黄土高原土壤侵蚀预报模型研究进展

建立土壤侵蚀预报模型将为小流域综合治理、土地利用规划提供依据,为小流域水土保持效果有效评价提供参考。黄土高原坡面陡峭、破碎程度高、坡面水蚀模型复杂,水土流失的情况极为严重。通过对常用的数值模拟模型在黄土高原土壤侵蚀过程模拟中的适用性进行了对比和分析;结果表明经验模型模拟的精度更高,但是对侵蚀过程不能做出理论性的解释,而物理成因模型能够更好做到这一点。因此物理模型具有预测未来情景变化和解释气候变化、人类活动对土壤侵蚀响应的能力,可以为实现不同尺度流域的侵蚀动态模拟预报提供一定的理论基础。     

概述离子交换膜的发展及前景应用

离子交换膜因其在节能、环保方面的巨大优势,已经发展为未来研究的主要方向。离子交换膜的分类方法已经完善,但在制备方法、改性以及应用方面的研究一直是研究的重点方向,对阴离子交换膜、阳离子交换膜及其制备过程、表面改性和掺混改性过程的研究具有巨大经济价值,离子交换膜在水处理、电渗析和冶金方面的应用可以极大的节约能源,在环境保护方面也具有巨大应用前景。     

天然椰糠粉增强陕西娄土持水性能研究

以天然椰糠粉为保水剂,研究其对陕西娄土土壤持水能力的增强效应。结果表明,椰糠粉表现出良好的反复吸水性;在较高温度下,椰糠粉仍具有较好的持水性;椰糠粉/陕西娄土混合物的含水量随着椰糠粉比例的增加而增大,含质量分数10%,25%的椰糠粉/陕西娄土混合物在5 k Pa压力吸力下,保持的最低含水量分别增加了127%和274%,Van Genuchten模型拟合数据中参数α从原来的0.397减小至3.90×10-8和1.60×10-8,表明椰糠粉显著增强了陕西娄土土壤持水能力。     

Gallic acid与DA-6强化黑麦草修复复合重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)污染土壤的研究

用盆栽实验研究了Gallic acid与DA-6单独及耦合使用对黑麦草修复复合重金属污染土壤的影响。结果表明,Gallic acid与DA-6单独及耦合使用,能使黑麦草对重金属污染土壤中Cd、Zn的修复产生明显的促进作用,但对Pb、Cu的修复没有明显变化。当添加5 mmol/kg的Gallic acid时,黑麦草对Cd、Zn的富集量分别达到了15.9 mg/kg与1 660.8 mg/kg,富集系数较未添加Gallic acid时提高了93.9%,233.9%;同时添加10μmol/kg DA-6与5 mmol/kg Gallic Acid之后,黑麦草对Cd、Zn的富集量分别达到了18.8 mg/kg,1 680.5 mg/kg,富集系数较未添加DA-6时提高了18.2%与1.2%。     

无机晶须的制备及应用进展

综述了无机晶须的制备方法和一些常见晶须如碳化硅、硼酸铝、氧化锌、钛酸钾、莫来石、硫酸钙、硫酸镁的结构、性能及其应用情况。同时,从结构型材料转向功能型材料是现在研究的重点,也是未来高新材料研究的发展方向。     

靖边县水源地区域地下水环境变化研究

靖边县饮用水源多为地下水,地下水环境的变化严重影响着当地供水量。为了进一步厘清研究区地下水环境在时间和空间上的变化情况及其影响因素,利用统计学及水文地球化学方法,对研究区地下水位统测结果和90组地下水水样检测结果进行分析。结果表明:1995-2017年研究区内大部分地区地下水位显著下降,在郭家庙等地已经形成较大规模的降落漏斗;地下水中TDS浓度明显增加;部分区域TDS、NO3-超标,尤其是农灌区常年施用含氮肥料导致地下水中NO3-浓度超标且范围不断扩大。因此,当地应及时控制地下水开采量,采用新型灌溉、合理施肥等措施来减缓地下水位的持续下降与水质恶化。     

泾河流域干旱特征时空变化研究

以泾河流域SWAT水文模型模拟得到的各子流域降雨量、潜在蒸发量以及土壤特征值为基础,建立修正的帕默尔旱度模式,并将流域划分为平凉片区、庆阳片区以及咸阳片区3个子区,对各子区内干旱情势的年际变化、季节变化以及持续性特征进行了对比评估。研究发现:平凉片区、咸阳片区较庆阳片区更趋干旱,存在潜在灾害风险。从季节上看,秋旱在3子区中发生频次最高,且多为重旱;春旱多频发于庆阳片区与平凉片区,且以轻旱为主;冬旱以咸阳片区发生频次最为频繁,亦多表现为轻旱。连旱在平凉片区发生频次最高,但程度偏轻,持续时间偏短;在庆阳地区情况类似;咸阳地区连旱发生频次少,但程度严峻,持续时间长。3个片区均有变"湿"趋势,以咸阳片区最为明显。总体说来,流域内旱情在20世纪70年代、90年代时偏重,在80年代以及2000年后相对偏轻。旱情有自西南至东北变缓的趋势,其中南部易发持续性重旱,西北部频发间断性轻旱。     

基于TFPW-DT-ICSS法的渭河水文序列方差变异识别与诊断

水文变异现象已造成许多地区的水文数据受到"污染",使得传统水文频率计算举步维艰。同时,水文变异识别方法的异法异解、隐藏效应、自相关性影响、变异信息交叉等问题也困扰着水文变异理论的发展,亟待解决。针对水文变异识别中的序列自相关性影响,提出将去趋势、预置白与ICSS检验法相结合,构建TFPW-DT-ICSS法,对渭河咸阳水文站的径流数据进行方差变异的多点识别,同时应用水文频率计算方法验证变异点的准确性。结果表明:TFPW-DT-ICSS法通过TFPW处理,可缓解序列自相关性对结果的影响;ICSS算法在方差变异检验上可获得较为准确的识别结果,适用于水文序列的方差变异诊断;ICSS算法对数据长度变化的响应不敏感,可实现多序列上的有效识别。研究成果可为变化环境下的水文计算与设计提供数据支持和技术支撑。     

利用氮氧同位素定量识别地下水中硝酸盐来源

为研究西安市浅层地下水中硝酸盐来源,采集秦岭山前、市郊、市区地下水样,分析其常规化学指标和氮氧同位素,利用硝酸盐氮氧双同位素和Iso Source同位素模型,确定地下水中硝酸盐的主要来源及各个来源的贡献率。研究结果表明:西安市区的硝酸盐主要来源于生活污水粪肥,约占55%~75%;郊区的硝酸盐主要来源是土壤有机氮和生活污水粪肥,分别占37%~55%,36%~58%;而山前地区的硝酸盐主要来源于土壤有机氮转化,约占77%~96%。     

壳聚糖交联腐殖酸凝胶球吸附渗滤液中重金属离子研究

以甲醛(CH₂O)为交联剂,聚乙二醇(PEG)为制孔剂,将腐殖酸(HA)交联到壳聚糖(CS)上成功制备了一种新型多孔吸附材料CS-HA凝胶球,研究其对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附行为,以及在渗滤液环境下这四种重金属离子的动态吸附效果。结果表明：CS-HA凝胶球对Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最佳吸附pH分别为3、8、6和6;吸附均为自发进行的;吸附过程更符合拟二级动力学过程和Langmuir等温模型,其单层饱和吸附量分别为108.84 mg/g、170.40 mg/g、104.95 mg/g和92.80 mg/g。在动态吸附实验中,CS-HA凝胶球能同时吸附渗滤液中的Cr(Ⅵ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ),四种重金属离子的动态总吸附量相近;Ni(Ⅱ)达到耗竭点的时间最长,对吸附剂的利用率相对最高。FTIR红外光谱结果表明CS-HA凝胶球中的氨基、羟基和羧基等官能团与重金属离子的络合作用是主要的吸附机制。