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杭锦旗黄河南岸灌区土壤质量指数计算方法比较研究

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中国农业大学学报 2024年第4期29卷 251-263页

作者：周文涛潘岳乔冠宇朱金籴佟长福王贵平杨智李品芳中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 开封市农林科学研究院河南开封475004 水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 杭锦旗黄河灌排服务中心内蒙古鄂尔多斯017400

为研究土壤质量评价过程中不同质量指数计算方法的差异与最优组合,采集并测定了内蒙古杭锦旗黄河南岸灌区79个土壤样本的11项理化指标,并基于主成分分析法构建最小数据集,对比分析了主成分分析法和层次分析法2种权重确定方法与隶属度函... 详细信息

为研究土壤质量评价过程中不同质量指数计算方法的差异与最优组合,采集并测定了内蒙古杭锦旗黄河南岸灌区79个土壤样本的11项理化指标,并基于主成分分析法构建最小数据集,对比分析了主成分分析法和层次分析法2种权重确定方法与隶属度函数、线性评分函数和非线性评分函数3种指标评分方法组合下计算的土壤质量指数,最后通过与全体数据集的自相关精度检验获取最优方法组合。结果表明:1)层次分析法确定的物理指标权重高于主成分分析法,速效养分指标权重低于主成分分析法,隶属度函数、线性评分函数、非线性评分函数对指标分值计算结果的分布趋势基本保持一致,但隶属度函数对物理指标进行评分时具有更高的区分度;2)采用层次分析法确定指标权重,隶属度函数确定指标分值计算的最小数据集土壤质量指数的自相关检验精度最高(R^(2)=0.85),纳什效率系数为0.81,相对偏差系数为0.04;3)最优方法组合下全体数据集和最小数据集的土壤质量指数变化分别是0.25~0.71和0.16~0.78,平均值为0.43和0.45,表明研究区域土壤处于中等质量水平。综上,本研究确定了准确评价杭锦旗黄河南岸灌区土壤质量的最优方法组合,可为今后土壤质量评价研究中指标权重和分值计算方法的选择提供参考。

关键词：土壤质量指数主成分分析法层次分析法最小数据集黄河南岸灌区

煤矿酸性废水中硫酸盐的防治与潜在资源化技术研究进展

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洁净煤技术 2024年第1期30卷 189-204页

作者：张春晖章昭陈乐贻李伟宪中国矿业大学(北京)全过程污染控制与循环经济研究所北京100083 河北利仕化学科技有限公司河北邯郸057550

煤炭在未来依然是中国能源结构的重要组成部分,煤炭开采过程中产生含高浓度硫酸盐的煤矿酸性废水(ACMD)是制约其实现高质量绿色可持续发展的关键。ACMD是SO_(4)^(2-)的一个重要工业污染来源,其主要是含硫矿暴露后的氧化作用产生。通过回... 详细信息

煤炭在未来依然是中国能源结构的重要组成部分,煤炭开采过程中产生含高浓度硫酸盐的煤矿酸性废水(ACMD)是制约其实现高质量绿色可持续发展的关键。ACMD是SO_(4)^(2-)的一个重要工业污染来源,其主要是含硫矿暴露后的氧化作用产生。通过回顾ACMD的形成机理和危害,分析了可用于源头预防和后续处理的技术,秉持“预防胜于治理”的原则,全面分析了抑菌剂、氧气隔绝和表面钝化等预防硫酸盐产生的技术特点,后续处理阶段目前采用较多的技术包括化学沉淀、吸附、离子交换与膜技术的主动修复技术和以生物处理与人工湿地为主的被动修复技术。主动修复技术存在二次污染的风险和成本较高等问题,被动修复技术的处理时间和系统稳定性限制其广泛应用;鉴于硫酸在化学和冶金工业中市场可观,从ACMD回收硫酸的资源化前景潜力巨大,目前关于从ACMD中回收硫酸的潜在技术包括精馏、扩散渗析、电渗析、溶剂萃取和结晶等,评估了每种工艺应用于ACMD中的技术和经济可行性;最后着重强调了关于ACMD中硫酸盐防治和资源化技术的未来发展前景,其中包括深入研究预防技术,降低处理成本,开发新型稳定的处理和回收工艺,为煤炭行业的污染控制与废弃物资源化提供新的控制策略和更广泛的研究思路。

关键词：煤矿酸性废水硫酸盐源头预防废水处理资源回收

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露天煤矿排土场重金属污染情况及其影响因子

华东师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：牛海华宇鹏马丽杰张硕管瑞杨盛敏段文艳鄂尔多斯市水旱灾害防御技术中心鄂尔多斯应用技术学院鄂尔多斯生态环境职业学院西北农林科技大学林学院

为探明露天煤矿排土场重金属污染情况及其影响因子,本文以内蒙古鄂尔多斯市石圪台和黑岱沟两座露天煤矿的排土场作为研究对象,分析了各排土场东、西、南、北、东北、西北、东南和西南8个方位的土壤理化性质、土壤结构、重金属污染情况(... 详细信息

为探明露天煤矿排土场重金属污染情况及其影响因子,本文以内蒙古鄂尔多斯市石圪台和黑岱沟两座露天煤矿的排土场作为研究对象,分析了各排土场东、西、南、北、东北、西北、东南和西南8个方位的土壤理化性质、土壤结构、重金属污染情况(采用单因子评价指数进行评估)及其相互关系,为因地制宜地选择矿区生态修复方案提供了指导.分析结果表明:(1)土壤理化性质、土壤结构及重金属污染情况在石圪台和黑岱沟矿区间差异显著;(2)石圪台土壤全磷和黑岱沟土壤全钾在不同方位间差异显著;(3)石圪台的Cd为重污染, Mn为微污染;黑岱沟的Cd为重污染, Cu和Ni为微污染;(4)石圪台Cd的污染程度在不同方位间差异显著,而Mn的污染程度与方位无关;黑岱沟Ni的污染程度在不同方位间差异显著,而Cd和Cu的污染程度与方位无关;(5)石圪台Cd和黑岱沟Ni的污染程度在不同方位间的变化趋势与其地势的变化基本一致,即地势越低重金属污染越重;(6)相关分析结果表明,重金属污染程度与土壤pH、全钾含量和大粒径土壤颗粒占比关系密切.综上,不同矿区排土场的重金属污染程度不同,其主要原因与排土场地势、土壤肥力水平和土壤结构有关.

关键词：矿区排土场土壤理化性质土壤结构土壤重金属污染

沿黄灌区饲用油菜与苏丹草间作对土壤酶活性及细菌群落结构的影响

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 145-152页

作者：李磊磊李立军张艳丽杨金虎王佩佩朱利华王石清赵国庆内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特010019 鄂尔多斯市农牧业科学研究院内蒙古鄂尔多斯017000

为探究沿黄灌区饲用油菜与苏丹草间作对土壤酶活性及细菌群落结构的影响,于2022年在内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗,采用高通量测序技术结合土壤酶活性,比较分析饲用油菜单作、苏丹草单作、饲用油菜苏丹草间作3个种植模式下的土壤细菌群落结... 详细信息

为探究沿黄灌区饲用油菜与苏丹草间作对土壤酶活性及细菌群落结构的影响,于2022年在内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗,采用高通量测序技术结合土壤酶活性,比较分析饲用油菜单作、苏丹草单作、饲用油菜苏丹草间作3个种植模式下的土壤细菌群落结构及酶活性的差异。结果表明:饲用油菜苏丹草间作显著提高土壤脲酶、蔗糖酶活性,较饲用油菜单作和苏丹草单作分别提高了8.09%~13.93%和13.01%~58.02%。饲用油菜苏丹草间作使土壤细菌OTUs数目和细菌群落多样性指数提高。不同种植模式下土壤细菌群落组成和相对丰度表现不同,其中变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门为优势菌门,Salinimicrobium、海杆菌属、革兰菌属为优势菌属;间作种植模式提高了变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门、革兰菌属的相对丰度。相关性分析表明:土壤脲酶、蔗糖酶与变形菌门相对丰度呈显著正相关关系,与酸杆菌门相对丰度呈显著负相关关系;土壤碱性磷酸酶与蛭弧菌门相对丰度呈显著正相关关系,与放线菌门相对丰度呈显著负相关关系;土壤过氧化氢酶与蛭弧菌门相对丰度呈显著正相关关系,与厚壁菌门相对丰度呈极显著负相关关系。综上可知,饲用油菜苏丹草间作改变了土壤细菌群落结构,提高土壤酶活性和有益菌物种丰度,可作为改善沿黄灌区盐碱土壤微生态环境的有效措施。

关键词：间作饲用油菜苏丹草酶活性细菌群落

半干旱地区露天矿排土场复垦对土壤物理性质的影响

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中国农业科技导报 2024年第4期26卷 174-183页

作者：王鹤燕李龙李强张亮高鑫宇内蒙古农业大学沙漠治理学院荒漠生态系统保护与修复国家林草局重点实验室呼和浩特010018 鄂尔多斯林业和草原事业发展中心内蒙古鄂尔多斯017299 南京信息工程大学遥感与测绘工程学院南京210044

为研究露天煤矿排土场复垦对土壤物理性质的影响,以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗黑岱沟露天矿排土场平台为研究对象。针对矿区自然地貌(ZR)、未复垦的排土场(WF)与复垦5年排土场(FK)0—60 cm土层土壤物理性质的差异,运用方差分析、... 详细信息

为研究露天煤矿排土场复垦对土壤物理性质的影响,以内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗黑岱沟露天矿排土场平台为研究对象。针对矿区自然地貌(ZR)、未复垦的排土场(WF)与复垦5年排土场(FK)0—60 cm土层土壤物理性质的差异,运用方差分析、主成分分析等方法研究复垦对排土场土壤物理性质的影响。结果表明,未复垦排土场的土壤容重和砾石含量均显著高于复垦排土场和自然地貌,而土壤含水率、饱和含水率和田间持水量均低于复垦排土场和自然地貌,其中田间持水量显著低于复垦排土场和自然地貌。相关性分析和回归方程拟合分析发现,土壤砾石含量影响土壤容重和持水保水性能。复垦使排土场土壤容重及砾石含量呈降低趋势,而土壤含水率、饱和含水率、田间持水量呈升高趋势;随着土层深度的增加,排土场土壤容重、含水率、饱和含水率呈升高趋势,而田间持水量和砾石含量呈降低趋势。复垦排土场40—60 cm、自然地貌40—60 cm、复垦排土场20—40 cm土层土壤的综合评分分别排第1、2、3位,说明排土场复垦能够在一定程度上改良土壤、优化土壤质地,并在复垦5年情况下对土壤的改良深度可达60 cm。以上研究结果对矿区复垦工作具有一定指导意义。

关键词：露天矿排土场土壤物理性质复垦

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基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

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干旱区研究 2024年第7期41卷 1217-1227页

作者：李冰洁范志韬曲芷程姚顺予宿夏姝刘东伟王立新内蒙古大学生态与环境学院内蒙古呼和浩特010021 蒙古高原生态学与资源利用教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010021

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040... 详细信息

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

关键词：碳储量土地利用变化 InVEST模型 PLUS模型黄河流域内蒙古段

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木质素抑制黄土湿陷性试验研究

地震工程学报 2024年第3期46卷 557-565页

作者：刘伟连佳胜赵吉祥内蒙古大学交通学院内蒙古呼和浩特010070 中建三局第三建设工程有限责任公司北方分公司北京100089 中建三局融建事业部北京100089

黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷... 详细信息

黄土湿陷性常引发黄土地区构筑物基础发生沉降甚至破坏,给黄土地区基础设施建设造成了严重的威胁。通过改良黄土可减轻和降低湿陷性的危害,拟采用绿色可降解工业废料木质素对湿陷性黄土进行改良,发现木质素改性黄土可显著减轻黄土湿陷性的危害,并从形变机制和微结构两方面对改良机制进行解释。研究结果表明:2%木质素掺量的黄土试样,其原有的强烈湿陷性已基本消除,改良效果在4%木质素掺量达到峰值;从形变机制看,木质素的加入改变了其结构特征,原本由湿陷性导致的结构失稳在加压期间被释放,致使改良土受湿陷影响降低;从微结构角度看,木质素会使黄土颗粒之间产生新的胶结物,使颗粒之间的联结力增强,从而提升其改良效果。通过室内试验验证木质素在抑制湿陷方面的有效性,2%木质素掺量即可达到改良效果且具有量省效宏的优点,同时符合绿色施工理念并提高工业副产品木质素的利用率,为实际工程解决湿陷问题提供新参考。

关键词：湿陷性黄土木质素改良土黄土湿陷性试验

精氨酸对绵羊胴体品质、肉质特性及瘤胃细菌组成的影响

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农业工程学报 2024年第1期40卷 310-319页

作者：康乐天王威皓刘婷张台武赵欣翟茂琴李军靳烨段艳内蒙古农业大学食品科学与工程学院呼和浩特010018 农业农村部生鲜牛羊肉加工技术集成科研基地呼和浩特010018 内蒙古苏尼特右旗荣宇现代生态畜牧业有限公司苏尼特右旗011200

瘤胃细菌在绵羊骨骼肌脂肪酸沉积中起着重要作用。为研究精氨酸对绵羊胴体品质、肉质特性和瘤胃细菌组成的影响,探究瘤胃细菌变化与脂肪酸沉积之间的关系,利用宏基因组测序、气相色谱技术分析绵羊补饲精氨酸后瘤胃细菌组成和肌肉脂肪酸... 详细信息

瘤胃细菌在绵羊骨骼肌脂肪酸沉积中起着重要作用。为研究精氨酸对绵羊胴体品质、肉质特性和瘤胃细菌组成的影响,探究瘤胃细菌变化与脂肪酸沉积之间的关系,利用宏基因组测序、气相色谱技术分析绵羊补饲精氨酸后瘤胃细菌组成和肌肉脂肪酸谱的变化,建立两者间的关联性。选取16只健康且体质量相近的3月龄绵羊,随机分为对照组(基础饲粮)和精氨酸组(基础饲粮+1%精氨酸),进行90 d的饲养试验。结果表明,与对照组相比,精氨酸组绵羊的背膘厚显著降低(P<0.05),背最长肌的亮度(L^(*))值、黄度(b^(*))值及剪切力值均显著减小(P<0.05),红度(a^(*))值显著增加(P<0.05)。精氨酸组背最长肌十五烷酸、十七烷酸和十七碳烯酸的含量显著低于对照组(P<0.05),二十四碳烯酸、α-亚麻酸、二十二碳六烯酸和n-3多不饱和脂肪酸的含量显著高于对照组(P<0.05);精氨酸组n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比值显著降低(P<0.05)。宏基因组分析显示,补充精氨酸显著提高了瘤胃中梭菌属、月形单胞菌属、瘤胃球菌属和密螺旋体属的丰度(P<0.05),降低了丁酸弧菌属、副拟杆菌属、解琥珀酸菌属、甲烷短杆菌属和Butyrivibrio proteoclasticus的丰度(P<0.05)。此外,精氨酸组瘤胃中丁酸的含量显著增加(P<0.05)。关联性分析显示,丁酸弧菌属与n-3多不饱和脂肪酸呈显著负相关(P<0.05)与饱和脂肪酸呈显著正相关(P<0.05);脂肪酸含量对肉的色泽和pH值有较大的影响。综上所述,精氨酸通过降低瘤胃氢化菌的数量,减少氢化的发生,促进肉中有益脂肪酸沉积,进而改善羊肉品质。研究结果为今后通过饲粮营养干预靶向调控瘤胃细菌提高羊肉品质提供参考。

关键词：肉品质控制精氨酸脂肪酸谱瘤胃生物氢化绵羊

半干旱区露天矿排土场不同植物水分利用策略的季节变化

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水土保持通报 2024年第05期 28-37+47页

作者：张亮李龙王婧王鹤燕刘彤彤内蒙古农业大学沙漠治理学院国家林业局荒漠生态系统保护与修复重点实验室

[目的]探究旱雨两季不同植被配置模式下苜蓿与沙棘的水分来源，为矿区植被恢复提供理论依据。[方法]以内蒙古自治区鄂尔多斯市满来梁煤矿排土场平台为研究区，采用稳定同位素技术，采集研究区内3种植被配置模式下植物木质部样品、土壤... 详细信息

[目的]探究旱雨两季不同植被配置模式下苜蓿与沙棘的水分来源，为矿区植被恢复提供理论依据。[方法]以内蒙古自治区鄂尔多斯市满来梁煤矿排土场平台为研究区，采用稳定同位素技术，采集研究区内3种植被配置模式下植物木质部样品、土壤样品、降水样品，分析其氢氧稳定同位素组成。[结果](1)随着雨季的来临各样地土壤含水率均呈现增大的趋势，纯沙棘地由旱季的6.56%增长至9.88%,纯苜蓿地由7.94%增长至9.15%,混交地由9.4%增长至15.45%。(2)旱季不同植被配置模式下苜蓿与沙棘主要利用80—100 cm土壤水作为其水分来源。而雨季随着降水对土壤水的补充，土壤含水率增大，各类植被吸水深度发生上移，主要集中于20—60 cm处。[结论]植被不同配置模式下苜蓿与沙棘在旱雨两季水分来源大不相同，旱季二者主要集中于深层土壤，雨季吸水深度上移且吸水范围增加。雨季混交情况下沙棘为避免资源竞争会选择深层土壤水作为其主要水分来源。

关键词：矿区排土场同位素植被水分利用