双孔隙结构膨胀性非饱和土功的表达式及其本构模型的理论框架

针对膨胀性非饱和土的特性,区分了土中毛细液相和吸附液相性质的不同以及宏观结构和微观结构变化机理的不同,基于多相孔隙介质理论提出了土体总应力和外力输入功的表达式,并且依此选取了功共轭变量.基于土体外力输入功的表达式以及开放的多相热力学系统中能量-功-耗散之间的关系,建立了适用于双孔隙结构膨胀性非饱和土本构模型的理论框架.     

击实粘性土微结构特性的定量评价

微观结构是影响击实粘性土工程性质的一个重要因素.在不同含水量下重塑的粘性土在击实过程中,其结构不断发生变化,并直接影响到土的工程性质.本文应用Videolab图象分析系统,对不同含水量下击实粘性土的微观结构进行了定量分析,提出了3种评价土结构定向性的定量指标,揭示了粘性土在击实过程中性质变化的内在机理     

沸石材料在土壤修复工程中的应用研究进展

近年来,工业的快速发展导致土壤污染成为全球性的环境危机.土壤污染问题亟待解决,开发经济、长效的土壤修复材料是关键.沸石分子筛材料,由于其优异的离子交换性能和吸附性能,被广泛应用于土壤修复过程中,引起环境科学家、材料化学家、土壤学家、矿物学家的广泛关注.本文基于已被广泛用于土壤修复工程的典型沸石材料,并着眼于沸石材料的组成与结构,详细阐述了典型沸石材料的结构与性能之间的对应关系,综述了沸石材料分别用于不同土壤污染介质修复中的微观作用机理及研究进展.     

冻融作用对犁底层土壤物理性状的影响

在实验室对北京壤质粘土犁底层原状土柱进行模拟冻融处理,观测冻融对其容重,孔隙度,导水率的影响,研究结果表明,冻融处理后犁底层容重降低3．5％～9．3％,孔隙度增大6．1％～16．3％,饱和导水率提高1．4～7．7倍。冻融土容重变化与冻土温度和土壤含水率的关系密切。     

我国新型瓷土——沉积的含叶蜡石水白云母粘土的发现

河北省南界城中石炭紀地层中产一种浅灰白色的粘士,其中还夹有一层呈凸鏡体或結核状产出的紫紅色粘土。陶瓷部門早已将其混合使用作为缸器原料,故生产部門称其为南界城缸土。根据我們的研究,认为南界城缸土中的白色粘土与紫紅色粘土应分别使用,而白色粘土为含叶蜡石的水白云母粘     

江苏六合小盘山凹凸棒石粘土的发现及其意义

1976年,我们替南京市化工局鉴定活性白土原料的过程中,发现六合小盘山和白土山有凹凸棒石粘土。此土不仅可作活性白土,而且是抗盐耐高温的钻探泥浆原料,因而很受石油、化工部门的重视。此外,这类粘土的发现也给南京地区第三纪地层的研究提供了新资料,说明当时沉积环境十分多样。为此,我们多次前往野外工作,并进行了系统的室内研究。     

冻融作用对犁底层土壤物理性状的影响

在实验室对北京壤质粘土犁底层原状土柱进行模拟冻融处理，观测冻融对其容量，孔隙度，导水率的影响。研究结果表明，冻融处理后犁底层容重降低３．５％－９．３％，孔隙度增大６．１％－１６．３％，饱和导水率提高１．４－７．７倍。冻融土容重变化与冻土温度和土壤含水率的关系密切。     

用蒙脱石粘土制备多分散相难溶固体微球气溶胶的研究——粘土某些理化性质的影响

固体气溶胶是指固体微粒以空气为介质的悬浮物,这种固体微粒在重力作用下的沉降速度小于几何直径相当于3.5μm和密度相当为1的球形粒子的沉降速度。由于粘土具有许多优点,因此,用粘土制备成的气溶胶常用于生物学和医学研究的吸入实验中,其中天然蒙脱石粘土是制备微球气溶胶的理想原材料之一。     

粘土表面改性及对赤潮生物絮凝作用研究

利用“插入”技术,对蒙脱土进行了表面改性研究。制备出阳离子粘土,考察了制备温度、镁离子浓度等条件对其表面电性以及改性粘土对赤潮异弯藻絮凝作用的影响。结果表明,该阳离子粘土对赤潮生物有较强的絮凝作用,改性后粘土用量减少至原来的１／５￣１／１０。其表面正电性与赤潮异弯藻去除率呈正相关,与理论模型一致。     

表征孔隙孔径分布的岩土体孔隙率模型及其应用

指出了现有岩土介质的孔隙率模型不能准确表示孔隙的孔径分布特性,提出了3种孔隙率模型.利用3种模型对黏土在二维空间和生态护坡材料在三维空间的微观孔隙孔径分布进行预测,显示了无论是总孔隙率或各级孔径下的累计孔隙率,预测值与实测值均非常接近.利用孔隙率模型,给出了基于土体微观孔隙结构的固结变形计算公式,在低固结压力下压缩应变计算值与实测值相差约0.007;建立了多种非饱和土的土-水特征曲线模型,从形式上包含了现有的土-水特征曲线模型,由于模型中的颗粒分布分维数是建立在孔隙分布特性的基础上,其物理意义更为明确;最后给出了土体黏聚力及体积密度与土样尺寸的关系式,验证了黏聚力及体积密度随土样尺寸增大而减小的规律.     

油土中有机无机胶体融和的初步研究

河南长葛县马同义同志在土壤培肥中,曾提出死土变活土,活土变油土的程序。他认为油土是最肥沃的土壤,可分为高级油土、中级油土和低级油土三种,我们根据他的鑑定,在河南长葛坡胡人民公     

应用放射性磷矿粉进行土壤性质对植物吸收磷素影响的研究

1962及1963两年中,我们应用放射性磷矿粉(昆阳矿)和放射性过磷酸钙,在草甸褐土(石灰性冲积物母质)、黄褐土(小粉土、酸性、下蜀黄土母质)及红壤(第四纪红色粘土母质)进行了小米、黄豆、荞麦的盆栽试验。试验是在肥料与土壤均匀混和的条件下进行的。X-衍射线检定及放射化学分析,证明了磷矿粉经过人工嬗变以后,其晶体构造不变(见图1)。在施用时,磷矿粉放射强度的衰变规律与P~(32)相符合。试验结果说明了在含磷比较充足的草甸褐土     

宝天曼自然保护区不同生活型物种与土壤相关性分析

植物群落更新过程受森林垂直结构的影响,而土壤是群落更新演替过程中的重要影响因素.本研究以宝天曼自然保护区1 hm2固定监测样地调查数据为依托,采用方差分解(RDA)分析了表层土、深层土与不同生活型物种分布的关系,并对两层土壤理化性质进行主成分分析(PCA),通过广义可加模型(GAM)拟合了乔木、小乔木、灌木中主要物种分布与主成分分析中各主分量的关系.结果表明:(ⅰ)表层土、深层土共同解释了全部物种、乔木、小乔木、灌木分布的40.52%,40.46%,37.17%,42.14%,其中表层土壤独立解释了14.68%,17.32%,10.61%,14.34%,深层土壤独立解释了18.24%,17.22%,18.8%,18.84%;(ⅱ)15个土壤理化性质主成分分析表明,前4个主分量分别代表了38.02%,14.41%,9.06%,5.79%,累计贡献率达67.28%;(ⅲ)GAM拟合结果显示,不同生活型物种与4个主分量相关程度不同,乔木层D2介于0.63%~9.07%,小乔木层D2介于1.41%~29.93%,灌木层D2介于1.91%~15.53%.本研究结果支持物种共存机制中的生态位理论,土壤理化性质对宝天曼物种分布具有重要影响;表层土养分含量大于深层土,但并不意味着对物种的作用也大于深层土,在今后研究中要结合物种自身特性,重视深层土壤理化性质对物种分布的作用;不同物种以及不同生活型物种对土壤等资源的利用存在差异,这种差异促进了物种的共存.     

水稻丰产的土壤环境及其调节

水稻土是我国的主要耕作土壤之一。在全国范围内,凡能通过人为措施,满足水稻生长对水分的要求,并具有适宜于水稻生长发育的气候条件的地区,都有水稻土的分布。水稻土的分布,过去是以秦岭——淮河以南的亚热带地区最为广泛;解放后,特别是农业生产大跃进以来,由于大力兴修水利和改良土壤,水稻土的面积有了普遍的增加,在我国北方各省也出现了许多新稻区。     

土壤杆菌固氮作用的鉴定

土壤杆菌(Agrobacterium)在分类学上属于根瘤菌科(Rhizobiaceae),一直被认为不固定N_2而区别于根瘤菌和其它自生固氮菌。在我们的研究中发现土壤杆菌具有固氮作用,我们系统地鉴定了土壤杆菌属根癌土     

土壤动物柔性非光滑体表及其防粘降阻特性

土壤对触土部件的粘附严重影响地面机械的工作效率、工作质量,增大能耗,甚至使其无法作业,例如:克服土壤对耕作机具粘附与摩擦消耗的能量约占耕作总能耗的30％～50％;土壤对土方铲运机械触土部件的粘附积土量可达其额定容量的 20％～50％.土壤动物具有优良的体表防粘功能,基于这一原理,开展了仿生减粘降阻理论与技术研究.土壤动     

变性土滑擦面的特征与形成机制

国际上在土壤分类中已把变性土列为独立的土纲。80年代以来,我国也陆续发现变性土分布。变性土最重要的诊断特征是:其剖面下层有紧挨相交的滑擦面,它是分析变性土特性和形成过程的重要证据,但迄今尚未见对滑擦面研究的专门的文献报道。本文以发现于我国云南省元谋干热河谷的干润变性土为研究对象,研究其滑擦面的特征与形成机制。 1 材料和方法 土壤样品采自云南省元谋县老城乡丙间村,分别取于普通变性土和表蚀变性土剖面下层的滑擦面层。前者采自35cm以下,后者采自25cm以下土层。采样区的自然环境条件及土壤分类和性状见文献[2]。     

土壤——人类生存不起眼的“必需品”

土壤也许是我们日常生活中最不起眼的东西,却也是人类生存和发展的必需资源。土壤不是死的东西,而是我们身边具有生命力的伙伴。然而,你知道吗?我国的土壤正面临着退化和污染,需要我们的珍惜和保护。有土斯有人,万物土中生土壤通常是由固体、水分和空气三部分组成。固体组分包含矿物质、有机质和其他营养成分,这些成分是植物和土壤动物生长的必要条件,同时土壤中还生存着大量的土壤动物和微生物。因此土壤并不像我们通常认为的是死的东西,相反土壤是活的,是有生命力和生产力的。     

内陆浅层咸水区渗透性变异过程

选取鲁北平原区浅层粉土、浅层咸水和大气降水为供试材料,进行室内雨水-咸水驱替试验,研究驱替过程中的含水介质渗透性变化特征,探讨内陆浅层咸水区水动力、水文地球化学过程对含水层渗透性变异影响.试验结果表明:雨水驱替咸水饱和土柱过程中,随雨水注入,盐分突变,渗透系数由开始的6.49×10-4 cm/s最终降至2.28×10-4 cm/s,并维持相对稳定;第188天后咸水再次驱替土柱,且完全穿透土柱后,含水介质孔隙度由开始的43.02%降至39.73%;在雨水驱替过程中,驱替液黏滞性变化是影响渗透系数变化的因素之一.研究认为,内陆咸水区含水介质黏土矿物含量高,水化学与水动力学条件发生变化,Ca/Mg-Na的离子交换作用、黏粒大量膨胀和释放、扩散引起孔隙度降低是造成含水介质的渗透性下降的主因,咸雨水驱替过程中渗透性的变化具有不可逆性.含水介质水文地质参数的变异对于内陆浅层咸水形成和演化有重要影响.     

土壤对阳离子的结合能与土壤电荷的关系

关于土壤胶体对阳离子的结合能问题,Marshall等已应用粘土膜电极,从粘土矿物的类型、阳离子的种类、阳离子饱和度等方面,进行了大量的工作。本工作是应用对钠离子或钾离子具有专性反应的玻璃电极进行测定,并试图将土壤对阳离子的结合能与土壤的电荷性质联系起来考虑。材料和方法选用了两种电荷性质不同的土壤。砖红壤(广东徐闻)的负电荷量较少,其数量具有很大的可变性,并带有大量正电荷;黄棕壤(南京)的负电荷量较多,但其中可变电荷量很少。在电渗折或用酸处理后的氢铝质土壤悬液中加入不同量的NaOH(或KOH)与NaCl(或KCl),平衡后用玻璃电极测离子活度,并按照Marshall的公式△F=RTlnc/a