Characterizing scale- and location-dependent correlation of water retention parameters with soil physical properties using wavelet techniques

Understanding the correlation between soil hydraulic parameters and soil physical properties is a prerequisite for the prediction of soil hydraulic properties from soil physical properties. The objective of this study was to examine the scale- and location-dependent correlation between two water retention parameters (alpha and n) in the van Genuchten (1980) function and soil physical properties (sand content, bulk density [Bd], and organic carbon content) using wavelet techniques. Soil samples were collected from a transect from Fuxin, China. Soil water retention curves were measured, and the van Genuchten parameters were obtained through curve fitting. Wavelet coherency analysis was used to elucidate the location- and scale-dependent relationships between these parameters and soil physical properties. Results showed that the wavelet coherence between alpha and sand content was significantly different from red noise at small scales (8-20 m) and from a distance of 30 to 470 m. Their wavelet phase spectrum was predominantly out of phase, indicating negative correlation between these two variables. The strong negative correlation between alpha and Bd existed mainly at medium scales (30-80 m). However, parameter n had a strong positive correlation only with Bd at scales between 20 and 80 m. Neither of the two retention parameters had significant wavelet coherency with organic carbon content. These results suggested that location-dependent scale analyses are necessary to improve the performance for soil water retention characteristic predictions.     

矿山废弃地的生态恢复

本文通过对矿山废弃地及其恢复情况调查,分析了我国矿山废弃地生态恢复的方向及蕴藏的产业机遇。     

Sediment and carbon accumulation in a small tidal basin: Yuehu,Shandong Peninsula,China

A small sedimentary basin (the Yuehu lagoon), located at the eastern tip of Shandong Peninsula, China, was selected to study its filling by sediment and the vertical flux of particulate organic carbon in response to natural/anthropogenic processes. Surficial and short core sediment samples were collected and analyzed to obtain data sets of grain size, organic carbon content, deposition rates and vertical fluxes of sediment and organic carbon. The analytical results show that the lagoon is covered mainly with fine-grained sediments with high deposition rate and particulate organic carbon content being found from the central part of the mud deposit. The sediment balance of the lagoon indicates high denudation rates of the catchment basin, which may be related to soil erosion in response to farming and land use pattern changes. Furthermore, preliminary analysis of the organic carbon fluxes of the Yuehu lagoon and other embayments of the region shows that these coastal systems make an important contribution to the regional shallow sea carbon burial.     

塔机起重作业夜间照明工效的BIM辅助优化研究

为提升塔式起重机施工作业的夜间照明工效水平,采用数学模型和BIM技术相结合的方法,以灯源的光通量及入射角为光学驱动参数,模拟眩光值、照度及其均匀度等光学变量,建立照明工效的光度学BIM辅助优化模型,优化起重作业照明灯源光学参数。研究结果表明：对塔式起重机施工作业区照明灯源光学参数进行组合优化后,夜间起重作业面照度及其均匀度显著提升,眩光值满足起重作业视觉环境条件。研究结果可为塔式起重机夜间起重作业照明方案设计提供科学依据。     

中国西北地区水资源的开发和利用

我国西北地区地广人稀,水资源比较贫乏,而且时空分布极不均匀,极大地影响了该地区人民的生活,限制了该地区的经济开发,因此大力开发西北地区面临的首要问题即水资源问题。本文从西北地区水资源的自然分布、开发利用水资源中存在的问题及有效的解决途径三方面进行了简要的综述。     

利用GEE进行1990~2022年小江流域生态环境质量时空格局与演变趋势分析

云南省小江流域是长江上游生态修复示范区,评估和监测该区的生态环境质量是该区生态文明建设中一项非常重要的基础工作. 选取1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2014年、2018年和2022年的Landsat遥感影像数据,提取了绿度（NDMVI）、湿度（WET）、干度（NDBSI）和热度（LST）这4个指标,采用主成分分析法构建了遥感生态指数（RSEI）,利用GEE平台、ArcGIS 10.7平台和Python平台,结合地学信息图谱、变异系数、Mann-Kendall趋势检验、Sen''s斜率估计和Hurst指数等分析方法,对1990~2022年间小江流域的生态质量时空格局和变化趋势进行分析. 结果表明：①研究区生态质量空间上具有较明显的地理分异性,到2022年生态质量等级为优、良的区域主要分布在高山植被覆盖较好的区域,生态质量较差的区域主要分布在地势相对较低的泥石流沟谷区域;时间尺度上,1990~2022年研究区的RSEI指数从1990年的0.41增长到2022年的0.55,生态环境质量整体呈波动改善趋势,平均增幅为0.048（10 a）^-1,这与近些年该区大力开展的退耕还林、泥石流防治和水土保持、重金属污染治理等一系列生态建设工程密不可分. ②相较于NDVI指标,NDMVI对地形起伏区域的植被信息更加敏感,尤其是在阴影区域,能更准确定量描述植被信息,更适合用于高山峡谷区的绿度信息表达,从而使得RSEI更适用于高山峡谷区的生态质量评价;③小江流域RSEI变异系数平均值为0.202,生态环境质量整体的波动性较小,高波动主要集中在沿小江断裂带两侧的泥石流沟谷区域中,这些区域地表由裸露岩石、泥沙构成,容易受季节、气候和人为活动的影响;④该区生态环境质量上升面积占85.72%,下降面积占10.15%,未来变化趋势将以持续改善和未来退化为主,占比分别为44.75%和39.97%,因此,需要紧密监测处于退化潜在风险的区域. 研究结果可为小江流域进一步开展生态环境保护、治理和可持续发展工作提供理论依据.     

天津地区主要河流沉积物中多环芳烃化合物的组成与分布特征

对天津地区海河、北运河、潮白新河、北京排污河、永定新河、蓟运河、北塘排污河（北排污河）、大沽排污河（南排污河）和南运河等9条具代表性河流的沉积物样品进行了分析检测．结果表明，不同河流沉积物样品中均分布有多种类型的烃类污染物，已经检测到的多环芳烃化合物主要包括萘、苊、苊烯、联苯、菲、惹烯、芴、二苯并呋喃（氧芴）、二苯并噻吩（硫芴）、荧蒽、芘、菌、苯并芴、苯并蒽、苯并荧蒽、苯并芘、苝、二苯并[a，h]蒽、茚并[1，2，3-cd]芘、苯并[g，h，i]苝等系列多种单体化合物，相对含量较高的主要有菲、甲基菲、荧蒽、芘、菌等；不同河流或同一河流不同河段沉积物中有机物和烃类污染物含量及组成均存在较大差别，其中北塘排污河、大沽排污河和南运河有机物和烃类污染物含量较高，海河及津北地区的潮白新河、蓟运河、北京排污河、永定新河有机物和烃类含量较低；津北地区河流沉积物中烷基取代物与多环芳烃母体化合物的相对比值较低，且从上游到下游有增大的趋势，海河、南北排污河、南运河沉积物中该比值相对较高，且从城区河段到下游有降低的趋势；不同河流沉积物中四环芳烃相对含量变化不明显，但四环以上芳烃化合物变化比较明显，其中海河、南北排污河及南运河沉积物中四环以上芳烃化合物的相对含量较低，津北地区北运河、潮白新河、北京排污河、永定新河的相对含量较高．由此推测，城区及津南地区的南北排污河、南运河多环芳烃中石油烃贡献相对较大，津北地区北京排污河、潮白新河、蓟运河和永定新河沉积物中石油烃污染源贡献相对较小，大气沉降物的贡献相对较大．     

不同硒化合物在WISTAR大鼠主要组织器官中的分布

对Wistar大鼠一次性灌服亚硒酸钠、硒代硫酸软骨素、硒代蛋氨酸和硒酵母后,硒在小肠、肝脏、肾脏和心脏中的含量均有提高,不同硒化合物在不同脏器中的时效规律不完全相同,但主要脏器的硒排出过程均符合指数扩散规律.硒代蛋氨酸在脑中积累,在其他脏器中表现明显滞留效应.脏器硒含量顺序为硒代蛋氨酸>亚硒酸钠≈硒代硫酸软骨素>硒酵母.     

溴化十四烷基吡啶对膨润土吸附萘的增强效应及机理

研究了溴化十四烷基吡啶(MPB)对膨润土吸附萘的增强效应、机理及影响因素,试图为有机膨润土在污染环境修复中的应用提供新的技术路线.结果表明,MPB能显著增强膨润土对萘的吸附作用,增强效应及机理与MPB浓度有关.当MPB平衡浓度(X)在0～1/10CMC之间,MPB几乎全部被膨润土吸附,对萘产生分配作用,其表观分配系数(K_d^*)随MPB加入量的增大而急剧增大;当X在1/10CMC～ICMC之间,由于表面活性剂的吸附作用及其单体的增溶作用,K_d^*值则缓慢减小;当X大于1CMC,由于增加的表面活性剂主要起胶束增溶作用,K_d^*值则急剧减小.引入了标化表观分配系数(K_oc^*)探讨萘在表面活性剂-膨润土-水体系中的吸附机理,其倒数(1/K_oc^*)与X呈线性关系;由线性斜率和截距可求得K_oc、K_mn、K_mc参数.     

水稻对土壤中环境重金属激素铅的吸收效应及污染防治

土壤中重金属元素铅作为一种危害严重的环境激素物质 ,能导致动物和人体各种生殖、生理异常。水稻盆栽试验表明 ,当土壤中加入不同比例的铅时 (0～ 40 0 0mg/kg) ,基本没有观察到铅对水稻的毒害病症 ,铅对水稻的生长发育没有明显的宏观影响。但微区调查揭示 ,水稻对土壤中的铅具有强烈的吸收性 ,并可残留在水稻的各个部位 ,且吸收量随土壤中铅添加量的增加而提高 ;其中根系的吸收性最强 ,是秸杆、籽实的几十至几千倍 ,表明水稻根系为秸杆、籽实对铅的吸收提供了良好的屏障。运用根系对土壤中铅的特殊吸收性 ,可以在铅污染的土壤区通过自然作物栽培 ,并将作物根系从土壤中清除的方法 ,来逐渐达到环境土壤修复的目的