正常工况下石油类污染物在非饱和带中的运移特征分析

石油的战略储备对国家安全和经济的持续健康发展有着积极意义,但储备中的滴、漏等现象不可避免地将对地下水造成污染．本文以兰州某拟建石油储备库为例,模拟研究石油类污染物在非饱和带中的运移特征,结论认为在正常工况下,石油类污染物在非饱和带运移特征为：污染物浓度随着时间推移逐渐增加,在50年左右土层达到饱和,将对地下水造成严重污染．图4,参3．     

影响柴油在土壤中挥发的因素

石油污染物进入土壤中后经历一系列物理化学和生物过程,其中发生的挥发过程是一种重要的迁移过程。本文以柴油为石油污染物的代表,研究了温度及土壤质地对柴油挥发行为的影响。通过在不同温度下纯柴油的挥发及柴油从四种不同土质的薄层土壤中的挥发试验,对柴油的挥发量与挥发时间的关系进行了模拟,结果表明:在不同温度下,纯柴油及柴油在四种薄层土壤中的挥发量与挥发时间的关系均可采用二次多项式来拟合。通过对比经相近时间柴油从4种不同土壤表面的挥发后,发现柴油挥发量均大于从纯柴油时的挥发量。在有机质质量分数不同的土壤中进行了柴油挥发试验,结果表明高有机质会抑制土壤中的柴油的挥发。     

岩溶表层带土壤温度和含水率对呼吸作用的影响

全球环境变化对岩溶区的碳循环产生重要的影响,而土壤呼吸作用在全球环境变化的影响和反馈的过程中具有十分重要的作用。因此,以岩溶区的岩溶表层带为研究对象,研究了土壤呼吸作用与土壤温度和大气降水量之间的响应机理和内在联系。研究结果表明：岩溶表层带的土壤呼吸作用具有单峰型的季节性变化特征。洼地0~5、10~20 cm 的土壤呼吸速率在范围变化分别为82.58 mg· m-2· h-1至412.89、151.39 mg· m-2· h-1至523 mg· m-2· h-1,最大值出现在8月中旬。坡地0~5、10~20 cm的土壤呼吸速率在范围变化55.05 mg· m-2· h-1至412.89、137.63 mg· m-2· h-1至495.47 mg· m-2· h-1,最大值出现也在8月中旬。洼地的土壤呼吸作用相对强于坡地,主要是由于坡地土壤相对洼地土壤较薄并且容易被降水冲刷搬运。在大气降水量不成为限制土壤呼吸作用的因子下,土壤温度为主要控制土壤呼吸作用的因子。因此,该研究可为控制土壤呼吸作用缓和大气CO2的升高和温室效应应对策略,为国家固碳减排的科学决策提供理论依据。     

复合表面活性剂对污染土壤中柴油的增溶和洗脱作用

研究了3种表面活性剂及其不同浓度配比对五种柴油链烃的增溶及对柴油污染土壤的洗脱作用.结果表明,复合表面活性剂的增溶效果优于单一表面活性剂,其中尤以阴离子表面活性剂SDS与非离子表面活性剂Tw-80的配比效果最佳;随阴离子表面活性剂复合比例的提高,可以有效地降低复合表面活性剂混合胶束的临界胶束浓度,提高单位表面活性剂接纳目标污染物的能力,增大目标链烃分配进入胶束相的倾向,同时有效降低增溶平衡时对表面活性剂用量的要求;高浓度的阴离子表面活性剂具有很高的污染洗脱效率,非离子表面活性剂Tw-80则易被土壤吸附而导致洗脱效率低下,但阴离子表面活性剂SDS与Tw-80配比能够有效地改善Tw-80易被土壤吸附的现象,并随复合比例提高而不同程度的增强污染土壤中柴油的洗脱效果.     

三峡库区消落带土壤中铅污染调查

报道了三峡库区长江干流及小江支流消落带土壤中重金属铅含量背景值的调查结果。结果表明,目前土壤未被重金属铅污染。     

垃圾渗滤液中污染物在包气带运移模拟实验及预测

为揭示垃圾渗滤液中污染物在包气带中的迁移转化规律,通过静态吸附、静态降解、动态土柱和数学模型预测等方法进行模拟实验。结果表明,包气带对污染物的吸附过程是线性的,即S=KdC,吸附系数Kd=0.0976;降解曲线符合一级动力学方程,即C=C0e-λt,降解系数λ=0.0324d-1;弥散过程符合对流-弥散迁移转化模型,弥散系数D=0.00435m2·d-1,由此确定了污染物迁移数学模型。通过动态土柱实验验证了模型的可靠性,并利用模型对垃圾渗滤液中有机污染物(COD)的时空分布进行预测。     

保留带与造林带水土和养分再分配效应

保留带（ 保留现有灌丛的带状区域）与造林带（ 砍掉现有灌丛用于栽植林木的带状区域） 沿等高线交替配置的生态技术在四川西部逐渐被推广应用,本文定量分析了该技术中保留带与造林带的水土和养分再分配效应．结果表明：①坡度和雨量级是影响保留带与造林带水土流失的重要因子,其越大则水土流失量越大．②保留带净存储水６１ ４６４ ～１２５ １７９ｔｋｍ －２ａ－１ ,拦截土壤２ １３６ ～２ ８１７ｔｋｍ －２ａ－１ ．③保留带表土层的养分比造林带的提高了１４．６８％ ～７４．８９％ ,造林带表土层的养分比对照提高了３ ．３１％ ～１１４．１６％ ．④保留带和造林带内从上至下的表土层养分有逐渐富积的趋势,且保留带与造林带相邻处的养分变化速率最大．⑤保留带通过地表径流的养分流动净积累了５７５ ．５９ ～１ ６９０ ．６６ ｋｇ ｋｍ －２ａ－１有效Ｎ;而对Ｐ、Ｋ 而言,保留带是否能通过地表径流来净积累养分则主要取决于坡度,坡度越大,越有利于保留带通过地表径流来净积累有效Ｐ、Ｋ．     

表面活性剂对柴油在土壤中吸附的影响

通过静态吸附实验,研究土壤对十二烷基苯磺酸钠(LAS)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附行为,探讨表面活性剂对柴油吸附的影响.结果表明,土壤对LAS和CTAB的吸附等温线均为非线性,其吸附能力的大小顺序为:轻壤土>轻粘土>中壤土>砂壤土>重壤土>紧砂土.同一土壤中,CTAB的吸附量大于LAS的吸附量.LAS和CTAB均利于柴油在土壤表面的解吸,且LAS的解吸效果更好.柴油的吸附量随LAS浓度的升高而降低.当CTAB的浓度小于临界胶束浓度CMC时,吸附量随CTAB浓度的升高而升高,当CTAB的浓度等于或大于临界胶束浓度(CMC)时,吸附量随CTAB浓度的升高而降低.     

醇-柴油间界面张力及对砂柱柴油去除率的影响

研究了四种醇类助溶剂表面/界面张力随浓度的变化,表面张力与界面张力之间的关系,以及界面张力降低对残油去除率的影响,结果表明,醇的浓度与表面张力之间满足Szyskowski模型,与界面张力间呈对数函数关系,用Fowkes模型计算乙醇溶液的色散力与理论预测具有一致性,四种醇对油水界面降低能力的顺序为:丁醇＞异丙醇＞乙醇＞异丁醇,醇溶液-柴油界面张力基本上不随时间发生变化;乙醇对含油砂柱冲洗试验结果表明除油率与界面张力降低呈指数关系.     

三峡库区消落带土壤与沉积物重金属分布特征

三峡水库175 m高水位蓄水后生态环境发生显著改变,目前对于库区消落带土壤及沉积物重金属的迁移转化规律还缺乏研究.本研究采集库区涪陵至巴东段土壤沉积物样品,对重金属形态含量进行分析,旨在探明库区消落带土壤和沉积物中重金属分布特征及相关关系,为进一步研究库区消落带重金属污染和迁移转化规律提供基础依据.     

紫花苜蓿在柴油污染土壤中的萌发状况

选择以柴油作为土壤污染物，以单-外源环境因子污染水平为主要调控因子，采用室内盆栽试验的方法并且以不同质量分数的柴油污染土壤，在此情况下观察不同土壤柴油污染质量分数控制下紫花苜蓿种子的萌发与生长情况。结果表明，紫花苜蓿种子发芽抑制率与土壤柴油污染质量分数呈现指数线性相关关系，并且发现苜蓿发芽之后，高质量分数柴油处理组的幼苗出现黄叶和干枯现象。文章最后从土壤内柴油和柴油在土壤-大气界面间的迁移对种子萌发的影响进行了探讨。     

柴油污染土壤生物修复对土壤酶活性的影响

在柴油污染土壤的生物修复过程中,分析了土壤中柴油降解菌数量和3种土壤酶活性(过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶)等生物活性指标与土壤中柴油去除率的相关性.结果表明,土壤受到柴油污染后的一段时间后过氧化氢酶、脱氢酶和脂酶的活性上升,而后随着土壤中石油烃的降解,脂酶又不断降低.进一步分析表明脂酶活性与柴油降解率及柴油降解菌数量都具有很好的正相关性,可以采用土壤脂酶活性来指示柴油生物降解成效.     

Vertical infiltration of fuel oil hydrocarbons in an agricultural soil

The influence of rainfall, air temperature and soil moisture on the vertical mobility in the soil of fuel oil hydrocarbons (HC) was investigated in a field experiment. A controlled spreading of fuel oil (nC10‐nC25) was performed at a rate of 5 L HCm^‐2 on an agricultural soil in summer and in winter. Concentration, chemical composition of HC and soil moisture were regularly determined at different soil depths between 0 and 140 cm, 1 h, 3, 8and 15 days (d) after the spreading of oil. Sorption of hydrocarbons onto the organo‐mineral matrix of the soil was studied in laboratory experiments. The results showed that in summer, with an air temperature of 24°C and without water leaching in the soil profile, 65% of the initial HC remained trapped in the 0–140 cm soil layer, about 20% of the HC volatilized and around 15% migrated deeper. A vertical selective migration of the lightest (nC10‐nC15) HC (naphthas) was shown lSd after the spreading of fuel oil. Naphthas progressively reached the 120–140 cm soil layers whereas the heavy fractions of oil (nC17‐nC25) migrated and concentrated in the 0–60 cm soil layers. In winter, when soil was regularly watered by rainfalls and at low air temperatures, only 47% of the initial HC remained in the 0–140 cm profile after 15 d. A fast vertical infiltration of naphthas occurred within the first 3 d. After 15 d, all HC were detected in the same relative amounts as in the initial oil in the whole profile. Volatilization was negligible in winter and an increase in the migration of total oil at depth in the soil profile was shown. As inferred from the laboratory experiments, the high soil moisture led to the decrease in HC sorption on the organo‐mineral matter of the soil.     

科尔沁沙地三种常见乔木根-土界面水分再分配初探

根-土界面水分再分配研究对于干旱、半干旱地区退化植被的恢复与重建具有重要意义,同时也是国际植物生理生态学和生态水文学界十分关注的研究领域之一.为了探明科尔沁沙地优势乔木树种樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)、小叶杨(Populus simonii Carr.)、榆树(Ulmus pumila)是否具有根-土界面水分再分配的现象,我们利用时域反射仪(TDR)每隔2 h连续测定植株根际土壤水分,同时应用干沙瓶分根法对3种乔木根-土界面水分再分配作了测定,结果表明:三种常见乔木树种樟子松、小叶杨、榆树均具有根-土界面水分再分配的潜力;并且榆树的水分再分配能力较樟子松和小叶杨强;三种常见乔木根-土界面水分再分配现象一般发生在14:00之后,而分配水量最大的时间多是出现在次日凌晨4:00左右,即4:00-14:00为植物的蒸腾耗水时段,而14:00至次日4:00为植物的水分再分配时段.     

塔里木河下游地区新生林地滴灌后土壤水盐再分布特征

以塔里木河下游农二师35团8连绿洲-荒漠交界处滴灌条件下的新生林土壤为研究对象,对滴灌结束24 h后的土壤水分、盐分分布特征进行了分析.结果显示:水平方向上,各点处纵剖面土壤含水率随着距滴头距离的增加逐渐下降,至距滴头75 cm处达最低值;而各点处土壤纵剖面含盐量则随着距滴头距离的增加逐渐上升,至距滴头75 cm处达到峰值.垂直方向上,无论水分还是盐分,在20-40 cm土层含量较高,至中下层趋于下降.水平方向上,随着距滴头距离的增加,滴头处土壤剖面含水率与其他点处土壤剖面含水率的相关性依次递减,距滴头75 cm处土壤剖面含盐量与其他点处土壤剖面含盐量的相关性依次递增;垂直方向上,与20-40 cm土层含水率相关性较强的是0-20 cm土层,在α=0.01水平上呈显著相关,其次是40-60 cm土层,在α=0.05水平上呈显著相关.     

马鬃岭自然保护区土壤碳蓄积的研究

以金寨马鬃岭自然保护区为研究对象,布置56个采样点,分析该区森林土壤有机碳质量分数时空分布特征和碳储量。结果表明：研究区有机碳含量丰富,随着土壤深度、植被类型、海拔高度的变化而变化。0~20cm土层有机碳质量分数最高为90.88 g·kg-1,平均为32.47 g·kg-1,土壤有机碳质量分数随着深度的增加而递减,表层有机碳变化幅度高于深层土壤,不同测点递减的程度不同;有机碳质量分数随海拔高度的增加呈递增趋势;土壤有机碳质量分数存在明显的季节变化,表层土壤秋季有机碳质量分数最高,冬春季次之,夏季最低,越往表层季节变化越明显。0~20 cm土层有机碳密度平均为6.52 kg.m-2,0~100 cm土层有机碳平均密度为23.26 kg.m-2,有机碳密度分布与有机碳质量分数分布基本一致。0~20 cm土层土壤碳储量为2.258×105~2.265×105 t,0~100 cm土层土壤碳储量为6.91×105~8.76×105 t,碳储量丰富。最后提出该自然保护区封山育林,对温室气体减排意义重大。     

水稻小麦种植模式下长期定位施肥土壤氮的垂直变化及氮储量

为了研究不同的施肥方式对土壤全氮变化及氮储量的影响,1981年在湖北省农业科学院南湖试验站设置了施用有机肥与化肥的长期定位田间试验,2006年水稻收获后田间取样分析每个处理不同土层的全氮含量与氮储量。研究结果表明：与对照相比,单施化肥与单施有机肥0～20cm土层土壤的容重下降,化肥添加有机肥比相应的单施化肥的容重要低一些。除了对照之外,其它处理都是0～20cm土层土壤全氮含量高于其它土层,氮肥配施有机肥处理0～20cm土层土壤全氮含量最高。除了氮磷钾肥配施过量有机肥处理外,化肥配施有机肥处理土壤的全氮含量都高于单施化肥或单施有机肥处理,20～40cm土层土壤全氮含量具有相似的规律。在0～20cm土层,与对照相比,单施氮肥及氮磷肥不能增加土壤全氮储量,但是化肥配施有机肥能够增加土壤全氮的储量。单施氮磷钾肥及单施有机肥也能够增加土壤全氮的储量。在0～20cm土层,氮肥配施有机肥处理的土壤全氮储量最多,达8.82t·hm-2,而氮肥处理的氮储量最低,仅为5.38t·hm-2。在100cm深度,与单施化肥及单施有机肥相比,化肥配施有机肥都增加了土壤全氮的储量。