挂面干燥过程水分迁移规律及其对产品质量影响研究

为揭示挂面干燥过程水分状态、含量动态迁移规律,阐明干燥条件对水分动态迁移过程的影响,探讨挂面干燥过程水分动态迁移规律及其与产品质量的关系,本试验以小麦品种永良4号为原料,设计干燥温度(30、40℃)、相对湿度(65%、75%、85%)两因素不等水平全排列组合试验;利用“食品水分分析技术平台”实时监测干燥过程水分状态动态变化,并测定干挂面收缩率及抗弯曲特性。结果表明,不同干燥组合条件下,挂面干燥过程水分可区分为强结合水、弱结合水、自由水,横向弛豫时间分别为：T₂₁,0.06～0.187 ms;T₂₂,0.811～5.722 ms;T₂₃,34.305～242.013 ms。干燥过程中,随着干燥时间的延长,T₂₁、T₂₂呈下降趋势,T₂₁较T₂₂更快达到平衡状态;T₂₃呈“下降-上升-缓慢下降”趋势;挂面中强结合水绝对含量(W₂₁)、弱结合水绝对含量(W₂₂)均呈逐渐下降趋...     

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。     

施用污泥的土壤重金属元素有效性的影响因素

污泥农用是解决城市污泥出路较为合理的途径,但由于含较高量的重金属,它的应用受到限制,研究发现,进入土壤的重金属在不同的土壤类型不同的土上,形态分布各不相同,而不同形态的重金属对植物的有效性和毒性也不相同,本文试图对土壤中影响重金属形态分布的因素及机制作一综述。     

相对湿度对胡萝卜热风干燥过程中水分迁移和蒸发的影响

为揭示相对湿度对胡萝卜热风干燥过程中内部水分迁移和表面水分蒸发的影响,以及物料表面结壳的成因,该研究在干燥温度60 ℃、风速3.0 m/s时,研究了恒定相对湿度（relative humidity,RH）（20%、30%、40%和50%）、第一阶RH 50%保持不同时间（10、30、60和90 min）而后降为20%,以及基于物料温度自动控制相对湿度干燥条件下的内部水分迁移量（D）、表面水分蒸发量（E）、表面水分累积量（Q）、物料微观结构和复水率。结果表明,恒定RH干燥条件下,D随干燥时间逐渐增大而后趋于稳定,E随干燥时间逐渐增大而后降低。RH越高,物料升温速率越快,D越大;RH越低,E越大。RH为20%、30%和40%时,Q=0的时间分别为1.11、1.36和1.70 h,并在此时刻之后物料表面出现明显结壳现象,且RH越大,出现结壳时机越晚;RH为50%时未出现Q<0,可能未出现明显的结壳现象。Q>0时,干燥速率与Q值变化趋势一致;Q<0时,对应干燥速率减小。RH为50%保持30 min后降为20%时,Q=0的时间为1.39 h,相对于RH 20%的干燥条件能够提高物料温度和内部水分迁移速率,延迟结壳发生的时机,干燥时间缩短了18.5%。自动控湿干燥条件下,Q在0～0.25 h内迅速增大,对应干燥速率迅速升高。在0.25～0.50 h内逐渐下降,在0.78～2.00 h内,Q值共出现3个零点,且在Q=0处上下波动。此RH调控方式使得内部迁移至表面的水分会及时蒸发,并未在表面产生积累,对应物料温度呈现出阶梯上升的变化趋势,延缓了结壳出现时间,保留了较多的水分迁移孔道,干燥时间最短,为6.1 h,复水比最高为(4.39±0.07) g/g,收缩率最低为28.55%±1.71%,为最优的阶段降湿干燥方式。研究结果对于分析水分的内部迁移和表面蒸发过程,表面结壳的成因及优化调控相对湿度控制方式提供了理论依据和技术支持。     

工艺参数对苹果变温压差膨化干燥过程中水分扩散的影响

利用非稳态菲克第二定律计算苹果片变温压差膨化干燥过程中水分扩散系数,讨论膨化温度、抽空温度和切片厚度对苹果片干燥过程中水分扩散的影响.采用Page、Henderson&Pabis和Logarithmic3种数学模型对苹果膨化干燥过程中水分的扩散进行了模型拟合,由模型统计参数平均偏差(MBE)、相对平均标准差(RMSE)、卡方(X2)、模型拟合效率(EF)值及决定系数r2评价模型优劣.结果表明:Logarithmic模型能够很好地描述苹果片变温压差膨化干燥中水分扩散的过程(r2≥0.97).试验设定工艺参数下,有效水分扩散系数De.在98.034×10-12 ～274.165×10-12m2 ·s-1之间,并且有效水分扩散系数随膨化温度、抽空温度的升高而升高;随切片厚度的增加而降低.     

化肥施用对土壤中重金属生物有效性的影响研究

本研究综述了化学肥料施用对土壤中重金属生物有效性的影响,土壤施肥能改变土壤理化性质如pH、溶液中的离子组成、阳离子交换量等,或直接与重金属离子发生反应,影响重金属的生物有效性。故施用化肥时要考虑到所施化肥的种类和施用量可能会导致重金属的植物可利用性发生改变,从而对人体健康产生影响。     

长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响

以湖南省7个稻田长期定位试验为基础,分析了无肥对照（CK）、化肥（NPK）、中量有机肥＋化肥（MOM）和高量有机肥＋化肥（HOM）4个处理下0～20cm土壤重金属Zn,Cu,Cd和Pb全量及其有效态含量的变化。结果表明：长期施用有机肥加大了稻田土壤受重金属污染的风险。仅施化肥对土壤Zn,Cu,Cd和Pb全量、有效态含量及活化率的影响均较小,而中、高量有机肥处理明显提高了土壤Zn,Cu,Cd的全量、有效态含量及活化率,只对土壤Pb的影响较小。且高量有机肥处理下其增幅最大,土壤Zn,Cu,CA全量分别比对照增加了6．1％,18．7％和8．3％,有效态含量分别比对照增加了87．3％,65．8％和41．4％,活化率分别比对照增加了77．5％,32．0％和29．8oA。有机肥的“激活”效应是导致土壤有效态重金属含量大幅提高的主要机制。各试验点土壤全Cd含量均大大超出了土壤环境质量二级标准（0．30mg／kg）,表明各试验点稻田土壤都存在着不同程度的Cd污染问题。     

水分管理对重金属污染土壤植物修复效果的影响研究综述

随着人们生活水平的提升、工业化进程和城市化的不断发展,土壤重金属污染已成为当今社会发展面临的一个很严峻的环境问题,因此加强土壤重金属污染的修复刻不容缓。近年来兴起的植物修复技术相比于其它修复技术有着良好的发展前景,但植物修复效率一直是困扰该技术的难题。大量研究表明,水分管理会引起土壤理化性质及重金属形态的改变,同时改变植物体内重金属的含量和迁移。本文在前人的研究基础上,综述了水分管理对土壤物理、化学、生物学性质以及植物本身的影响,分析了不同水分条件下植物的修复效率,提出了未来发展建议,为保证我国粮食安全和农业绿色发展提供理论基础和实践依据。     

土壤干燥过程对土壤易矿化有机态氮的影响

通过室内模拟培养的方法研究了土壤干燥过程对土壤氮素组分尤其是土壤易矿化有机态氮的影响。结果表明 ,随着干燥温度的升高 ,土壤铵态氮的数量有所增加 ,而对土壤硝态氮的数量影响差异不显著 ,但土壤易矿化有机态氮的数量则有增加的趋势。其中 105℃干燥处理后的土壤易矿化有机态氮的数量明显高于鲜土、风干和 4 0℃干燥处理的土样。进一步分析结果看出 ,105℃处理后的土壤易矿化有机态氮除了部分来自土壤微生物态氮的降解产物之外 ,还有一部分是靠高温将土壤本身大分子含氮化合物分解而产生的     

重金属在土壤载体中的行为和环境响应

综述了21世纪初重金属在土壤环境中发生的吸附/解吸、溶解/沉淀、氧化/还原、络合(螯合)等行为的影响因素,如粘土矿物类型、微生物、腐殖质、pH、重金属性质、土壤酶和人为活动等方面的研究结果,得到了比较深入的进展。同时也显现了在复杂的野外条件下,重金属的行为特征研究明显不足;与植物的吸富关系研究尚处于起步阶段;不同区域和土壤类型中重金属及其化合物的行为差异缺乏科学的解释;重金属污染土壤的修复技术还存在风险;重金属复合污染研究也需进一步定量化。     

四种典型重金属污染对土壤吸附磷的影响

以空白土壤和人工制备的不同浓度铜、砷、镉和铅污染土壤为对象,研究了在不同pH值、温度和柠檬酸浓度条件下重金属污染对土壤吸附磷的影响,并对其进行了相关过程的等温和吸附动力学的机理分析。研究结果表明,空白土壤和As污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Temkin方程,Cu、Pb、Cd污染土壤吸附磷的等温吸附过程符合Freundlich方程,空白土壤和重金属污染土壤吸附磷的动力学过程均符合Elovich方程;重金属污染对土壤吸附磷有一定的抑制作用,抑制程度与污染物浓度呈现显著的正相关,且随外在环境因子的改变而不同。当重金属元素铜、铅、砷、镉的含量分别为200、80、25、0.8 mg kg^-1时:pH值为5时,重金属对土壤吸附磷抑制作用最小,土壤吸附磷量分别降低了30.18%、13.54%、30.74%、37.23%,其抑制作用程度为:Cd> As> Cu> Pb;土壤吸附磷量与温度呈现显著的正相关,温度变化为25~45℃时,土壤对磷的吸附量分别增大了17.14%~28.83%、6.72%~16.05%、8.68%~9.13%、10.30%~23.45%,同一条件下重金属对土壤吸附磷抑制作用程度为Cu> Cd> As> Pb;重金属污染土壤吸附磷量与柠檬酸浓度成负相关,柠檬酸浓度为50 mg L^-1时,土壤吸附磷量分别降低了19.87%、21.94%、23.18%、24.84%,相同柠檬酸浓度下其抑制作用程度为Cd> As> Pb> Cu。     

上海市浦东新区土壤及蔬菜重金属现状调查及评价

对上海市浦东新区非污灌区的4个蔬菜园艺场和张江镇2个污灌区的土壤及其对应生长的蔬菜中的7种重金属进行检测。结果表明4个蔬菜园艺场符合无公害食品生产的园艺场环境要求,而张江镇污灌区的土壤Cd污染严重,其次是Cu、Zn和Hg污染,其上生长的蔬菜中Cr和Cd100%超标,属轻度污染。张江镇污灌区土壤和蔬菜的污染主要是由于上世纪70年代应用黄浦江疏浚底泥吹泥和污水灌溉等因素,致使土壤及农产品中重金属遭受污染。     

土壤和沉积物中重金属形态分析

介绍了一种土壤和沉积物中重金属形态分析方法,将重金属的形态分为水溶态、弱酸态、可还原态、可氧化态和残渣态,用水提取水溶态,0.11 mol/L的醋酸提取弱酸态,0.5 mol/L的盐酸羟胺提取可还原态,过氧化氢和1.0 mol/L的醋酸铵提取可氧化态,盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸提取残渣态.方法适用于Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Mn、Mo、As、Sb、Ni等 11种重金属元素的形态分析研究,检出限在0.001 ～ 1 μg/g 之间,方法的精密度＜11%(RSD).     

有色金属采选冶基地周边土壤中重金属纵向分层研究

土壤中重金属元素的纵向分布特征是土壤自身理化性质和外界环境影响下的综合反映,探寻这个特征对于了解土壤中重金属污染程度和研究修复治理技术意义重大。本研究通过对大型有色金属采选冶企业下风向7种不同土地利用类型的土壤进行纵向采样分析,对重金属元素Zn、Cu、Pb、Cr的纵向分布及累积指数进行了研究,为进一步探寻重金属元素的环境行为及来源,了解重金属污染现状,制定修复方法提供技术参考。研究结果表明:研究区域土壤中重金属含量整体上受到了外源干扰,不同用地类型与不同深度土层重金属含量大小关系不一,证明了不同植被与不同土壤性质对重金属迁移有影响;研究区域重金属整体下移较为活跃,Cr元素表现最为明显;土壤样本中重金属含量均高于内蒙古土壤背景值,重金属元素有不断富集的趋势。     

蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展

蚯蚓作为主要的大型土壤动物类群,对土壤环境改善起到了重要的作用,本文在系统分析、归纳总结国内外相关领域研究成果的基础上,综述了蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展,主要包括:蚯蚓作为土壤重金属污染的指示生物,蚯蚓对重金属的富集与释放,重金属对蚯蚓生理生态的影响研究,蚯蚓在土壤重金属污染修复中的作用机制,蚯蚓与植物、微生物的协同作用,以及蚯蚓粪作为重金属污染修复剂的潜力分析等.在此基础上,概括提出了蚯蚓在重金属污染土壤修复领域面临的主要问题.     

表面活性剂淋洗修复土壤中重金属污染研究进展

随着工业的不断发展,土壤重金属污染问题日益严峻,寻找到一种高效处理重金属污染土壤的方法刻不容缓。土壤淋洗是土壤修复的一种重要方法,其中表面活性剂作为一种相对环保的处理剂被广泛地应用在土壤淋洗之中。文章概括了土壤重金属的修复方法与表面活性剂的种类,阐述了表面活性剂淋洗土壤的机理,总结了不同类型表面活性剂淋洗土壤重金属的应用,最后对表面活性剂淋洗土壤中重金属的应用前景与发展趋势进行了展望。     

林芝河谷地区典型农田土壤主要性质及重金属状况初探

选择西藏林芝河谷地区代表性麦田及蔬菜大棚土壤,对其主要土壤肥力指标、重金属浓度及相应小麦及蔬菜样的重金属浓度进行了测定。结果发现:该区耕地土壤有机质、全氮、碱解氮处于中等及较缺乏水平,全磷、全钾、有效锌处于缺乏水平,速效磷、钾及有效铜处于较丰富水平;研究区土壤及作物铜、锌、镉浓度均未超出我国土壤环境质量标准,但农业生产活动造成了表层土壤铜、锌、镉的富集。研究区耕地应注重有机肥、化肥及微量元素的合理施用,同时注意农业生产活动造成的土壤酸化、重金属富集问题并加以监控,以促进该区农业的可持续发展。     

不同小尺度下潮土重金属有效性空间变异研究

分别以10cm×10cm和2m×2m的网格对潮土(底锈干润雏形土)地区两块面积为1m×1m(1号区)(砂壤土)和30m×18m(2号区)(壤质黏土)的两块样区进行采样,研究其土壤重金属有效性的空间变异。结果表明,DTPA提取态Cu、Zn、Pb、Mn含量变异系数在22.4%~75.9%之间;1号区各元素含量平均值和变异系数均大于2号区对应元素;1号区Zn变异系数最大。地统计学分析表明,4种重金属有效态含量在1号区的块金值和基底效应均小于2号区,其中以2号区Pb的数值最大、Mn次之。两种尺度下,Pb都是4种元素中空间分布受随机性因素影响最大的元素;重金属有效性的空间分布均表现出等值线与作物种植行近似平行的现象,尤其以Pb、Cu和Mn最为明显。以上结果表明,2m×2m的网格更有利于反映潮土重金属有效性的空间变异受人为因素的影响,潮土重金属有效性的空间变异还受到土壤质地、耕作活动、元素类型等因素的影响。     

基于文献计量的中国农田土壤重金属污染评价

对中国知网和万方数据库中2003至2013年间农田土壤重金属污染的相关文献进行基于文献计量和地理信息技术的农田土壤污染指数时空分布信息挖掘。结果表明:全国农田土壤重金属污染处于轻度污染到中度污染之间,并表现出一定的时空分异规律。湖南、云南两省的农田土壤重金属污染最为严重,东南地区以广东、广西为核心形成高-高聚集。在探讨的几种重金属元素中,污染严重程度依次为CdPbCuAsCr。Pb、Cd污染较为严重,多与地区矿产资源的开发利用方式有关,应作为优先控制元素。研究成果或成为全国土壤污染状况调查的重要补充,可以促进区域土壤、环境相关研究的开展。