不同钝化剂对重金属复合污染土壤的修复效应研究

通过向重金属复合污染土壤分别施加5%和20%(钝化剂与土壤质量比)磷矿粉、木炭、坡缕石、钢渣4种钝化剂,测定了土壤p H值、重金属(Pb、Cd、Cu、Zn、As)生物有效态(单级提取)和各赋存形态(分级提取)的变化,评价了钝化剂对土壤重金属的钝化效果,采用X射线衍射法(XRD)和比表面-孔径分布仪测定了钝化剂的物相组成、比表面积和孔径特征,并探讨了钝化剂的修复机制。土壤重金属生物有效态单级提取结果表明,在20%处理下,坡缕石、钢渣、磷矿粉能显著降低土壤中5种重金属生物有效态含量,其中坡缕石降低Pb、Cd、Cu、As的最高比例可分别达54.3%、48.8%、50.0%、35.0%,钢渣降低Zn则高达43.7%。土壤重金属各赋存形态的分级提取结果表明,20%坡缕石能使植物易吸收的土壤可交换态Pb显著减少,而使难吸收的残渣态Pb显著增加;20%坡缕石、钢渣或磷矿粉能显著降低土壤中可交换态Cd含量;20%钢渣或20%磷矿粉处理后可交换态和碳酸盐结合态Zn含量明显减少,坡缕石处理使残渣态Zn显著增加;钢渣或20%磷矿粉能显著增加残渣态Cu含量;添加20%磷矿粉后生物难吸收的钙型砷含量显著增加。4种钝化剂对重金属的钝化机制各有不同,木炭和坡缕石具有较大的比表面积和孔容,对重金属的钝化以吸附和表面络合为主;钢渣和磷矿粉具有较高的p H值,其对重金属的修复机制以化学沉淀为主。     

社区居民视角下乡村旅游发展模式比较研究——以环洱海地区喜洲、双廊为例

乡村旅游是乡村经济发展的主要途径之一,乡村旅游发展模式对当地社会、经济、文化具有长足影响。社区居民作为乡村旅游发展的主体,对当地旅游发展起到积极的推动作用。基于社区居民视角,以环洱海地区喜洲和双廊为研究对象,通过问卷调查、访谈和实地调研,对环洱海地区居民参与乡村旅游发展的模式分析,探讨适合当地乡村旅游可持续发展的模式。结果表明,环洱海地区呈现两种乡村旅游发展模式:基层组织引导社区居民参与模式和社区居民主导模式。基层组织引导社区居民参与模式即自上而下型,政府主导、居民参与、旅游企业支持,以政府规划为主、发展当地乡村旅游;社区居民主导模式即自下而上型,居民主导、政府扶持、旅游企业支持。社区居民作为乡村旅游资源的挖掘者和保护者,发挥社区居民的主观能动性,自发地保护与利用资源并形成良性循环,实现真正的乡村旅游可持续发展。     

基于 Mahalanobis 矩阵学习的本体算法

提出基于M ahalanobis矩阵学习的本体相似度计算和本体映射算法。利用矩阵分解和坐标下降迭代算法得到M ahalanobis矩阵,进而得到本体图距离矩阵,并由此来判定本体图中2顶点之间的相似程度。最后,将算法应用于生物GO本体和计算机软件本体,通过实验数据验证了算法的有效性。     

基于文献计量与可视化方法的降雨产流研究进展分析

[目的] 分析国内外降雨产流研究方法与模拟技术、关键影响因素、研究重点及热点、发展趋势,充实陆面水文过程、土壤侵蚀机理研究的理论基础,为区域水资源管理实践提供决策依据。[方法] 以国内外近50 a的828篇有关降雨产流的期刊论文为基础,借助CiteSpace可视化软件对国内外降雨产流研究的知识图谱结构进行梳理和分析。[结果] ①降雨产流研究始终聚焦于降雨—入渗—产流—侵蚀关系的研究及坡面产流的模拟,研究方法包含降雨模拟、数理统计、示踪技术等。坡面产流的模拟已开发出大量适用于不同环境条件的产汇流模型,研究方法与模拟技术日趋先进与精准,但在完善模拟试验的技术手段,以及借助人工智能（AI）,3S技术来构建适用的区域产汇流耦合模型等方面仍需开展大量的后续研究工作。②对降雨产流关键影响因素即地表形态、降雨特征和土壤性质的研究持续深化,但对微地形特征、区域次降雨过程时空变化等对降雨产流的影响研究,和不同土壤类型间及同种土壤类型在不同自然环境下的地表产流对比研究等还有待全面推进。③国内研究重点多为借助人工降雨试验平台开展土壤/植被分布单一的局域性产汇流影响因素研究,国外则多为结合水文模型与3S技术进行流域尺度的产流过程及其时空变异和地表微地形影响的研究,研究尺度趋向于宏观和微观的全面与纵深发展。近期降雨产流研究的热点集中于喀斯特、径流小区、枯落物、降雨特征、地下水补给、水文连通性、坡度、土壤理化性质、水管理等方面。[结论] 未来应在加强喀斯特地区、干旱与半干旱地区等生态脆弱区的降雨产流和水土保持/水文/水管理专题研究的基础上,进一步突出学科交叉与技术集成水平优势,从而促进区域水土资源的可持续利用与人地协调发展。     

不同氮素形态配比对三七根腐病的影响

为明确氮素形态及其配比对三七根腐病发生的影响,采用盆栽试验,研究了5种不同氮素形态配比(铵硝配比分别为0∶100、25∶75、50∶50、75∶25和100∶0)及尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染对三七[Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen]生长、有效成分以及抗性指标的影响。结果表明,不同氮素形态配比对三七生物量和皂苷含量无明显影响,铵态氮(${NH_{4}}^{+}-N$)可促进可溶性糖的累积;病原菌侵染使三七叶绿素、可溶性糖和黄酮含量降低,随着${NH_{4}}^{+}-N$比例的增加,病情指数增加,过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高,同时伴随酚类和木质素的累积。综上所述,低铵硝配比(特别是25∶75)有利于三七的生长,可降低三七病情指数,减轻三七根腐病的发生。本研究从氮肥施用层面为三七根腐病的防控提供了理论依据。     

滇中城市群城镇化与资源环境承载力耦合协调研究

为揭示城镇化与资源环境承载力协调发展的内在规律,对城市群高质量发展提供支持,以滇中城市群为例,运用耦合协调度模型及空间自相关等分析方法,对2000年、2010年、2018年城镇化与资源环境承载力耦合协调空间演变特征进行了分析。结果表明:(1)2000—2018年城镇化水平指数均值由0.149升至0.359,在空间上由“单核心”发展转变为“一主四副”的发展格局。资源环境承载力水平先下降后上升,各年均值为0.406,0.402,0.442,其空间分布的内部差异较大。(2)研究区耦合协调度均值由0.482上升至0.621,在空间上呈“西北低、东南高”的分布格局; 其Moran's I大于0.42,表现出较强的空间集聚性。(3)研究期内,耦合协调度与城镇化水平、资源环境承载力的空间相关程度较强,但呈现下降趋势。城镇化在协调发展中占主导作用。城镇化与资源环境承载力存在空间负相关关系,二者双变量Moran's I由-0.069降至-0.211,空间差异增大。通过有针对性的提高在空间关系中较弱的一方,进而实现滇中城市群城镇化与资源环境承载力的协调发展。     

粒度组成对红黏土干缩裂隙影响

为了探讨粒度组成对红黏土干缩裂隙发育的影响,从而给红黏土地区的工程建设及减灾防灾提供理论依据。通过室内干燥试验,研究了粒度组成对昆明呈贡红黏土饱和泥浆样的水分蒸发、干缩裂隙的形成和演化、表面干缩裂隙结构形态的影响。结果表明:(1)蒸发曲线分为4个阶段,常速率阶段是最重要阶段;(2)常速率阶段历时随粒径减小而增长,随粒径分布范围变大而减短;(3)蒸发速率与粒径、粒径分布范围的关系不明显;(4)干缩裂隙形成与演化过程分为5个阶段,受粒度组成影响最显著的是裂隙形成阶段;(5)粒度组成影响裂隙形成阶段历时、不同等级裂隙先后衍生关系、开裂曲线的分段性、裂隙网络结构和土块分布;(6)天然粒组样的干缩裂隙产生向上卷曲现象;(7)粒径分布范围越大,分布非均匀性越强,表面裂隙率越大,而粒径的影响不明显;(8)表面裂隙的分形维数随粒径减小而减小。综上,粒径分布范围和分布非均匀性显著影响红黏土的水分蒸发过程,干缩裂隙的形成和演化,表面干缩裂隙结构形态。     

干旱土壤中生物炭对黑麦草生长的促进机制

通过控制不同生物炭添加量和降水量,分析土壤理化性质及黑麦草(Lolium perenne L.)的各项生长指标,探究不同添加量的生物炭对缺水植物生长促进的直接与间接作用。结果表明:生物炭的添加可以提高土壤的田间持水率、土壤中速效磷的含量以及土壤的pH;干旱条件下,增加生物炭的用量能促进黑麦草植株的增高,但高剂量的生物炭抑制黑麦草的生长;生物炭加入并不能持续性的保持土壤中的水分,高浓度(>15%)的生物炭反而增大土壤中水分的流失,但由于生物炭中钾元素为植物对抗干旱提供了必要条件。适当添加生物炭(5%)可缓解黑麦草在缺水时生长发育受到的抑制作用,并促进黑麦草的根系生长以及保证较高的发芽率。土壤中添加生物炭对干旱条件下植物的生长有促进作用,有利于缓解植物受干旱胁迫的影响。     

基于计时与光照法的坡面径流量及含沙量动态检测系统

针对坡面径流及泥沙含量传统测量方法存在精度不高且难以在坡面现场在线同步测量的问题,该文提出了一种基于计时法和光照法的径流量与含沙量测量方法,设计了坡面径流量及泥沙含量同步在线检测的自动检测系统。阐述了该系统中机械装置和电子测控的设计方案和工作原理,并设计了光照法测量含沙量的辅助试验系统。通过试验,发现影响含沙量测量精确度的主要因素为光源与光敏传感器之间的距离及溶液中泥沙分布均匀度,揭示了A/D转换值随含沙量变化而单调变化的规律。通过试验获得了溶液搅拌最佳电机转速为428 r/min,并运用最小二乘法和统计学理论对数据进行分析,确定了当该系统的光源和光敏传感器之间的距离为30 mm时,光照法测量含沙量的精确度最高。最后,将试验结果与理论计算值进行对比,结果表明除了浓度为1~3 kg/m3的溶液所测得的泥沙含量误差率较大外,其余溶度的误差率均小于1%,论证了光照法测量含沙量的可行性。该研究可为推进水土保持动态监测理论方法及技术提供参考。     

排气温度和催化基质特性对柴油机排放的影响(英文)

为了提高催化器CDPF(catalyzed diesel particulate filter)去除NOx和PM的性能,该文运用催化试验、发动机台架试验及模拟计算,研究了排气温度和催化器的基底材料特性对NOx还原和PM氧化的影响特性。通过活性评价和表征试验发现,由于La2Cu0.7Fe0.3O4表面具有较高的氧空位浓度和较强的晶格氧移动特性,所以300°C～500°C时具有较好的催化活性,且350°C～500°C时碳化硅较堇青石能更好地催化还原NO。发动机台架试验表明,由于碳化硅具有更高的孔隙率和更好的热交换特性,在1 600 r/min的75%和90%负荷工况时,碳化硅CDPF具有更好地催化去除NOx和PM的特性规律。模拟计算结果显示,具有较高过滤孔密度和比表面积的CDPF,由于较低的内部传质阻力和较高的传质特性,所以能较好地还原NOx和氧化PM。研究结果可为优化柴油机后处理器CDPF的催化性能提供科学依据。