喀斯特生态环境治理下土壤保持功能对石漠化的响应机制

喀斯特地区土壤保持功能是衡量石漠化生态治理成效的重要手段之一,基于InVEST模型,利用"3S"技术对2005、2010、2015年的关岭-贞丰花江示范区的石漠化进行解译,研究石漠化与土壤保持量两者的响应机制。结果表明:(1)2005～2015年石漠化程度总体减缓,面积由3 773.56 hm~2减少至3 474.23 hm~2,土壤保持总量相继上升,从29.29万t提高至37.29万t,2005～2010年单位面积土壤保持增量集中在6～30 t·hm~(-2)·a~(-1),后五年增量在0～6 t·hm~(-2)·a~(-1)。(2)由于土地利用方式、坡度、土层厚度等差异,土壤保持功能并未呈现简单式下降,而是表现为强度中度、轻度潜在、非喀斯特无石漠化。其中轻度与潜在差值最大,可达5.53 t·hm~(-2)·a~(-1),说明了潜在石漠化是今后治理的重点。(3)2005～2010年石漠化恢复型土壤保持增量为10.27 t·hm~(-2)·a~(-1),由于土地利用方式的转变以及治理时效性在2010～2015年降低为3.01 t·hm~(-2)·a~(-1)。稳定型石漠化变化土壤保持变化最为平稳,强度石漠化减缓区土壤保持功能上升快,轻度最为平缓,表明了治理期长且需循序渐进。因而,在治理过程中需考虑不同等级石漠化具有的土壤保持功能特性及其恢复的时效性。     

自来水管网水质总悬浮颗粒浓度的昼夜监测

经过长距离传送的管网自来水,其悬浮颗粒较为复杂。由于散射浊度测定的颗粒粒径非常微小,应是1nm至100nm的胶体溶液(丁达尔效应规范的颗粒物)。然而,管网水质的大悬浮颗粒点有较多比例,显然采用散射浊度测定方式是不合适的,而应以透射光检测为主。本试验采用长光程(500mm)和激光光度传感器进行颗粒浓度(FTU)透射光的灵敏检测。最小可分辨0.01FTU。并研究采用GPRS无线传感网络,完成监测数据的昼夜遥传,实现预警监控城乡区域管网水质的突发污染事故。     

空间相机高精度反射镜设计与环境适应性分析

某高分空间相机的光学系统设计对某反射镜组件提出了超高面形、高稳定性要求。本文从实现最优光学性能角度出发(最终镜面面形精度RMS≤1/80λ),综合考虑材料选择、加工、装调、实验等多因素,优化设计了两种高性能反射镜组件方案。通过各类环境工况对反射镜性能的影响分析仿真,证实了两种设计方案的空间环境高适应性。尤其是对于真空环境下胶收缩和地面装配环境下强迫位移的影响分析,更体现了设计分析的完整和可靠。最终依据现有技术基础优选方案来进行实物研制,实验结果为面形RMS≤1/80λ,达到中小口径国内外领先水平。本文具有较强的工程应用价值和指导意义,能够促进遥感相机在空间环境中成像质量的提升。     

南方红壤区西南桦和马尾松人工林土壤微生物活性及细菌多样性比较

目前,西南桦(Betula alnoides)和马尾松(Pinus massoniana)均是广西红壤区大规模种植的人工林树种。为了分析和评价这两个树种对土壤肥力和生态质量的影响,本文采用了稀释平板法和氯仿熏蒸提取法等传统方法分析了两种人工林土壤可培养微生物数量、微生物量碳、微生物量氮、涉及土壤碳、氮、磷循环相关酶活性等表征微生物活性的指标。同时,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析了两种人工林土壤细菌多样性。结果表明,西南桦人工林土壤中可培养真菌数量与马尾松人工林虽无明显差异,但可培养细菌和放线菌数量均明显高于相应的马尾松人工林。土壤中β-葡萄糖苷酶、磷酸酶和蛋白酶活性在两种人工林之间虽无明显差异,但西南桦人工林各土层土壤的微生物生物量碳、氮指标均优于对应的马尾松林,表现出比马尾松更优的生态效果。此外,西南桦人工林土壤中各土层细菌多样性指数(Shannon-Wiener index)均高于相应的马尾松人工林土层。综上,比马尾松相比,西南桦是更有利于提高红壤区土壤肥力和维持林地土壤生态质量的造林树种。     

过硫酸盐缓释材料释放过程模型构建

为预测评估过硫酸盐缓释材料的释放性能,对释放过程模型的构建以及模型的验证进行了研究。借助微积分思想,从材料体的概化分割、初始条件设定、每个小单元的状态标定、各个小单元中过硫酸钾的迁移变化量以及材料最外层释放过硫酸盐的量5个方面构建过硫酸盐缓释材料释放模型,利用Excel-VBA编程实现其释放过程模拟。采用欧盟标准NEN7375测试过硫酸盐缓释材料释放性能并获得模型参数。通过输入相关模型参数得到过硫酸盐动态迁移过程及其释放特征曲线,并利用实测数据与模拟数据进行拟合校验。结果表明,模型模拟值与实测值拟合较好,平均误差为1.88%,表明该模型设计合理,能够准确模拟过硫酸盐缓释材料释放过程,可作为缓释材料优化设计工具。     

采煤区环境影响评价怎么做?——以重庆市武隆县沙子沱煤矿为例

目前我国国有重点煤矿的产量大部分来自井工开采,煤炭开采一方面为我国国民经济和社会发展提供了可靠的资源,另一方面也造成地表环境污染,对生态环境造成极大的影响。因此,必须对采煤区环境影响进行评价分析,从而根据评价分析结果采取相应的工程措施,使采煤区环境影响得到有效控制。本文以重庆市武隆县沙子沱煤矿为例,分别从施工期、生产期和闭坑期对环境影响进行分析,为采煤区环境影响综合治理提供理论依据。     

远程监控城乡管网饮用水的低量色度

选用480 nm单色光及长光程技术进行吸光光度分析,测定水质色度。通过对比普通分光光度法可知,吸光光度测试的光程长度增加10倍,测试灵敏度显著提高,从而保证低色度饮用水(30度)的测定精准度。监测的色度数据利用GSM无线通信传输系统,可实现对水质色度监测结果的远程实时动态遥传,为预警突发性水污染事故提供数据支撑。     

超微淀粉基薄膜环境降解特性研究

采用物理方法制备超微淀粉，并研究了超微淀粉基薄膜的环境降解特性，结果表明，物理法制备超微淀粉没有废水产生。超微淀粉平均粒径为3.3μm，结晶度降至13.1%；超微淀粉基薄膜中淀粉质量分数可高达55％，高质量分数的超微淀粉对于薄膜的光降解有促进作用，而土埋120d后，该薄膜生物降解率达52％。     

两性高分子螯合絮凝剂和氯化钙对羟基亚乙基二膦酸预镀铜废水的去除性能

以羟基亚乙基二膦酸(HEDP)预镀铜废水为处理对象,考察两性高分子螯合絮凝剂(ACPF)和CaCl2对其处理效果.结果表明,单独使用ACPF或CaCl2,用量大,残余Cu2+和COD浓度均不能达到电镀污染物排放标准(GB21900—2008);将ACPF和CaCl2配合使用,Ca2+可与HEDP螯合生成HEDP—Ca沉淀,促进ACPF与Cu2+螯合;且Ca2+还可与废水中的酒石酸根离子形成溶解度很小的结晶,促进絮体的形成和沉降.因此,处理药剂的用量明显降低,Cu2+和COD残余浓度均能达标.适宜的处理条件为:弱碱或碱性条件下,ACPF投加量为3.0 g.L-1,CaCl2投加量为2.0 g.L-1,Cu2+和COD的去除率分别达99.74%和97.5%,残余浓度分别为0.335和25.27 mg.L-1.     

四乙烯五胺多(二硫代甲酸钠)的合成及其对重金属的去除性能

以四乙烯五胺(TEPA),NaOH和CS₂为原料,在无水乙醇中合成四乙烯五胺多(二硫代甲酸钠,TEPAMDT),采用红外光谱和紫外光谱对其结构进行表征,测定了其对游离和络合Cu2+及Ni2+废水的处理效果,通过扫描电镜和电子能谱考察了絮体的形貌和组成. 结果表明,处理游离Cu2+和Ni2+废水,TEPAMDT中n(CSS-)∶n(Cu2+)和n(CSS-)∶n(Ni2+)分别为1.94∶1和2.00∶1时,去除率分别达99.90%和99.80%以上;处理50 mg/L n(硫脲)∶n(Cu2+)和n(柠檬酸)∶n(Cu2+)均为1∶1的废水,当n(CSS-)∶n(Cu2+)分别为2.05∶1和2.12∶1时,去除率分别达99.98%和99.94%;处理50 mg/L n(硫脲)∶n(Ni2+)和n(柠檬酸)∶n(Ni2+)均为1∶1的废水,当n(CSS-)∶n(Ni2+)分别为2.10∶1和2.19∶1时,去除率分别达99.93%和99.91%. 絮凝和能谱分析结果表明,TEPAMDT中CSS-与Cu2+或Ni2+都按2∶1的化学计量比生成螯合物,TEPAMDT具有较宽的pH适用范围.