基于生态复垦的铜矿排土场污染土壤修复效应研究

酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)污染是阻碍矿山生态自然恢复的最大难题。利用以植物修复为主的生物策略控制矿山潜在污染的效费比更好且更可持续,但修复土壤存量污染、遏制增量污染仍是首要问题。其中土壤存量污染是短期内植被恢复能否成功的决定因素,而增量污染是植被恢复能否持续的决定因素。本文以铜矿排土场为例,采用石灰+鸡粪+钙镁磷肥+微生物的原位综合改良方法与栽植乔灌木袋苗+混播乔灌草种子的直接植被快速重建模式,开展了基于生态复垦的污染土壤综合改良修复效应研究。结果显示：综合改良修复后的土壤pH由改良前的2.84上升到7.83,生态复垦1 a后则轻微下降到6.72,而土壤阳离子交换量(CEC)、有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)等含量相比改良前分别增加1.98倍、32.96倍、11.74倍、2.38倍、3.64倍,生态复垦1 a后除TK含量略有下降外,CEC、OM、TN、TP含量相比改良后则分别增加了1.08倍、1.29倍、1.25倍、1.03倍;综合改良修复后的土壤净产酸量(net acid generation,NAG)、酸性中和能力(acid...     

利用新型稀土铈铁复合吸附剂去除水体腐殖质的研究

研究了稀土铈铁复合材料(CFA)对水体中黄腐酸(FA)的去除效能和作用机制.结果表明:CFA在平衡pH3.0～6.5的范围内对FA的去除效果较好,吸附速度快,120min即达到平衡.水体中FA与砷酸根在CFA上有很强的竞争作用,当FA加入量为5mg/L～10mg/L时,砷的饱和吸附量Q_o即丧失40%～50%,表明两者作用于材料相同的活性位点.吸附前后的红外谱图(FTIR)揭示了CFA表面羟基在FA去除中起着重要作用.通过Zeta电位的测定得出材料的等电点为5.6,因而pH偏酸性的条件有利于FA的去除.     

酸沉降对材料破坏的损伤函数的研究

估算酸沉降破坏材料造成的经济损失，必须首先建立材料损伤函数式．为此本研究在自行设计和建造的室内模拟环境材料暴露试验装置上进行了变动两种主要因素的材料暴露试验；结合室内和现场材料暴露试验的结果建立了５种有代表性材料的二元损伤函数式．     

酸沉降对重庆农业生态的影响

本文阐述了酸雨、酸雾、SO_2等主要酸沉降单独对重庆植物、土壤的作用及其复合作用,提出了今后的研究方向及减少危害的措施。     

酸-碱预处理促进剩余污泥厌氧消化的研究

为提高剩余污泥的厌氧消化效率,投加酸和碱对污泥进行预处理,对比分析了不同预处理方式（单独碱处理、酸-碱处理和碱-酸处理）对污泥水解酸化的影响,并研究了各种预处理方式对后续厌氧消化产甲烷效率的影响.结果表明,单独碱处理的溶解性化学需氧量（SCOD）溶出量比酸碱联合处理要大16%左右,预处理第8 d,达到5 406.1 mg.L-1.采用先酸（pH 4.0,4d）后碱（pH 10.0,4 d）预处理,在污泥水解酸化过程中,乙酸产量及其占总短链脂肪酸（SCFAs）的质量分数均高于其他预处理方式,其乙酸产量（以COD/VSS计）可达到74.4 mg.g-1,占总SCFAs的60.5%.酸-碱预处理后污泥混合液的C∶N比值为25左右,C∶P比值在35～40之间,这比单独碱处理和碱-酸处理后的C∶N和C∶P比值更有利于后续厌氧消化.通过对比研究发现,酸-碱预处理后,厌氧消化到第15 d,酸-碱预处理污泥的累积甲烷产量（CH4/VSS加入）达到136.1 mL.g-1,分别是空白对照、碱-酸预处理和单独碱预处理方式的2.5、1.7和1.6倍,厌氧消化效率最高.经过8 d酸-碱预处理和15 d的厌氧消化,挥发性悬浮固体（VSS）总去除率达到60.9%,污泥减量效果比其他预处理要好.很显然,酸-碱预处理方式更有利于污泥厌氧消化及污泥减量化.     

皖南山区降水酸性特征与元素沉降通量

以位于北亚热带的安徽南部丘陵地区为研究区域,2007年4～11月间通过定期监测雨水以及对其pH和主要阴阳离子的测定,分析了该地区降水的酸性特征与H⁺和其他元素的沉降通量.结果表明,在皖南地区雨水pH的平均值为4.61, 酸雨频率高达92%.Ca²⁺是含量最高的阳离子,平均浓度为68.82 μeq/L,SO^2-₄是含量较高的阴离子其浓度为39.69 μeq/L. SO^2-₄/NO^-₃的平均值是1.23, 反映了大气污染特征是SO₂与NO_{x并重的复合型污染.雨水中各离子含量和输入量的动态变化表明该地区大气NOx主要是近源的农业活动所引起,SO2主要来自远源工业污染,盐基离子的变化则有北方沙尘远源传输的影响.2007年4～11月降水输入的盐基离子总量为1289 eq/hm²,NO^-3和SO^2-4的总量为926 eq/hm²,H⁺总量为360 eq/hm²,表明酸沉降对区域生态环境的影响不容忽视.}     

我国东南部硫氧化物输送沉降模拟研究

介绍了一个简化的欧拉酸沉降模式,模拟中国东南部硫氧化物(SO_x)输送?转化和沉降过程的计算结果,并对计算结果进行了分析讨论      

土壤胡敏酸对菲的吸附特征研究

通过模拟实验研究了不同来源的7种土壤样品及从中提取的胡敏酸(HA)对菲的吸附特征,应用元素分析仪和固相核磁共振光谱(CP／MAS^13C-NMR)对7种土壤样品中的胡敏酸进行了表征并计算其芳香度和脂化度．实验结果表明,不同来源土壤对菲吸附的Freundllich吸附系数(Kt)不同,其有机碳标化的分配系数(K IM)也存在一定的差异．另外,由于不同来源土壤中HA的结构和组成差异明显,土壤HA对疏水性有机污染物的吸附规律也表现出不同的特征．土壤中HA对菲吸附过程的有机碳标化的分配系数(K oc)与土壤HA的芳香度具有正相关性．     

中国土壤对酸沉降的相对敏感性区划

以土壤类型,土地利用和湿度为生态因子,评价中国土壤对对酸沉降的相对敏感性,并利用地理信息系统的工具绘制了相对敏感性区划图。在评价土壤的缓能力时,除了以土壤的化学性质为指标外,还综合考虑了土壤质地和温度这２个重要因素使得评价方法更适合我国土壤理化性质差异大和南北温差大的特性,区划的结果表明,我国对酸沉降最敏感的地区主要分布在东北的大兴安岭地区,云南的南部和华南沿海地区,其交介东北地区,长江以南和青藏     

不同温度制备的生物质炭对土壤有机碳及其组分的影响:对土壤腐殖物质组成及性质的影响

添加生物质炭在增加土壤固碳的同时,对土壤腐殖物质组成及性质的影响是人们关注的问题.通过室内培养试验对土壤腐殖物质进行提取和分离,利用分光光度计测定了土壤胡敏酸(HA)及富里酸(FA)的光学性质,研究了不同热解温度及施用量下生物质炭对土壤腐殖物质组成及结构的影响.结果表明:生物质炭中的类腐殖酸(LHS)含量随热解温度升高逐渐降低,但其结构趋向复杂化.与对照相比,低温(≤400℃)制备的生物质炭在培养期间增加了土壤HA含量,并随着添加比例的增加而增加,培养360 d后,BC300和BC400处理平均分别增加了69.93%和48.75%,且差异达到显著水平(P0.05);FA含量在培养前期(240 d)也有所增加,但后期减少了土壤FA含量,培养360 d后,BC300和BC400处理平均分别减少了1.35%和5.19%,但差异并不显著(P0.05);高温(400℃)制备的生物质炭在培养过程中主要降低了土壤HA和FA含量(仅在培养初期阶段引起土壤HA、FA含量的短时间增加),至培养结束时,BC500处理平均分别减少了34.38%和44.48%,BC600处理平均分别减少了42.84%和49.27%,且差异均达到显著水平(P0.05).生物质炭输入显著增加了土壤胡敏素(Hu)的含量,其中以BC500处理的增加效应最大.生物质炭输入增加了土壤H/F比,提高了土壤Hu的相对含量,增加了土壤中相对稳定性碳的比例.高温制备(400℃)的生物质炭培养结束时显著降低了土壤HA及FA的色调系数(Δlg K)和E4/E6值,使土壤腐殖物质的结构复杂化,而低温制备的则相反.从提升有机碳的稳定性考虑,在黄土高原塿土地区,在500℃条件下制备生物质炭,既能保证最大程度的增加土壤稳定性有机碳库,又提高了土壤腐殖化程度,从而提高土壤质量.