我国泥炭资源的储量、特征与保护利用对策

泥炭是一种经济、环境效益都十分明显的自然资源。如何科学地处理好泥炭开发、利用和保护的关系,保证社会、经济、环境可持续发展是争论颇多的课题。论文从泥炭资源过程和泥炭资源-环境-经济系统的角度,分析了我国泥炭资源的属性和特征,探讨了泥炭资源与经济、社会的相互关系,根据我国泥炭资源储量、质量与开发利用条件,提出我国应科学界定泥炭开发与保护标准,扶持和培育泥炭新兴产业,加强泥炭高新技术产品开发,提高泥炭资源的利用效率和技术附加值,降低泥炭资源消耗,走开发与保护并重的道路,促进资源开发、社会进步和环境保护协调发展。     

若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究进展

若尔盖高寒泥炭湿地位于青藏高原东北部,初步估算其泥炭资源总量高达20亿t,占全国泥炭资源量的比例超过40%,是我国重要的湿地生态系统,是我国实现“双碳”目标的重要支撑。本文通过对近年来若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究进行综述,探讨了土壤有机碳的来源、分布特征和转化等方面的研究进展,并分析了当前研究中存在的问题和展望未来研究趋势。目前对于若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳的研究仍存在数据不足和研究不深入等问题,未来需要加强多学科交叉合作,推动若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究的创新发展。     

中国泥炭地有机碳储量与储存特征分析

根据全国泥炭资源调查的结果, 运用有机质含量、干容重、泥炭储量、泥炭地面积等数据估算中国泥炭地有机碳储量,并探讨其碳储存特征.结果表明,我国泥炭地有机碳总储量约15.03亿t.在各省和各气候区分布不均匀,四川省(6.45亿t)和云南省(2.91亿t)泥炭地有机碳储量最丰富,占总储量的62.29%.各气候区中高原湿润区泥炭地有机碳储量最大(7.14亿t),特别是若尔盖高原泥炭地有机碳储量(6.30亿t)占总储量的41.92%.我国泥炭地有机碳密度一般在80~140kg/m3, 最大值为270~360kg/m3,最小值小于80kg/m3,其分布以燕山、太行山至横断山为界,西北部低,东南部高.泥炭地单位面积有机碳储量均值为143.97kg/m2,滇南高原最高,达到637.06kg/m2.区域平均泥炭地有机碳积累强度为208.23 t/km2,若尔盖高原最高达3972.71t/km2.     

论泥炭纤维素碳同位素组成作为东亚季风强度变化代用指标的可行性:吉林3个临近发育的泥炭地泥炭剖面的横向比对

降雨量通常与东亚季风强度成正比,而植物纤维素碳同位素组成又与降雨量成反比,因此泥炭纤维素碳同位素比值通常作为东亚季风强度变化的代用指标。由于季风影响的广泛性和区域性,临近发育的泥炭地植物纤维素碳同位素序列应该高度相关。为了验证这种假设,我们系统比较了吉林3处泥炭地3个泥炭剖面苔草纤维素2000年来的碳同位素序列。14 C时标控制的3个序列不呈现有意义的相关关系。不同时段,如过去500年、1000年、1500年和2000年来序列的长期趋势也不相关,序列中包含的周期完全不同。这些事实说明3处剖面苔草纤维素碳同位素比值记录的是当地性的而不是区域性的气候或环境信号,将泥炭纤维素碳同位素比值作为东亚季风强度变化的代用指标的合理性值得怀疑。     

泥炭净化含油污水的研究

泥炭比重小、质量轻，富含有机质，是一种吸附能力很强的吸油材料。本文通过大量试验论述了泥炭净化含油污水的实验条件和方法。结果表明。泥炭经热加工处理后，由原来的亲水性变成疏水性，在含油污水中实现吸油而不吸水；采用不同的净化方式效果不同，静态方式泥炭可吸附其自身重量的５－１０倍的油，动态吸油高达１０倍以上；藓类泥炭、草木泥炭及木本泥炭对油的吸附效果也不同，分别可吸附油６—９．５Ｌ／Ｋｇ、４—８Ｌ－／Ｋｇ和１—２．５Ｌ／Ｌｇ。     

泥炭预处理吸附垃圾渗滤液中的COD

通过对泥炭改性去除水中COD进行了试验研究。探讨了磷酸、硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠对COD去除效果的影响和吸附机理。结果表明,在酸、碱改性过程中,用5%的硫酸改性的泥炭去除COD的效果最佳,改性泥炭用量为每10 g/100 mL,吸附时间为60 min,pH为10的试验条件下,COD的去除率为68.5%以上,磷酸较硫酸次之,去除率为55%左右,而盐酸和硝酸较差分别为45%和38%,氢氧化钠为40%左右。并对其吸附机理进行了研究,其吸附等温线符合Freundlich型。通过扫描电镜观察泥炭表面的结构,硫酸改性后的泥炭表面结构比较粗糙,比表面积最大,与实验结果相吻合。用原子吸收法对泥炭处理前后的水样进行比较,表明泥炭对重金属也有很好的去除率。本研究为泥炭利用提供了可借鉴的思路。     

改性草本泥炭吸附水中双酚A的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵对天然草本泥炭进行改性,并进行了表面性质的表征.同时,研究了改性草本泥炭对双酚A的吸附性能.改性后草本泥炭的疏水性显著增强,有机碳含量由43.85%曾加至49.94%,其在水中的Zeta电位由-42.5 mV增加至-32.6 mV.双酚A在改性草本泥炭上的吸附符合Langmuir和Freundl...     

全新世哈尼泥炭地碳积累速率及影响因素

本工作研究了全新世中国东北地区哈尼泥炭地的碳积累速率与气候变化的响应机制。综合多指标腐殖化度、有机碳含量、干容重和纤维素碳氧同位素重建了哈尼地区全新世气候变化历史,并且基于定年、有机碳含量和干容重得到碳积累速率数据。哈尼泥炭时间加权平均碳积累速率28.3gC/(m2·a)。B/A暖期后期温暖湿润气候有利于碳积累,出现碳积累高峰。相对寒冷的新仙女木期碳积累速率有所降低。温暖湿润早中全新世虽有高泥炭分解,但高初级生产力还是占据主导作用,出现高碳积累速率。期间有两次火山碎屑层扰动了泥炭发育,导致碳积累速率下降。高碳积累速率一直持续到4ka BP左右大暖期结束。4.0~1.6ka BP太平洋季风减弱,泥炭表面偏干,加之降温导致低初级生产力,最终导致此阶段碳积累速率显著降低。之后季风不断增强,碳积累速率也随之增加。八次IRD降温,小冰期和新仙女木降温在哈尼都是冷湿气候组合。冷湿气候虽使有机物分解降低,但更大程度的抑制了初级生产力发展,导致低碳积累速率。     

神农架大九湖泥炭地碳储量估算及固碳能力研究

通过对神农架大九湖泥炭地进行野外调查和长期观测,采用经验公式和实验室分析方法,计算了神农架大九湖泥炭地土壤有机碳含量和有机碳储量,并对2016-2018年神农架大九湖泥炭地的固碳能力特征进行了分析.结果 表明:在0～100 cm深度范围内,神农架大九湖泥炭地土壤有机碳含量的变化范围为282.90～516.10 g/kg...     

泥炭保护紫花苜蓿根系对柴油污染土壤修复的研究

采用盆栽试验,观察了泥炭保护根系移栽和直播2种栽培方式处理的紫花苜蓿在柴油污染土壤中的生长情况及其对土壤中柴油污染物的去除情况,探讨了利用泥炭保护根系措施清除土壤柴油污染物的可行性.结果表明,泥炭保护根系处理有利于紫花营蓿根系形态发育,能促进根系细菌和真菌的繁殖,并显著提高根区土壤柴油降解率.     

青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度作为评价有机质含量的指标研究

通过青藏高原东部边缘四川布拖、四川红原、青海拉鸡山以及青海峨博四处泥炭剖面的腐殖化度和有机质指标研究,发现两指标在四个剖面上具有基本一致的变化趋势,相关性较高。表明全新世暖湿季风气候模式下,青藏高原东部边缘泥炭腐殖化度能够较好地反映有机质含量的多寡,可作为有机质含量变化的替代性指标。由于腐殖化度测定利用样品的碱提取液进行,消耗固体样品较少,因此在取样量少的情况下(如泥炭钻探),用腐殖化度指标研究泥炭有机质含量多寡具有推广意义。     

螯合剂和泥炭对苎麻吸收土壤镉的影响

通过生物盆栽试验研究了施用螯合剂(EDTA、柠檬酸)与泥炭对强化苎麻修复重金属镉污染土壤的作用.结果表明,施加泥炭能改善土壤的理化性质,增加苎麻的生物产量,泥炭单施、螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合措施的相对产量分别为1.23、1.13和1.41,因此泥炭和柠檬酸配施处理更有利于植物生长.就植物吸收镉能力来说,螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的配施处理能更好地促进苎麻对镉的吸收,其土壤交换态镉所占镉形态质量分数为61.6%和58.3%,具有强化植物修复的效果.螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭2种组合方式的地上部富集系数分别为1.33和1.32,大于单施(EDTA、柠檬酸和泥炭)处理1.11、1.11和1.05,具有较好的富集效应,同时螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合处理对土壤镉的净化率分别达到了1.13%和1.22%,而柠檬酸和泥炭配施具有较大的生物量,使植株总镉量略高于EDTA与泥炭的组合处理,因而更有利于镉污染土壤的修复.因此,利用螯合剂和泥炭的组合修复措施对强化苎麻修复镉污染土壤能取得更佳的效果.     

淡水沼泽湿地泥炭沉积中氮素分布特征

采用冬季采样,现场分层的方法,系统地研究了我国面积最大的淡水沼泽湿地--三江平原沼泽湿地中河床-河漫滩型泥炭地和谷底洼地型泥炭沉积中TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的分布特征.结果表明,在不同沉积层中,NH₄⁺-N、NO₃^--N明显富集于Aso层,TN在Hil层含量最高.TN含量随着泥炭粒级的减小而明显增加,NH₄⁺-N主要分布在粒级0.149～0.074mm的泥炭机械组分中,NO₃^--N主要分布在粒级0.03～0.149mm的泥炭机械组分中.     

泥炭吸附水中Pb^2＋的研究

试验研究了泥炭对Pb^2＋的等温吸附特征,并探讨了泥炭的质量浓度,pH值,共存Cu^2＋对其吸附Pb^2＋性能的影响。结果表明：其吸附特征符合Freund lich等温吸附;泥炭对Pb^2＋及存在Cu^2＋干扰时吸附的最佳pH分别为5,6;最大吸附容量分别为59.41 mg/g,76.38 mg/g,且存在Cu^2＋干扰时,泥炭对Pb^2＋的吸附率始终较只存在Pb^2＋时大,当泥炭量为12 g时,吸附率分别为95.2%、93.5%,说明Cu^2＋的存在促进了泥炭对Pb^2＋的吸附。     

草炭强化对油田陈化油泥生物修复工程效果的影响

以草炭为生物基质,与陈化油泥按质量比1:1混合,采用现场土耕法研究草炭对陈化油泥强化生物降解的影响。经过26个月的现场试验,结果表明,草炭能显著提高陈化油泥的生物修复效果。陈化油泥中总石油烃(TPH)的降解率为38.9%;其理化性质得到显著改善,盐碱浓度显著降低(pH由8.7降至6.9,全盐量由20.3g/kg降至7.3g/kg),有机质浓度增加17.3%,有效态氮、有效态磷、有效态钾营养元素浓度显著增加;与陈化油泥自然衰减结果相比,草炭强化生物修复能提高微生物数量和生物的多样性。     

甘南尕海泥炭沼泽地退化过程土壤特征和水源涵养功能的变化

由于气候变化、过度放牧、沟蚀及修路等人为影响,尕海泥炭沼泽地出现退化现象。为了查明尕海泥炭沼泽地退化过程土壤性质和水源涵养功能的变化趋势,采用空间序列代替时间序列的方法,对该区域4 种不同退化阶段泥炭沼泽地土壤性质和水源涵养功能进行了调查研究。结果表明： 随着尕海泥炭沼泽地退化程度的加剧,0~40 cm层土壤平均容重逐渐增大,总孔隙度逐渐减小,且容重和孔隙度在土壤剖面自然分布规律发生变化;土壤有机质、全氮、速效钾和水解氮含量呈逐渐降低趋势,铵态氮呈增大趋势,全磷、全钾无明显变化规律,但均沿土壤剖面分布呈波动性变化;土壤自然含水量、最小蓄水量和毛管蓄水量均为未退化最大,中度退化最小;方差分析结果表明不同退化阶段泥炭沼泽地土壤容重、总孔隙度、有机质、氨态氮及其土壤蓄水性能均存在显著差异。土壤饱和蓄水量和毛管蓄水量与有机质之间存在显著正相关,并受植被盖度和泥炭层厚度的影响。研究结果表明地下水位、植被盖度、土壤有机质含量及泥炭层厚度的下降是导致尕海泥炭沼泽地退化过程土壤性质和水源涵养功能变化的主要原因。