利用紫外-可见吸收光谱估算三峡库区消落带水体、土壤和沉积物溶解性有机质(DOM)浓度

溶解性有机质(DOM)是陆地和水生生态系统的重要物质,有色溶解性有机质(CDOM)是可用光谱测定的DOM组分.基于2012年7月采集的土壤和沉积物样品以及2012年11月采集的水体样品,通过单波长、双波长、吸收光谱斜率(S值)和三波长模型建立CDOM与DOM浓度之间的关系.结果表明,4种模型中三波长模型效果最佳,水体数据模型的决定系数为0.788,土壤数据模型的决定系数为0.933,沉积物模型的决定系数为0.856.同时,利用2013年随机采集的32个土壤样品和36个水体样品对模型精度进行检验,结果表明,土壤DOM浓度的相对均方根误差(RRMSE)和平均相对误差(MRE)分别为16.5%和16.9%,水体分别为10.32%和9.06%,相比土壤DOM而言,三波长模型对水体DOM的预测精度更高.     

模拟酸雨淋溶条件下紫壤淋出液中溶解性有机质的三维荧光特性

运用三维荧光技术分析了模拟酸雨淋溶紫壤淋出液中溶解性有机质（dissolved organic matter,DOM）的组分与酸度及淋溶量的关系.研究结果表明,模拟酸雨淋溶紫壤淋出液中DOM荧光峰主要为类胡敏酸和类富里酸,荧光峰的中心位于Ex/Em=305—370 nm/420—450 nm和Ex/Em=260—270...     

Evaluating weather effects on interannual variation in net ecosystem productivity of a coastal temperate forest landscape: A model intercomparison

Forest productivity is strongly affected by seasonal weather patterns and by natural or anthropogenic disturbances. However weather effects on forest productivity are not currently represented in inventory-based models such as CBM-CFS3 used in national forest C accounting programs. To evaluate different approaches to modelling these effects, a model intercomparison was conducted among CBM-CFS3 and four process models (ecosys, CN-CLASS, Can-IBIS and 3PG) over a 2500 ha landscape in the Oyster River (OR) area of British Columbia, Canada. The process models used local weather data to simulate net primary productivity (NPP), net ecosystem productivity (NEP) and net biome productivity (NBP) from 1920 to 2005. Other inputs used by the process and inventory models were generated from soil, land cover and disturbance records. During a period of intense disturbance from 1928 to 1943, simulated NBP diverged considerably among the models. This divergence was attributed to differences among models in the sizes of detrital and humus C stocks in different soil layers to which a uniform set of soil C transformation coefficients was applied during disturbances. After the disturbance period, divergence in modelled NBP among models was much smaller, and attributed mainly to differences in simulated NPP caused by different approaches to modelling weather effects on productivity. In spite of these differences, age-detrended variation in annual NPP and NEP of closed canopy forest stands was negatively correlated with mean daily maximum air temperature during July-September (T_amax) in all process models (R² = 0.4-0.6), indicating that these correlations were robust. The negative correlation between T_amax and NEP was attributed to different processes in different models, which were tested by comparing CO₂ fluxes from these models with those measured by eddy covariance (EC) under contrasting air temperatures (T_a). The general agreement in sensitivity of annual NPP to T_amax among the process models led to the development of a generalized algorithm for weather effects on NPP of coastal temperate coniferous forests for use in inventory-based models such as CBM-CFS3: NPP′ = NPP − 57.1 (T_amax − 18.6), where NPP and NPP′ are the current and temperature-adjusted annual NPP estimates from the inventory-based model, 18.6 is the long-term mean daily maximum air temperature during July-September, and T_amax is the mean value for the current year. Our analysis indicated that the sensitivity of NPP to T_amax was nonlinear, so that this algorithm should not be extrapolated beyond the conditions of this study. However the process-based methodology to estimate weather effects on NPP and NEP developed in this study is widely applicable to other forest types and may be adopted for other inventory based forest carbon cycle models.     

小流域土壤有机质和全磷空间变异分析——以安徽省舒城县龙潭小流域为例

为了解土壤的地域差异性,基于地统计学半方差函数理论和GIS空间克立格插值定量分析了安徽省舒城县龙潭小流域有机质、全磷的各向同性、各向异性变异特征及分布格局.结果表明,有机质、全磷的半方差拟合模型均为指数模型,两者的分布都显示了强烈的空间自相关,自相关距离分别为642 m、435 m.有机质、全磷变异的各向异性都比较显著,有机质在0°、50°方向上变异程度明显大于90°、145°方向;全磷则在0°、145°方向的变异程度更加突出.有机质、全磷的分布呈明显的块状和带状,其中有机质中部含量高,南部、西部含量低;全磷则是南部、西北含量高,西部、东北含量低.     

土壤有机质对宁夏农业综合开发活动的响应

为深入分析宁夏农业综合开发活动对土壤有机质的影响,认识其对气候变化的适应意义,分别于北部平原灌区、中部干旱带和南部黄土丘陵区的3个农发项目典型示范点,选取典型用地、玉米地、未利用地3种土地利用类型,分析表层10～20 cm土壤有机质的变化规律。研究发现,生态区和土地利用类型是影响土壤有机质的重要因素,并存在极显著的交互作用。研究区土壤有机质在4.53～14.70 g·kg-1范围内变化,典型用地有显著改善,平均质量分数达10.40 g·kg-1。限定生态区条件下,北部平原灌区无论水稻还是玉米利用方式下,土壤有机质含量相对未利用地都出现显著提升,但是南部黄土丘陵区3种土地利用类型间并无显著差异,中部干旱带只有甘草地土壤有机质含量显著提升,幅度高达145%。限定土地利用类型条件下,3个生态区间典型用地土壤有机质出现显著差异,但是北部平原灌区和南部黄土丘陵区间未利用地以及玉米地表层土壤有机质差异并不显著。研究区农业综合开发活动对土壤有机质储存的作用以正效应为主,但是不同农业土地利用类型在不同生态区对土壤有机质的作用不尽相同。宁夏农业综合开发活动需要综合考虑生态区水土资源特征,选取适宜的农业土地利用类型,有效提升土壤有机质含量,积极应对气候变化。     

燃油和燃煤电厂排放可吸入颗粒物的物理化学特性

分别对燃烧重油与烟煤两个电厂排放可吸入颗粒物的显微结构、颗粒类型及重金属在可吸入颗粒物中分布特征进行研究.研究表明,燃煤电厂排放可吸入颗粒物的形态都以球形颗粒为主,而燃油电厂排放可吸入颗粒物由一些絮状物和类似于燃煤飞灰中球形颗粒组成.根据可吸入颗粒物的化学组成,发现燃油电厂排放可吸入颗粒物的颗粒类型有硅铝质和钙-硅铝质...     

Fenton氧化深度处理石化废水厂二级出水研究

采用连续流Fenton氧化对石化废水处理厂二级出水进行了处理试验,研究了药剂投量对COD及磷处理效果的影响,同时对处理过程中有机物的变化特性进行了分析.结果表明,原水COD平均为64.8 mg·L-1,PO3-4-P平均为0.79 mg·L-1,当H2O2(30%)投加量为0.4 m L·L-1,Fe SO4·7H2O的投加量为0.8 g·L-1,PAM投加量为0.9 mg·L-1,停留时间为30 min时,COD的平均去除率为24.3%,出水COD低于50 mg·L-1,PO3-4-P平均去除率为95.5%,原水中相对分子质量小于1×103的有机物占80.4%,Fenton氧化处理后该部分比例增加至95.6%.三维荧光分析结果表明,Fenton氧化对水中蛋白类、酚类去除效果显著.GC-MS结果表明,石化二级出水中检出主要有机物约117种,氧化后检出27种,含不饱和键类有机物去除明显.Fenton氧化可用于石化二级出水的深度处理.     

隧道工人的PM10职业暴露特征调查分析及其健康风险评价

针对隧道工人职业健康风险缺乏定量评价方法的现状,借鉴公共环境健康领域暴露评价模型对隧道施工PM10职业暴露的健康风险进行定量评价.设计职业暴露问卷对湖北麻竹高速公路某标段施工中的250名隧道工人进行了调查,并对现场PM10浓度水平进行了监测.结果表明,隧道工人的PM10暴露浓度水平相当高,开挖工、爆破工、支护工、出渣工、二衬工的PM10暴露浓度分别为限值的83倍、18倍、8倍、9倍和9倍;5个工种比较,二衬工日均暴露时间最长,达11.48 h·d-1,能量代谢率最高,达1 067.43 k J·(m2·h)-1,呼吸速率的计算结果显示除二衬工属于重度活动以外,其他4个工种均为中度活动;评价结果显示5个工种均存在健康风险,其中,PM10暴露浓度高是开挖工和爆破工危险系数高的主要原因,而二衬工危险系数高的原因则在于高劳动强度所致的较高的呼吸速率以及较高的日均暴露时间.降低隧道工人PM10健康风险可行的途径是通过配备合适劳动作业的呼吸防护用品从而降低PM10暴露浓度,另外可通过制定相应的职业规范设置合理的劳动年限从而减少持续暴露时间.     

辽河入海口及城市段柱状沉积物金属元素含量及分布特征

通过对辽河入海口地区(LN-2)和沈阳地区(LN-5)柱状沉积物粒度组成、TOC、TN、C/N比值和金属元素的分析,结合沉积物~(210)Pb的年代测定,探讨了有机质和金属元素的垂直变化特征及其影响因素,对沉积物有机质来源进行了初步分析,并采用地质累积指数法(I_(geo))和富集因子法(EFs)对沉积物中金属进行污染评价.研究表明,LN-2和LN-5均以粉砂为主,LN-2粒度组成和有机质含量垂向分布变化不大,LN-5则呈波动变化.通过C/N比值对沉积物有机质来源进行分析,结果显示LN-2中C/N比值范围在5.24~7.93之间,具有机质来源以河流自身为主,LN-5中C/N比值范围在9.94~14.21之间,以陆源输入为主.Al、Ca、Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Cr在两个柱状沉积物垂向上变化规律有所不同,LN-2沉积物中Ni和Zn元素以及LN-5沉积物中Pb和Zn元素受自然作用和人为因素共同影响,其他元素均与有机质分布规律相似,表明这些元素主要受自然作用和有机质影响.研究地区金属元素污染评价结果显示,Ni、Zn和Pb的污染程度较其他元素严重.结合辽宁省和研究地区近20年的经济发展情况,探讨了人类活动对环境的影响.     

无机沉淀对土壤有机质吸附疏水有机污染物的影响

土壤有机质对疏水性有机污染物的吸附解吸是影响其在土壤中迁移、转化和归趋的重要因素之一。老化是有机污染物和土壤等介质长时间相互作用的结果,它影响着污染物的生物有效性。已有的老化研究注重有机污染物被土壤等介质吸附隔离的机制,很少考虑土壤等吸附剂自身演化对有机污染物吸附的影响。本文通过无机沉淀处理方法来模拟自然环境过程吸附剂自身的演化对土壤有机质吸附能力的影响,从而证明吸附剂自身的变化也是影响老化效应的一个重要因素。结果表明,不同无机沉淀包裹和填充的碱提土样品比原始碱提土样品具有更小的吸附能力,同时无机沉淀处理后的样品的吸附性能随着无机沉淀离子浓度增加而降低。这可能是无机沉淀覆盖碱提土样品的内外表面积和填充碱提土样品的微孔所引起的,同时也可能是无机沉淀占据了吸附有机污染物的高能点位所致。