煤矸石中几种重金属元素含量及形态变化

对抚顺西露天矿煤矸石山表层煤矸石进行多点取样,分析测定了矸石山表层煤矸石重金属Cd,Pb,Ni,Zn,Cr,Cu的含量及其形态特征。结果表明,煤矸石中Cd,Ni,Cu元素高出抚顺地区土壤环境背景值,其中Cd,Ni超出土壤环境质量2级标准。煤矸石重金属元素存在形态的分布规律总体与元素含量具有一致的变化规律,元素Cd,Pb,Ni,Zn,Cr,Cu的赋存形态普遍以残渣态、可还原态为主,可氧化态次之,弱酸可提取态比例最低。     

吉林西部土壤砷的形态分布及其与土壤性质的关系研究

按照生态地球化学土壤样品元素形态分析方法,将土壤无机砷分成水溶态、离子交换态、碳酸盐态、腐植酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态和残渣态.通过对吉林西部36个表层土壤样品的测试,分析了土壤不同形态砷的分布和不同形态砷与土壤性质的关系.研究表明,洮南市不同形态砷的分布为:残渣态(65.30％)＞腐植酸结合态(17.39％)＞铁锰氧化物结合态(10.70％)＞碳酸盐态(2.23％)＞水溶态(2.17％)＞强有机结合态(1.17％)＞离子交换态(1.04％).通榆县不同形态砷的分布为:残渣态(56.66％)＞腐植酸结合态(23.82％)＞铁锰氧化物结合态(11.08％)＞碳酸盐态(2.81％)＞水溶态(2.18％)＞离子交换态(1.98％)＞强有机结合态(1.46％).残渣态砷是吉林西部土壤砷的主要形态.土壤水溶态砷和铁锰氧化物结合态砷与土壤pH值皆呈极显著正相关;残渣态砷与土壤有机质皆呈极显著负相关,而与土壤阳离子交换量呈极显著正相关.离子交换态砷、碳酸盐态砷、铁锰氧化物结合态砷和强有机结合态砷与土壤矿质元素的关系不大,而水溶态砷、腐植酸结合态砷和残渣态砷与土壤矿质元素的关系密切.     

Effects of naturally recovered vegetation on chemical speciation of Mn in gold-tracesmining wasteland,northeastern China

应用BCR连续提取法,以大兴安岭漠河县胭脂沟典型采金迹地4种自然植被群落类型为研究对象,研究了不同植被群落类型对土壤锰元素4种化学形态的影响。结果表明：大穗薹草--玉蝉花群落、兴安柳--白桦群落、兴安落叶松群落和樟子松群落土壤弱酸可提取态锰平均含量占该群落总量的比例分别为36.25%、36.63%、31.04%和43.39%;可还原态锰平均含量占总量的比例分别为30.71%、32.98%、36.80%和27.28%;可氧化态锰平均含量占总量的比例分别为9.07%、7.10%、8.30%和7.13%;残渣态锰平均含量占总量的比例分别为23.97%、23.28%、23.86%和22.20%。通过因子分析表明：大穗薹草--玉蝉花群落对锰难分解形态固持效果好,且对土壤弱酸可提取态锰含量积累较高;兴安柳--白桦群落对锰难分解形态固持效果差,且对土壤弱酸可提取态锰含量消耗较大;樟子松群落对土壤弱酸可提取态锰含量积累程度最高,且有利于锰难分解形态向着对植物有效的形态转化;兴安落叶松群落对土壤弱酸可提取态锰含量消耗最大,且对锰难分解形态活化程度低。此研究结果可为采金迹地人工恢复植被过程中筛选植物提供参考。     

臭氧氧化对奶牛场沼液中磷形态转化的影响

为了提高沼液磷的回收效果,研究了曝气种类和曝气条件对奶牛场沼液磷形态转化的影响。结果表明:在参考曝气条件下,与氮气和空气相比,臭氧能更大程度地降低颗粒态磷和交换态磷含量,并大幅度提升溶解性正磷酸盐含量。臭氧曝气的优选条件为沼液初始pH值为6、臭氧发生量为10 g·h~(-1)、氧化时间为60 min,曝气后沼液中溶解性正磷酸盐浓度提高了76.12%,溶解性正磷酸盐占总磷比例提升20.75%。臭氧氧化可以促进颗粒态磷和交换态磷向溶解性正磷酸盐转化,从而促进沼液磷的回收。     

基于信息扩散理论的广东大宝山地区土壤重金属污染评价

采用完全组合试验设计,比较了果壳有机肥（NM）、猪粪有机肥（PM）、污泥有机肥（SM）、腐殖土有机肥（HM）和蚯蚓土有机肥（EM）在不同用量下对不同污染程度土壤[外源添加（CH₃COOH）₂Pb溶液]中有效Pb的影响,并探讨了土壤有效Pb变化与Pb形态转化的联系。结果表明,施用有机肥能降低轻度、中度和重度污染土壤中有效Pb的含量,且随着有机肥用量增加降幅增大,其中在中度和重度污染程度土壤中尤为显著。各有机肥中以SM、PM处理的效果最为突出,其土壤有效Pb含量较对照分别降低24.22%~36.10%和19.33%~35.48%。5种有机肥处理土壤有效Pb含量都随时间呈现先上升后下降的变化趋势,在培养至10 d达到峰值,此后逐步降低并在60 d后趋于稳定,其变化动态与Pb各形态转化动态具有一致性。经有机肥处理后,轻度污染土壤中,碳酸盐结合态铅（Carb-Pb）含量降低5.36%~12.91%,有机结合态铅（OM-Pb）含量稍有上升,残渣态铅（Res-Pb）含量增加18.92%~45.47%;在中度污染土壤中,Carb-Pb含量稍有下降,Res-Pb含量显著增加24.30%~38.04%;在重度污染土壤中,Carb-Pb含量无显著变化,OMPb和Res-Pb含量都有大幅增加,其增幅分别为14.46%~41.06%和29.02%~56.29%。土壤中Carb-Pb对有效Pb具有显著正向贡献,而OM-Pb和Res-Pb表现为显著的负向贡献。研究表明,有机肥主要通过降低Carb-Pb含量而大幅增加OM-Pb和Res-Pb含量,使得土壤Pb的有效性显著降低。     

ZTR割草机自动变割幅结构及控制系统设计

针对零转弯半径(ZTR)割草机割幅宽度固定、无法适应复杂的作业环境的问题,研发了一种可以自动变割幅的割草器,在1.2m割幅的WBZ12219K-S ZTR割草机的基础上,在主刀盘两侧分别增加一个副刀盘。副刀盘主要由割刀、连接板、伺服电动推杆及曲线槽等组成,通过伺服电动推杆的伸缩,控制副刀盘的旋转,以达到变割幅的目的。工作时,通过图像识别技术识别出前方障碍物信息,判断出障碍物间距,将该间距进行区分做出相应的对策,并经由串口通信协议传递给PLC,然后控制割幅的变化,可以实现1.2~1.8m无极自动变割幅。     

不同类型贝壳粉对土壤镉赋存形态的影响差异

通过室内培养探究不同类型贝壳粉对土壤中不同形态镉含量的影响,向培养完成的土壤中施用3种添加比例的天然扇贝壳粉与蛏子壳粉,分别在第1,5,15,30,50天测定土壤pH及镉的各赋存形态含量。结果表明,添加文石型与方解石贝壳粉对土壤pH升高均有一定程度的贡献,施用2种贝壳粉后,随贝壳粉添加比例的增多土壤pH升高。不同种类贝壳粉处理的土壤pH差异不大,在50天后2种贝壳粉不同添加比例间差异最明显。在整个培养过程中,随培养天数的增加,添加不同类型贝壳粉均能使镉污染土壤可交换态镉含量下降,碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉、有机结合态镉与残渣态镉含量整体逐渐升高。其中,使用文石型贝壳粉作钝化剂较方解石型效果更佳。随着贝壳粉添加比例变大,可交换态镉向镉的其他赋有形态转化的程度越大。培养50天后,添加不同种类贝壳粉处理的土壤有效态镉含量同CK相比均显著降低。当添加文石型贝壳粉的比例为5%时,生物可利用态镉占总镉比例最低。施用文石型贝壳粉能比方解石型贝壳粉更好地降低土壤有效态镉的活性。     

林地“一张图”与林业“二类调查”成果对比分析研究

为进一步做好林地变更调查,通过对比森林资源规划设计调查成果与林地"一张图"数据,对两套成果数据的林地、森林、林分起源、生态公益林面积进行分析,初步总结归纳差异产生的原因,为今后的林地变更调查工作提供参考。     

Reciprocal adjustments between landforms and living organisms: Extended geomorphic evolutionary insights

Whilst biological organisms adapt to the environment, earth surface processes and landforms evolve as a result of physicochemical processes, and as the result of the activity of certain living organisms defined as ‘ecosystem engineers’. The importance of long- and short-term impacts on geomorphic structures and processes by ecosystem engineers appears to be underestimated. Recent recognition of complex abiotic–biotic feedbacks in nature has resulted in a convergence of approaches in ecology and geomorphology. Present biogeomorphic knowledge supports the hypothesis that abiotic–biotic feedbacks create characteristic modulated patterns of earth surface landforms, adjusting according to biological evolution in the long term and to ecological succession in the short term. In this context, natural selection of organisms and ecological successions are considered to have the potential, in some cases, for extension to the physical world, including earth surface landforms. This perspective aims to contribute to the disruption of the ‘classical’ dichotomy between abiotic–biotic compartments because it emphasizes reciprocal adjustments (i.e., feedback mechanisms) between living organisms and abiotic environment dynamics. The extended evolutionary perspective, that is intended to feed back to ecology and evolutionary biology, indicates the potential for change in our deep understanding of geomorphology to reflect evolutionary and ecological succession theories.     

X射线吸收精细结构光谱在土壤中的应用

由于X射线吸收精细结构(X-ray absorption fine structure,XAFS)可以原位探测吸收原子的2~3个邻近配位壳层,获得目标元素的电子结构信息和化学结构信息,所以XAFS已成为微观领域最重要的结构分析工具,丰富了我们对元素的重要化学性质和反应过程的认识。本文简述了XAFS的基本原理,探讨了样品制备、测试及数据分析等过程需关注的问题,重点综述了应用XAFS研究土壤重金属和营养元素的形态、土壤固-液界面的反应过程和机理,并指出其应用的局限性和未来发展的前景,旨在推动我国XAFS在土壤科学中的应用。由于土壤中界面反应的复杂性,XAFS应结合其他结构分析技术,结构分析技术应结合宏观数据和计算机模拟,土壤学应与其他学科交叉、融合,只有这样,才有可能在时间和空间尺度上阐明土壤组分在环境界面上的复杂反应过程和机理。