土壤有机质及其研究方法综述

土壤有机质为森林生态系统生产力构成的重要部分，是森林生态系统生物循环中的重要环节之一.综述土壤有机质的来源及其与土壤肥力的关系，分析了土壤有机质研究方法的历史、存在的问题及进展情况.森林凋落物、土壤生物及环境因素对土壤有机质含量有直接或间接的影响，同时，土壤有机质又与土壤物理、化学和生物性质密不可分.近年来，科研学者在沿用经典测定方法的基础上，采用了红外光谱、核磁共振和同位素示踪等一些先进方法对土壤有机质性质进行研究，取得了引人注目的进展.但由于土壤有机质结构复杂，长期以来对土壤有机质的结构、反应及其转化仍未能完全认识清楚。     

四川盆地富有机质页岩硅质生物成因及对页岩气开发的意义

通过岩石学、有机碳含量、主量元素和力学性质分析, 对四川盆地长宁双河剖面上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组页岩进行硅质成因研究。长宁双河剖面底部页岩过量硅含量为40%~62.7%, 具有高SiO₂, P₂O₅和Fe₂O₃, 低Al₂O₃, TiO₂, FeO和MgO的特征。Al/(Fe+Al+Mn)比值为0.67~0.71, Si/(Si+Al+Fe)比值为0.89~0.93, 在Al?Fe?Mn图解上落在生物成因区。五峰组有机碳含量(TOC)为2%~7.55%, 平均3.73%。龙马溪组页岩有机碳含量为0.23%~8.36%, 平均1.16%, TOC>2%段集中在剖面底部21 m, TOC与硅质含量具有正相关关系。页岩中发现大量放射虫、海绵骨针等微体化石, 证实硅质为生物成因, 指示页岩沉积环境为深水陆棚, 有利于形成自然裂缝和后期压裂改造, 对页岩气勘探开发具有重要意义。     

城市河道沉积物溶解性有机质特征及其对反硝化过程的影响研究

为了解决城市河道治理过程中氮营养盐去除难题,城市河道体系中溶解性有机质(DOM)对反硝化过程的影响作用值得重视.研究表明,河道沉积物中DOM的腐殖化程度较低、芳香性弱,以小分子的富里酸为主,其浓度平均为(1868.5±63.2)mg/kg.与空白组相比,DOM可以促进反硝化过程,对TN和NO3–-N去除率分别提升了7....     

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩有机质特征及烃源岩研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组碳酸盐岩分布广,但有机质丰度较低,且成熟度高。通过对马家沟组碳酸盐岩中的有机质丰度、类型及成熟度在三维空间分布特征的研究,指出盆地中部马五段、马三段蒸发台地相碳酸盐岩为较好的烃源岩,盆地内其余地区和层位的碳酸盐岩为较差的烃源岩。烃源岩的分布受碳酸盐岩沉积相和盆地基底构造所控制。     

鄱阳湖沉积物正构烷烃特征及其生物源

通过分析鄱阳湖沉积物正构烷烃特征,探讨其沉积有机碳的生物源.鄱阳湖沉积物有机碳含量呈现明显的空间分布差异,距离湖区村庄越远,沉积物有机碳含量减小.沉积正构烷烃以短链烃占绝对优势,正构烷烃C21-/C22+值大于1,(C15+C17)/(C23+C25)值大于2,表明正构烷烃的生物源主要为湖泊菌藻类,且菌藻类生物量贡献的沉积物正构烷烃大于水生沉水植物和陆生植物.湖泊沉积有机质包括湖泊自生源和流域陆生源,在使用总有机碳及其同位素等指标时须有效区分其生物源.鄱阳湖沉积正构烷烃携带了明确的生物源信息,是湖泊生态环境研究的良好指标.     

城市不同功能区绿地土壤有机质和磁化率特征及其相关性研究——以咸阳市为例

以咸阳市不同功能区绿地为研究对象,对其进行了土壤有机质(烧失量)和磁化率特征研究,并分析了二者的相关关系,结果表明:咸阳城市绿地土壤烧失量波动变化范围在1.75%~10.67%之间,平均值为5.89%,4种功能区绿地土壤的烧失量(有机质)值由大到小依次是:公园绿地道路绿地居住区绿地单位附属绿地。城市绿地土壤低频质量磁化率(χlf)在(79.80~293.90)×10-8m3/kg之间,平均值为113.60×10-8m3/kg;频率磁化率(χfd)在0.92%~12.16%之间,平均值为5.73%;不同功能区绿地土壤χlf和χfd%总体都偏高,说明土壤中的磁性矿物总体较高,且存在超顺磁性细颗粒;不同功能区绿地土壤的χlf和χfd%呈现出不同的正负相关关系,表征土壤磁化率的强弱程度受人类活动和自然成土过程的共同作用。不同绿地土壤烧失量与其χlf及χfd呈现不同程度的正负相关性,一方面可以说明土壤有机质的主要来源,另一方面,可以印证人类活动对自然成土过程的过度干扰,从而使土壤的理化性质在发生学上的联系相对较弱,或者不存在。     

膜生物反应器膜污染影响因素的分析

膜污染问题限制了膜生物反应器(MBR)在污水处理领域的广泛应用，其机理尚未完全清楚，综合分析了近年来关于膜污染机理及模型表征、影响因素的研究成果，通过模拟实验发现胞外聚合物(EPS)，溶解性微生物产物(SMP)在膜污染中发挥了重要作用。     

自养硝化与异养反硝化污泥膜污染特性的对比

以同步脱氮除磷连续流膜生物反应器小试稳定运行时的污泥为考查对象,采用序批式过滤试验对比考查硝化污泥与反硝化污泥的污染特性,并对不同电子供体下反硝化污泥的污染机理进行分析与探讨.研究结果表明:在25℃下乙酸作为电子供体下的反硝化速率(以VSS计)为13.8 mg/(g·h),高于乙醇的10.2 mg/(g·h)和甲醇的3.4mg/(g·h);反硝化污泥相对于硝化污泥溶解性微生物产物(soluble microbial product,SMP)中蛋白质类物质在＜1 kDa和＞ 100 kDa范围内含量的增多,成为导致污泥混合液中溶解性物质阻力增大的主要因素,从而增大溶解性物质在膜孔内部的堵塞的阻力,其中以甲醇为电子供体时的反硝化过程最为明显.反硝化过程污泥产生的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)相对于硝化过程有所降低,且EPS中糖类与蛋白质类物质的相对疏水性的降低成为混合液中悬浮颗粒物质(suspend solids,SS)阻力降低的主要因素;硝化污泥与3种电子供体下产生的EPS相对分子质量分布上略有不同,但是傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)对EPS官能团的监测表明硝化过程与3种电子供体在反硝化过程中产生的EPS主要化学物质组成并没有发生变化,以乙酸为电子供体下反硝化过程后污泥的修正污染指数(modified fouling index,MFI)最小.     

富有机质泥页岩有机质孔隙研究进展

泥页岩有机质孔隙是页岩气储层的主要孔隙类型,是页岩气的富集关键因素之一。近年来对有机质孔隙成因、控制因素及页岩气储层的储渗性能研究取得了较大的进展,研究表明:有机质孔隙的成因包括干酪根生烃形成的孔隙与沥青裂解形成的孔隙2种类型。根据有机质孔隙大小,可分为大孔、中孔(介孔)与微孔。页岩气以吸附态赋存在微孔、介孔中,以游离态保存在大孔中。吸附态主要发生在孔径10nm的孔隙中,大孔中游离态烃以非达西渗流方式流动。有机质的成熟度处于0.9%~3.6%、腐泥组与镜质组显微组分、有机碳质量分数2.0%是有机质孔隙发育的有利条件;压实程度较高、较高的流体压力、脆性矿物含量高的泥页岩是有机质孔隙保存的有利条件。     

羟基磷灰石／二氧化钛生物复合涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶工艺在经过微弧氧化预处理的钛基体表面制备HA/TiO2生物复合涂层,观察了涂层的表面及截面微观形貌,测定涂层的表面成分和涂基结合力,并且进行了体外溶解性实验.结果表明:涂层表面涂覆均匀,无明显裂纹;涂层截面层次清晰,涂基结合力较高,可以达到40N左右;涂层在模拟体液中有较好抗体液溶解性和生物相容性,可以提高材料的植入寿命,是一种理想的生物涂层材料.