2000-2018年皖南山区土壤侵蚀时空变化

[目的]精确评估皖南山区土壤侵蚀量并分析其时空变化特征,为区域水土流失综合治理提供科学依据.[方法]在GIS技术的支持下,利用研究区日降雨数据,30 m分辨率DEM,土壤数据和土地利用等数据,采用中国土壤流失方程(CSLE)估算皖南山区土壤侵蚀模数,并分析2000,2010和2018年近20 a研究区土壤侵蚀时空变化特...     

生物炭-铁锰氧化物复合材料制备及去除水体砷(Ⅲ)的性能研究

采用浸渍法制备了4种不同的生物炭-铁锰氧化物复合材料(F_1M_1BC_(10),F_1M_3BC_(20),F_1M_4BC_(25),F_3M_1BC_(20)),采用SEM,XPS和FTIR表征方法分析了几种复合材料与生物炭表面性质的差异,比较了4种不同配比生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷(Ⅲ)去除性能,分析了不同投加量的吸附材料对砷(Ⅲ)去除效率及吸附量的差异。结果表明,与生物炭相比,炭、铁和锰不同配比的生物炭-铁锰氧化物复合材料比表面积明显增大,由61.0 m~2·g~(-1)增加到208 m~2·g~(-1),孔径变小,由23.7 nm下降到2.76 nm;碱性官能团含量明显增加;材料表面形成了MnOx、FeOx。与生物炭相比,4种生物炭-铁锰氧化物复合材料对砷(Ⅲ)的动力学吸附量大小与去除率顺序依次为F_1M_4BC_(25)F_1M_3BC_(20)F_1M_1BC_(10)F_3M_1BC_(20)BC。F_1M_4BC_(25)(m铁∶m锰∶m炭=1∶4∶25)是去除砷(Ⅲ)最优的复合材料,在用量为0.016 g·m L~(-1)时,对砷(Ⅲ)的去除率可达82.6%,是生物炭去除率的2.3倍。研究表明,生物炭-铁锰氧化物复合材料是一种潜在的去除水体砷污染的炭基材料。     

不同施肥处理对梁平柚产量、品质和土壤肥力的影响

通过连续3 a (2014—2017年)的田间试验,以10 a生梁平柚为研究对象,研究不施肥(CK)、单施化肥(CF)、50%化肥+50%有机肥(CF+OF)和单施有机肥(OF)下梁平柚产量、品质和土壤肥力的影响。结果表明,在不同施肥处理中,CF+OF、OF和CF的单果重均无显著性差异(P>0.05),但CF+OF的柚子单株果实数最高,柚子产量分别高出OF、CF和CK 8.2%、31.2%和11.82%;CF+OF处理中,柚子果实中的果汁含量、总糖、游离氨基酸和维生素C比CK分别提高20.40%、18.95%、64.34%和27.06%,而柚子果皮厚度、种子数和总酸度显著降低,品质改善;施肥显著提高土壤微生物生物量碳氮,在不同施肥处理中,微生物生物量碳氮比介于7.39～13.89,且差异显著(P<0.05)。CF+OF处理中,柚子成熟期土壤可培养细菌、真菌、放线菌数量显著高于或相似于单施化肥,说明化肥和有机肥配施能促进微生物生长繁殖,协调土壤养分供应,改善柚子营养。虽然不同施肥处理对土壤pH无显著影响(P>0.05),但是与CK相比,OF和CF+OF处理有机质和速效钾...     

Anthropogenically disturbed potentially toxic elements in roadside topsoils of a suburban region of Bishkek,Central Asia

The ecological environment in Central Asia is vulnerable to pressure from human activity due to the physical geography and climatic fragility of this region. A set of indicators suitable for the future assessment of this pressure needs to be proposed. Thirty‐six topsoil samples (0–5 cm) were collected from roadsides in a suburban region of Bishkek, the capital of the Kyrgyz Republic in Central Asia, and a risk assessment of anthropogenically disturbed potentially toxic elements (PTEs) was systematically conducted with classic statistical methods. The results of detrended correspondence analysis and principal component analysis clearly showed that topsoil samples with high contents of PTEs (Pb, Zn and Cu) were strongly affected by traffic within a distance threshold of 200 m and that anthropogenic effects decreased significantly with increasing distance from the highway. The enrichment factor and anthropogenic contribution for Pb were the highest among the three PTEs, with average values of 2.0% and 47.4%, respectively, suggesting enrichment. However, the results of the human health risk assessment also indicated that noncarcinogenic risks did not occur for any of the anthropogenic PTEs. The reported method provides a new systematic pathway to reveal anthropogenic influences on the geochemical composition of soil. The conclusions of this work will be highly valuable as important guidelines for agriculture, and the results of the PTE contents will provide a scientific basis for soil collection in future studies.     

水肥组合对日光温室黄瓜叶片生长和产量的影响

在陕北黄土高原具隔水小区的日光温室内,设计完全随机区组试验,研究了不同水肥组合对结瓜期黄瓜叶片生长和产量的影响。结果表明,在结瓜期,所有处理黄瓜叶面积逐渐增加,而叶片扩展速率、叶片组织含水率、叶片中游离脯氨酸（PRO）和丙二醛（MDA）含量、黄瓜产量和水分利用效率（WUE）均先增加后降低;当土壤含水率一致时,高肥处理（N：600 kg/hm2,P2O5：420 kg/hm2）叶面积、叶片扩展速率、产量和WUE显著高于低肥处理（N：420 kg/hm2,P2O5：294 kg/hm2）;低肥处理产量随土壤含水率增加而增加,高肥处理随土壤含水率增加先增加后降低,WUE随土壤含水率增加而降低。中水高肥处理（WmFh）的叶片净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）日变化均高于其他处理。表明,中水高肥处理（田间持水率＞75%～90%,施用N：600 kg/hm2,P2O5：420 kg/hm2）黄瓜在结瓜期叶片生长健壮、光合作用强、产量较高,节约了水资源。     

线性和非线性方法估计单宁酸共存下形成的无定形铝氧化物上菲的吸附等温线参数比较

采用批实验研究了菲在单宁酸干扰下形成的不同晶形铝氧化物上的吸附现象,并用不同的吸附等温线方程对吸附平衡数据进行了拟合,重点比较了线性和非线性回归方法估计吸附等温线参数的差异。结果表明:菲在各种晶形的铝氧化物上都有明显的吸附,但并不是完全随着单宁酸含量和结晶度的变化而规律性变化。吸附平衡数据以Langmuir、Redlich-Peterson和Dubinin-Radushkevich吸附等温方程,用不同的回归方法估计的等温线参数值均有显著性差异。线性回归得到的参数有不确定性,表明用线性回归来判断吸附等温线能否对吸附平衡数据进行最优拟合是不可靠的。相反,非线性回归能较好地确定菲在不同晶形铝氧化物上的最佳吸附等温线及相应参数。采用R2和χ2共同检验发现,菲在4种不同结晶度(单宁酸与铝的摩尔比(MR)=0,10-3,10-2,10-1)铝氧化物上的最佳吸附等温线方程并不尽相同,分别为Freundlich,Freundlich,Dubinin-Radushkevich和Freundlich,反映了各种晶形的铝氧化物的表面异质性。修正的Freundlich方程比较不同晶形铝氧化物对菲的相对吸附容量顺序为:MR=10-3MR=10-2MR=0MR=10-1。由此,认为菲在无定形铝氧化物上的吸附是熵驱动的结果。     

离心泵压水室内部定常和非定常流动PIV测量

为研究离心泵压水室内的流动特性,利用PIV技术在内同步和外同步模式下分别测量了其内部的定常和非定常流场,详细分析了压水室内部流动现象和流动规律。结果表明,压水室内速度沿轴向分布均匀,随圆周角增大而减小;在叶轮和压水室的交界处,存在清晰的速度分界线;受蜗舌的分流作用,部分流体回流入叶轮流道,扩散管入口处速度显著降低;压水室内部周期性非定常流动规律明显,第VIII断面上,速度的大小和波动幅度沿径向均呈减小趋势,周向速度的波动与叶轮流道内部高速流区的位置有关,而径向速度的波动主要受叶片干扰和哥氏力的影响。研究结果为压水室设计以及离心泵内部流动的试验研究提供了借鉴。     

基于HJ卫星CCD数据的冬小麦病虫害面积监测

遥感在农作物病虫害监测中广泛采用的简单植被指数阈值法难以判别冬小麦的健康状况。该研究选择二值逻辑回归法,分别建立实测光谱得到的植被指数与其健康状况之间的关系模型。结果表明,重归一化植被指数RDVI模型和三角植被指数TVI模型可信度较好。考虑到遥感监测冬小麦病虫害时,涉及的地域范围广,冬小麦生长状况存在明显的局域差异,采用了3×3邻域像元的一致性假设消除局部环境差异。将模型应用到中国新近发射的环境与灾害监测预报小卫星星座HJ-CCD传感器数据,得到提取的冬小麦受病虫害胁迫范围与枣阳市植保站普查结果相符,也与地面实测结果相一致,其中,TVI模型结果的精度达到76.47%,能够满足农作物病虫害面积遥感监测要求。     

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究Ⅴ.废旧电子产品拆解场周边农田土壤含氯有机污染物残留特征

对长江三角洲地区某废旧电容器拆解场地周边农田基本保护区表层水稻土中含氯有机化合物的组成及含量进行初步研究。结果表明,供试土壤中20种PCBs总含量在84.19~377.4μg kg-1之间,平均含量为204.8μg kg-1,其中二氯、三氯、四氯代同系物总和占总PCBs的73.7%~96.2%,存在着PCBs的外源输入。HCH的总含量为10.61~33.11μg kg-1,DDT总含量为11.36~33.28μg kg-1,残留水平较低,但β-HCH、γ-HCH、∑HCH和∑DDT的平均含量均高于荷兰土壤标准的目标值。此外,DDT与土壤有机碳呈显著负相关,而其他含氯有机化合物的含量并未呈现出与土壤有机碳的相关性。     

白肋烟生育过程中矿质元素和烟碱含量动态变化

以四川白肋烟"达白1号"为材料, 对不同海拔高度(700 m和1 200 m)烟株生长期间矿质元素和烟碱含量的变化动态进行分析.结果表明: 烟株打顶前随生育进程的推进叶片含N量逐渐增加, 打顶后显著下降;P含量在整个生育期比较稳定;K含量随生育期的延长逐渐降低且打顶后显著降低.叶片中微量元素含量依次为Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>B>Cu, 其中Ca、Mg、Mn、Zn含量随生育进程一般表现先增高再下降趋势, Fe和Cu含量表现持续下降, B含量比较稳定.高海拔烟叶N、Ca、Mg含量低于低海拔, P、K、Fe、Mn含量高于低海拔, 其他元素无明显趋势.各海拔烟株Ca、Mg、B含量偏低, 微量元素Cu、Fe丰富.低海拔烟株烟碱含量高于高海拔且每烟株上部叶烟碱含量高于中部叶, 打顶后各部位烟碱含量上升速度明显加快.