下蜀土边坡地震稳定性的大型振动台试验研究(Ⅱ)——试验结果及分析

选用天然下蜀土,设计并完成了一几何相似常数为20、坡高为0.5 m、坡角为45°的模型边坡1 g大型振动台试验,通过对模型边坡动力特性、动力反应及宏观变形等三方面的研究,揭示了下蜀土边坡的地震反应机理。试验结果表明,下蜀土边坡有着稳定的一、二阶自振频率和阻尼比,随着地震动加载幅值(PGA)逐渐增大,其一阶自振频率逐渐减小,一阶阻尼比逐渐增大;坡高范围内,PGA放大系数均大于1,且自下而上逐渐增大,并在坡肩处达到最大,其在坡脚处的值小于水平方向其他位置处的值,输入El Centro波(经时间相似常数4.47压缩)时的值分别大于输入El Centro原波和Kobe波(经时间相似常数4.47压缩)时的值;随着输入PGA的增大,土体非线性特征逐渐增强,边坡也逐渐趋于失稳破坏状态;震后模型边坡坡脚、坡顶等部位出现了不同程度的裂缝,说明边坡中出现了通过坡脚的(潜在)滑动面。     

化学强化洗脱修复铜、 菲及其复合污染黄土

采用批平衡法研究了乙二胺四乙酸二钠（EDTA）或/和十二烷基硫酸钠（SDS）强化洗脱铜（Cu2＋）或/和菲（PHE）污染的甘肃黄土.结果表明,EDTA或/和SDS能有效地去除单一或复合污染黄土中的Cu2＋或/和PHE,当EDTA浓度〈0.1 mol/L时,共存PHE对Cu2＋的去除有明显的促进作用,而当EDTA浓度〉0...     

黄土丘陵沟壑区农村特色生态经济模式探讨——以陕西绥德县为例

黄土丘陵沟壑区是我国北方生态脆弱、产业单一、广种薄收、乡村贫困的特殊问题区域。“越穷越垦、越垦越穷”的土地利用方式成为统筹人与自然和谐发展的关键“瓶颈”。论文运用农业地理学和生态经济学原理,以绥德县为典型案例区,进行了农村经济社会发展主要的限制因素剖析。认为该区土地资源利用必须正确处理宏观与微观效益的关系,加强水土保持、生态建设与脱贫解困目标的有机结合。依据研究区地形地貌特点与水土流失规律,重视旱作农业与节水灌溉技术、示范推广造林实用技术、水保型生态农业技术的创新与应用,大力发展柠条防护林产业化、水保型立体农业、生态资源开发增效等典型农村特色生态经济模式。     

大连周家沟黄土元素地球化学特征与环境

分析了辽南大连周家沟黄土剖面的常量元素、CaC03、pH值、有机质,并与相关反应的环境变化指标进行了对比.结果表明,周家沟黄土与黄土高原化学成分及含量相差不大,元素差异反映沉积期后气候环境因素不同;元素迁移和积聚在马兰黄土和离石黄土中表现不同,说明在中更新世晚期和晚更新世气候发生由温湿变为冷干的明显变化;氧化物比值综合参数表明,周家沟在晚更新世气候总的变暖趋势下经历了三次气候旋回波动.     

马兰黄土对铜的吸持及其形态变化的影响

采用谐振式紊动模拟装置,模拟了均匀紊动条件下马兰黄土与铜的相互作用及其垂向浓度分布,测定了铜的形态和含量,并用模型ＭＩＮＴＥＱＡ２对平衡形态进行计算分析,投沙量(Ｓ０)范围为５－８００ｋｇ·ｍ３．结果表明,黄土吸持铜的量和水相铜浓度均随投沙量的增加而快速下降．在投沙量１００－２００ｋｇ·ｍ３处,固液两相铜的浓度发生突变．黄土上的铜以碳酸盐结合态为主,达９２%以上,表明铜的吸持过程可能以沉淀为主．模型计算结果进一步证实,无论是高浓度还是低浓度泥沙,黄土吸持铜的过程主要以沉淀为主,但高浓度和低浓度的沉淀组成及其比例不同,Ｓ０＜１００ｋｇ·ｍ３时为Ｃｕ４(ＯＨ)６ＳＯ４,Ｓ０＞１００ｋｇ·ｍ３时为Ｃｕ２(ＯＨ)２ＣＯ３．实验分析和模型计算都表明,由于马兰黄土富含１０%以上的碳酸钙而使体系的ｐＨ值升高,高浓度泥沙因此具有更强的以沉淀为主的吸持铜的能力。     

Impact of nitrogen fertilizer source on nitrous oxide (N2O) emissions from three different agricultural soils during freezing conditions

ABSTRACT

Nitrogen (N) application is the main agricultural management that increases nitrous oxide (N₂O) concentration in the atmosphere. Freezing conditions are common phenomenon in the northern China that significantly affect soil N₂O emissions through alterations in nutrients availability and microbial population. To develop a comprehensive understanding of how N fertilizer managements affect soil N₂O emissions during the freezing process, a lab incubation was conducted in three typical cultivated soils (black soil, fluvo-aquic soil, or loess soil) by adding different N fertilizer sources, including ammonium chloride, sodium nitrate, or urea at different N levels (0, 80, 200, or 500 mg N/kg) at the start of freezing. The N₂O emissions in the fluvo-aquic soil were significantly higher than in other soils. The application of nitrate in the fluvo-aquic soil promoted N₂O emissions by five- and seven-fold higher compared to ammonium chloride and urea, whereas N₂O emissions in black soil were enhanced by application of ammonium chloride. Data indicate that denitrification is the major pathway for N₂O production in the fluvo-aquic soil during the freezing process, while ammonia oxidation responses accounts for elevated N₂O production in black soil. No significant influence of N fertilizer levels on N₂O emissions were found during soil freezing. These results suggest that agricultural practices that focus on mitigation of N₂O emissions need to avoid selection of nitrate as N fertilizer source in fluvo-aquic soil prior to the freezing season. Future studies need to focus on how the expression of enzymes and/or shifts in microbial communities respond to different N fertilizers during freezing conditions.     

Triton X-100在黄土上的吸附行为及影响因素

水土体系下,应用批实验法研究了Triton X-100在天然黄土上的吸附行为与平衡时间、Triton X-100浓度、溶液离子强度和pH值的关系.结果表明,Triton X-100在黄土中的吸附平衡时间约为30 min,其吸附动力学符合一级动力学模型,相应拟合参数Qe、k1、r2分别为3.041 mg·g-1、0.102 min-1、0.993 4.吸附等温线明显为非线性,在利用的4种等温吸附模型中,Sips模型对实验数据提供了最佳的拟合,其拟合参数Qmax和r2分别为3.202 mg·g-1和0.998 7.溶液离子强度和pH值对Triton X-100在黄土上的吸附有显著的影响,其吸附量随NaCl浓度的增加而明显增加,随pH增加而降低.     

天然腐殖酸对黄土吸附敌草隆的影响

为研究添加天然腐殖酸条件下黄土对有机农药的吸附过程及影响机制,以敌草隆为目标污染物,采用批量平衡试验法,分析黄土与黄土+HA（在黄土中添加腐殖酸）处理对敌草隆的吸附动力学、吸附热力学、解吸动力学过程及其主要影响因素（如pH、离子强度等）.结果表明:①与黄土相比,黄土+HA对敌草隆的吸附时间较短,且二者均符合颗粒内部扩散模型.②Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合黄土及黄土+HA对敌草隆的吸附热力学过程.黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附自由能（ΔGθ）、熵变（ΔSθ）均小于0,表明反应是一个自发进行且混乱度逐渐减小的过程;添加HA使黄土对敌草隆的焓变（ΔHθ）由负值变为正值,即由放热过程转化为吸热过程,表明温度升高使HA表面的微孔数量增多,为敌草隆提供了更多的吸附位点.③随着pH的升高,黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附量均缓慢减小,当pH>7时吸附趋于平衡.④不同离子（Ca2+、Na+、Mg2+）及离子强度下,黄土和黄土+HA对敌草隆的吸附量随着c（Ca2+）的减小而增大,与同浓度的Mg2+和Ca2+相比,Mg2+存在下黄土对敌草隆的吸附量较大;与同浓度的Ca2+和Na+相比,Na+存在下黄土对敌草隆的吸附量较大.⑤由解吸动力学过程可以看出,添加天然HA可延长敌草隆在黄土中的滞留时间.研究显示,HA的存在提高了敌草隆在黄土中的迁移能力,并使其吸附机制发生了改变.      

天山北麓黄土沉积粒度及磁化率的差异性研究

本文分析了天山北麓不同海拔高度的两个黄土剖面粒度、磁化率特征及其古气候意义的差异性。结果表明,位于海拔2074m的鹿角湾剖面与海拔527m处的大佛寺剖面黄土粒度特征比较相近,但鹿角湾剖面黄土整体细于大佛寺黄土,并且其细颗粒分布范围也大于大佛寺剖面,而粗颗粒的则相反。鹿角湾剖面中全新世以来地层磁化率与成壤作用相关,显示成壤增强模式,其下末次冰期地层磁化率及大佛寺剖面磁化率与粗颗粒沉积相关,显示风速论模式。造成两个剖面粒度及磁化率差异的原因主要是地形导致的沉积颗粒分选及降水量不同引发的成壤作用差异。全新世中期以来大佛寺剖面记录的气候整体处于干旱状态,而鹿角湾剖面同时期地层受地形影响则记录了相对湿润的气候。     

黄土高塬沟壑区不同坡位和植被下的土壤硝态氮特征研究

地形和植被会改变水分在土壤中的运移,进而影响土壤中硝态氮(NO_3~--N)的分布,并可能导致对水体污染的差异.在黄土高塬沟壑区黑河流域选取3个样点,采集刺槐林和草地在不同坡位(上、中和下坡位)的6 m深土样,分析了坡位和植被对NO_3~--N迁移的影响,并初步评估了其对地表水及地下水污染的潜在风险.不同坡位及植被条件下,土壤中硝态氮均没有出现累积,在表层土壤达到最大值后逐渐减小.2种植被下NO_3~--N达到稳定时的深度约为200 cm,稳定浓度均为下坡位上坡位中坡位,但在同一坡位的稳定浓度均有草地高于刺槐林的特点,说明坡位及植被覆盖类型均会影响NO_3~--N在土壤中的分布.整个流域地表水NO-3含量枯水期及汛期分别为(6.90±2.10)mg·L~(-1)和(5.84±2.86)mg·L~(-1),而坡地表层土壤(0~20 cm)中可移动态NO_3~-为(29.55±6.59)mg·L~(-1),明显大于地表水中的浓度,很有可能随径流流失造成地表水氮素污染.地下水枯水期和汛期的NO_3~-含量分别为(24.61±23.72)mg·L~(-1)和(15.70±10.78)mg·L~(-1),而坡地深层土壤(200 cm)中NO-3为(0.78±0.16)mg·L~(-1),由于浓度较低,对地下水造成污染的可能性较小.