沂蒙山区农户生计变迁及其住宅形态的响应研究

以山东省沂水县3个村（核桃园、高桥、唐家庄子）为例,运用参与式农村评估法（PRA）、对比分析法,剖析沂蒙山区农户生计变迁与其住宅形态功能转型的关系,为农村居民点整治中的新村建设提供决策指导。研究结果表明：1）改革开放前,研究区农户以农业生计为主,修建“平房+庭院”形态住宅,利用庭院种植蔬菜;2）改革开放后,农户生计逐渐多样化和非农化。禽畜养殖成为农户重要的生计来源,农户在住宅内搭建猪圈养猪,在庭院内饲养家禽。高桥农户就地发展非农经济,修建两层楼房,将一层的空间用于非农经营;3）21世纪以来,农户生计进一步非农化和分化。核桃园农户以粮食种植和外出务工为主,将庭院硬化晾晒粮食,改造猪圈为储物间储存粮食和农机具;高桥农户为了扩大非农经营空间修（改）建三层楼房,将一二层用于非农经营;唐家庄子农户到县城非农就业,为改善居住环境修建两层楼房,住宅中用于生产的空间消失。可见：农村住宅形态和功能转型是与农户生计方式变迁相适应的,农村居民点整治中新村建设模式应充分考虑农户生计的实际需求。     

Influence of phosphate on deposition and detachment of TiO2 nanoparticles in soil

We examined influence of phosphate on transport of TiO₂ NPs in soil. Deposition was reduced at higher pH and by adsorption of phosphate in soil. Release was more for NPs initially deposited at higher pH. Release was more for NPs initially deposited in the presence of phosphate. Surface roughness and charge heterogeneity play a role in the deposition/ release. The widespread use of TiO₂ nanoparticles (NPs) makes inevitable their release into the soil. Phosphate is also widespread within soil, and is likely copresent with TiO₂ NPs. However, the influence of phosphate on deposition/release— and thereby on transport— of TiO₂ NPs in soil is yet to be elucidated. In this study we conducted saturated column experiments to systematically examine the transport of TiO₂ NPs in soil amended with phosphate at different ionic strengths (ISs) (1, 10, 100 mmol/L NaCl) and pHs (4 and 9). Results show that the deposition of TiO₂ NPs decreased with decreasing IS, increasing pH, and when soil absorbed phosphate. These observations are qualitatively in agreement with Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) interaction energy calculations, because the repulsive energy barrier is larger and secondary minimum depth is smaller at a lower IS, higher pH, and in the presence of phosphate. Accordingly, both primary- and secondary-minimum deposition were inhibited. Interestingly, although the deposition was less at higher pH and in the presence of phosphate, the subsequent spontaneous detachment and detachment by reduction of solution IS in these cases were greater. In addition, the presence of phosphate in the solution can cause a small quantity of attached TiO₂ NPs to detach, even without perturbations of physical and chemical conditions. Our study was the first to investigate the influence of phosphate on detachment of TiO₂ NPs and the results have important implication for accurate prediction of fate and transport of TiO₂ NPs in subsurface environments.     

去除致嗅物质的不同填料曝气生物滤池的启动特性与去除效果比较

搭建了填料分别为生物陶粒(CPs)和颗粒活性炭(GAC)的2个曝气生物滤池(BAF)反应器,通过考察土嗅素和2-甲基异崁醇(2-MIB)这2种致嗅物质的去除效果和稳定周期,研究不同填料BAF的启动与挂膜特性。结果表明,在相同进水条件下,2种填料BAF去除溶解性总有机碳(DOC)的效率无明显差异,均在24 d时达到稳定,且DOC去除率均基本稳定在70%以上。2种填料BAF去除土嗅素和2-MIB所需的启动时间有较大差异,CPs-BAF启动时间分别为30和26 d,而GAC-BAF启动时间分别为62和43 d。GAC-BAF和CPs-BAF对土嗅素的去除率分别稳定在约95%和69%,前者的去除率和稳定性明显高于后者;GAC-BAF和CPs-BAF对2-MIB的去除率分别稳定在约75%和73%,两者相差不大,但前者的稳定性强于后者。     

外来入侵杂草银胶菊种子萌发特性及无性繁殖能力研究

银胶菊Parthenium hysterophorus L.是一种危害性很强的外来入侵杂草,在我国南方多省均有分布,在山东省莒南县也大面积分布,目前已对发生地生态环境造成巨大影响。文章于2011年采用人工气候箱培养皿法和温室土壤盆栽相结合的方法,研究银胶菊的种子在不同pH、盐浓度、湿度、营养条件、不同埋藏深度等条件下种子萌发特性及其无性繁殖能力,以期为明确其入侵机制和适生环境提供依据。结果表明,银胶菊种子适宜的萌发环境为酸性,pH=6.0时发芽率最好,到pH=8.0时,种子不能萌发;盐对银胶菊种子的萌发影响很大,随着盐浓度的提高,发芽率下降明显,当盐浓度达到0.12 mol·Lˉ1时,种子不再萌发;但不同的营养条件和不同P水平对种子的萌发无显著影响;干旱或水涝均能降低种子发芽率;种子埋藏土层越深,其发芽率越低,土层深度达3.0 cm以上,银胶菊种子几乎无发芽率。银胶菊有较强的无性繁殖能力,根部、基部茎和上部茎等不同部位埋入土壤后均能发芽,基部茎的发芽率最高(为66.7%-88.9%),根部和上部茎发芽率较低(为22.2%-44.4%)。另外,从发芽后的生长来看,茎部(包括基部茎和上部茎)发芽后均能正常生长,但根部发出新芽后逐渐黄化死亡。由此可以看出,银胶菊种子适应力、耐贫瘠能力强,一般的农田、荒地环境均能萌发生长,但盐碱地的环境下不能萌发生长;散落在土壤表层的银胶菊种子萌发率最高,因此,没有人类扰动的荒地、沟渠更适宜其萌发和生长;由于其很强的无性繁殖能力,人工砍伐的防除措施不能将其彻底防除。这些都是银胶菊入侵后,能够在短时间内暴发成灾,且不易彻底防除的原因。     

焦化厂多环芳烃污染场地的环境评价实证研究

通过实地调查某焦化厂污染场地污染现状,结果表明：该场地土壤和地下水以多环芳烃（PAHs）有机类污染为主,土壤中苯并（仅）芘和多环芳烃污染以1．5m以内表层土污染为主,随着深度的增加浓度逐渐降低,弱透水层表现出良好的阻隔作用。沿着地下水流动方向,地下水中多环芳烃浓度逐渐降低,经过约400m的迁移,由17296μg／L降至111μg/L;苯并（α）芘经过200m的迁移,由18．3μg／L降至0,地下水流动导致污染物在包气带横向扩散。1号孔、3号孔和4号孔所在地表层土壤中苯并（α）芘的单个污染物的致癌风险分别为0．0278、0．0209和1．496,远远超出可接受水平,因此上述孔位所在地附近表层土壤需重点治理。     

我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征及变化规律

对由中国知网数据库和维普中文科技期刊全文数据库报道的近30年来我国城市污水处理厂污泥中重金属分布特征和年代变化规律进行了分析. 结果表明:近30年来城市污水处理厂污泥中w(Cd)、w(Pb)、w(Cr)、w(As)、w(Hg)、w(Cu)、w(Ni)、w(Zn)平均值或中位值均符合GB 18918─2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中污泥农用时污染物控制标准限值,但数据离散且呈偏态分布. 依据GB 18918─2002,1980─1989年我国城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中有w(Cd)、w(Cu)、w(Ni)、w(Zn)超标,90%分位值中有w(Cd)、w(Pb)、w(Hg)、w(Cu)、w(Zn)、w(Ni)超标;1990─1999年城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中w(Ni)超标,90%分位值中除w(As)外其他重金属均超标;2000─2010年城市污水处理厂污泥中重金属质量分数75%分位值中w(Ni)超标,90%分位值中w(Cd)、w(Cr)、w(Hg)、w(Cu)、w(Zn)、w(Ni)超标. 从年代变化看,我国城市污水处理厂污泥中w(Cd)、w(Cu)随年代逐渐下降,但w(Hg)、w(As)、w(Cr)、w(Zn)、w(Ni)、w(Pb)呈波动趋势. 近10年数据表明,我国城市污水处理厂污泥中w(Ni)、w(Cd)、w(Hg)超标倍数最高,在进行污泥处置时需要优先关注.      

内蒙古典型草原作物系数和实际蒸散量的时空分布特征

利用内蒙古典型草原21个气象站点的气象和牧草观测资料,结合潜在蒸散量和改进的作物系数计算方法,模拟计算了2009年草原植被作物系数和实际蒸散量.在GIS软件的支持下,分析了二者的时空分布特点,并通过反映牧草长势的NDVI变化趋势予以验证.结果表明:5-8月间随着月份的增加作物系数Kc_x最大值的变化趋势由0.6→1.2→1.4→1.4,平均值是0.28→0.36→0.40→0.38.4个时期的Kc_x值以0.2~0.6之间的区域占主体,为55%以上.实际蒸散量在时间变化和空间分布上与Kc_x值基本一致.随着月份的增加实际蒸散量低值级的区域面积逐渐缩小,相对应的高值级的面积逐渐增大,整个生长季以30~90 mm的蒸散量为主.5-8月牧草实际蒸散量和NDVI值的相关系数达到0.446,通过了0.01水平的显著性检验.     

保护性耕作对农田土壤有机碳库的影响

农田土壤有机碳库是陆地生态系统碳库的重要组成部分,对维持全球碳平衡具有重要意义。有机碳库的储量除了受气候和环境因素的影响外,还受农业耕作措施的影响。综述了保护性耕作对土壤有机碳库的影响,并从碳输入、碳分解和碳固持3个方面讨论了保护性耕作影响有机碳库的途径。大量实验结果表明,保护性耕作在表层土壤中能提高作物根系生物量1.0%~142.9%;增加土壤微生物的生物量2.2%~140%。免耕还显著降低土壤的呼吸强度,在0.9%~72.6%之间,从而减少碳的损失。免耕还提高了土壤团聚体数量,从而有利于有机碳在土壤中的固持。今后的研究应该在如下几方面加强：（1）加强区域性对比研究;（2）加强长期定位研究;（3）加强对固碳机理的研究;（4）建立模型加强对多种因子综合效应的研究。