重庆市主城区街道地表物中重金属的污染特征

分析了重庆市主城区街道地表物的基本性质及As、Cd、Cr、Cu、Hg，Ni、Pb，Zn等元索的全置、模拟酸雨（pH4．5）的浸出量。结果表明：各功能区中街道地表物的自然组成均以中等粒径的为主；就元素而言，粒径越细对重金属的贡献率越高；就功能区而言．细粒径与中等粒径的颗粒对重金属贡献率较为接近。街道地表物呈碱性，有潜在的有机物污染。重庆市主城区街道地表物重金属元素含量有较大的差异，受人为活动干扰严重的重金属种类为Cr、Cd、Hg、Cu。内梅罗指数评价结果显示除Ni外，其他元素均有不同程度的污染，各功能区均受到重金属的严重污染。重庆市主城区街道地表物中的重金属只与其中的磷素含量显著正相关。     

紫色土流失土壤的颗粒特征及影响因素

土壤可蚀性是影响坡面水蚀过程的内在因素,与土壤质地,土壤有机质等理化性质密切相关.本研究利用田间人工模拟降雨观测资料,分析了侵蚀过程中流失土壤颗粒组成的变化.结果表明:(1)在次降雨过程中,流失土壤颗粒组成不断变化.随着降雨的进行,细砂含量逐步增加,而粉粒含量基本不变,黏粒含量逐渐减小;(2)雨强是影响流失土壤颗粒组成的重要因素.随雨强增加,细砂含量呈逐步增大的趋势,而粉粒与黏粒含量均逐步下降;(3)坡度对流失土壤颗粒组成影响比较复杂.随坡度增加,细砂含量先增大后减小,粉粒与黏粒含量先减小后增大;在20°坡度时,细砂含量最大,粉粒与黏粒含量最小.     

宁东能源工业基地表层土壤粒径分布、养分、重金属含量与大气降尘的关联性

[目的]研究宁东能源工业基地大气降尘携带的营养物质、重金属与土壤养分、重金属含量之间的关联性,为该区域的土壤利用和环境保护提供科学依据。[方法]本研究在宁东能源工业基地马莲台电厂主导风向下风向采集不同距离的表层土壤和大气降尘样品,分析土壤和降尘样品的粒径组成、分形维数以及6种重金属(Zn,Cu,Cd,Cr,Pb,Ni)的空间分布特征及其潜在生态风险;利用Pearson相关性分析法对表土与大气降尘中重金属含量的相关性进行探讨。[结果](1)宁东能源工业基地大气降尘的成分来源复杂,包括了自然源和人为源降尘。其中自然源降尘主要来自于境内沙尘,主要成分为石英、方解石、斜长石、绿泥石和高岭石等。人为源降尘则主要源自燃煤烟尘,主要成分涉及Ag,Cr,Pb,Co,Mn,As,Cu和二硫化硅以及多环芳烃化合物(PHAs)等。(2)大气降尘和表土的粒径分布曲线在不同距离上均呈非正态性及双峰和多峰分布,说明大气降尘和表土颗粒组成具有多源性。(3)大气降尘和表土综合潜在生态风险指数表明,距离污染源越远降尘中重金属的生态风险指数越大,而土壤中重金属的生态风险指数越小。Pearson相关分析分析表明,表土与大气降尘中Cr和Cu两种重金属元素具有一定的正相关性。(4)大气降尘携带的营养物质沉降到地表改变了土壤的养分供给,尤其是有机质的增加量最为显著。[结论]宁东能源工业基地大气降尘成分复杂,对土壤组成有显著影响,且增加了其潜在生态风险指数,尽管其颗粒粒径组成、分布、养分、重金属含量与大气降尘的关联性相对较弱,但其累积效应仍然值得关注。     

生活垃圾混烧秸秆类生物质颗粒CO和NO的排放特性

选取典型秸秆类生物质颗粒掺混垃圾作为研究对象,利用自制燃烧试验平台,研究掺混比、温度、粒径及生物质种类等因素对垃圾掺混生物质颗粒燃烧过程中CO与NO释放规律的影响。试验结果表明:CO排放量随着混合燃料中棉花秆颗粒含量增加而减小;混合燃料中垃圾掺混量高于棉花秆颗粒时,焦炭氮燃烧峰值随棉花秆含量增加而增大,掺混量低于棉花秆颗粒时,焦炭氮燃烧峰值逐渐减小,掺混比为5:5时NO生成量最低。燃烧温度为850℃时CO生成量最低;NO峰值时间随温度升高向前偏移,排放量呈先增大后减小趋势,较高的反应温度有利于降低燃烧过程中NO生成量。随着燃料粒径减小,CO峰值浓度降低;存在粒径临界值(60~80目),当粒径小于临界值时,NO生成量随粒径减小而减小,大于临界值时,NO生成量随粒径增大而减小。垃圾混烧生物质颗粒后CO生成量显著降低;掺混同质量分数生物质颗粒试样中,生物质颗粒氮含量越高,混合燃料燃烧NO生成量越大。该研究可为实际生产中城市生活垃圾混烧生物质颗粒技术及污染物排放控制提供参考依据。     

喀斯特地区裸坡面土壤侵蚀的人工模拟降雨试验研究北大核心CSCD

通过人工模拟喀斯特裸坡面微地貌特征和地下喀斯特裂隙构造,结合人工模拟降雨实验,研究不同基岩裸露率、不同降雨强度、不同地下孔裂隙度以及降雨历时对土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)地表、地下孔裂隙流量均随雨强的增大而增大,地表累积悬移质和推移质流失量,地下累积悬移质流失量均随雨强的增大总体呈增大的变化规律;(2)总体上地表径流随基岩裸露率的增大先增大后减小,地下孔裂隙流随基岩裸露率的增大先减小后增大;地表累积推移质和悬移质流失量随基岩裸露率的增大总体呈增大趋势,地下孔裂隙流的累积悬移质流失量随基岩裸露率的增大总体呈减小的变化规律;(3)降雨历时和地表径流呈正相关的关系,而和地下孔裂隙流则呈负相关的关系;地表的推移质和悬移质产沙量,地下孔裂隙的产沙量随降雨历时总体呈下降趋势;(4)地表产流产沙随地下孔裂隙度增大而减小,而地下产流产沙则相反;(5)土壤侵蚀和各因子间相关程度为雨强>降雨历时>地下孔裂隙度>基岩裸露率。     

黄土丘陵区两种典型灌木群落坡面侵蚀泥沙颗粒组成及养分流失的比较

在野外模拟降雨条件下,比较研究了黄土丘陵区柠条(Cnragana korshinkii)和狼牙刺(Sophoraviciifolia)径流小区产流产沙、侵蚀泥沙颗粒组成、比表面积(SSA)及养分流失特征.结果表明,两种灌木群落均能显著减小坡面径流泥沙的流失.产流后流失泥沙黏粒、SSA与养分含量随降雨时间总体呈现降低趋势,其中有机质变化显著,全磷变化不显著.受植被盖度影响,泥沙中黏粒与养分含量均表现为柠条群落>狼牙刺群落>对照裸地.侵蚀泥沙具有富集黏粒和富集养分的特征,富集率随群落盖度增大而增大(柠条>狼牙刺>裸地).不同形态养分富集率不同,其中有机质均在2.5以上,全氮平均富集率为2.13,全磷为1.23.富集率随产流时间呈线性递减.流失泥沙养分含量与黏粒(粒径<0.002 mm)含量及SSA达到极显著的正相关.坡面土壤养分主要以黏粒为载体流失.SSA的变化不仅能体现土壤颗粒组成的变化,而且能够反映土壤养分的变化.     

柴油机排放颗粒物的热重特性分析

为了解不同粒径颗粒物在特定氛围下的氧化特性,该文利用MOUDI采样器收集到的柴油机颗粒物,在纯N2及纯O2环境下,对0.18～0.32、0.32～0.56、0.56～1.00和1.00～1.80 μm 4个粒径级颗粒分别进行热重分析试验。结果表明,随着粒径级的增大,颗粒物中水分和SOF（soluble organic fraction）的含量下降,而干碳烟（soot）和无机盐的含量增加。在纯N2氛围下,颗粒在SOF挥发阶段随着颗粒物粒径级减小,其SOF含量和失重峰值速率随之增加;但在soot热解阶段不同粒径级的失重速率趋同。程序升温终了时,各粒径级颗粒的热重曲线在纯N2氛围下缓滞停在不同位置,而在纯O2氛围下则渐趋归一。随着颗粒物粒径级的减小,热重曲线呈下降趋势,颗粒越细则越易升温（氧化）失重;而在纯O2氛围下,各粒径级在SOF挥发阶段表现出与纯N2氛围下一致的规律但失重速率峰值明显增加。在soot热解阶段,随着颗粒物粒度减小,比表面积增加使其吸附氧的能力增加,发生化学反应的活性增大,颗粒氧化的起燃温度降低,且起燃时刻对应的失重速率增加;各粒径级颗粒物的失重速率峰值出现在600～640℃之间,随着颗粒物粒径增大其soot所占含量随之增多,热解失重速率峰值亦显著增加。研究结果可为颗粒物处理的技术措施提供基础物性数据,有助于推动颗粒物处理装置的改进和优化。     

典型干旱荒漠绿洲区不同年限枣园土壤有机碳组成及特征

[目的]分析不同种植年限的新疆干旱区枣园土壤有机碳组成及特征,为该区域果业可持续发展提供理论依据。[方法]以新疆南疆麦盖提县4种不同种植年限的枣园为研究对象,分析测定不同园龄、不同层次土壤总有机碳、活性有机碳、有机碳密度及碳库活度。[结果]随着种植年限的增加,枣园土壤有机碳含量在时间尺度上表现为先增长后下降的趋势;在空间尺度上,有机碳含量表层最大,随着土层厚度的增加呈现出逐层降低的趋势;各个土层随种植年限的增加土壤有机碳密度变化趋势总体上为先减小后增大,在空间尺度上,土壤有机碳密度随土层深度的增加逐渐增大;不同年限枣园土壤有机碳储量多数集中在土壤表层,在10a时达到最大;在时间和空间尺度上,土壤碳库活度总体上表现为先增大后减小的趋势。[结论]该地区土壤有机碳含量随种植年限的增加逐渐增加,在一定程度上,土壤碳库含量随种植年限的增加积累程度不同;土壤碳库活度随种植年限的增加各个层次的土壤碳库活度总体上表现为先增大后减小的趋势。     

北京地区城乡街尘中铅污染分异特征研究

城乡环境背景与管理的显著差异,对街尘污染的影响日益突显。通过对北京中心城区、卫星城区、乡镇、村庄以及中心城区中的城中村共162个点位的街尘颗粒物与Pb浓度调查和分析,结果表明:城乡之间街尘中颗粒分布及其Pb含量存在较大差异。其中,中心城区以及卫星城区的街尘中Pb浓度显著高于村庄,而单位面积的Pb质量低于缺乏管理的城中村和村庄;街尘中颗粒物在各粒径段浓度总体存在着城区高于村庄的现象,且研究区域存在街尘中颗粒物随着粒径的减小Pb浓度增加的趋势,但大于150μm的颗粒物浓度波动较大;城市道路的细粒径污染负荷贡献率高于村庄道路,细粒径的污染负荷贡献率存在"溢价现象",而粗粒径则反之。研究结果建议对街尘污染控制应城乡并重,因地适宜,并特别关注街尘的粒径效应所带来的影响。     

北京市平原区农田土壤蚀积特征分析

采用野外观测、风洞模拟和实验室分析等手段,对北京市平原区土壤风蚀和大气降尘两种自然过程共同作用下的农田土壤蚀积状况及其对土壤理化性质的影响问题进行了研究。结果表明,2009年研究区农田土壤风蚀强度为0.64t/hm2,风蚀物颗粒以粒径在20～80μm的尘粒为主;大气降尘强度为1.00t/hm2,降尘颗粒以粒径在10～50μm的尘粒为主。降尘强度大于土壤风蚀强度,农田地表以沉积为主,强度约为0.36t/hm2.a。降尘粒径比风蚀物粒径明显偏细,长期的蚀积作用导致土壤粒度组成变细。降尘中重金属元素的含量明显大于土壤和风蚀物中的含量,长期沉积作用导致土壤中重金属元素的累积。     

沙层厚度和粒径组成对覆沙黄土坡面产流产沙的影响

片沙覆盖黄土区是水蚀风蚀交错带内土壤侵蚀最为强烈的区域,研究该区内土壤侵蚀特征可对水蚀风蚀交错带水土流失的预报及防治提供理论依据。采用室内模拟降雨,研究黄土坡面不同覆沙厚度(2 cm、5 cm和10 cm)和沙层粒径组成(100%0.25 mm、75%0.25 mm+25%0.25mm、50%0.25 mm+50%0.25 mm、未处理原沙和100%0.25 mm)对坡面产流产沙的影响。结果表明,覆沙黄土坡面较黄土坡面的初始产流时间明显延长,产流速率和产流量减小,产沙速率和产沙量增大,降雨过程中产流产沙波动性增大,且这些变化随覆沙厚度增加而明显加强;沙层粒径组成在不同覆沙厚度下对坡面产流产沙的影响不同,2 cm覆沙厚度坡面在降雨前期随粒径变粗产流产沙呈增大趋势,降雨后期无明显变化;5 cm覆沙厚度坡面随沙层粒径变粗产流速率呈增加趋势,降雨前期上覆粗粒径沙层坡面的侵蚀速率高于细粒径沙层坡面,降雨后期恰好相反;10 cm覆沙厚度的坡面产流产沙随沙层粒径组成变化不明显。典型覆沙黄土坡面的产流过程为雨水垂直入渗―沙土界面潜流―沙层边缘渗流―地表径流,产沙过程为沙层边缘渗流侵蚀―沙层坍塌重力侵蚀―地表径流输移,明显不同于无覆沙黄土坡面的超渗产流方式及溅蚀―片蚀―细沟侵蚀的侵蚀发展过程。     

苏锡常地区城市公园土壤微量元素分布特征及其环境指示意义

在江苏省国土1/250 000多目标地球化学调查基础上,选择苏州市、吴江市、无锡市、江阴市、常州市、金坛市等45个城市公园土壤作为研究对象,系统研究了当地典型城市公园土壤中Cd、Hg、Pb、Zn、Sb、Sn、B、Se、N、稀土元素(REE)等50个元素含量及土壤pH、总有机碳(TOC)等分布特征。结果表明,城市公园土壤的微量元素分布与城区污染土壤、农田土壤有显著差异,公园土壤的重金属含量总体偏低、N与TOC含量明显低于农田土壤,在公园土壤中S、Se、Cd、Pb、Zn、TOC等元素未出现高强度的人为富集,重金属污染以轻度Hg污染为主,S、Se、Cd、Pb、TOC、pH等指标在200 cm深度内分布相对稳定、未出现元素含量在不同深度的显著变化,指示多数公园土壤的微量元素分布总体上较一般城市土壤更少受人为因素干扰,可为人为活动对城市土壤环境的影响研究提供重要的参比对象。     

淮南城区小学校园石楠叶面尘重金属污染特征及健康风险评价

叶面尘能够反映一定区域及时间内近地面大气颗粒物污染情况,可以模拟儿童在特定区域的灰尘暴露情况。以典型煤矿资源型城市淮南城区小学校园中石楠叶面尘及地表灰尘为研究对象,对比分析了其重金属含量、污染特征及来源的差异,并对叶面尘中重金属含量进行健康风险评价。结果表明:叶面尘重金属污染程度为ZnPbAsCuNiCoCr,其中Zn和Pb为中度污染,As和Cu为轻度-中度污染;地表灰尘中重金属污染程度为ZnPbCrCuNiCoAs,其中Zn为中度—强度污染,Pb为中度污染,Cr和Cu为轻度—中度污染。校园地表灰尘中重金属含量一般高于叶面尘。叶面尘主要来源于工业、交通排放、煤炭燃烧,还可能来自于二次扬尘和土壤母质。地表灰尘的来源主要为交通排放,其次是建筑物及公共设施磨损和土壤母质。手-口摄入是儿童灰尘重金属暴露的主要途径,重金属非致癌风险大小为PbAsCrCuZnCoNi,均不构成健康威胁,As、Co、Cr和Ni致癌风险均低于风险阈值,不存在致癌风险。     

不同前处理方法对紫色土粒度测试的影响

[目的]厘清不同前处理方法对土壤颗粒组成(PSD)测定结果的影响，对土壤水分运移、养分迁移、土壤侵蚀和泥沙搬运过程研究有重要意义。[方法]选择典型紫色土人工林地剖面土壤(0—110 cm)为研究对象，采用浸泡、振荡的物理方式，H₂O₂,HCl处理的化学方式等9种前处理方式，然后用Mastersizer2000激光粒度仪进行颗粒分析。[结果](1)各物理前处理中值粒径较干测(对照)平均减小33.79μm,其中浸泡、振荡2 h、振荡10 h中值粒径依次减小，但其对黏粒的释放作用较弱，不同振荡时间之间黏粒含量无显著差异(p>0.05)。各化学处理中值粒径较对照平均减小32.72μm,其中H₂O₂处理总体比HCl处理分散作用更强，该处理下黏粒含量为所有处理中最大，平均>4%。(2)各物理前处理方式下，不同土层间颗粒含量总体无显著差异。对不同H₂O₂用量的敏感性中土层(30—70 cm)>下土层(70—110 cm)>上土层(0—30 cm)...     

典型淤地坝坝控流域水土保持措施的合理性分析

[目的]分析淤地坝坝控流域水土保持措施的合理性,为黄土高原的淤地坝建设与规划提供科学指导。[方法]对黄土丘陵沟壑区第一副区两座典型淤地坝进行分层土样采集,通过室内试验用常规方法对土样的颗粒组成进行了分析计算,在此基础上,利用分形理论,计算了分层土样颗粒组成的分形维数,分析了两座淤地坝坝地分层淤积物颗粒组成与其分形维数随淤积年限的变化趋势。[结果]两座典型淤地坝粒径组成的分形维数随淤积年限的增大都呈现逐渐减小的趋势。[结论]该典型淤地坝坝控流域不同土地利用类型表层或者更深层的土壤存在沙化趋势,淤积年限内坝控流域水土保持措施配置不合理。     

模拟降雨条件下污染土壤中重金属元素径流迁移特征

探明污染土壤中重金属元素随地表径流迁移特征,对于防控重金属污染物的迁移扩散具有重要意义。通过室内模拟降雨试验,研究不同降雨强度下(55,100,120mm/h)污染土壤中Cd、Pb和Cr随地表径流迁移的特征。结果表明:径流中3种重金属元素总量在产流的前20min内逐渐降低,随后趋于稳定;产流初期(产流10min内)颗粒态重金属占径流重金属总量的比例均在80%以上;随产流时间延长,颗粒态Cd和Cr对径流重金属的贡献率快速降低,其颗粒态/溶解态的比值范围分别为47.0～0.4和12.9～0.4,而Pb则主要以颗粒态的形式存在,溶解态Pb对其随径流迁移的贡献率可忽略不计;随降雨强度增大,径流中总Cd和Pb含量显著降低,而径流中总Cr含量以及溶解态重金属含量无明显变化规律。     

沙漠公路防护林影响下近地表风沙流粒度特征的空间分异

利用BSNE集沙仪对沙漠公路两侧灌木混交防护林影响下的近地表风沙流粒度特征进行了研究,结果表明:在水平方向上,风沙流粒度沿主风向从林带上风侧到下风侧邻近林带流沙地,平均粒径减小,分选变差,而且越向下风向变化越大,但两条阻沙林带间风沙流粒度受沙丘影响不同于其他点,其平均粒径增大,分选性变好;在垂直方向上,风沙流平均粒径随高度先减小后增大,在植物冠层高度之上略有增大。受防护林影响,风沙流粒度的垂直分异减缓,而不同观测点之间的季节变化增大。防护林影响范围内近地表风沙流粒度的时空变化特征与防护林垂直疏透度、季节以及防护林内具体位置的微环境有关。     

彰武农田土壤风蚀物垂直分布规律的研究

利用自制沙尘采集器,通过对3种自然风速天气下所收集风蚀物的分析,研究了农田土壤风蚀物近地表1.5 m的垂直分布规律。结果表明:土壤输沙量随着高度的增加呈下降的趋势,且输沙量随高度变化的规律可以用幂函数近似描绘;风沙流中沙粒的粒径在垂直分布中,随高度的增加,气流中粒径大的颗粒含量逐渐减少,粒径小的颗粒含量逐渐增加,相关分析表明粒径>0.1 mm的颗粒含量与高度在0.05水平呈显著负相关,粒径≤0.1 mm的颗粒含量与高度在0.05水平呈显著正相关;风速在4.8~12.2 m/s范围内,与农田土壤输沙量之间呈指数函数的变化规律;不同耕作方式对输沙量有较大影响,其中,输沙量最大的是花生茬深翻,其次是秋翻地、春浅旋灭茬、秋浅旋灭茬,最小的是旋耕覆盖。     

不同土地利用方式下第四纪古红土有机碳分布特征研究

以不同土地利用方式下（疏林荒草地、荒草地、林地和耕地）第四纪古红土和埋藏第四纪古红土剖面为研究对象,测定古红土各发生层全土及各粒级团聚体的有机碳含量,比较不同土地利用方式下第四纪古红土剖面及团聚体的有机碳分布特征。结果表明:（1）埋藏古红土有机碳含量较低,随深度分布均一,各粒级团聚体内有机碳含量随团聚体粒径减小而降低;（2）埋藏古红土出露地表后,由于受到人为活动影响,表层全土有机碳及各粒级团聚体有机碳含量均增加,呈现林地 > 耕地 > 疏林荒草地 > 荒草地 > 埋藏古红土的特征,其中,林地显著高于其他土地利用方式,说明林地是古红土分布区的一种较合理的土地利用方式;（3）耕地0 ~ 10 cm土层粒径 > 1 mm和 < 0.25 mm团聚体的有机碳含量均随团聚体粒径减小而逐渐增加,1 ~ 0.25 mm团聚体有机碳含量随团聚体粒径减小逐渐降低。其余土地利用方式下古红土均呈现 > 0.25 mm团聚体的有机碳含量随着团聚体粒径减小而逐渐降低,< 0.25 mm团聚体的有机碳含量随团聚体粒径减小而逐渐增加。     

封育对沙质草甸土壤理化性状的影响

对不同封育年限沙质草甸自然恢复过程中土壤理化性状进行了测定和分析。结果表明,封育对沙质草甸土壤理化性状的改善有明显的促进作用。随封育时间的延长,土壤颗粒组成发生明显变化,>0.25 mm的中粗沙成分明显减少,0.05~0.25 mm的细沙成分明显增加,而且表层粘粉粒含量也明显增加;各取样层次土壤有机碳和全氮含量在不同封育状况下形成显著差异,并随封育时间的延长而显著提高;随封育时间的延长,土壤容重逐渐减小,土壤硬度逐渐增大。相关分析表明,土壤有机碳含量、全氮含量与0.25~0.05 mm的细沙含量及<0.05mm的粘粉粒含量表现出显著的正相关关系,而与>0.25 mm的中粗沙含量呈显著的负相关关系。