包含炭土比(W/W)0%、1%、5%和10%四个处理,模拟大气降雨,定期收集淋滤液,分析其中的氮素指标。结果显示,5%和10%添加比例分别减少了土壤氨态氮的淋失量31.14%和52.43%,1%的添加比例增加了铵态氮淋失。对比空白,10%处理的铵态氮、硝态氮和总氮减少淋失量分别达到52.43%、50.01%和33.83%,1%和5%处理土柱的硝态氮和总氮在试验10 d内(降雨量140 mm)就基本淋失完,而10%处理土柱则显得较为平缓,几乎到25 d(降雨量290 mm)时才基本淋失完。四个土柱的铵态氮的淋失都较为平缓。另外,生物炭可以减少土柱的溶液淋失量(20.95%),增加土壤持水能力。上述结果表明,生物炭施用于干旱区盐碱土能明显减少硝态氮和总氮淋失并延长其在土壤中的停留时间,增强土壤的持续供氮能力。     

分布式水文模型亚流域合理划分水平刍议

不同的亚流域划分对流域径流和泥沙负荷模拟的影响源于地形、土壤、土地利用以及气候特征输入的空间分布不均匀性。假设当亚流域划分充分考虑流域输入数据空间分布不均匀性时,流域模拟的输出结果趋于稳定,并应用分布式水文模型——SWAT作为研究工具,在GIS技术支持下,选择两个面积不同的流域采用不同的亚流域划分数量进行流域径流和泥沙负荷模拟。模拟结果表明,当亚流域划分数量达到一定水平时,增加亚流域划分对模型输出结果的影响较小,这在一定程度上证实了上述假设。在此基础上,以简化模型输入数据和输出结果分析处理工作且保证模拟精度为原则,对分布式水文模型亚流域划分的合理划分水平进行了探讨。     

基于遥感影像数据的建设项目区域土地覆被变化分析

利用遥感影像数据分析区域土地覆被变化，目前在开发建设项目环境影响调查中已得到广泛应用。选取水电站工程（天生桥一级水电站工程）和天然气开发工程（孝新合气田开发工程）两类建设项目作为分析对象．利用TM遥感影像进行项目区域土地覆被变化分析。通过FRAGSTATS方法，对6个有代表性的景观空间结构与异质性的定量指标进行计算，研究建设项目周边区域景观结构与景观格局变化。研究结果表明，两类项目周边区域土地覆盖类型均发生较大变化，景观格局呈破碎化，多样化发展。水电站项目建设通过水库蓄水和工程占地直接影响库周土地覆被变化，天然气开发项目通过带动经济发展，对区域土地覆被变化主要是间接影响。     

冻融作用对三江平原有机土吸附铵根离子及其分配系数的影响

冻融过程会影响土壤团聚体结构及微孔隙,进而影响土壤对阳离子的吸附。然而有关冻融过程对土壤吸附阳离子影响的研究很少。以典型湿地表层有机土壤为对象,通过室内模拟实验,研究了土壤饱和含水量下,冻融过程对有机土吸附低浓度铵根离子的影响。结果表明,冻融作用一般提高了有机土对铵根离子的吸附量,线性方程能较好的拟合低浓度范围氨氮的吸附,而且冻融作用降低了铵根离子吸附量为0时土壤溶液中氨氮的浓度。随着初始氨氮浓度从8.6mg·L-1升高到43.0mg·L-1,冻融条件下氨氮的分配系数从10.3L·kg-1升高到25.6L·kg-1;非冻融对照条件下氨氮的分配系数从7.0L·kg-1升高到19.8L·kg-1。冻融作用导致氨氮的分配系数增加了29.9%~47.3%,但氨氮的分配系数没有出现随冻融次数增加而升高的趋势。