陆地地质环境微塑料污染研究现状与展望

陆地地质环境中的微塑料污染日渐广泛和严重,受到科学界的广泛关注,但研究尚处于起步阶段。对近5年微塑料研究的国际文献进行了综述,从来源与组成、迁移和环境影响3个方面进行了梳理和总结,并提出了下一步研究建议。近期研究发现陆地地质环境中的微塑料主要来源于垃圾填埋场、农业面源污染、污水处理系统和交通运输系统,不同来源的微塑料存在显著差异,具有时空变异性。微塑料会随土体人为扰动、土内生物活动在土体内迁移,还可能渗入地下水并借助渗流迁移,或悬浮到大气中并借助风力迁移,颗粒越小越容易迁移。微塑料使土体黏聚力增加、孔隙率降低、孔隙尺度减小、空气循环减少、保水能力提高,微塑料中强水溶性添加剂的渗出会造成地质体次生污染。微塑料对植物生长、动物消化、微生物活性存在不利影响,会诱发人类能量和脂质代谢紊乱、氧化应激和呼吸系统疾病。微塑料污染地质体修复仍处于起步阶段,仅在少量室内试验中发现了微生物降解和生物修复的效果。综上,微塑料污染广泛存在,且对生物和人类健康带来诸多不利影响。面向未来,尚需探明微塑料对陆地生态系统中营养传输的影响、微塑料添加剂在地质体中的迁移和降解规律,研发更高效便捷的微塑料定量检测方法,制定...     

生物固土用于防风固沙的研究进展

文章对近年来基于生物固土技术的防风固沙研究进行了回顾和分析。常用于防风固沙的生物过程包括基于微生物或酶诱导碳酸钙沉积（MICP或EICP）的矿化固土技术,加入黄原胶等生物高聚物作为辅助剂,可获得更好的固土效果。土壤风蚀过程中,除了风力本身,风携带的跃移颗粒对土的撞击,也是侵蚀破坏的重要因素,这在生物固化土风蚀试验中体现明显。生物固化防风固沙的处理过程简单易行,以尿素和钙盐作为处理材料,用细菌或脲酶作为催化诱导媒介,对土体进行单遍喷洒处理即可获得很好的抗风效果。室内抗风试验中,将风蚀速率与临界起动风速两个指标结合是较为合理的评估方法。在室内和现场条件下,表面贯入强度测试可用来快速测定处理效果和抗风性能。目前的现场试验研究表明,生物固化土中植物可以生长,但是极端条件下生长受限。为了将该方法推向实用,需要从多重侵蚀因子作用下的抗风力侵蚀能力、生态恢复能力和现场施工技术等方面进一步研究探索。     

平面SH波作用下部分充填圆弧形沉积谷的二维土层和地形放大效应

场地效应通常包含土层放大效应和地形放大效应,为了揭示二者的相对贡献,本文构造了平面SH波作用下部分充填沉积谷的解析模型,借助于区域分解策略,在波函数展开法的框架下,提出了超定方程组解法,得到了部分充填圆弧形沉积谷对平面SH波散射的波函数级数解,而且级数解的收敛测试表明了超定方程组解法的必要性.通过与文献结果进行对比,验证了本文方法的正确性.通过调整解析模型中两个子区域内的材料参数,计算了沉积谷引起的场地放大效应和相应的空河谷引起的地形放大效应.对二维土层与地形效应进行对比分析,结果显示,在沉积谷内二维土层放大效应通常强于地形放大效应,而地形放大效应决定了沉积谷外的地面运动放大形态.针对最大地面运动,进行了沉积谷和相应空河谷的参数分析,进一步描述了二维土层放大效应,研究结果表明二维土层放大效应引起的最大地面运动通常远远大于地形放大效应引起的最大地面运动,并且二维土层效应通常随着土层与基岩的阻抗比的增大而增大,但不是一维土层放大效应与二维地形放大效应的简单线性叠加.