斥水性土壤性质及工程应用研究进展

首先介绍了土壤斥水性的概念,阐述了土壤斥水性作为不利因素对土壤学和农业科学的影响。对土壤斥水性的形成机理、影响因素、测试方法等作了全面评述,重点讨论了该领域的研究热点。最后,提出了斥水性土壤研究中亟待解决的若干关键科学问题,主要包括:现有斥水度评价体系的完善;力学耦合作用下的土壤斥水度变化规律;改性方式对土壤斥水性的影响程度;基于土木水利工程背景下斥水性土壤的水分运移规律及力学行为特征;寻找出同时满足工程防渗、强度和变形的斥水性土壤的制作工艺和工程实施方案。上述科学问题的开展,将对土壤与水的相互作用有更深刻的认识,为斥水性土壤应用于土木水利工程领域提供研究基础,也将进一步推动土壤学、农业学和土木水利工程学的交叉互动和发展。     

不同配比的生物炭和石灰石对庐山云雾茶园土壤的改良

本研究以庐山云雾茶园土壤为实验对象,通过室内恒温培养实验,研究施用生物炭、石灰石及其混合改良剂对土壤的改良作用。施用生物炭和生物炭+石灰石混合改良剂都能将土壤pH提高到优质茶园范围内,施用石灰石处理的土壤pH值超过茶树生长最适范围。施用生物炭和生物炭+石灰石混合改良剂对土壤养分的提高都有促进作用,2.5 g/kg生物炭+0.75 g/kg石灰石混合处理和5 g/kg生物炭+0.75 g/kg石灰石混合处理之间有显著差异,土壤的速效养分含量随着生物炭施加量的增大而增加。结果表明,添加5 g/kg生物炭+0.75 g/kg石灰石混合改良剂能取得最好的改良效果,改良后土壤pH从4.83增长到5.47,土壤有机质、速效磷、碱解氮和CEC分别提高49%、21%、21%、64%,综合增长指数由对照1提高至1.35。因此,在本实验条件下,施用5g/kg生物炭+0.75g/kg石灰石混合改良剂是庐山云雾茶茶园土壤最有效的改良方法。     

不同pH条件下生物炭对污染土壤Cu、Cd的钝化机理探究

探讨生物炭在土壤酸度为pH5.0、pH5.5、pH6.0的3个土壤中的作用效果,以期为南方酸性水稻土选择合适钝化剂提供参考。该研究探讨了生物炭在不同pH条件下对重金属Cu、Cd污染土壤的钝化修复效果及作用机理。采用一次平衡解吸实验和土壤培养实验,研究2%生物炭的添加量在3个pH条件下对土壤pH、Cu、Cd的固持以及Cu、Cd形态的影响。一次平衡解吸实验表明:生物炭在pH5.0和pH5.5这2个酸度下对Cu、Cd的固持分别可以达到76.78%、36.77%和65.95%、70.62%。土壤培养30 d的研究结果表明:生物炭均能使土壤pH提高0.48～0.71个单位;采用改进的Tessier五步连续提取法提取土壤中Cu、Cd形态,生物炭的添加,使易还原铁锰氧化物结合态Cu向残渣态转化,可交换及碳酸盐结合态Cd向晶质氧化铁结合态转化。     

两种珍稀木兰属植物群落土壤分析与比较

为积累景宁木兰和黄山木兰植物资料库,更好的保护这两种珍稀植物,本研究结合两种树种实际生长环境,按500、750、950、1 100 m 4个海拔,采集了白云山景宁木兰0~20 cm的表层土壤,分0~20、20~40 cm两个剖面,采集了武夷山海拔1 800 m处的黄山木兰群落土壤。上述两类生境条件下土壤的理化、生化指标分析结果表明:两类土壤p H在4.5~5.72间,均为弱酸性,两类土壤中有机质、碱解氮含量相对丰富,速效磷含量相对缺乏,其中景宁木兰土壤中有机质含量28.51~35.03 g/kg,碱解氮含量218.50~275.97 mg/kg,速效磷含量0.47~2.41 mg/kg,平均值分别为黄山木兰土壤中对应指标含量的1.29倍,1.46倍和2.54倍。土壤脲酶活性能够在一定程度上表征景宁木兰和黄山木兰生境土壤的有机质和碱解氮含量。     

一维入射波作用下土中结构荷载

简要地叙述了对爆炸荷载作用下土壤－结构相互作用进行了较全面、系统的研究后所得的部分研究结果，它包括了结构荷载的一维效应和多维效应，反映了土壤－结构相互作用中起主要作用的主要影响因素。同时又将它以十分简洁的形式提供工程应用。     

活性炭对不同土类复合污染土壤Cu的钝化阻控

采用一次平衡吸附实验,探讨活性炭对人工制备的赤红壤、黄壤、黄棕壤和红壤等4种单一/复合污染土壤Cu的固持效果,以期实现污染土壤的安全再利用。结果表明,对照单一污染土壤,复合污染土壤Cd与Cu产生协同作用,显著增加平衡液Cu的浓度。当活性炭的投加量为50 g/kg土时,活性炭对4种土壤Cu均可产生有效的固持作用,固持率在52%~74%之间,这主要是由于活性炭具有孔隙多、比表面积大、丰富的表面官能团。活性炭对污染土壤的修复效果还受有机质含量的影响,但受Cd的影响不大。     

江西省亚热带常绿阔叶林碳储量和碳密度的影响因子

以江西省井冈山、九连山、大岗山3个自然保护区内的苦槠栲林、木荷林和青冈栎林3种典型的亚热带常绿阔叶林为研究对象,通过实地调查样地的森林碳储量(碳密度)和调查标准样地的生物因子、地理因子,分析了森林碳密度与生物因子和地理因子的影响关系;通过遥感估算样地所在区域1985—2015年的森林碳储量(碳密度)和收集样地所在区域1985—2015年的气候因子,分析了森林碳密度与气候因子的影响关系。研究结果表明:江西省亚热带常绿阔叶林植被碳密度与经度有显著相关性,土壤碳密度与经度的相关性不明;植被碳密度不受纬度的影响;土壤碳密度与纬度有相关性;植被碳密度与坡度、海拔相关性不明;土壤碳密度与坡度有相关性,但与海拔的相关性不明;植被碳储量与林龄和植被层具有显著的相关性;植被和土壤的碳密度随着气温的上升而增加,反之减少;植被的碳密度随着降雨量、日照时长的增加而增加,反之减少;而土壤碳密度不受降雨量和日照时长的影响。     

江西某废弃钨冶炼厂场地土壤重金属污染特征与风险评价

为防止场地土壤重金属污染对环境质量和人体健康造成损害,采用ICP-MS分析了江西某废弃钨冶炼厂场地土壤样品中的Cu、Zn、Pb、Cd、As等5种重金属含量,并分别采用单项污染指数法、综合指数法和潜在生态风险评价法对重金属污染进行评价。结果表明,场地土壤重金属分布具有明显的空间分异特征,污染程度排序为:废料堆放场生产车间排水口水塘旁菜地生产车间养殖生活区。污染指数与生态风险评价结果均表明该场地土壤受重金属污染严重,尤其是钨矿伴生的Cd、Cu、Pb污染,在未来的土壤修复工作中应因地制宜地优先治理重污染的地块与重金属。     

重金属复合污染红壤增施石灰石对黑麦草生长的影响

利用两种剂量石灰石改良受重金属复合污染红壤的理化性质，使其PH值分别提高到4．67—4．93和6．19—6．73的范围。测定一年生黑麦草的生物量、重金属含量及土壤中重金属有效态含量，对黑麦草—土壤系统中重金属含量进行相关分析。实验说明，污染红壤增施石灰石能改善黑麦草的生长，当土壤PH值达6．0以上时，黑麦草的生长情况更好。有效态离子冲量是一种表征黑麦草—土壤中重金属含量的良好方法。     

菲(C14H10)在东北黑土中的吸附及冷冻-消融对其可提取性影响

疏水性有机物进入土壤后,随着与土壤的接触时间延长,发生老化现象,导致其可提取性和生物可利用性下降。以菲为目标污染物,考察了其在黑土原土及三种不同粒组土样上的吸附行为,并采用加标法考察了不同的冷冻-消融周期对菲的可浸提性影响。研究结果表明:菲在黑土及不同粒组土样的吸附等温线可用Freundlich方程较好地拟合(R2≥0.953 0),1/n值为0.769 5~1.083 6。冷冻-消融处理可显著降低菲在黑土及不同粒组土样中的可浸提率,且经第1次冷冻-消融老化后的可浸提率降低最多。因此,在评价有机污染物的环境风险时应充分考虑其在土壤中的老化作用。     

脉冲型风洞用加速度计测力天平

在工作时间＜３ｍｓ的脉冲型风洞中的试验模型上选定位置处，安装加速度计来进行力和力短的测量。对于高焓脉冲型风洞模拟再入飞行，研究高超声速真实气体效应是十分必要的。     

天平地轴静校公式的通用性研究

本文对天平在地轴校准台上获得的静校公式在用于不同刚度支杆时的转换问题进行了理论分析和实验研究,获得了静校和吹风数据,其结果是令人满意的。研究结果证明:通过弹性角转换,可以使天平地轴静校公式具有通用性,从而不但解决了气动实验中长期存在的一个实际问题,而且提高了天平静校公式的准度。     

风洞天平校准的因子法、正交法及单元校

本文证明瑞典航空研究院天平校准用的因子法与我国多元校用的正交法同属正交法。这不仅有助于正确认识这两种方法,而且对多元校实现自动加载会带来方便。从天平静校与风洞实验结果看,用单元校、因子法与正交法对天平校准将具有相同的准确度。本文提出载荷状态变化量并以其为标准来计算三种校准方法的加载量时发现,单元校的载荷状态变化量最少,因而其加载劳动量也最小。但是,单元校时必须重视对静校装置寄生分量的分析,而因子法与正交法则具有对静校装置寄生分量的平均效应。显然,本文的主要论点与国内一般看法不同且有新意,这将有助于对校准方法的研究,同时对静校装置的应用和设计都将会是有益的。     

矢量喷管六分量测力试验台的研制

为用于矢量喷管试验而研制的新型六分量天平试验台选择台式天平作为测力天平设计方案、对称全弹性波纹管作为连接试验台和固定管道的引气管道 ,采用地轴单元校和地轴多元校获取天平工作公式 ,并采用试验修正消除波纹管的影响。根据天平静校和标准收敛喷管的动校检验 ,该天平性能达到了设计要求 ,说明天平的研制是成功的。     

汕头大学大气边界层风洞的设计和研制

介绍了汕头大学大气边界层风洞和其配制的测控系统及流场校测结果。汕大风洞主要做建筑物的抗风实验和风环境实验。为模拟大气边界层,实验段较长,实验模型放在实验段后部。为减小轴向静压梯度顶板高度分段可调。风速比航空凤洞低。配置了建筑物测压和测力实验所需的电子压力扫描测量系统和高频底座天平。流场校测表明,该风洞的气动性能已达合同规定的指标。     

曲回交错式微量天平研制

介绍了一种用于飞机进气道阻力测量的特种天平，综述了该天平在研制中遇到的难点，采取的解决措施和研制的结果。     

无人机螺旋桨实验天平的研制

螺旋桨实验是一种非常规实验 ,其特点决定了螺旋桨天平的特殊性。为了探索新的扭矩测量方法 ,准确研究螺旋桨的性能 ,设计了螺旋桨实验专用天平。该天平是同步旋转应变天平 ,实验中天平随螺旋桨高速旋转。天平设计要保证质量分布均匀 ,采用特制滑环引出电信号 ,并且天平后端用支架支撑以减小振动。该天平较一般固定式天平复杂 ,但更合理地解决了扭矩测量问题。实验结果表明 ,天平总体方案正确 ,设计合理 ,测量精度高 ,有效解决了小型螺旋桨实验问题     

应力波天平在国内激波风洞上的应用

介绍了应力波天平的特点、原理,通过应力波天平设计、制作、校准、试验、数据处理等方面在中国空气动力研究与发展中心φ0.6m激波风洞上的应用情况,指出有必要在国内激波风洞上更进一步地开展应力波天平测力技术.     

影响天平测量精准度的主要因素及解决措施

天平是影响风洞中气动力测量精准度的关键因素之一,气动力实验误差的30～60%来源于天平。影响天平测量精准度的主要因素有静校误差、温度效应、位置误差和天平系统动力特性误差。本文阐明这些因素影响的程度及产生的原因并提出了一些切实可行的解决措施。