覆膜与降雨类型对土壤水分及NO3--N淋失的影响

在丹江口库区青塘河五龙池小流域,以黄棕壤横垄种植玉米为例,设置覆膜与无覆膜两种处理,采用田间小区实验研究覆膜与降雨类型对0~30 cm土壤水分和NO-3-N淋失的影响.结果表明:两处理土壤含水量均随土层加深而增加,与无覆膜相比覆膜可降低0~10、10~20、20~30cm土层中的含水量.不同降雨类型对覆膜土壤含水量的影响有区别,小雨时3层土壤间差异显著,含水量随土层加深急剧增加;中雨时10~20cm比0~10 cm、20~30 cm比10~20 cm分别高50.80%、6.62%,0~10 cm土壤含水量显著低于10~20 cm和20~30 cm;暴雨时含水量随土层加深增幅变小;覆膜土壤土层越深土壤含水量受降雨的影响越小.覆膜可降低0~10、10~20 cm土层中的NO-3-N淋失量,分别降低40.74%、24.48%,但会增加20~30 cm的淋失;两处理土壤NO-3-N淋失量均随土层加深而增加.不同降雨类型对覆膜土壤NO-3-N淋失的影响也有区别,小雨时随土壤深度的增加淋失量增多;中雨时,0~10、20~30 cm NO-3-N淋失量分别为10~20 cm的1.75、8.41倍;暴雨时,0~10、20~30 cm分别比10~20 cm低18.97%和60.69%.土壤中NO-3-N淋失受土壤含水量的影响,且随土层加深含水量对NO-3-N淋失的影响减弱.     

Diffusion mechanism of lindane into wood charcoal

Abstract

The wood charcoal treated by 1N HNO₃ (WCT) was used to remove toxic chlorinated pesticide lindane (y‐HCH) residue from water by the sorption process. Using a simple first order reversible kinetics constants and half time equations, the film and pore diffusion coefficients were determined. Film diffusion was found to be rate limiting step in sorbing lindane by WCT. This was further authenticated by kinetics studies at different initial sorbate concentrations, different sorbent sizes, and different agitation speeds besides interruption test. A pore diffusion model was used to fit the data of kinetics in continuously mixed batch reactors (CMBR), and the tortuosity, external resistance, and surface diffusion effects on lindane sorption by WCT were noticed. The tortuosity values of 15 to 28 were obtained for WCT‐lindane system.     

Outdoor Weathering Evaluation of Carbon-Black-Filled, Biodegradable Copolyester as Substitute for Traditionally Used, Carbon-Black-Filled, Nonbiodegradable, High-Density Polyethylene Mulch Films

Carbon-black-filled, biodegradable, copolyester mulch film (Eastar®, or EA, Tennessee Eastman, Kingsport, TN) and commercial carbon-black-filled, high-density polyethylene (HDPE) mulch film were exposed for 12 weeks to commercial vegetable crop growing conditions by being placed directly on irrigated soil in the field of the University of Tennessee Alcoa Highway State Agriculture Experiment Station (Knoxville, TN) and by being placed on a plywood exposure rack as described by the American Society of Testing and Materials (ASTM) Standard Test Method 1435: Outdoor Weathering of Plastics. Mechanical properties and weather information were collected in order to evaluate the feasibility of using the newly developed biodegradable EA mulch film to replace the nonbiodegradable HDPE mulch film. Results indicate that the EA mulch film exhibited favorable tensile strength and elongation-at-break during outdoor exposure rack testing and outdoor, in-field, placed directly on the soil, exposure testing, suggesting biodegradable EA could be a substitute for the HDPE nonbiodegradable material.     

论地膜污染与防治对策

随着地膜覆盖栽培年限的延长，由于残膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，造成地膜污染。通过分析地膜污染对环境和农作物产生的危害，对回收残膜存在的问题，总结出了防治地膜污染的对策与措施。     

测定单个粒子的薄膜法及其应用

本文介绍改进后的薄膜法,主要是形态分析法和复合薄膜法。它们都是基于粒子和薄膜反应生成物的形态特征通过电镜来确定粒子成分的。前者可以检测单个酸性粒子,检出下限为７ ×１０－ １９ｇ;后者能同时检出一个粒子中所含的ＮＯ－３ 和ＳＯ２ －４ ,检出下限分别为３ ×１０－ １５ｇ 和７ ×１０－ １８ｇ。利用该方法对广州大气粒子进行了观察,结果表明改进后的薄膜法完全适用于对单个粒子的观察和测定。     

含碳纳米TiO2光催化降解甲醇

采用管式光催化反应器，在石英玻璃管壁上涂镀含碳纳米TiO2薄膜，研究含碳纳米TiO2对甲醇气体的光催化降解性能。实验结果表明：随气体流量增加，甲醇降解率呈线性降低；在气体流量为200mL／min、相对湿度为40％、甲醇初始质量浓度为90～170mg／m^3的较佳条件下，甲醇降解率维持在80％以上，最高达85％；在甲醇初始质量浓度为150mg／m^3、气体流餐为200mL／min、相对湿度为40％的条件下，德国Degusa—P25光催化剂对甲醇的平均降解率为89％，含碳纳米TiO2对甲醇的平均降解率为82％，最人降解率为85％。     

降膜对喷淋塔吸收特性的影响

吸收液在喷淋塔内以液滴和降膜两种形式存在,为了深入考察降膜对喷淋塔吸收特性的影响,以多孔分布板代替传统的压力式喷嘴,实现了降膜和液滴流量的可控调节,结合喷淋塔流体力学特性和双膜理论,建立了液滴及降膜的传质模型,并进行了试验验证,通过定量计算,分别考察了喷淋量及空塔气速对降膜吸收速率分率的影响.结果表明:所建模型可以较好地模拟喷淋塔脱氨过程,相对误差小于4％;降膜吸收速率分率几乎不随空塔气速而变化,但随喷淋量增大而减小;当大量吸收液在塔内壁形成降膜时,要达到相同吸收率所需喷淋液量将更大.     

聚合反应时间对聚酰亚胺基碳膜结构和性能的影响研究

目的 系统研究前驱体聚合反应时间对PI膜及其碳化、石墨化后薄膜结构和性能的影响规律。方法 通过调整聚合合成聚酰胺酸(PAA)溶液过程中的反应时间,制备石墨膜前驱体聚酰亚胺(PI)原膜,将不同工艺条件下制得的PI膜进行碳化、石墨化处理,得到高导热率石墨膜。利用扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱仪和LFA激光闪射仪对制备的PI膜、碳化膜及石墨膜的微观结构和热导率进行检测。结果 随聚合反应时间的延长,PI膜酰亚胺化程度和石墨膜的石墨化程度及导热性能先增高、后降低。反应时间为3 h时,制得的石墨膜结构致密,石墨片层取向性好,导热性能最好,热导率可达765.2 W/(m.K)。结论 PI膜前驱体聚合反应时间显著影响PI膜酰亚胺化的程度和有序度,进而影响石墨膜的定向性和导热性能。     

长期覆膜条件下农田土壤微生物群落的响应特征

地膜覆盖是农业生产中保障粮食增产增收的重要措施.为明确长期地膜覆盖对农田土壤微生物群落结构特征的影响,采集4个不同覆膜年限的农田土壤,利用高通量测序技术分析土壤细菌和真菌群落结构变化,探讨长期覆膜农田土壤中微生物群落的变化及其对微生物生态环境效应的影响.结果表明,长期覆膜对土壤细菌多样性无显著影响,但降低真菌多样性;长期覆膜使土壤细菌酸杆菌（Acidobacteriota）和真菌被孢霉菌（Mortierellomycetes）物种丰度降低,增加土壤放线菌（Actinobacteriota）物种丰度.长期覆膜可以使土壤富集细菌中的芽孢杆菌（Bacillus）和类诺卡氏菌（Nocardioidaceae）,及真菌中的肉座菌目（Hypocreales）和曲霉菌（Aspergillus）等有益微生物菌群.然而长期覆膜使土壤真菌共生网络变得简单而脆弱,其关键物种仅有子囊菌门中的粪壳菌目（Sordariales）中的未知菌属一种,因此对农田土壤生态环境带来潜在风险.本研究为深化了解长期覆膜对农田微生物生态环境效应的影响提供理论依据.     

我国地膜覆盖和残留污染特点与防控技术

地膜覆盖技术已成为我国农业应用最为广泛的农艺技术之一,但同时地膜残留污染也成为影响农业可持续发展的一个重大问题,系统分析梳理地膜覆盖种植技术、地膜残留污染的特点及防控技术对于该技术合理利用具有重要意义。本文在已有工作基础上,系统分析了我国地膜覆盖种植技术应用情况、地膜残留污染特点和防治技术。结果表明,20世纪80年代以来,我国地膜用量及覆盖面积一直呈大幅度上升态势,年增长率在8％左右,1991—2011年20年间,地膜使用强度增加了3～10倍,但存在明显区域差异。总体上,北方省区的地膜使用强度大,增长幅度快。地膜覆盖应用作物也从经济作物扩大到粮食作物,应用面积最大作物依次为玉米、蔬菜、棉花、烟草和花生等。地膜覆盖技术的应用产生了巨大效益,但同时也带来了一系列污染危害。长期覆膜农田土壤中都存在程度不同的残膜污染,残留量一般在71．9-259．1kg·hm-2。西北地区是残膜污染最严重的地区,土壤中残膜量远远高于华北和西南地区。残留地膜大小和形态多种多样,主要有片状、蜷缩圆筒状和球状等,在土壤中呈水平、垂直和倾斜状分布。目前,我国地膜残留污染防治技术滞后,人工回收是普遍和主要的回收形式,其他防治技术如机械回收、节约型地膜应用、生物降解地膜尚未较大规模应用。当前,为防止地膜残留污染进一步加剧,急需修订完善地膜标准和加强质量监管,提高可回收性;推广节约型地膜使用技术和残膜回收技术;开展地膜覆盖技术适应性研究,促进技术合理利用。