现代农业生产方式与技术体系对生态环境的影响

现代农业是一种发达、先进、高效的新型农业生产方式和产业体系,是世界农业发展之所向。建设和发展现代农业是大幅度提高农产品产量、产值与质量,增强农业素质、效益和竞争力,抗御自然灾害与市场风险能力,保障农产品有效供给和全球粮食安全的根本途径。但现代农业也绝非是完美无瑕和万能的,其对农业农村生态环境的影响和破坏更是显而易见和难以避免的,乃至一定程度地障碍、制约或威胁农业的持续发展。文章深入分析和阐释了现代农业集约化、专业化、化学化、水利化、机械化、设施化和生物化等生产方式和产业技术体系对农业农村生态环境产生的诸多负面影响和危害,并指出应正确看待、理性认识、深入探究和积极应对系列相关问题,力促和确保现代农业的健康、科学、可持续发展,人与自然的和谐共荣以及资源节药型、环境友好型社会建设和生态文明建设的顺利推进。     

掺氢天然气管道故障树分析及建模软件开发

针对掺氢天然气管道可能存在的风险与隐患,分析国内外各类管道失效数据,建立了掺氢天然气管道故障树,共包含10个子树和148个底事件,在掺氢管道失效库基础上采用C#程序设计语言开发了掺氢天然气管道故障树建模软件;应用建模软件对已建立的掺氢天然气管道故障树进行分析。软件计算通过行列法求解出最小割集共189个,其中一阶最小割集106个,二阶最小割集83个;采用双循环法得到148个底事件结构重要度。分析得出防腐措施是否正常工作以及自然灾害是影响掺氢天然气管道安全运行的重要因素。     

河南省淮河流域伏牛山区主要生态恢复演替序列构建

为构建河南省淮河流域内伏牛山区的主要植被类型在生态恢复过程中的演替序列,选取了登封市、鲁山县、确山县和泌阳市4个典型地点,利用空间代替时间方法调查了不同演替系列的主要群落类型,采用排序并结合演替度、分层频度等分析方法构建了该区域的演替序列。结果表明：河南省淮河流域伏牛山区生态恢复过程中的植被群落可分为5种类型,即生态林封禁抚育群落、灌草坡封禁保护群落、梯田耕作经济林群落、梯田经济林弃耕群落、禁牧禁樵生态林群落;群落稳定性大小依次为栎类林、经济林与人工针叶林;植被演替可构建为自然恢复、人工种植后的自然恢复、人工经济林、进展与逆行等4个演替序列;其基本序列可识别为草丛、灌丛、人工林、经济林弃耕恢复林、栎类幼龄林、栎类中龄林等,演替度平均值分别为1.06、5.33、6.19、11.09、12.86、12.26;阔叶树种通常具有较大的分层频度,表明其良好的进展性与稳定性,以其为主要种类所构成的群落类型基本上均处于演替序列中的后期阶段;因此,可以将阔叶林以及特殊条件下的人工林设定为该区域生态恢复的目标植被类型。将几种演替分析方法综合运用,可以较全面地从区域微观尺度上揭示植被的演替过程,能较好地阐明植被演替过程;研究结果可以为生态恢复过程中植被动态与水文生态功能动态相关性、流域生态功能区划、生态恢复目标的制定与过程设计、以及流域生态保护策略制定等提供依据。     

深层圆弧形滑坡作用下长输埋地输气管道响应分析

针对影响长输埋地管道安全运行的山体滑坡问题,基于深层圆弧形滑坡理论和有限元方法,建立了在深层圆弧形滑坡作用下的管道计算 模型,对管道的受力进行了数值模拟。对土壤密度、管道壁厚、管道内压以及土抗剪强度进行了参数敏感性分析,研究了各参数对发生滑坡时 管道所受最大应力的影响规律。结果表明:当滑坡规模、滑坡角度增大时,管道所受Von Mises值会随之增大;随土壤密度的增加,管道所受的 应力也会增加;在滑坡多发区,应设计大壁厚的管道,以增加管道安全性;应确保管道内压小于10MPa,当内压突增时应有紧急预案;土抗剪强 度对在深层圆弧形滑坡作用下管道所受应力的影响明显小于其他3个敏感参数。该研究工作为山体滑坡区的安全管道设计提供了一定的参考,对 确保滑坡区埋地管道的安全运营有重要意义。     

成都冬季PM2.5化学组分污染特征及来源解析

2017年1月1~20日在成都地区分昼夜对PM_(2.5)进行连续膜样品采集,并在实验室测定了其主要化学组分(水溶性离子和碳质组分)的质量浓度.观测期间,PM_(2.5)的平均质量浓度为(127.1±59.9)μg·m~(-3);总水溶性离子的质量浓度为(56.5±25.7)μg·m~(-3),其中SO2-4、NO-3和NH+4是最主要的离子,质量浓度分别为(13.6±5.5)、(21.4±12.0)和(13.3±5.7)μg·m~(-3),一共占到了水溶性离子的85.6%;有机碳(OC)和元素碳(EC)的平均质量浓度分别为34.0μg·m~(-3)和6.1μg·m~(-3),分别占PM_(2.5)质量浓度的26.8%和4.8%.昼夜污染对比显示,PM_(2.5)白天和夜晚质量浓度分别为(120.4±56.4)μg·m~(-3)和(133.8±64.0)μg·m~(-3),夜间污染更为严重.SO2-4、NO-3和NH+4白天浓度高于夜间,这与白天光照促进了二次离子的形成有关;而Cl-、K+、OC和EC浓度夜间明显升高,可能是受夜间煤和生物质燃烧排放增加的影响.通过对近年来成都冬季PM_(2.5)化学组分的研究进行文献总结和比较后发现,SO2-4浓度显著降低,从2010年的50.6μg·m~(-3)降低到2017年的13.6μg·m~(-3);而NO-3浓度变化不大,维持在20μg·m~(-3)左右.PM_(2.5)中离子酸碱平衡分析表明,成都冬季PM_(2.5)由于NH+4的相对过剩而呈现出碱性,与以往呈偏酸性结果存在差异.对成都冬季NO-3/SO2-4的比值进行计算,NO-3/SO2-4平均值为1.57,表明移动源对PM_(2.5)污染影响更大.OC与EC的相关性表明,白天和夜间OC与EC的相关系数分别为0.82和0.90(P0.01),OC与EC来源具有一致性.SOC估算结果显示,白天和夜间SOC浓度分别为8.5μg·m~(-3)和11.9μg·m~(-3),占到OC的28.1%和31.8%.K+/EC平均值为0.31,并且K+与OC之间相关系数为0.87(P0.01),说明生物质燃烧对成都冬季碳质气溶胶有一定影响.主成分分析表明,成都冬季PM_(2.5)主要来源于燃烧源(燃煤、生物质燃烧等)、二次无机污染源以及土壤和扬尘源,其贡献率分别为32.8%、34.5%和21.5%.     

光化学反应中自由基的作用及反应影响因素的研究进展

自由基是对流层大气光化学反应的重要组成部分,光化学反应过程中不同的自由基扮演着不同的角色.本文综述了大气中常见的·OH、HO_2·_·、RO·、RO_2·、NO_3·和环境持久性自由基等自由基的来源,在光化学反应中的作用,以及关键影响因素,展望了未来对于自由基在光化学反应中的研究方向.这对于理解大气氧化性和自由基在光化学反应中的作用机理等核心科学问题具有重要的意义.     

沿海城市落叶阔叶林碳收支特征及影响因素分析

森林生态系统是陆地中最大的碳库，对调节大气CO₂起重要作用。秦皇岛是生态宜居的旅游城市，对森林CO₂实现长期连续监测有助于该城市的碳核算。采用涡度相关法连续观测河北省秦皇岛森林生态系统碳通量，明确月尺度的碳源汇特征，量化生态系统呼吸、净生态系统生产力、生态系统总的初级生产力在内的碳收支状况以及水分利用效率。结果表明：(1)生长季具备一定的碳汇功能，为弱碳汇，固碳量为88.14 g/m²。5、6、8月为碳汇，5月碳汇强度最大为-74.19 g/m²,8月碳汇强度最小为-22.45 g/m²,7月为弱碳源，9月为碳源，分别为4.29、58.83 g/m²;(2)生长季净生态系统生产力为88.14 g/m²，处于温带森林生态系统生产力的较低水平；生态系统呼吸为1 400.44 g/m²；生态系统总初级生产力为1 488.58 g/m²；水分利用效率为3.41 g/kg，处于较高水平；(3)生长季月...     

高级氧化技术强化皮革废水生化处理效果初探

皮革废水中含大量难降解有机物，导致常规好氧生化处理速率低、效果差。实验考察了在US（超声波）、UV（紫外光）、US／Fenton、UV／Fenton等高级氧化技术强化作用下的生化处理效果，结果表明，在相同水质和实验条件下。废水经US、UV处理30min后可使后续生化反应速率显著提高，分别反应8h、24h后的COD去除率即可达到直接经微生物处理48h后达到的48％，但延长反应时间至48h对COD去除率没有明显提高；Fenton试剂强化US、UV的处理效果要高于单独US、UV工艺．经30min预处理，随后在徽生物作用下分别反应4h和8h即可达到45％和51％的COD去除率，同时延长反应时间也能使最终COD去除率明显提高，反应48h后，COD去除率可分别提高至64％和72％。     

用放射线—臭氧并用氧化法去除水中的富里酸

1、绪言近年来,饮用水用氯消毒处理,被怀疑有致癌性的氯仿等三卤甲烷(THM)生成,因此寻求抑制和消除卤化物的措施,成为世界上一个急需解决的问题。消除卤化物的措施有:(1)用活性炭吸附和臭氧氧化,以去除形成 THM 的物质;(2)改变消毒方法;(3)改变投氯位置。但采取(1)法并不能使形成THM 的主要物质腐植质(富里酸,腐植酸,胡敏素)达到很低的浓度,特别是腐植酸中分子量小的富里酸。除了联合使用活性炭或臭氧氧化和微生物处理外,再