喀斯特石冠腐殖土及其对NH4+-N的吸附性能——以云南石林为例

石冠腐殖土在喀斯特地区广泛分布,具有维系喀斯特生态系统植物多样性、截留沉降养分和水分等重要的生态功能。本文以云南石林为例,选择典型石漠化生态系统、人工林生态系统和次生林生态系统,实地取集各类小生境的石冠腐殖土样,并进行NH4+-N吸附实验,探究石冠腐殖土对NH4+-N的吸附动力学和等温吸附特征。结果表明:石漠化生态系统、人工林生态系统和次生林生态系统每平方米岩石投影面积的石冠腐殖土分别为40.45±25.38 g、38.89±9.92 g和397.66±142.71 g;石冠腐殖土对NH4+-N的吸附动力学遵循准二级反应动力学方程,2 min内能完成吸附量的65%～75%,吸附平衡时间约为20 min;腐殖土对氨氮的吸附量随加入NH4+-N浓度的升高而增加,吸附等温线符合Boxlucas1模型,依据此模型计算出的石漠化生态系统石冠腐殖土的吸附性能最大,最大吸附量约7.79 g/kg,人工林次之,为5.29 g/kg,次生林的吸附性能最小,吸附量仅为4.73 g/kg,腐殖土对氨氮的截留率为20%～50%。      

土体内在结构对热导率计算模型的影响研究

为得到适用于土体的热导率模型,利用软件将土样扫描电镜图片（反映土体的真实结构）二值化,采用瞬态传热分析方法对土体进行二维传热分析,通过ANSYS模拟土体并分析得出土体热导率。并且将数值分析结果与实测结果进行对比,发现两者间误差较小,说明该方法能较精确地得到土体热导率,为土体热导率理论模型的建立提供了一种新方法。在此基础上,对粉砂、粉土及粉质粘土的热导率进行研究,发现土体热导率随孔隙率的增大而减小,粉砂热导率的减小速率最大,其次为粉土,最小为粉质粘土。     

潮白河受水区再生水入渗盐污染模拟柱试验

根据工程地质勘察及采样测试分析,选取北京市顺义潮白河再生水受水区3种典型代表性土壤介质(砾石含砂、细砂、粉质粘土)装柱,并采用受水区再生水进行淋溶模拟土柱试验。测试结果分析表明,在3种典型土壤介质中,阳离子交换吸附作用主要体现为K+与Ca²⁺之间的交换,且粉质粘土柱中阳离子的离子交换作用较砾石含砂柱和细砂柱更为显著。另外,试验结果还表明,随着土壤介质中粘粒含量、总有机碳含量、阳离子交换容量和粘土矿物总量的增加,典型介质淋溶模拟土柱试验中阳离子交换作用达到平衡时所需要的时间也就越长,分别为砾石含砂72 d、细砂80 d和粉质粘土86 d。定量结果计算也证明：粉质粘土介质的各阴、阳离子本底含量最高,单位质量粉质粘土介质硬度及溶解性总固体(TDS)的贡献量最大,分别为5 767 mg/g和6 952 mg/g。     

不同岩性渗滤液污染场地中污染物衰减的模拟

选用细砂、粉砂、粘土和土壤为材料,通过4个系列的静态实验来研究不同岩性的垃圾渗滤液污染场地中pH、NO₃-N、NH₄-N、有机质及生物活性随时间的变化趋势及其相关性分析。实验结果表明,对于4种介质的pH而言,细砂>粉砂>粘土>土壤;对于NH₄-N、有机质和生物活性而言,均为土壤>粘土>粉砂>细砂;而对于NO₃-N而言,实验初期是土壤>粘土>粉砂>细砂,中期是细砂>粉砂>粘土>土壤,末期是土壤>细砂>粉砂>粘土。同时,综合4种介质中各指标的时间变化趋势利用SPSS进行相关性分析得到,在模拟垃圾渗滤液的污染场地中pH与有机质有很好的负相关性,相关系数为-0.649;有机质与生物活性有很好的正相关性,相关系数为0.640;NH₄-N与生物活性有很好的正相关性,相关系数为0.757。     

动应力对粉质土变形、强度的影响

研山铁矿设计采用露天开采,最终最大边坡高达600m。边坡上部为粉土和粉砂、中砂、卵石、粉质粘土,下部为砂质粘性土和砾质粘性土。由于边坡高,受环境动应力影响因素大,因此分析粉土和粉质粘土层在动应力作用下对变形和强度的影响,对边坡稳定分析具有重要意义。     

黄河三角洲饱和粉土液化特性及孔压模型试验研究

以黄河三角洲地区可液化场地粉土为研究对象,利用室内循环三轴试验结果,分析了动荷载作用下粉土的液化特性,通过模拟地震荷载作用下粉土的孔压响应,提出了原状粉土的孔压上升模型,并与粉质粘土和粉砂的液化特性和孔压模型进行了对比,并得出一些结论。     

吸附离子对粉质粘土及改良土特性的影响

利用疏浚土有机质含量高、吸附能力强和低渗透性等特点,探讨将其作为填埋场黏土衬垫改性材料的可能性。针对粘土垫层所关心渗透性及强度两个基本问题,比较了粉质黏土、改良土（粉质黏土添加疏浚土）吸附离子前后的变化。吸附K+、Cu2+后粉质黏土、改良土的渗透系数随着土中离子含量的增加而增大,但对改良土渗透系数的影响要小于粉质黏土;吸附离子后,粉质黏土摩擦角增幅不大,黏聚力有较大增长,而改良土的黏聚力增长较少,摩擦角增长较快。总体而言,添加一定量的疏浚土能改善吸附离子对黏土垫层的影响。采用SEM电镜试验拍摄了离子吸附前后土体微观结构的变化,并从扩散双电层理论出发,解释了吸附离子对粉质黏土及改良土的影响。     

北京平原包气带典型沉积物对NH+4 N吸附特性研究

采用批实验方法,研究了北京平原典型沉积物对NH+4 N的吸附规律。结果表明颗粒越细的沉积物,达到吸附反应平衡所需的时间越长,对NH+4 N的吸附量也越大;NH+4 N初始浓度在0~50 mg/L范围内,Henry、Langmuir、Freundlich吸附等温模式均能较好地描述北京平原典型沉积物对NH+4 N的吸附特性。沉积物对NH+4 N的吸附量随初始浓度的增加而增加;沉积物的颗粒越细,Henry吸附系数K越大,单位质量沉积物的饱和吸附量也越大;沉积物中TOC含量对沉积物的NH+4 N吸附行为有一定的控制作用,永定河、潮白河沉积物TOC值与Henry吸附系数K的相关系数R2分别为050,076;沉积物对NH+4 N的饱和吸附量随着土水比的增加而减少,通过乘幂的方式拟合不同土水比下的饱和吸附量,得出了北京平原包气带沉积物对NH+4 N的饱和吸附量;相同岩性条件下,特别是细颗粒沉积物中,潮白河沉积物对NH+4 N的吸附能力较永定河沉积物强,而同一流域内,中、下游沉积物的吸附能力较上游强。     

互层土的动参数试验研究及其地震反应分析

通过对两个工程场地的淤泥质粉质粘土、粉土、粘土、粉细砂及粉土与（粉质）粘土、粘土与粉砂互层土的自振柱试验结果进行分析,给出了部分土的 - 和 - 曲线,与Seed和Idriss建议的砂土和粘性土的 - 和 - 曲线变化范围进行了对比;同时分析了这两个场地的地震反应,结果表明：在强震时互层土对地震波有很强的滤波作用,且互层土的最大剪应变远大于一般土,在水平地震作用下很容易接近或达到破坏状态。初步分析结果表明：互层土具有软土的动力特性,这主要是由互层土的特殊物理构造造成的,即在互层土中存在很密的水平薄弱面。     

粉煤灰、粘土、膨润土等对Zn2+的吸附试验研究

研究了粉煤灰、粘土、膨润土等从溶液中去除有毒金属离子Zn2+的吸附过程。动态试验显示吸附过程是快速的。吸附试验结果表明,粉煤灰、膨润土对Zn2+的吸附能力相当,但远大于粘土、粉质粘土。平衡吸附模型充分说明,在高浓度下Zn2+在粉煤灰、粘土、粉质粘土上的吸附符合Langmuir等温线。试验结果亦表明,随着吸附剂中Zn2+含量的增加,粉煤灰等吸附剂对Zn2+吸附的百分率均呈减小的趋势。     

对碎石桩法加固软土地基效果的分析

通过大量的碎石桩工程资料,分析了碎石桩法对杂填土,素填土和亚粘土,粉砂和轻亚粘土,粘土,淤泥质土和淤泥的加固效果。     

Flux of nutrients and heavy metals from the Melai River sub-catchment into Lake Chini, Pekan, Pahang, Malaysia

This study was carried out to determine the flux of nutrients and heavy metals from the Melai sub-catchment into Lake Chini through the process of erosion. Melai River is one of the seven feeder rivers that contributed to the present water level of Lake Chini. Three properties of soils, such as particle size, organic matter content, and soil hydraulic conductivity and three chemical soil properties, such as available nutrients, dissolved nutrients, and heavy metals, were analyzed and interpreted. Potential soil loss was estimated using the revised universal soil loss equation model. The results show that the soil textures in the study area consist of clay, silty clay, clay loam, and sandy silt loam. The organic matter content ranges from 3.40 to 9.92 %, while the hydraulic conductivity ranges from 5.2 to 25.3 cm/h. Mean values of available P, K, and Mg amount was 8.5 ± 3.7 μg/g, 24.5 ± 3.4 μg/g, and 20.7 ± 18.6 μg/g, respectively. The highest concentration of soluble nutrients was SO ₄ ^?2 (815.8 ± 624.1 μg/g), followed by NO₃ ^?-N (295.5 ± 372.7 μg/g), NH₄ ⁺-N (24.5 ± 22.1 μg/g) and PO₄ ^3? (2.0 ± 0.8 μg/g). The rainfall erosivity value was 1658.7 MJ mm/ha/h/year. The soil erodibility and slope factor ranges from 0.06 to 0.26 ton h/MJ/mm and 7.63 to 18.33, respectively. The rate of soil loss from the Melai sub-catchment in the present condition is very low (0.0028 ton/ha/year) to low (18.93 ton/ha/year), and low level flow of nutrients and heavy metals, indicating that the Melai River was not the contaminant source of sediments, nutrients, and heavy metals to the lake.     

江汉平原土壤饱和渗透系数变化规律及影响因素

目前对影响土壤饱和渗透系数规律的机理缺乏深刻认识.以不同沉积环境、不同岩性及不同土地利用方式的江汉平原汉江下游浅层土壤为对象,采用改进的TST-55型土壤渗透仪开展室内变水头达西实验.结果表明,研究区内土壤饱和渗透系数平均值为4.94×10-5cm/s,服从对数-正态分布;粉砂壤土冲积物和湖积物的饱和渗透系数平均值为3.53×10-5cm/s和1.98×10-5cm/s,粉砂质粘壤土中,两者分别为8.13×10-7cm/s和5.88×10-7cm/s,同一岩性冲积物的饱和渗透系数较湖积物大;冲积物中,砂壤土、粉砂壤土和粉砂质粘壤土饱和渗透系数平均值为1.98×10-5 cm/s、3.53×10-5 cm/s和8.13×10-7 cm/s,表现为砂壤土>粉砂壤土>粉砂质粘壤土;耕作土壤中,粉砂壤土、粉砂质粘壤土的饱和渗透系数平均值为3.75×10-5 cm/s和8.11×10-7cm/s,非耕作土壤中,两者分别为1.88×10-6cm/s、5.93×10-7cm/s,同一岩性耕作土壤饱和渗透系数较非耕作土壤大.      

淮北平原浅表层沉积土承载力特征及其螺旋板检测评定方法研究

针对淮北平原地区浅表层沉积土典型地质单元,选取代表性试验区域,开展了螺旋板载荷、平板载荷和静力触探等原位测试,分析了含钙质结核黏土、新近沉积粉土、粉砂3种地基的承载力特性,重点探讨了不同类型土体的螺旋板载荷试验p-s曲线特征、承载力特征值确定方法和值域范围,并与静探和平板载荷试验数据进行对比,分析其相关关系和变化规律。研究结果表明:一般性黏土、粉质黏土和粉土的承载力较低,钙质结核黏性土和粉砂的承载力相对较高,值域范围较宽,密实程度是决定粉土、粉砂承载力大小的主要因素。螺旋板载荷试验能较好的反映多元互层地基土体力学性质的变化特征,采用等应变控制法可达到快速、分层检测的目的,并通过等应力控制法对比试验验证了其可靠性。最后通过与平板载荷试验结果进行线性拟合,给出了螺旋板载荷试验确定淮北平原浅表层地基承载力的经验公式。     

13X沸石分子筛对饮用水中NH_4~+-N吸附性能的实验研究

研究了 13X沸石分子筛对饮用水中低浓度NH+4 N的吸附性能 ,包括影响吸附的主要因素、沸石对NH+4 N的吸附效果、沸石的再生效果及沸石对NH+4 N的吸附机理。实验表明用NaOH处理的沸石比未处理的沸石对NH+4 N的吸附效果要好。在 pH值为 6 5～ 7 5、吸附时间为 2 0min、吸附温度为 2 0～ 30℃的条件下 ,沸石对NH+4 N的吸附率接近 10 0 % ,沸石对NH+4 N的吸附量可达 16 32mg/g。用直接焙烧法进行再生活化处理后的沸石对NH+4 N的吸附率仍接近 10 0 % ,沸石对NH+4 N的吸附机理是以离子交换吸附作用为主。 13X沸石吸附NH+4 N的过程符合Langmuir吸附等温模式。实验证明 ,利用 13X沸石净化含低浓度NH+4 N的饮用水具有良好的工业化应用前景。     

长江河口及其水下三角洲晚第四纪地层和环境变迁

笔者系统地研究了长江河口地区的晚第四纪地层。长江三角洲前缘区晚第四纪地层可划分为上更新统上段中部、全新统下部、全新统中部和全新统上部。上更新统顶部地层缺失。前三角洲区晚第四纪地层齐全，无缺失。武木冰期晚期，现今的长江河口和大陆架均出露成陆，古长江在大陆架外缘入海。１５０００ａＢ．Ｐ，海面上升，海水逐渐向大陆架上部侵入；１２０００—１００００ａＢ．Ｐ，海水沿谷地侵入；６０００ａＢ．Ｐ，长江人海口在扬州、镇江附近。随着人类活动的增强，长江流域水土流失加剧，人海河口不断外移，并以南岸边滩推展，北岸沙岛并岸的形式使河口不断束狭，逐渐形成现今长江口三级分汉四口入海的态势。     

Selection of better extractants to indicate Pb bioavailability in lead-contaminated agricultural soils of Zhejiang Province

The accumulation of Pb in the food chain is one of the great concerns as it can cause chronic health problems and the available Pb is easily absorbed by crops. To shed light on Pb bioavailability in lead-contaminated agricultural soils of Zhejiang Province, a series of plant growth experiments were performed in a greenhouse to select more suitable extractants from five commonly used extractants (0.1 M HCl, 1 M NH4OAc, 0.1 M CaCl2, DTPA-TEA and Mehlich 3). The results showed that 1 M NH4OAc can extract Pb best, indicating the Pb bioavailability, then, DTPA-TEA and 0.1 M HCl in the tested soils. In case 1 M NH4OAc was used as an extractant, the critical Pb concentrations in soils were 50.19 mg/kg, 21.16 mg/kg and 114.00 mg/kg (1 M NH4OAc extracted Pb) in silty loam, yellowish-red soil and purplish soil, respectively. When the values exceed the above ones, the contents of Pb in Chinese cabbage leaves will exceed the Chinese Tolerance Limit of Lead in Foods (GB14935-94), as a result, potential ecological risk and hazard to human health via the food chain will appear.