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城市景观水体甲基汞的形成机制及微宇宙模拟研究

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环境科学 2016年第4期37卷 1330-1336页

作者：刘小红司友斌郭子薇杜成竹朱聪聪安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 农业部合肥农业环境科学观测实验站合肥230036

汞对环境的危害已经成为研究热点之一,尤其是水体底泥作为污染物的主要储蓄库,其对水质以及生物的影响研究非常重要.本文以合肥市景观水体为研究对象,调查分析底泥中无机汞和甲基汞的污染现状,并采用微宇宙试验模拟"底泥-水-草-鱼"生态... 详细信息

汞对环境的危害已经成为研究热点之一,尤其是水体底泥作为污染物的主要储蓄库,其对水质以及生物的影响研究非常重要.本文以合肥市景观水体为研究对象,调查分析底泥中无机汞和甲基汞的污染现状,并采用微宇宙试验模拟"底泥-水-草-鱼"生态系统中无机汞和甲基汞的转化过程及其甲基汞的富集机制.结果表明,合肥市景观水体10个底泥样品中无机汞和甲基汞含量范围分别在11.74~13.12μg·kg^(-1)和0.37~2.23μg·kg^(-1)之间.微宇宙模拟试验显示,随着培养时间增加,底泥中无机汞含量逐渐减小,甲基汞含量先增加后递减至平衡;水体中无机汞和甲基汞含量均呈递增趋势;水蕴草和草金鱼中无机汞的含量呈先增长后下降趋于平衡趋势,但总量较小,而水蕴草和草金鱼对甲基汞均具有较高的富集能力,其中,草金鱼(身)对甲基汞富集能力最强,其富集系数也最大.

关键词：甲基汞无机汞景观水体微宇宙转化

农田土壤环境监测渗漏池系统的构建技术及应用

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农业工程学报 2019年第7期35卷 86-96页

作者：王攀磊徐胜涛潘艳华鲁耀雷宝坤付利波朱红业王志远云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650205 农业部嵩明农业环境科学观测实验站昆明650205

粗放的农田管理措施导致耕地质量连年下降,过量的投入品从农田流失至河流湖泊,特别是农田养分、重金属和农残等的淋溶加剧了农业面源污染的风险。渗漏池作为农业环境监测的重要装置,可分析土壤渗滤液的各成分及其淋洗特征,建立运移模型... 详细信息

粗放的农田管理措施导致耕地质量连年下降,过量的投入品从农田流失至河流湖泊,特别是农田养分、重金属和农残等的淋溶加剧了农业面源污染的风险。渗漏池作为农业环境监测的重要装置,可分析土壤渗滤液的各成分及其淋洗特征,建立运移模型,评估不同农业措施对农田生态系统的影响,进而为完善农田管理措施提供技术支持。该文针对农业环境研究中的主要渗漏池类型,归纳总结了各类渗漏池的构建与布设方法,对渗漏池中的土壤装填、土壤表层隔离和渗漏液取样的方法等进行了系统描述,分析了不同渗漏池类型的优缺点,讨论了影响渗漏池监测结果的主要因素,并结合渗漏池在农田环境监测中的发展现状,提出了建议与展望。总体而言,各类渗漏池各有优缺点,渗漏池的构建应以具体研究需求为导向,结合地质地形条件、作物种植环境及自身建设水平等情况,在试验可接受的偏差范围和建设预算内,有针对性地构建适宜自身条件平台的渗漏池,从而实现低成本和高精确度的研究体系。

关键词：土壤监测养分渗漏池农业环境淋失构建

1961-2014年中国干湿气候时空变化特征及成因分析

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农业工程学报 2017年第6期33卷 124-132,F0003页

作者：胡琦董蓓潘学标姜会飞潘志华乔宇邵长秀丁梦琳尹紫薇胡莉婷中国农业大学资源与环境学院北京100193 农业部武川农业环境科学观测实验站呼和浩特011700

利用全国701个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料,基于降水量和参考作物蒸散量(ET_0)计算的湿润指数研究了近54a中国干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析了气候变化背景下主要气象因子对ET_0的影响,对干湿气候变化的成... 详细信息

利用全国701个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料,基于降水量和参考作物蒸散量(ET_0)计算的湿润指数研究了近54a中国干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析了气候变化背景下主要气象因子对ET_0的影响,对干湿气候变化的成因进行了探讨。结果表明:全国气候在3个时间段(时段1:1961-1980;时段2:1981-2000;时段3:2001-2014)中经历了变湿到变干的过程;不同地区干湿状况变化差异很大,干旱趋势主要发生在中国的半干旱半湿润气候区;1961-2014年降水量变化趋势不显著,ET_0呈显著下降的趋势,61.6%的站点出现"蒸发悖论"现象。南方大部分地区和新疆的西北部由于降水量增加和ET_0减少,气候变湿;西北和西南大部分地区由于年降水量减少和ET_0增加,气候呈显著变干的趋势。ET_0对相对湿度的变化最敏感,风速的负贡献率是引起ET_0变化的主导因子。研究时段内风速和日照时数的减少对ET_0的负效应超过温度上升对ET_0的增大作用,导致全国ET_0总体呈下降趋势。

关键词：气候变化降水量风速参考作物蒸散量湿润指数敏感系数贡献率

气候变化背景下东北地区太阳能资源多时间尺度空间分布与变化特征

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太阳能学报 2016年第10期37卷 2647-2652页

作者：胡琦潘学标李秋月邵长秀中国农业大学资源与环境学院北京100193 农业部武川农业环境科学观测实验站呼和浩特011700

利用东北三省71个气象站1961—2012年地面气象观测资料，研究不同时间尺度（年代、年、生长季）下太阳辐射总量的空间分布和变化特征。研究结果表明：东北地区太阳能资源丰富且较稳定，年太阳辐射总量年代际递减，变化幅度为-1．1％／10... 详细信息

利用东北三省71个气象站1961—2012年地面气象观测资料，研究不同时间尺度（年代、年、生长季）下太阳辐射总量的空间分布和变化特征。研究结果表明：东北地区太阳能资源丰富且较稳定，年太阳辐射总量年代际递减，变化幅度为-1．1％／10a，主要由春季和夏季太阳辐射减少所致。以增暖为主要特征的气候变化使生长季延长，导致生长季太阳辐射总量无显著性变化。

关键词：东北时间尺度年太阳辐射生长季太阳辐射变化

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内蒙古中部地区总辐射日曝辐量计算方法研究

太阳能学报 2017年第7期38卷 1786-1793页

作者：赵海涵潘学标王紫文中国农业大学资源与环境学院北京100193 农业部武川农业环境科学观测实验站呼和浩特011700

在分析国内外太阳辐射模拟方法的基础上,细化模型的时间应用尺度,建立用日照时数直接计算总辐射日曝辐量的模拟方法,与现有方法相比优点是计算量少、模拟误差小。对内蒙古中部地区5个代表站点的模拟值与实测值进行统计检验,结果表明:各... 详细信息

在分析国内外太阳辐射模拟方法的基础上,细化模型的时间应用尺度,建立用日照时数直接计算总辐射日曝辐量的模拟方法,与现有方法相比优点是计算量少、模拟误差小。对内蒙古中部地区5个代表站点的模拟值与实测值进行统计检验,结果表明:各站Nash-Sutcliffe方程、平均偏差、归一化均方根偏差的平均值在12个月的变化范围分别是0.64~0.86、-0.74~0.08 MJ/(m^2·d)、11.98%~17.84%,多数月份模拟值比实测值偏高,3~11月份比1~2月份、12月份模拟效果好;在作物生长月份(5~9月份),模拟值与实测值之间的相关性极显著,决定系数为0.78~0.95,拟合效果优于联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的Angstr?m-Prescott方程系数(a=0.25,b=0.50)。

关键词：总辐射日曝辐量模型模拟日照时数日照百分率

内蒙古地区参考作物蒸散变化特征及其气象影响因子

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农业工程学报 2015年第S1期31卷 142-152页

作者：王潇潇潘学标顾生浩胡琦魏培潘宇鹰中国农业大学资源与环境学院北京100193 农业部武川农业环境科学观测实验站呼和浩特010031

为深入了解不同草原类型下参考作物蒸散特征及其对气候变化的响应,该文利用FAO Penman-Monteith公式研究了内蒙古地区46个站点1961-2010年参考作物蒸散量及其辐射项和动力学项的时空分布规律和变化特征,并对其主要影响因素进行了分析讨... 详细信息

为深入了解不同草原类型下参考作物蒸散特征及其对气候变化的响应,该文利用FAO Penman-Monteith公式研究了内蒙古地区46个站点1961-2010年参考作物蒸散量及其辐射项和动力学项的时空分布规律和变化特征,并对其主要影响因素进行了分析讨论。研究结果表明:近50a来内蒙古各站点参考作物蒸散量的年平均值均介于570~1 674 mm之间,该地区参考作物蒸散量及其构成项的值西高东低,而且从高到低的5个草原类型依次为:荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原、典型草原、草甸草原。各区生长季内参考作物蒸散量约占全年的80%。内蒙古各站点年参考作物蒸散量的变化率在-48~50 mm/10a之间,荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原和典型草原参考作物蒸散量变化均不明显,草甸草原参考作物蒸散量显著上升(P=0.001)。各区域参考作物蒸散量辐射项的年值和月值均呈显著的上升趋势,除草甸草原外各区域参考作物蒸散量动力学项的年值和月值呈下降的趋势。风速是影响荒漠、草原化荒漠、荒漠化草原和典型草原西部地区参考作物蒸散量变化的首要因子,风速下降导致该地区蒸散呈下降的趋势;日平均温度是次要因子,但气温升高对参考作物蒸散量变化的作用有限,参考作物蒸散量并未随气候变暖而显著增大;相对湿度是第三因子,与参考作物蒸散量呈负相关(P=0.006);日照时数是第四因子,其值降低导致参考作物蒸散量的下降。典型草原东部和草甸草原地区各站点受气象因子综合影响使参考作物蒸散量呈上升的趋势。该研究探讨了内蒙古各类型草原参考作物蒸散对气候变化的响应,为内蒙古各类型草原的生态保护和可持续发展提供科学依据。

关键词：蒸散风温度参考作物蒸散 FAO Penman-Monteith公式草地偏相关分析气象因子

基于RZWQM模型的华北平原冬小麦-夏玉米土壤硝态氮淋溶和氨挥发评估方法研究

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生态与农村环境学报 2018年第9期34卷 769-775页

作者：沈仕洲张克强王风赖睿特颜青杨涵博农业部环境保护科研监测所天津300191 农业部大理农业环境科学观测实验站云南大理671000

硝态氮淋溶和氨挥发是华北平原农田因施肥所引起的最重要的氮损失途径,直接监测法的过程复杂且需要消耗大量人力物力,如何建立科学准确的损失量与土壤性质之间的关系,以支撑管理部门便捷快速估算各途径氮损失量成为迫切需要解决的问题... 详细信息

硝态氮淋溶和氨挥发是华北平原农田因施肥所引起的最重要的氮损失途径,直接监测法的过程复杂且需要消耗大量人力物力,如何建立科学准确的损失量与土壤性质之间的关系,以支撑管理部门便捷快速估算各途径氮损失量成为迫切需要解决的问题。利用已经通过华北平原冬小麦-夏玉米长期定位试验数据进行参数率定验证的RZWQM模型,输出不同施肥水平下1 m内土壤硝态氮残留量、硝态氮淋溶量和氨挥发量,通过回归分析构建了土壤硝态氮淋溶量和氨挥发量分别与1 m内土壤硝态氮残留量之间的函数关系,并利用华北地区研究文献中实测数据对函数准确率进行分析,得出在华北平原2个函数平均准确率分别为70. 9%和71. 2%,该方法可供管理部门在估算和管理华北地区面源污染发生量过程中推广使用。

关键词：华北平原 RZWQM 淋溶氨挥发硝态氮残留量

磺胺二甲嘧啶在纯水和污水厂二级出水中的光解差异及机制

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环境工程学报 2017年第7期11卷 4067-4072页

作者：李佩佩李学德安徽农业大学资源与环境学院农业部合肥农业环境科学观测实验站合肥230036

以磺胺二甲嘧啶(SM_2)为目标污染物,研究了高压汞灯和紫外灯两种光源和初始浓度对SM_2光解的影响以及SM_2在二级出水中光解的主要影响因素,并通过自由基猝灭实验确定SM_2光解过程中的主要活性物质。结果表明:SM_2在紫外灯下的光解速率... 详细信息

以磺胺二甲嘧啶(SM_2)为目标污染物,研究了高压汞灯和紫外灯两种光源和初始浓度对SM_2光解的影响以及SM_2在二级出水中光解的主要影响因素,并通过自由基猝灭实验确定SM_2光解过程中的主要活性物质。结果表明:SM_2在紫外灯下的光解速率是高压汞灯的2.6倍;SM_2光解速率随其初始浓度的增加而减慢。SM_2在二级出水中的光解速率是纯水中的2.5倍,溶解性有机质(DOM)能显著促进SM_2的光解。SM_2在纯水中光解主要是激发三重态SM_2(3SM*2)参与的直接光解过程,其自敏化光解不利于SM_2的光解;含有DOM的溶液中,激发三重态DOM(3DOM*)参与的敏化光解是促进SM_2光解的主要原因。

关键词：磺胺二甲嘧啶光解二级出水光解机制

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铝盐复合改性凹凸棒石及其除氟性能

环境工程学报 2016年第9期10卷 4861-4866页

作者：张彦艳杨琰琰李学德安徽农业大学资源与环境学院农业部合肥农业环境科学观测实验站合肥230036

通过静态吸附实验,研究了Al2(SO4)3、Al Cl3、Al(NO3)33种铝盐对凹凸棒石的复合改性及其除氟效果。复合改性的最优条件为Al2(SO4)3浓度0.05 mol·L-1、浸泡时间2 h、固液比1∶3,Al Cl3浓度0.4 mol·L-1、浸泡时间5 h、固液比1∶2,Al(NO... 详细信息

通过静态吸附实验,研究了Al2(SO4)3、Al Cl3、Al(NO3)33种铝盐对凹凸棒石的复合改性及其除氟效果。复合改性的最优条件为Al2(SO4)3浓度0.05 mol·L-1、浸泡时间2 h、固液比1∶3,Al Cl3浓度0.4 mol·L-1、浸泡时间5 h、固液比1∶2,Al(NO3)3浓度0.2 mol·L-1、浸泡时间6 h、固液比1∶2。复合改性的凹凸棒石吸附容量达到1.317 mg·g-1,是改性前的13.9倍,吸附容量显著提高。复合改性的凹凸棒石对水中氟的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线更符合Langmuir等温吸附规律。吸附最佳p H为7,改性后的凹凸棒石表面更疏松粗糙,孔穴和孔道增多增大,但晶体结构未变。

关键词：铝盐复合改性凹凸棒石吸附除氟