我国煤炭开采和燃烧过程中的硫污染对土壤环境的影响

我国煤炭在开采和燃烧过程中形成的硫污染物主要是酸性矿井水和二氧化硫,由煤炭燃烧造成的硫的干湿沉降以及煤炭开采过程中形成的酸性矿井水使土壤的物理化学性质发生变化,从而对土壤造成严重的破坏。主要表现在造成土壤中可溶性硫酸盐的大幅度升高;引起土壤的pH值下降;植物营养元素特别是K、Na、Ca、Mg等产生淋失;活性铝溶出量增加;有毒重金属活化;抑制土壤酶的活性等方面。可以通过脱硫除尘、加强绿化、建立合理的工业布局、加入土壤改良剂等措施来减少硫污染物的排放量和改善其对土壤环境的影响,但总量控制是关键,是最根本的途径。     

含水率及温度影响非饱和土导热系数的试验研究

土体的导热系数是能源岩土工程设计与研究中重要的热物理参数。工程中土体常处于非饱和状态。非饱和土体的导热系数会影响地下结构物的力学性能、热交换效率以及整个热工结构的工作效率。为给能源岩土工程设计与研究提供可靠的热物理参数,通过室内单元试验测量了不同含水率和温度下砾砂、粉土和黏土的导热系数,研究这三种非饱和土体的导热系数与含水率、基质吸力和温度的关系。研究结果表明,三种非饱和土体的导热系数都随含水率的增加而增加,最后趋于稳定。砾砂导热系数增加的速率最快,粉土次之,黏土最小。相同含水率下,砾砂导热系数最大,粉土次之,黏土最小。粉土的导热系数与基质吸力密切相关,其关系曲线趋势近似土 水特征曲线。三种土体的导热系数均随温度的增加近似线性增加,但增加幅度仅为10^-3级别,可忽略其影响。     

长期施肥对河西灌漠土有机氮组分的影响

在长期小麦和玉米轮作的基础上,通过单施化肥以及化肥与其它有机肥料的配合使用,研究不同施肥对河西灌漠土有机氮组分的影响.采用1965年Bremner提出的土壤有机氮分级方法,对22年有机肥与化肥定位试验中的耕层土壤有机氮组成进行分级.结果表明,长期施用化肥和有机肥对河西灌漠土全氮和土壤有机氮组成有显著影响,施肥对不同形态有机氮的影响取决于肥料种类.与单施化肥相比,有机肥与化肥配合施用后显著提高了土壤全氮、酸解性氮与非酸解性氮的含量.在酸解性氮中,氨基酸态氮和酸解未知氮显著增加,氨基糖态氮含量也有所提高.与不施肥相比,施用氮肥显著提高了土壤全氮、酸解性氮与非酸解性氮的含量.在酸解性氮中,化学氮肥显著提高了铵态氮的含量,对氨基酸氮、氨基糖氮和酸解未知态氮影响较小.施用磷、钾肥对河西灌漠土全氮和有机氮各组分含量影响较小.     

太湖地区水稻土有机氮厌氧矿化的温度效应

采用淹水密闭培养法研究了太湖地区六种典型水稻土在不同温度下的有机N厌氧矿化过程.结果表明,在28天的培养实验中,当温度设置为1535 ℃时水稻土的矿化量为全N含量的3.33%9.06% ( N 48105 mg·kg-1).随温度升高土壤矿化量增大,在30 ℃时达最大值.温度和土壤类型的差异造成矿化量的差别.选用有效积温式、One-pool、Two-pool和Special模型对有机N矿化进行了拟合,非线性拟合表明Special模型对矿化过程拟合最好,Two-pool模型等同于One-pool模型,不具意义.运用不同温度下One-pool和Special模型中的速率常数得到的Arrhenius方程能较好反映温度效应.温度效应系数Q10 在不同的温度范围内差别较大,显示了易矿化部分与有机氮整体矿化对温度变化的响应.     

长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响

将红壤丘陵地区的荒地开垦为水田不仅可以防治土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文研究了红壤荒地垦殖为稻田,长期定位施肥15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分含量特征.结果表明:不同施肥措施包括不施肥条件下,15年水稻垦殖都提高了土壤肥力.不同施肥措施水稻土的pH提高了0.9～1.3个单位.耕层土壤有机碳含龟达到8.19～1O.13 g·kg-1,全氮含量达到0.89～1.20 g·kg-1,有机碳与全氮含最都有明显提高,且有机碳和全氮含量之间相关性极显著.水稻土耕层全磷含量在0.25～0360 g·kg-1之间,有效磷含量在2.2～20.9 mg·kg-1之间,化学磷肥的培肥效果好于有机肥(猪粪),有机无机磷肥配施能显著提高土壤全磷和有效磷库.土壤全钾还未有明显变化,土壤速效钾含量在40.4～142.5 mg·kg-1之间,不同施肥措施除氮钾肥处理外都造成了土壤速效钾含量下降,秸秆还田到目前为止对于土壤速效钾含量还没有明显作用.     

嗜热溶胞土芽孢杆菌(Geobacillus sp.)SY-9的基本特性

从污泥堆肥中分离得到一株具有溶胞能力的嗜热菌SY-9,经形态及16SrDNA测序初步鉴定为土芽孢杆菌属(Geobacillus sp.)对其生长、产酶及溶胞特性进行了研究.结果表明,SY-9最适生长pH值为7～9,最适生长温度约60℃,60℃的世代时间为34min.SY-9培养上清液具有溶胞能力,上清液经过热处理后溶胞能力明显下降,说明溶胞能力主要来自酶的作用.SY-9间歇培养过程中,培养上清液对大肠杆菌(Geobacillus sp.)的溶胞活性在SY-9进入稳定生长期后逐渐升高,达到最大值后随着培养时间的延长逐渐下降.SY-9培养上清液对受试的5株革兰氏阴性菌(3株大肠杆菌及2株假单胞菌)及部分革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌、红球菌、球形节杆菌及溶壁微球菌)都具有溶胞能力.     

有机修饰塿土对苯酚的吸附及其热力学特征

研究了用十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）单一修饰和十六烷基三甲基溴化铵＋十二烷基磺酸钠（CTMAB＋SDS）混合修饰填土耕层、粘化层后土样对苯酚的吸附及其热力学特征,并对其吸附机理进行探讨．结果表明,填土两层次土样表面修饰后均能显著增强对苯酚的吸附能力,耕层土样对苯酚吸附呈现100GCB（100％CTMAB修饰耕层土样）〉120GCS（100％CTMAB＋20％SDS修饰耕层土样）〉50GCB（50％CTMAB修饰耕层土样）〉GCK（耕层原土）的趋势,粘化层土样相应地呈现100NCB（100％CTMAB修饰粘化层土样）〉50NCB（50％CTMAB修饰粘化层土样）〉120NCS（100％CTMAB＋20％SDS修饰粘化层土样）〉NCK（粘化层原土）的变化趋势;耕层原土吸附苯酚能力高于粘化层原土,但修饰后粘化层土样对苯酚的吸附能力超过耕层;两层次原土对苯酚的吸附呈现增温效应,但修饰后耕层土样转变为随温度上升吸附量下降的增温负效应特征,而粘化层修饰土样呈现增温效应特征,证实耕层修饰土样对苯酚以物理吸附为主,而粘化层修饰土样以化学吸附为主;Henry模型可用于描述苯酚在供试土样中的吸附;供试土样对苯酚的吸附属自发性反应,耕层修饰土样的吸附属焙减、熵减过程,自发性取决于焙减,而粘化层的吸附属焓增、熵增过程,自发性主要取决于熵增．     

江西鄱阳湖地区水稻土中DDTs和HCHs的残留分布研究

采集江西鄱阳湖地区0²0 cm深度水稻土样品40件,分析样品中DDTs和HCHs的四种异构体及衍生物,绝大部分样品中均不同程度检出HCHs和DDTs,其中HCHs残留量为0.3720 cm深度水稻土样品40件,分析样品中DDTs和HCHs的四种异构体及衍生物,绝大部分样品中均不同程度检出HCHs和DDTs,其中HCHs残留量为0.37⁷.52 ng/g,异构体以B-HCH为主,次为A-HCH;DDTs残留量为07.52 ng/g,异构体以B-HCH为主,次为A-HCH;DDTs残留量为0⁴3.04 ng/g,衍生物中p,p’-DDE占主要优势,次为p,p’-DDT。水稻土中的DDTs平均残留量高于HCHs数倍,但总量均小于国家一级土壤环境质量标准限量值,总体上是安全的。通过样品中AHCH/C-HCH比值,确定该地区HCHs来自历史污染的工业HCH,无新的HCH污染源。DDTs是在有氧环境下降解,0,p’-DDT/p,p’-DDT比值大多数小于1,说明整个地区DDT来源以工业品DDT为主,极个别样品来自三氯杀螨醇。DDE+DDD/DDT比值表明大部分样品为历史遗留的DDT污染物,但是少量地区仍有新的污染源输入,其来源既有土壤风化产物,也有新的工业DDT污染。     

土工管袋技术在湖库底泥脱水中的应用研究

为掌握土工管袋充填过程的变化规律及脱水效果,在疏浚船舶和絮凝剂的配合下,通过对土工管袋首次充填过程及后续充填过程进行实验研究,筛选出了最佳的管袋种类、获得了充填过程管袋高度变化曲线、管袋利用效率、底泥脱水后含水率变化曲线以及充填施工过程中的控制方法等技术指标,为土工管袋的工程化提供了指导,为管袋技术的大规模应用和技术集成化奠定了一定的基础。     

基于有限元数值模拟的碎石土滑坡变形研究

碎石土滑坡主要由降雨触发滑动而产生破坏,在多雨的山区较为常见。选择皖南山区典型碎石土滑坡——皂汰滑坡为研究对象,通过实地查勘,对其地质环境条件、结构特征和坡体稳定性进行了分析,并在此基础上,利用Geostudio软件建立有限元数值模型,对皂汰滑坡的变形特征和形成机理进行了数值模拟研究。结果表明:皂汰滑坡的变形可分为碎石土堆积形成、冲沟切割及古滑坡形成和松散堆积体进一步蠕动变形三个阶段,数值模拟计算结果较好地印证了滑坡稳定性的调查结果和解析法判断。