典型气田土壤铁还原活性与微生物群落关系研究

由微生物驱动的土壤铁还原过程在铁的生物地球化学循环中起到重要作用,该过程还可与土壤重金属的转化及石油烃类有机污染物的降解等过程相偶联.油气田土壤常具有潜在有机污染物风险,本研究以重庆涪陵页岩气田的土壤（潜在烃类有机物污染风险）为对象,测定土壤铁还原活性（Iron Reducing Potential,IRP）,并利用Illumina Miseq测序解析其中的铁还原微生物类群,进而探讨IRP、土壤基本性质及微生物群落之间的关系.结果表明,该区域土壤铁还原菌群的优势菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）.与低IRP样品相比,高IRP样品中Pseudomonas、norank Peptococcaceae及Lentimicrobium等菌属具有较高的相对丰度.基于各样品OTU （Operational Taxonomic Unit）组成的PCoA （Principal Co-ordinates Analysis）分析表明,高、中及低IRP样品中铁还原菌群落结构差异显著（R²=0.25,p<0.01）,且一些分别属于Acetoanaerobium、Proteiniphilum、Petrimonas、Tessaracoccus及Exiguobacterium菌属中的OTUs在高IRP样品中显著上调.结构方程模型表明,铁还原微生物的群落结构是直接决定土壤IRP的主要因子,土壤氨氮及有效磷均可通过影响微生物群落结构来间接影响IRP,且氨氮还可通过直接影响有效磷来间接影响土壤IRP.本研究揭示了影响典型页岩气田土壤铁还原活性的关键因子及微生物机制,为进一步深入研究铁还原条件下土壤有机污染物去除的微生物机制打下基础.     

土壤中水动力弥散系数的研究进展

从溶质运移的基本方程出发，系统论述了国内外对土壤中水动力弥散系数测定方法的研究进展，并指出了上述各种方法的适用条件及存在的问题。     

考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律研究

目的 研究考虑材料应变率效应的冲击响应模型相似律,获得一个能够综合材料弹塑性和应变率效应的精确相似解,支撑工程领域的模型试验。方法 根据BuckinghamΠ定理,综合考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应,进一步推导了工程结构在冲击响应的模型相似律表达式。在此基础上,提出改变结构质量和冲击器速度来满足模型相似律的方法。结果 相比最近冲击模型相似律的研究中存在近似相似、迭代求解的缺陷,该方法是一个显式、完全精确的相似解,并且能够同时考虑材料的弹性、应变硬化和应变率效应。采用圆板撞击的有限元数值模型进行了验证。结论 推导出的模型相似律能够准确地预测原型的动态冲击的响应。相比而言,使用以往的相似方法具有明显的误差。     

不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响

以2001年在东北典型黑土上进行的保护性耕作长期定位试验下免耕、垄作及常规耕作土壤进行了室内培养实验,按照田间持水量(water-holding capacity,WHC)的30%、60%、90%、120%、150%、180%、210%、240%、270%设定了9个水分梯度,并分别对其二氧化碳(CO_2)排放量进行了22 d的短期观测,以研究不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响.结果表明:1干土条件下在加水培养初期,3种耕作方式均产生了明显的激发效应,并且土壤呼吸速率与土壤含水量间存在正相关关系.2除干旱(30%WHC)及淹水(240%WHC、270%WHC)条件下,3种耕作方式CO_2排放通量分别为免耕垄作常规耕作.3对不同耕作方式下土壤水分状况及CO_2排放通量进行了方程拟合,在30%~270%WHC条件下,免耕的CO_2排放通量与水分状况拟合为二次回归方程,而垄作与常规耕作则是线性回归方程.在30%~210%WHC条件下,免耕与垄作下土壤CO_2排放通量与水分状况均可拟合为较好的对数方程,可决系数R~2分别为0.966、0.956.     

肥料效应方程应用与改进

改进了肥料效应方程应用中边际产投比计算方法的不完善之处，即边际条件下的产出包括产量和肥料在土壤中的残留，边际条件下的投入不仅包括某种化肥的投入，还包括吸收土壤养分库中的其它矿质营养。以小麦氮肥的肥料效应方程计算结果为例，通过计算方法的改进，找出了目前普遍反应“利用肥料效应方程计算的最佳肥料用量偏高”的原因，并得以解决。     

不同高温条件下中性斯蒂芬酸铅的寿命预测

目的 获得中性斯蒂酚酸铅(N-LTNR)在不同高温条件下的贮存寿命,建立一种基于N-LTNR表观活化能和某恒定温度加速性能退化试验的贮存寿命预测模型.方法 以热失重作为N-LTNR性能退化参量,利用恒定温度加速试验方法,获得N-LTNR在某恒定加速温度下的热失重性能退化试验数据,采用线性回归法,获得该温度下N-LTNR...     

多波长K系数方程法同时测定水样中的Cu~(2+)、Co~(2+)、Cd~(2+)

多波长Ｋ系数方程法同时测定水样中Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｄ２＋,即选定三个测定波长,分别将三组分在两个波长处的吸光度转换为另一波长处的吸光度,即可列出一个多元一次方程组,进而解出此波长处各组分的吸光度,求得各组分的含量。对水样中的Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋、Ｃｄ２＋三组分同时测定,结果令人满意。     

降水中离子浓度与pH值的确定性相关关系研究

关于降水中离子浓度与pH值关系问题的研究多是基于降水化学数据的统计分析。从酸碱平衡理论出发 ,在电中性方程的基础上 ,建立了降水中离子浓度与pH值的确定性相关关系式。结果表明 ,该式具有普适性 ,是反映多种离子综合作用的重要参数。用公式对 50组降水化学数据做了计算分析 ,结果表明 ,降水离子浓度与 pH值的关系研究应考虑足够多的离子种类 ,降水化学数据也应满足 :( 1 )离子平衡值等于或接近 1 .0 ;( 2 )ΔC的正负号与 pH值范围的关系协调一致。可作为降水化学数据是否准确、合理的判据     

浙闽中生代火山岩母岩浆性质及其分异机制探讨

浙闽地区中生代火山岩以酸性成分占绝对优势(流纹岩和英安岩占90％以上)。众多火山机构内侵出相的碎斑熔岩、先前喷出的火山岩和末期定位的中央侵人体“三相一体”的现象普遍发育,对一特定的火山机构,可以用中央侵入体的成分近似地代表母岩浆的成分。区内下火山岩系的母岩浆相当于石英闪长质,而上火山岩系的母岩浆则相当于流纹英安质(相对较酸性)。不同性质的母岩浆具有不同的分异演化方式,其中低硅质岩浆内的分异主要是通过以长石为主的矿物分离结品来实施的,而高硅质岩浆的分异则以对流分异和元素在液态下的扩散分异为主。     

地下水可溶性污染物迁移的最优估算

对流扩散方程的有限元和有限差方法已经广泛地用来模拟地下水污染物的迁移。由于迁移过程固有的不确定性,模拟方法的不准确性等都会给模型计算带来偏差;另外野外测量的误差也是不可避免的。通过数值模型、量测方程和卡尔曼滤波的结合,作为状态变量的污染物浓度可以优化给出。本文以二维地下水污染物的对流扩散方程为例,应用有限元方法导出卡尔曼滤波的转移矩阵,结果表明,使用滤波技术来估算地下水可溶性污染物浓度的分布比单独使用有限元方法有较大的优越性。