EK-PRB联合酵母菌对镉污染土壤修复研究

运用固定化微生物技术制备粉煤灰?酵母菌小球，联合电动?可渗透反应墙（EK-PRB）技术，研究电压梯度和PRB材料对于Cd污染土壤修复效果的影响。试验修复周期设定为120 h，初始含水率为30%，电解液为CA和EDTA，设置6组电压梯度（1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，2.5 V/cm），进行试验得到最适合的电压梯度后，再对比PRB材料（粉煤灰?酵母菌小球、粉煤灰）的影响，共计7组试验。结果表明，电压梯度在1.0～5.0 V/cm范围内增加对Cd去除有促进作用，Cd去除率可提高23.4%，粉煤灰–酵母菌小球作为PRB材料对Cd污染土壤修复效果更好。考虑电能消耗成本与应用，选择电压梯度2.5 V/cm，PRB材料为粉煤灰?酵母菌小球，Cd去除率可达53.7%，体现了固定化微生物联合EK-PRB技术的可行性以及修复优势，为后续深入研究去除机理以及材料创新提供基础支撑。     

亚高山岩溶生态系统内土壤CO2体积分数垂向差异分析——以金佛山为例

利用CO2红外线分析仪对金佛山夏季垂直自然带上岩溶生态系统内的土壤CO2气体进行一个月的连续观测,研究土壤CO2体积分数的垂向差异.结果表明:山顶样点土壤CO2体积分数的月波动幅度大于西坡样点;山顶林地样点的土壤CO2体积分数高于裸地,低于西坡林地,而其裸地的土壤CO2体积分数则高于西坡裸地;岩溶区生态系统内剖面土壤CO2体积分数基本呈现出随深度增加而增大的单向梯度分布特征;林地土壤CO2体积分数最大梯度出现的深度大于裸地.     

不同森林类型的土壤持水能力及其环境效应研究

以森林类型梯度镶嵌分布格局的研究为基础，以泰山龙潭积水区的森林土壤为研究对象，对不同森林类型下的土壤进行调查测试分析，结合水、DEM数据分析了区内不同林型地土壤的蓄水能力和水源涵养功能。结果表明该区森林土壤连续涵蓄降水的能力较强，但不同森林类型条件下土壤蓄水能力差异明显，以刺槐林地最好、山顶灌丛最差。区内以成熟林为主，森林植被保护较好，土壤水分特性较佳，能有效减少区域地表径流，增加地下径流量，改善集水区内的水分分配，提高水分的可利用性，对下游环境和水资源的综合利用起到积极的作用。     

模拟草地内黑麦草叶游离脯氨酸含量与叶含水量、土壤含水量之间的相互关系研究

实验植物黑麦草种植于自行设计和制作的圆形土壤柱中作为模拟草地，柱内土壤含水量采用称重法加以控制，通过调节灌水次数和每次灌入水量在各柱之间建立起土壤水分梯度。从柱内植物形成稳定的种群开始到生长季末，共进行了两个周期的之分处理实验，期间以固定的间隔在草群内取最新完全展开的叶片测定其含水量和游离脯氨酸含量。将每一次取样得到的脯氨酸含量、土壤含水量和叶片含水量这三组数据作相关与回归分析发现，脯氨酸含量与土     

土壤重金属与酶活性沿城乡梯度的分布

以沈阳南部沿城乡梯度的3个代表性样区土壤为对象,研究了表层土壤的重金属与酶活性的变化及关系,为土地城市化利用下的重金属污染评价提供科学依据,亦为城市绿地和郊区农田的科学管理提供理论指导。研究结果表明,沿城乡梯度土壤重金属铜、锌、铅的全量及有效量总体呈递减趋势,内梅罗指数法评价结果显示,土壤重金属的单项及综合污染程度均表现城区高于郊区高于农村;土壤的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性则均表现出相反的变化趋势,表明其对重金属胁迫的可能响应。相关分析表明,城市化条件下土壤的蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性可以作为土壤铜、锌、铅污染的评价指标。     

土壤干旱胁迫对圆叶决明土壤微生物的生态效应

通过圆叶决明(Chamaecrista rotundili folia)盆栽试验．研究了土壤干旱胁迫对红壤土中土壤微生物的影响．结果表明．土壤真菌和放线菌数量均以轻度胁迫处理最高，此后随着胁迫梯度的增加而减小；在胁迫处理第30天不同胁迫处理间土壤真菌和放线菌数量均存在显性差异．土壤细菌和固氮菌在胁迫处理第15天时其随胁迫梯度的变化规律同土壤真菌和放线菌相似；但胁迫处理第30天两均随胁迫梯度的增加而减小．且土壤固氮菌数量随胁迫时间的延长而减少．这与土壤真菌和放线菌的变化规律相反．说明土壤真菌和放线菌比固氮菌更容易适应干旱条件．     

三氯生污染土壤的磁助电动修复

采用磁助电动修复技术治理三氯生污染的土壤,用高岭土配置模拟三氯生污染土壤,模拟污染物含量分别为10 000,5 000和1 000 mg·kg-1.直流电源提供恒定电压梯度2 V·cm-1,磁感应强度设置为80 m T.三氯生污染土壤的修复试验结束后,土壤中的三氯生用甲醇萃取,然后采用高效液相法进行检测.经检测,阴极区土壤中三氯生含量远大于阳极区,实现了三氯生的有效迁移.经过10 d的修复过程,磁助电动修复最大污染物去除率达到65.1%.试验数据表明:磁感应强度越大,污染物含量越低,磁助电动修复效率越高.     

采煤塌陷地土壤氮、磷季节性变化规律研究

以兖州煤矿塌陷地为研究对象,通过分层采集不同水文期的土壤样品,研究塌陷地积水区和非积水区氮、磷变化规律。结果表明,在季节性积水区一个水文年内,土壤中氮元素发生流失现象,全氮流失率达10.03%,碱解氮流失率达30.15%;全磷、速效磷发生沉积聚集现象,其中速效磷的积聚更明显。在非积水区,由于塌陷加剧土壤养分的表聚作用,促使全氮和碱解氮的流失减少。而全磷发生流失,流失率为15.24%。在垂向上,丰水期各指标含量减少的梯度平水期的梯度枯水期的梯度,在0~40cm深度,碱解氮流失率最高为50.6%,速效磷流失率最高为38.11%,在40~60cm变化幅度较小,在60cm深度之下,各指标逐渐成汇聚状态。判定60cm深度为土壤养分的塌陷影响深度。     

宁夏干旱区3种典型植物群落根系和土壤水分的空间特征

以宁夏回族自治区平罗县西大滩的草本型、灌草型和乔草型3种植物群落为研究对象,测定了各群落中不同微生境区位(冠盖区、过渡区和空旷区)的表层土壤稳渗率,土壤密度、植物根系生物量密度和土壤含水率的垂直分布(0~10、10~30、30~60、60~100和100~150 cm梯度层)。结果表明:表层土壤稳渗率在各群落中从空旷区向冠盖区不断增大,植物生长能显著提高土壤稳渗率;各群落中相应区位表层土壤稳渗率也存在差异,其中,受植物生长影响较小的空旷区的稳渗率在乔草型群落最大,草本型群落次之,灌草型群落最小,但未达到显著水平;各群落内有较好荫蔽条件的冠盖区0~10 cm土壤表浅层中细根密度最高,但过渡区与空旷区细根密度最高的土层埋深下移;采样期间,各群落冠盖区下层土壤均出现不同程度的逆含水率梯度,草本型群落最明显,乔草型群落最弱。     

宁夏干旱区3种典型植物群落根系和

以宁夏回族自治区平罗县西大滩的草本型、灌草型和乔草型3种植物群落为研究对象,测定了各群落中不同微生境区位(冠盖区、过渡区和空旷区)的表层土壤稳渗率,土壤密度、植物根系生物量密度和土壤含水率的垂直分布(0~10、10~30、30~60、60~100和100~150 cm梯度层)。结果表明：表层土壤稳渗率在各群落中从空旷区向冠盖区不断增大,植物生长能显著提高土壤稳渗率;各群落中相应区位表层土壤稳渗率也存在差异,其中,受植物生长影响较小的空旷区的稳渗率在乔草型群落最大,草本型群落次之,灌草型群落最小,但未达到显著水平;各群落内有较好荫蔽条件的冠盖区0~10 cm土壤表浅层中细根密度最高,但过渡区与空旷区细根密度最高的土层埋深下移;采样期间,各群落冠盖区下层土壤均出现不同程度的逆含水率梯度,草本型群落最明显,乔草型群落最弱。     

EK-PRB对Pb(Ⅱ)污染土壤的修复效果研究

通过一种可变换阵列式电极的电动-可渗透反应墙(EK-PRB)装置,以沸石+粉煤灰组合为PRB材料,研究了电压梯度和土壤含水率在EK-PRB修复Pb(Ⅱ)污染土壤的过程中对于去除效果的影响。试验过程中,修复周期定为5 d,设置了不同的电压梯度(1.5,2.0,2.5 V/cm)和含水率(25%,30%,35%),进行了9组正交试验。结果表明,提高电压梯度、增大含水率对于Pb(Ⅱ)去除效果均具有增强作用,由此得出了以沸石+粉煤灰作为PRB材料时,EK-PRB修复Pb(Ⅱ)污染土壤的含水率和电压梯度最佳组合,即在电压梯度和含水率分别为2.5 V/cm和35%时,Pb(Ⅱ)的修复效果最好,去除率最高达到了80.7%。证明了沸石和粉煤灰作为组合材料时,EK-PRB联合修复技术在处理Pb(Ⅱ)污染高岭土时的可行性,可以为EK-PRB在PRB材料的改性和创新上的发展提供支持和依据。     

压力容器接管区高应变场裂纹扩展试验研究

针对压力容器接管区应变场三种主要特征－局部高峰应变梯度和周围受强大的弹性约束，设计出一种带中心孔高应梯度异形试板，有效地模拟圆筒压力容顺接管区高应变场裂纹的ＥＰＦＭ的试验研究。     

火花点火发动机燃烧室内温度场的实验研究

在实际点火发动机上，利用激光剪切法结合高速摄影，测取了大量燃烧室内干涉条纹图，获取了缸内燃烧的二维温度场，并估算出火焰传播速度。从温度场可以看出，燃烧过程中缸内大致可分3个区：已燃区、未燃区和燃烧区。燃烧区温度最高，温度梯度大；已燃区温度次之，梯度较小；未燃区温度最低，但梯度较大。燃烧过程中，缸内的火焰面以近似球面向未燃区推进，火焰传播速度开始较小，随着燃烧的进行，迅速增大，达到一最大值后，逐渐减小，直至燃遍整个燃烧室。     

土壤干旱胁迫对圆叶决明土壤微生物的生态效应

通过圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)盆栽试验,研究了土壤干旱胁迫对红壤土中土壤微生物的影响.结果表明,土壤真菌和放线菌数量均以轻度胁迫处理最高,此后随着胁迫梯度的增加而减小;在胁迫处理第30天不同胁迫处理间土壤真菌和放线菌数量均存在显著性差异.土壤细菌和固氮菌在胁迫处理第15天时其随胁迫梯度的变化规律同土壤真菌和放线菌相似;但胁迫处理第30天两者均随胁迫梯度的增加而减小,且土壤固氮菌数量随胁迫时间的延长而减少,这与土壤真菌和放线菌的变化规律相反,说明土壤真菌和放线菌比固氮菌更容易适应干旱条件.     

铝硅合金表面激光Ni/WC梯度层组织结构

利用5kWCO2激光器在铸造铝硅合金表面两次重熔预置合金粉末，制备出Ni/WC梯度层，并对它们的显微组织进行了分析，结果表明，在激光梯度层表面存在与单一激光合金化层不同的Al3Ni2区和未熔碳化钨，而在单一激光合金化层中所有的碳化钨颗粒全部溶解，在激光梯度层内自基体至表面铝，镍等元素的含量变化较单一激光合金化层缓和，显微硬度呈梯度变化，而单一的激光合金倾层显微硬度曲线存在一“平台”区，同基体组织之间硬度有较大差异。     

耕作土壤人渗能力衰减机理

基于大田土壤水分入渗试验与相关参数的测定，分析了耕作土壤入渗能力衰减过程，探讨了耕作土壤入渗能力衰减机理。试验结果表明：耕作土壤的入渗能力在农业生产周期内变化较大；耕作土壤由高含水量到低含水量的变化过程中，土壤干容重呈增大趋势，土壤入渗能力呈减小趋势；作物生育期内，耕作土壤入渗能力衰减主要是由于土壤结构的变化所导致的。研究结果可为灌水技术参数的确定及水资源的合理利用提供参考。     

岷江冷杉原始林土壤物理性质的海拔梯度变化

为探明岷江冷杉原始林土壤物理性质与海拔梯度的关系,以卧龙邓生阴坡岷江冷杉原始林沿海拔梯度2 700~3 600m内设置的样地调查数据为基础,分析土壤密度、土壤孔隙度、土壤持水性能和土壤石砾含量随海拔梯度的变化.结果表明,相同海拔下土壤密度随土层深度增加明显增大,各土层土壤密度随海拔升高出现先升高后降低的变化趋势,但差异不显著;土壤总孔隙度和毛管孔隙度随着土层深度的增加有所减小,但减小不明显.相同海拔下土壤含水量、毛管持水量、最小持水量、最大持水量等随土层深度增加呈现显著性减小;不同海拔梯度岷江冷杉原始林下土壤总孔隙度和毛管孔隙度的差异不显著,导致土壤含水量、毛管持水量、最小持水量、最大持水量等也呈现出不显著的变化趋势,土壤石砾含量与土层深度和海拔高度的关系也不显著.     

日光温室南北向地表面热湿耦合传递规律的研究

为研究日光温室南北向地表面热湿耦合传递的规律,以一栋日光温室为试验平台,对南北向地表面温湿度场、地表面辐射强度以及近地空气温湿度进行了连续测试。结果表明:无论是夜间的冷凝过程还是白天的蒸发过程,温室中部地表面的温湿度变化梯度最大,换热量最大;白天8:00-18:00时间段内,地表水分发生蒸发现象,土壤含水率下降,夜间18:00-次日8:00时间段内,近地表空气发生冷凝现象,土壤含水率上升。     

基体的梯度结构对涂层硬质合金性能的影响

通过控制烧结气氛制备了均质和梯度结构的硬质合金基体，并用化学气相沉积制成涂层硬质合金及切削刀片。采用光学显微镜和扫描电镜观察，通过显微硬度抗弯测试和切削试验对均质基体和梯度基体的涂层硬质合金的组织特征与性能进行对比研究。研究结果表明，梯度结构的硬质合金基体可以提高涂层硬质合金的抗弯强度；相对于均质基体的涂层硬质合金刀片，梯度基体的涂层硬质合金刀片在保持耐磨性能的同时能显著提高抗冲击性能。基体涂层合金的组织结构及断口特征显示，梯度基体表层韧性区可阻碍裂纹的扩展。     

不同森林类型的土壤持水能力及其环境效应研究

以森林类型梯度镶嵌分布格局的研究为基础,以泰山龙潭积水区的森林土壤为研究对象,对不同森林类型下的土壤进行调查测试分析,结合水文、DEM数据分析了区内不同林型地土壤的蓄水能力和水源涵养功能.结果表明该区森林土壤连续涵蓄降水的能力较强,但不同森林类型条件下土壤蓄水能力差异明显,以刺槐林地最好、山顶灌丛最差.区内以成熟林为主,森林植被保护较好,土壤水分特性较佳,能有效减少区域地表径流,增加地下径流量,改善集水区内的水分分配,提高水分的可利用性,对下游环境和水资源的综合利用起到积极的作用.