沉积物颗粒表面分形特征的研究

通过一阶分子连接性指数^1X与分子表面积TSA之间的相关性计算出吸附分子的尺度，采用分形吸附等温线法计算出妫河沉积物的Ds为2．379，官厅沉积物的Ds为2．836．基于沉积物对N2的吸附．脱附等温线数据，采用FHH(Frenkel-Halsey-Hill)方程计算出两种沉积物的表面分形维数Ds，发现官厅沉积物与妫河沉积物的Ds相差不大；温度影响Ds主要是由于升温改变了沉积物的组成与结构．在本实验中采用热力学模型(thenmodynamic model)计算出的Ds值大都超过3．此外，沉积物的Ds与其比表面积、矿物含量、CEC、有机质的相关性差．以萘、菲、芘作为码尺计算出的Ds并不完全是表面空间填充能力的客观表现，而是表面吸附过程的一个重要的综合性特征参数．     

华北土石山区不同密度油松人工林土壤含水量及其时间稳定性剖面分布

了解不同密度油松人工林对土壤含水量(soil moisture,SM)及其时间稳定性的影响,对改善区域生态环境、促进生态系统生态服务功能具有重要意义。该研究在华北土石山区北京八达岭林场内分别选取阴、阳坡的高、中、低3个密度等级油松样地,观测0～60 cm土壤深度SM,统计分析不同林分密度对剖面SM的影响,并采用平均相对偏差(MRD)、标准差(STD)和时间稳定性指数(ITS)等指标分析SM的时间稳定性。结果表明:(1)当水分环境条件较好时(如阴坡)密度对SM没有显著影响,只在水分条件较差情况下(如阳坡或平水年)不同密度间SM差异才有一定体现;(2)从SM剖面分布看,密度越高表层(0～20 cm)SM越低;而阴坡次表层(20～40 cm)和深层(40～60cm)则SM随着密度增大而增大,表明阴坡油松植被密度的增大并没有引起显著的土壤干旱;(3)高密度STD值更低,SM较为稳定,且该现象在阳坡更明显。总体来看,随着SM增大,阴坡和阳坡ITS不同程度增大,但阳坡较阴坡ITS分布更为分散,ITS均值较大,而阴坡ITS分布更为集中,均值相对较小,进一步证实阴坡密度增大并没有引起显著的土壤干旱。因此,该地区种植密度对阳坡SM及其稳定性影响更明显,阳坡宜采用低密度林分种植。     

管流电氧化杀藻及其影响要素

对藻种类、电流密度、电极材料、细胞密度和流量对电化学氧化杀藻的影响进行了研究.实验结果显示,铜绿微囊藻比水华鱼腥藻对电化学氧化更为敏感,藻的种类和形状对杀藻效果存在影响.使用普通镀锌水管、铜水管和钛管作为阴极进行实验,发现阴极材料对结果影响不大,而阳极对杀藻效果影响较大,钌钛电极效果明显好于钛电极.电流密度对杀藻效果影响很大,电流密度为1mA.cm^-2时,杀藻效果不明显,当电流密度大于2.5mA.cm^-2时,杀藻效果开始非常显著.细胞密度是影响杀藻效果的重要因素,在5mA.cm^-2下,低密度(6×10⁸个/L)水样的光密度值下降明显比高密度(6×10⁹个/L)水样快.水样在反应器中的流量对结果影响不大.     

我国开征燃油税的战略环境评估

本文结合国际开展战略环境影响评价的思路和方法,分析开征燃油税后对环境所产生的直接影响和间接影响.燃油税的全面开征将在一定程度上缓解我国能源紧缺、机动车污染严重、城市交通拥堵、税费制度不合理等热点问题,对我国的环境保护工作是极其有益的,但是要及时做好税收分配、非道路用油返还、打击走私和安置分流人员等工作.     

长江三峡花岗岩坡面林地土管特性及其对管流的影响

相互连通具有一定通透性的土壤大空隙称为大孔隙,亦可称其为土管。根据土管成因不同将其分为四种类型,即土壤动物流动导致的土管、植物根系形成的土管、土壤裂隙形成的土管和土壤水分运动形成的土管。在长江三峡花岗岩地区至少存在两种成因的土管,即植物死亡根系形成的（生物性）土管和由土壤裂隙形成的（地质性0土管。由降雨导致水分在土壤大孔隙中的运动过程称为管流,管流是优先流的主要形式之一。管流的产生对于降雨而言具有一定的滞后性（管流开始出现一般较开始降雨时间推迟3－4小时）,管流的产生与降雨强度、降雨量和土壤水力特性等要素有关,相同条件下管流流量和降雨强度及降雨量呈正相关,管流特性不仅与土管的成因有关,而且与土管在土壤剖面的位置也有一定关系。由于土管内部粗糙程度和分枝合流情况不同,土壤前期降雨量、本次降雨强度影响也造成管流的水文过程产生差别。     

微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的研究--以聚合氯化铝(PACl)为絮凝剂

研究了微涡旋絮凝-逆流气浮-纳滤集成工艺去除水中腐殖酸的工艺特征和效果.试验结果表明,微涡旋絮凝-逆流气浮工艺去除水中腐殖酸时,在最佳投药点(PACl),出水水质符合纳滤系统预处理单元的要求,而且该工艺需要PACl絮凝剂的量较低.该预处理系统与纳滤系统组合的集成工艺可以使水中的腐殖酸浓度大大降低,且含TQ56-36FC型纳滤膜的流程1比含M-N1812A型纳滤膜的流程2效果好.前者出水的TOC值可达0.28～0.45mg·L-1,CODMn值为0.47～0.8mg·L-1,UV254nm值为0～0.0033,且有95%以上的脱盐率;后者出水的TOC值为0.52～1.25mg·L-1,CODMn值为0.66～1.0 mg·L-1,UV254nm值为0.008-0.012,脱盐率很低.另外,尽管保安过滤器/活性炭预处理有利于纳滤膜出水水质的提高,但活性炭柱与纳滤膜能去除的有机物种类有些重合,活性炭柱的存在也降低了纳滤膜对有机物的去除率.水中颗粒物的粒度分布表明,原水、絮凝后和气浮出水中颗粒物粒度分布的中位直径(d50)分别为5～6μm、10～14μm和8～13 μm.经过保安过滤器或保安过滤器/活性炭柱,水样中的颗粒物的d50为0到几个μm.经过纳滤膜后出水无颗粒物.     

颗粒物微界面吸附模型的分形修正--朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型

运用分形理论修正了颗粒物微界面吸附模型,建立了朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型的分形吸附等温线方程式．其中,朗格缪尔(Langmuir)吸附等温线的分形表达式为：Γ=ΓmCc^1/m／(b^m Cc^1/m),指数m与颗粒物表面分维Ds的关系如下：m∝ac^D/2-1∝ro^Do-2;表面络合模型的分形表达式为：Γ=ΓmCs^(n/x)/(b^(n/x) Cs^(n/x)),而且lgb=lg(ks／kb) pH,指数x／n与颗粒物表面分维Ds的关系如下：x／n∝0^D/2-1∝r0^D-2;相应的弗伦德利希(Freundlich)吸附等温线的分形形式分别为：Γ=(Γm／bm)Cs^1/n,Γ=(Γm／b^(x/n))Cr^(n/x),通过对献中的数据的模拟初步讨论了分形模型的适用性,结果表明,它们具有更接近于实际的描述微界面吸附过程的能力,通过lg(x／n)=lgk’ (Dn-2)lgro计算出土壤颗粒和尾矿砂颗粒的表面分形维数分别为2．42和2．72。     

基于能值理论的三江源区生态系统服务物质当量研究

鉴于生态系统服务的多样性和评估方法的复杂性使得生态系统服务研究难于纳入到政府决策和政绩考核的问题,以三江源区为例,提出生态系统服务物质当量的概念,并发展了基于能值理论的物质当量估算方法;进而通过构建用于调节生态系统类型之间与生态系统内部差异的均衡因子和调整因子,发展了生态系统服务快速核算方法.结果表明:三江源区主导生态系统服务(包括水源涵养、土壤保持和生态系统固碳)所具有的能值量为2.74×1022sej/a,标准物质当量(即物质当量单位)的能值基准值为1.58×1017sej/(km~2·a),由此估算的物质当量为173 618.80当量/a,单位面积物质当量为0.56当量/(km~2·a),其中,水源涵养、土壤保持和生态系统固碳服务的物质当量所占比例分别为52.72%、28.14%和19.14%.三江源区主导生态系统服务物质当量的空间分布特征表现为从东南向西北逐渐递减的变化趋势;分县(乡)估算的主导生态系统服务物质当量的空间分布与其单位面积物质当量存在较大差异,前者的高值区主要位于治多县、曲麻莱县和杂多县,后者则主要位于尖扎县、同仁县、久治县和班玛县.基于直接评估法估算的各县(乡)单位面积物质当量与基于快速核算方法估算结果的决定系数为0.72,均方根误差为0.25当量/(km~2·a).研究结果有助于实现生态系统服务的快速评估.     

代表性浓度路径情景下宁夏草地动态演变的预测与模拟

西部地区是我国乃至亚洲的重要生态屏障.因此,遏制由于长期过牧导致的草地退化,保障西部地区生态系统功能,促进西部地区畜牧业和经济社会可持续发展具有重要的研究意义.本研究以宁夏回族自治区作为典型区,收集了宁夏土地利用数据、自然环境数据和社会经济数据,创建了联立方程组模型,研究了自然环境条件和社会经济因素对草地过牧与退牧过程的驱动机制.驱动分析结果显示对于草地过牧过程,气候因素是草地面积退化的重要影响因素,人口压力也在这一过程中起着决定性作用,交通条件较发达的地区,人类活动较频繁,对于草地生态系统破坏也相对较严重;而宁夏退牧过程的主要驱动因素之一是区域原有生态环境,经济要素也是决定退牧意愿的重要影响因素,国家政策是退牧过程的外在推动因素.基于宁夏土地利用规划和1PCC公布的RCPs情景数据,设计估算了规划情景和气候情景下的土地利用需求,然后基于草地动态演变的驱动机理,本文应用土地系统动态(DLS)模拟系统预测了2010-2030年在RCPs情景和规划情景下研究区域草地面积和草地质量的空间分布特征和变化趋势.研究结果表明,规划情景下,研究区域草地面积随时间呈逐渐减少的态势,AIM气候模式下草地面积的变化态势与规划情景相似,但是减少的幅度比规划情景小,而MESSAGE气候模式情景下草地面积变化呈先减少后有小幅增加的态势.三种情景下,草地面积减少的区域主要集中在低密度草区,部分是在中密度草区.总的来看,无论是哪种情景,未来2010-2030年过牧与退牧这种相逆的现象不断减弱,但是并没有消失.这些研究结论将为西部干旱区生态环境保护、草地资源开发利用与保护、畜牧业发展规划提供重要的决策参考信息.     

山东省1960—2011年参考作物蒸散量变化特征研究

为了研究山东省参考作物蒸散量（ET0）的变化特征,选取属于湿润气候的成山头站以及属于半湿润气候的惠民站、济南站、潍坊站、定陶站、兖州站6个气象站,利用国家气象资料中心提供的1960—2011年的逐日气象资料,采用距平分析、回归分析和地理信息系统分析了山东省ET0的年代际、年际和年内的时空变化趋势,并通过偏相关分析及标准化偏回归系数对各站ET0的影响因素进行研究。结果表明：半湿润区ET0年代均值大于湿润区ET0年代均值,其中济南站最大,最大值出现在20世纪70年代,达到1269.2 mm,成山头站最小,最小值也出现在20世纪70年代,为900.8 mm;6个站点中,济南站ET0值年际间的变化最大,极差达到351.9mm,定陶的极差最小,为157.8 mm。潍坊的ET0年际波动最大,标准差达到74.4 mm;定陶的年际ET0标准差达到51.4 mm,波动最小。6个站点的ET0年均值随时间呈现不同程度的降低,其中潍坊和兖州为极显著,济南和定陶为显著降低。ET0年均值在空间上的分布规律为：济南站〉潍坊站〉惠民站〉兖州站〉定陶站〉成山头站;6个站点的ET0都是夏季最高,冬季最低。春季平均ET0值中部地区最大,达到409.0 mm,东北部沿海区最小,只有237.2 mm。夏季平均ET0值的空间分布与全年平均ET0值的空间分布较为一致,只在惠民站为中心的小区域内出现降低,与周围区域有反差。秋、冬季平均ET0值在中部及东北部均较大,东北部最大,西南部及西北部较小,最小值出现在西南地区。半湿润气候的惠民站、济南站、潍坊站、定陶站、兖州站的ET0随时间的年内变化曲线为单峰型,峰值均出现在夏季6月,全年的第162天。湿润气候下成山头站的ET0随时间的年内变化曲线呈双峰型,峰值分别出现在春季5月,全年第150天以及秋季9月,全年第270天;山东省ET0与气象要素间的相关性很好,除成山头站的最低气温外,均达到极显著水平。影响山东省湿润气候和半湿润气候ET0变化的主要气象要素分别为最高气温和平均气温。