富氨对常州PM2.5理化性质与二次反应的影响

NH₃是PM_2.5重要前体物,并影响其理化性质.基于2021年12月至2022年2月江苏常州NH₃、 SO₂、 NO₂、 PM_2.5及其水溶性离子在线观测,结合热力学平衡模型计算气溶胶酸度和气溶胶含水量（AWC）,分析了富氨条件下NH₃-NH₄⁺转化对AWC、酸度及二次反应的影响.结果表明,2021年冬季常州为富氨,富余程度随PM_2.5浓度升高而加强,NH₄⁺以NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄为主,多数时段有少量NH₄Cl.气溶胶呈中等酸度,pH均值4.2 ± 0.4,与大气NH₃浓度正相关,pH值变幅随污染升级收窄趋中至4~5之间;AWC随湿度和颗粒物二次离子浓度升高而指数级攀升,主要由NH₄NO₃、 （NH₄）₂SO₄和NH₄Cl吸湿贡献,占比分别为58.5%、 18.4%和8.3%,污染条件下NH₄NO₃主导颗粒物吸湿增长. NH₃-NH₄⁺促进SO₂非均相反应和NO₃^-均相反应生成.因富氨环境,需降低30%以上NH₃方可影响pH值和含水量等理化性质.该结果对理解二次反应影响、支撑当地空气质量改善提供了参考.     

不同施肥方式对设施土壤氨挥发特征的影响

有机肥与改良剂施入土壤是改善土壤结构、增加土壤有机质含量和培肥地力的重要措施,但也会影响土壤的氨挥发,探索不同施肥方式对土壤氨挥发的影响,对于减少氮素损失和保护生态环境具有重要意义.基于设施番茄微区试验,采用LGR915-0016超便携NH₃分析仪观测不同施肥方式[50%化肥N+50%有机肥N+改良剂组（HYG）、50%化肥N+50%有机肥N组（HY）、100%有机肥N组（Y）、100%化肥N组（H）和不施肥处理组（CK）]下土壤氨的排放特征.结果表明:在番茄生育期内,不同施肥方式下设施土壤氨挥发通量的变化趋势基本一致.在土壤氨累积挥发量方面,与CK处理相比,H和HY处理下土壤中氨累积挥发量分别增加了11.76%和12.03%;Y和HYG处理则显著降低了土壤中氨累积挥发量,分别下降了24.31%和15.20%.就单因素模型而言,不同施肥处理下土壤氨挥发通量与0~10 cm土壤温度呈线性回归关系,且各处理均达到显著水平（P均小于0.05）;不同施肥处理下土壤氨挥发通量与0~10 cm土壤含水量均呈显著二次回归关系（P均小于0.05）;与单因素相比,0~10 cm土壤含水量和土壤温度的双因素复合模型（R2为0.700 6~0.849 7）可以更好地解释土壤氨挥发通量的变化情况.相关分析显示,土壤氨累积挥发量与0~20 cm土层土壤铵态氮含量、硝态氮含量、pH及土壤孔隙度均呈极显著相关（P均小于0.01）,与0~20 cm土层土壤容重呈显著相关（P < 0.05）.采用PCA分析提取的2个主成分的累积贡献率为83.09%.研究显示,不同施肥方式会影响设施土壤氨挥发通量,综合考虑土壤氨累积挥发量及其影响因素,100%有机肥N组在降低土壤氨挥发方面显著优于其他处理组.      

北京西山侧柏人工林土壤呼吸组分及其影响因素

采用挖壕法,利用LI-8100土壤CO2通量自动观测系统,确定了北京西山侧柏人工林土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子,分析了土壤呼吸的日、月际时间尺度的变异特征,并利用经验模型分析了土壤温度、土壤体积含水量对土壤呼吸的影响.结果表明:1土壤呼吸速率、异养呼吸速率的昼夜变化呈现单峰变化趋势,峰值出现在14:00—15:00;月际变化也呈单峰变化趋势,峰值出现在7—8月;观测期内土壤呼吸速率日均值变化范围在0.09~12.16μmol·m-2·s-1,异养呼吸速率日均值变化范围在0.02~10.86μmol·m-2·s-1,年均贡献率为69.59%;自养呼吸速率日均值为0.01~6.79μmol·m-2·s-1,年均贡献率为30.41%.2土壤温度的日、月际变化均呈单峰形曲线变化而土壤体积含水量变化规律不明显;整个观测期间土壤呼吸速率的温度敏感系数Q10为2.91,异养呼吸速率的Q10为3.52.3模型研究表明,相对于土壤温度、土壤体积含水量单因素模型,土壤温度与土壤体积含水量的复合模型对土壤呼吸速率变化解释能力为86.8%,对异养呼吸速率的解释能力为74.4%.该研究为森林生态系统碳收支估测及碳循环提供数据依据.     

黄土高原小流域坡沟系统降雨型滑坡侵蚀特征

通过野外对坡沟系统分峁坡和沟坡采样,及原状土室内干密度测定和不同含水量下抗剪强度力学实验,得到了峁坡和沟坡土壤干密度随高程的变化规律,建立了小流域坡沟系统土体的抗剪强度随含水量的变化规律,为小流域土壤侵蚀定量计算和降雨型滑坡侵蚀预报模型参数的确定提供参考.     

沙尘暴评估中土壤含水量概率分布模型研究 --以内蒙古中西部地区为例

根据内蒙古中部地区二连浩特,乌拉特中旗和乌海3个观测站2001年4月至2004年4月的逐时土壤含水量观测结果和相应的沙尘暴发生的实况,对沙尘暴发生时和没有沙尘暴发生时的土壤含水量,分别用正态分布、指数分布、伽马分布、瑞利分布、威布尔分布和耿贝尔分布函数进行了拟合,并根据相关系数和最小二乘法进行了拟合优度检验.结果表明,对内蒙古中部地区这3个地点而言,沙尘暴发生时的土壤含水量服从耿贝尔分布,沙尘暴不发生时的土壤含水量服从伽马分布.根据耿贝尔分布,建立了土壤含水量重现期的曲线拟合模型.     

聚丙烯酰胺与植物联合抑尘效果的试验研究

如今颗粒物是我国大气环境污染的首要污染物之一,而土壤扬尘是大气颗粒物的主要来源,已经严重影响到大气质量及人们的生存环境,而聚丙烯酰胺不仅能促进植物生长,还能使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定,控制土壤扬尘,因此通过聚丙烯酰胺与植物联合作用控制土壤扬尘排放对提升城市环境大气质量具有重要意义。本文在基于现有文献数据的基础上,以四川彭州市附近农田边裸露土壤为研究对象进行人工模拟对照试验,探讨了聚丙烯酰胺不同用量下与植物联合作用对抑尘效果的影响,以期为土壤扬尘污染的控制提供科学依据。研究表明:PM_2.5和PM₁₀的排放浓度随着聚丙烯酰胺的浓度增加而增加,随植被覆盖度的增加而减小。与植被覆盖作用相比,聚丙烯酰胺和植被覆盖的同时作用能更好的降低PM_2.5和PM₁₀排放浓度,PM_2.5浓度较之前平均下降了32.9%,PM₁₀浓度较之前相比平均下降了37.1%。通过对比实验数据可知,聚丙烯酰胺浓度在20 g/m²到25 g/m²时,整体抑尘效果最好,在施工7天时,PM_2.5和PM₁₀浓度平均下降了63.4%和77.9%,在施工1个月时,PM_2.5和PM₁₀浓度平均下降了和43.8%和56.3%。实验结论为利用聚丙烯酰胺和植物联合作用可以显著降低各时间段的土壤扬尘含量,为科学的治理土壤扬尘提供了理论参考。     

川西北高寒草地沙化土壤特征及治理模式探讨——以阿坝州红原县为例

通过对川西北高寒草地不同类型的沙化样地0—10cm,10～20cm和20～30cm土壤有机质、pH和含水量进行分析。结果表明：（1）随着沙化程度加重,土壤有机质含量和土壤含水量明显降低;（2）随着土层深度增加,土壤有机质含量降低;未沙化、轻度沙化样地的土壤含水量随土层深度增加而降低,重度沙化样地则相反;（3）中度和重度沙化样地土壤pH约7．0,未沙化和轻度沙化pH值在6．5左右;沙地土壤有机质与pH值呈显著负相关关系,沙化土壤有机碳与水分损失是一个正反馈。鉴于川西高寒草地特殊环境,探讨了选用适宜的多年生高原药用植物或者其他高价值资源植物作为固沙材料,将治沙与经济发展相结合,建立高寒沙化草地治理模式。     

咸阳附近苹果林地土壤水分动态与水分平衡研究

通过样品采集和水分测定,对咸阳庞西村和庞南村10龄、12龄、15龄、17龄苹果林地下0~6m深度范围土壤含水量及其水分恢复、水分平衡进行研究。结果表明,2007年4种中龄苹果林下约4.1~6m土层发育了轻度干层,2.1~4m土层没有干层发育。该区2007年土壤含水量分布深度变化和干层分布深度均具有反常特点。资料表明苹果林地干层恢复的降水量是700mm左右,也表明这样的降水条件已能满足人工林正常生长需要,而过去确定800 mm年降水量才能发育森林的标准明显偏高。从2002到2007年,随着该区年降水量从约400mm到800mm再到500mm再到700mm的变化,土壤水分平衡呈现由负到正再到负再到正的变化,土壤干层呈现从有到无再到有再到无的变化。     

压实坡积土的应力应变关系三维曲面初步研究

对两组不同含水量的压实坡积土样进行三轴CD试验,利用试验得到的ε1～q曲线以及体应变εv、剪应变εr、平均正应力p和广义剪应力q等数据,通过神经网络反演,并采用可视化处理技术,得到试样的部分应力应变关系三维曲面,为三维数值建模研究创造条件。     

煤岩体导热系数试验及单因子方差分析

为研究温度和含水量对煤、岩体导热系数的影响,采用激光闪射法测得8种煤、岩样品的导热特性参数;利用单因子方差分析方法对不同温度条件下的煤岩体导热系数测定结果进行比较分析,结果表明:煤岩体的导热系数随温度升高线性降低,随含水量增大而增大;岩石的导热系数大于煤体的导热系数,岩石的导热系数为1~5W/(m·K),煤的导热系数为0.1~0.5 W/(m·K);拟合得到不同煤体导热系数和温度的关系式,其拟合函数相关度在0.93左右,最大相对误差为2.18%。因此,可利用拟合函数和测试结果预测测试矿井的煤岩体导热系数。