ARE SOILS LIKE SPONGES?1

ABSTRACT: The purpose of this paper is to explore the validity of the old analogy that “soil is like a sponge.” Laboratory experiments were conducted to measure two hydrologic properties of porous media: drainage under gravity, and water potential curves. A tipping bucket rain gage connected to a data logger was used to measure the rate at which water drained under the force of gravity from a trough filled with four saturated porous media ‐ cellulose sponges, topsoil, peat, and a medium sand. Pressure plate techniques were used to determine water potential curves for soil materials and sponges. In terms of relative cumulative discharge from the trough, sponges were intermediate between peat and topsoil. Because of their tremendous water‐holding capacity, sponges discharged more than 2.5 times as much water as did peat. The water potential curve for sponges was fairly flat, like that of topsoil, but the high water content across all pressures (0.30–15.0 bars) indicated some similarity to peat. The results of these experiments suggest that the general patterns of water retention and release in soil materials and sponges are similar and vary only in degree.     

污水土地处理水旱轮作条件下磷素在土层中迁移特征的模拟实验

为了解污水土地处理过程中不同土壤类型土壤溶液 P含量和迁移特征 ,在一种特殊的大型人工模拟土层和地下水实验装置中进行试验 .研究结果表明 :水田条件下 1.5m～ 0.5m土壤溶液 P含量极低 (≤ 0.02 mg/L ) ,但在旱地条件下 ,P含量上升至 0.045mg/L～ 0.628mg/L,P素随入渗污水向下迁移距离可达 1.1 m.在低水力负荷率和较长停留时间的运行条件下 ,1.3m以下土壤溶液和地下水的 P含量处于安全水平 .     

我国沙尘暴的气候成因及未来发展趋势

利用EOF和环流合成统计方法,分析了我国北方近40年来沙尘暴日数变化的时空异常特征及其气候成因.结果表明,20世纪80年代以来的太阳活动加强,全球气候变暖,青藏高原地面加热场强度加强,欧亚西风急流轴北移,西太平洋副热带高压偏北偏西,强度加强,蒙古气旋减弱,西北西部的沙尘源区降水增加,是中国北方沙尘暴减少的主要原因.20世纪末到21世纪初太阳活动进入新一轮的减弱期,引起气候变暖趋势减弱,气温逐渐降低,青藏高原地面加热场强度减弱,蒙古气旋逐渐加强.预计未来中国北方沙尘暴将在波动中逐渐增加,进入新一轮的相对活跃期.     

烟气分布器对半干法脱硫塔流场的影响

通过计算流体力学(CFD)方法,采用K-ε双方程模型,对半干法脱硫塔内部流场进行数值模拟,研究几种不同类型的烟气分布器对流场分布的影响.结果表明,脱硫塔体内部增设烟气分布器时明显改变流场的分布,通过改变烟气分布器的结构,实现烟气流动的速度矢量、压力梯度和能量在脱硫塔体内部均匀分布,增加脱硫剂与SO₂接触的几率,提高脱硫塔反应效率.研究结果为脱硫塔体内部结构的优化提供了依据.     

往复隔板絮凝池流场数值模拟及混凝效果分析

对往复隔板絮凝池内的流场进行了数值模拟 ,并根据絮凝池的工作特征分析了水流状态对混凝效果的影响。结果表明絮凝池转弯处过水断面面积A_1 与廊道过水断面面积A_2 的比值A =A_1 / A_2 ,这一影响流场紊流动能的设计参数的最佳范围是 1 2～ 1 5。按此设计参数设计的往复隔板絮凝池模型的混凝反应效率是比较理想的。     

基于风险梯度的化工企业事故风险定量评估

为了定量分析区域内重大危险源所构成的风险,为事故风险防控提供科学依据,基于风险场理论对某区域内2家化工企业进行风险分析,得出2家企业所对应的风险值计算公式,并生成2家企业所对应的风险等值面和风险等值线;引入最速下降法,利用负梯度搜寻风险的最快下降方向,得出事故的最优风险降低路径。研究结果表明:甲企业中接近1/2的区域为Ⅲ级风险区域,其余区域为Ⅱ级风险区域,乙企业中大部分区域为Ⅱ级风险区域,仅少部分区域属于Ⅲ级风险区域。相较而言,乙企业中5条最优风险降低路径里程更短,人员分配情况更为合理,更具安全优势;甲企业事故风险更大,更需要完善相关安全措施以免发生事故。     

泄爆口参数对氢气火焰传播过程影响的数值模拟

为了减少管内气体爆炸造成的损失与破坏,基于大涡模拟LES模型和Zimont燃烧模型,研究泄爆尺寸(直径为40,60,80 mm)和泄爆位置(侧方距点火端1,3,5 m)等泄爆条件对受限空间中氢气燃爆特性的影响。研究结果表明：大孔径泄爆口更好的排放效果造成火焰锋面在通过泄爆口时发生严重畸变,而泄爆口与点火端距离的增加则会削弱火焰锋面畸变的程度,且不同尺寸泄爆口产生的泄压效果差异较大。因此,应考虑将合适尺寸的泄爆口设置于靠近易燃点处。通过探索不同泄爆孔径与泄爆口位置对氢气火焰传播的影响规律,可为实际应用中的安全泄爆起到指导性作用。     

风化煤组配改良剂结合水分管理对水稻根际土壤与稻米甲基汞含量的影响

采用以风化煤、碳酸钙与亚硒酸钠为主要原料组配的土壤改良剂,结合稻田水分管理(抽穗扬花期后保持80％田间持水量),通过盆栽试验和大田试验,研究改良剂和水分管理对稻田水稻土和水稻籽粒中甲基汞含量及水稻生产的影响.结果表明:①土壤改良剂结合稻田水分管理可以显著降低水稻根际土壤与水稻籽粒中甲基汞含量.在盆栽环境中,土壤改良剂+...     

高压输电线路的工频电磁场对环境的影响分析及对策建议

依据《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》（HJ/T24-1998）中的预测模式,分析不同技术参数对输电线路周围环境工频电磁场强度的影响,并有针对性地提出减少输电线路对周围环境影响的环境保护措施及优化输电线路的架设方式。     

镉胁迫下稻田土壤微生物基因多样性的DGGE分子指纹分析

采用现代分子生物学技术,避开传统的分离培养过程,探讨重金属镉污染条件下稻田土壤微生物种群的基因多样性.经过直接从土壤中抽提总DNA,并对总DNA中16S rDNA及其中 V3可变区序列作PCR扩增、变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析等,对镉胁迫下稻田土壤总DNA、微生物种类分布进行了初步的研究,发现不同浓度镉胁迫下稻田土壤间的菌种有明显差异,DGGE技术可以用于污染环境下微生物多样性研究.同时对DGGE分子指纹图谱的生物信息学分析作了初步尝试,为污染环境下土壤微生物多样性研究提供了新的实验方法与依据.