Effects of sewage sludge amendment on heavy metal accumulation and consequent responses of Beta vulgaris plants

Use of sewage sludge, a biological residue produced from sewage treatment processes in agriculture is an alternative disposal technique of waste. To study the usefulness of sewage sludge amendment for palak (Beta vulgaris var. Allgreen H-1), a leafy vegetable and consequent heavy metal contamination, a pot experiment was conducted by mixing sewage sludge at 20% and 40% (w/w) amendment ratios to the agricultural soil. Soil pH decreased whereas electrical conductance, organic carbon, total N, available P and exchangeable Na, K and Ca increased in soil amended with sewage sludge in comparison to unamended soil. Sewage sludge amendment led to significant increase in Pb, Cr, Cd, Cu, Zn and Ni concentrations of soil. Cd concentration in soil was found above the Indian permissible limit in soil at both the amendment ratios.

The increased concentration of heavy metals in soil due to sewage sludge amendment led to increases in heavy metal uptake and shoot and root concentrations of Ni, Cd, Cu, Cr, Pb and Zn in plants as compared to those grown on unamended soil. Accumulation was more in roots than shoots for most of the heavy metals. Concentrations of Cd, Ni and Zn were more than the permissible limits of Indian standard in the edible portion of palak grown on different sewage sludge amendments ratios. Sewage sludge amendment in soil decreased root length, leaf area and root biomass of palak at both the amendment ratios, whereas shoot biomass and yield decreased significantly at 40% sludge amendment. Rate of photosynthesis, stomatal conductance and chlorophyll content decreased whereas lipid peroxidation, peroxidase activity and protein and proline contents, increased in plants grown in sewage sludge-amended soil as compared to those grown in unamended soil.

The study clearly shows that increase in heavy metal concentration in foliage of plants grown in sewage sludge-amended soil caused unfavorable changes in physiological and biochemical characteristics of plants leading to reductions in morphological characteristics, biomass accumulation and yield. The study concludes that sewage sludge amendment in soil for growing palak may not be a good option due to risk of contamination of Cd, Ni and Zn and also due to lowering of yield at higher mixing ratio.     

甲烷-煤尘复合火焰的传播与温度特征

为了揭示甲烷-煤尘复合体系的燃烧特征,利用高速摄像机、超细热电偶、显微镜头等对管道内甲烷-煤尘复合火焰的传播过程及其温度特征进行了试验研究.结果表明,随着煤尘浓度的增加,甲烷-煤尘复合火焰的最高温度及传播速度呈现先增大后减小的趋势; 对于甲烷-煤尘复合火焰,粒径较大的煤尘在较小的浓度达到最高温度,而粒径较小的煤尘则需要在较大的浓度达到最高温度.     

内抽外压式集尘器实验、数值模拟与分析

根据内抽外压式集烟尘器专利研制了一个内抽外压式集尘器,并在井下进行实验。经过3种方法测试均收到预期的的效果,司机工作区达到了国家卫生要求,由于采用外筒压风,防止了瓦斯积聚避免瓦斯爆炸。应用离散颗粒模型模拟了内抽外压式集尘器内气相流场和粉尘颗粒的运动,该集尘器不仅把矿井巷道中细微可呼吸粉尘吸收到除尘器中,又能防止了瓦斯积聚。数值模拟与实验结果的一致性表明:把内抽外压式集尘器放置在掘进机前方,由于粉尘在气流的携带下运动使掘进机司机在矿井巷道中的工作环境得到改善,减少矿工患尘肺病的概率,开发了井下集尘的新工艺、新设备。     

人群疏散行为仿真技术研究

提出并建立了一种人群疏散仿真模型。针对疏散空间中障碍物的动态布局,采用网格法获得各障碍物包围盒坐标,依据最短路径原则采用几何法确定每个个体起始疏散路径,解决了人群疏散的空间连续性问题。针对人群疏散时个体之间的差异性,依据个体与个体之间的作用力、摩擦力动态改变个体的行进方向,以及依据人群密度采用人群疏散速度模型实时确定每个个体的运动速度,解决了个体之间的动态避碰、绕行和超越等问题。针对人群疏散时多个出口的选择问题,提出了把出口拥挤状态与个体心理慌乱状态相结合的出口选择方法。最后采用粒子系统实现了上述人群疏散行为的二维仿真并取得了较好的效果。     

稀有植物掌叶木生物学习性及其保护

掌叶木为我国特有残遗植物 ,仅分布在广西与贵州接壤的石灰岩地区。因人为破坏、生境特殊及自身特性影响 ,资源稀少 ,被列为国家重点保护植物。本文研究了其生态生物学特性 ,并初步探讨其致濒原因及解决方法     

强夯引起地面振动的衰减特征

对强夯施工的现场进行了近距离的测量 ,得到了最大地动位移值随距离的变化特征 ,其衰减规律较好地符合负幂函数衰减规律 ,水平径向与垂直向的衰减指数分别为 1 495 3,0 4714。     

强化混凝去除微污染原水胶体颗粒的研究

对珠江水系统进行了强化混凝处理,燕利用准弹性激光散射技术（PCS）对常规混凝和强化混凝前后水中胶体颗粒（小于0.45um)的大小与分布进行了测定,探讨了搅拌条件对混凝效果的影响。     

基于PSO-SVM算法的环境监测数据异常检测和缺失补全

针对环境监测数据异常和数据缺失问题,提出了基于支持向量机的粒子群优化数据异常检测和缺失补全算法。利用粒子群优化算法选取较优的支持向量机训练参数组合,以此建立非线性的支持向量机模型,并利用结果模型对测得的真实数据拟合预测。以宁夏回族自治区某污水处理厂的污染物测量数据作为实验数据,结果表明,利用该算法预测数据的准确率可达97.977%,检测异常数据准确度高,缺失数据补全正确。     

上海青浦地区大气降水的化学特征

利用上海青浦地区2003—2014年观测的大气降水监测资料,分析该区域12 a以来大气降水的酸化程度、化学组成特征,探讨降水中化学成分的不同来源及相对贡献。结果表明:降水pH年均值为4.43~6.33,酸雨频率为2.6%~86.8%,降水酸化程度大致经历了明显恶化和波动变化2个阶段。降水电导率年均值为1.77~4.01 m S/m,呈下降趋势。降水中各离子雨量加权平均当量浓度顺序为SO_4~(2-)NH_4~+Ca~(2+)NO_3~-Cl~-Na~+Mg~(2+)F-K~+,SO_4~(2-)、NH+4、Ca~(2+)和NO_3~-是降水中的主要离子,占离子总量的83.0%;降水类型由硫酸型向硫酸和硝酸混合型转变。降水离子中的二次组分SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+绝大部分来源于人为源,Ca~(2+)、Mg~(2+)和K+主要来自于土壤源和人为源的贡献,Cl~-主要来自海洋源,同时人为源的影响也不可忽视。     

上海市臭氧污染时空分布及影响因素

分析2006—2016年上海市的监测数据发现,臭氧(O_3)浓度存在逐年上升趋势,污染持续时间有所增加,但除水平风速有下降趋势外,其他相关气象因素的年际变化趋势并不显著。空间分析结果表明,上海市O_3超标主要集中在西南部郊区,但市区O_3超标潜势不容忽视。O_3污染高发季节的污染玫瑰图分析发现,上海市南部地区是影响上海市O_3污染的关键区域;对于NO_2减排的影响分析发现,尽管上海市O_3平均浓度总体处于上升趋势,但在NO_2下降幅度最为明显的内环市区和北部郊区,O_3上升幅度低于NO_2下降幅度较小的内外环区域和西部郊区,表明上海市的O_3污染控制仍需持续推进NOx的减排,并同步推进VOCs的减排。