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六价铬在土壤中吸持和迁移的试验研究 总被引：2，自引：1，他引：2
运用批平衡试验和土柱试验,研究了六价铬在土壤中的吸持反应,并进行了动力学模型拟合和吸持等温线平衡模型研究。试验共设3种土壤、6个浓度和2个温度,同时运用6个动力学模型和4个平衡模型进行了拟合。结果表明,由于六价铬的阴离子特性,六价铬在土壤中的物理化学特性非常复杂,而且不易于被土壤所吸持,吸持量较小,吸持效果不稳定。大部分动力学模型和全部平衡模型拟合效果较好。通过土柱试验研究了六价铬在土壤中运移的非平衡运移规律,应用HYDRUS-1D模型进行拟合,结果准确、可靠。 相似文献
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设计了一种可安装在手提式或脚踏式玉米播种机上的单缸气动式玉米吸排种装置,通过人工踩踏产生空气压力,实现玉米种子的精量吸排种。按单刚体系统对种子的吸种过程、持种过程和排种过程分别建立动力学模型,结合试验研究影响吸排种效果的主要因素。在吸种过程中,增加气流速度或选用较小的玉米种子可以大大提高吸种效果。试验表明:播种频率在70次/min时,播种合格率为94.22%,为最佳播种频率;尺寸较小的种子漏播率较低,与动力学模型的分析结果一致。在排种过程中,活塞缸与种箱在压缩后复位越快,玉米种子越容易被吹出吸种口,因此安装单缸气动式玉米吸排种装置的手提式或脚踏式玉米播种机需选用复位力较大的复位弹簧或复位气缸。 相似文献
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由于黑土区保护性耕作中关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数,在一定程度上制约了机具的优化改进。以黑土区玉米秸秆-土壤混料为研究对象,构建玉米秸秆-土壤混料离散元仿真模型,采用物理试验与EDEM仿真试验相结合的方法,选用Hertz-Mindlin with JKR接触模型进行离散元仿真接触参数标定。首先,采用圆筒提升的方法确定玉米秸秆-土壤混料的实际堆积角,利用Design-Expert软件中Plackett-Burman试验筛选出对堆积角有显著影响的参数为：土壤-土壤滚动摩擦因数、土壤-钢静摩擦因数、秸秆-土壤滚动摩擦因数、土壤JKR表面能;进一步通过最陡爬坡试验确定4个参数的最优取值范围,根据Box-Behnken试验原理以堆积角为响应值,建立堆积角与显著参数的二次回归模型;以实际堆积角为目标,利用软件寻优功能对显著参数进行优化并得到最优参数组合：秸秆-土壤滚动摩擦因数0.16、土壤-土壤滚动摩擦因数0.24、土壤-钢静摩擦因数0.75、土壤JKR表面能0.67J/m2。通过仿真试验对最优参数组合进行对比验证,仿真堆积角与物理试验堆积角相对误差为1.64%。研究结果表明标定的参数真实可靠,可为黑土区玉米秸秆-土壤混料的离散元仿真提供理论参考。 相似文献
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根据土壤水动力学基本原理,建立了秸秆覆盖条件下夏玉米SPAC系统中二维土壤水分入渗模型,应用该模型采用ADI法对辽宁地区秸秆覆盖条件下玉米田间土壤水分入渗过程进行模拟计算。模拟结果再现田间土壤水分入渗过程,同时显示产流与未产流情况试验数据与模拟值均有较好的一致性,平均相对误差均在5%以内,所构建模型可用于覆盖条件下土壤水分运动规律的研究。 相似文献
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湿贮存对玉米秸秆厌氧消化性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
文章以华北地区和东北地区的玉米秸秆为原料,经前期原料特性分析及沼气发酵潜力的对比研究,分别进行实验室规模和工业规模湿贮存试验,研究湿贮存对原料产气潜力的影响并通过修正Gompertz模型进行动力学分析。研究结果表明,湿贮存可明显提高玉米秸秆厌氧发酵日均产甲烷峰值和甲烷含量。两个地区的玉米秸秆的沼气累积净产量分别为395 m L·g-1VS和396 m L·g-1VS,经过湿贮存60天的玉米秸秆品质较佳,沼气累积净产量分别提高7.5%和14.7%;在青贮壕内湿贮存365天的玉米秸秆品质明显降低,沼气累积净产量降低了23%。采用修正Gompertz方程能够较好模拟湿贮存前后玉米秸秆厌氧消化性能。因此玉米秸秆的高效湿贮存是其沼气工程高效稳定运行的前提。 相似文献
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秸秆还田量对土壤持水性质影响的室内试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为探求秸秆还田量对土壤持水特性影响,在室内将扰动土和玉米秸秆以一定比例混合后测定土壤水分特征曲线。试验以秸秆不还田处理为对照(CK),其他秸秆还田量处理分别为干土质量的1.0%、3.0%、5.0%、7.0%。结果表明:相同土壤水吸力下,土壤含水量随着秸秆还田量增大而增大,尤其在低、高吸力段范围内;秸秆还田使得土壤中的多余水量、难有效水量增加,但减小了易有效水量;秸秆还田没有改变比水容量随土壤水吸力的变化规律,但使得其比水容量的数值大小降低。试验研究结果可以为秸秆还田下合理地利用土壤水分、改善灌溉措施提供依据。 相似文献
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在农业生产中,过量偏施氮肥导致的硝酸盐富集是次生盐渍化、酸化等土壤障碍的重要诱因。生物炭因良好的吸附特性逐渐成为缓解盐渍化的土壤调理剂,但果菜秸秆生物炭对硝酸盐等离子的吸附研究鲜见报道。以甜椒、番茄和茄子3种果菜秸秆为原料热解制备生物炭,进行硝态氮吸附试验。通过扫描电镜（SEM）和傅里叶近红外光谱（FTIR）等技术对生物炭吸附前、后表面形貌、官能团等进行表征分析,利用吸附动力学模型和等温吸附模型等进行拟合分析,综合模型参数和形貌表征解析果菜秸秆生物炭的吸附性能和机制。研究结果表明,3种果菜秸秆生物炭对硝态氮均具有一定吸附能力,茄子秸秆生物炭吸附能力最强,最大理论平衡吸附量为114.788mg/g,其次为番茄（29.736mg/g）和甜椒（9.759mg/g）;茄子和甜椒秸秆生物炭吸附性能优于玉米、稻壳等大田作物秸秆生物炭,吸附过程符合准二级动力学模型,受化学键吸附、表面吸附和内扩散吸附过程的控制,番茄秸秆生物炭吸附过程符合准一级动力学模型,主要为物理吸附;FTIR分析显示,3种生物炭均含有羟基、甲基、亚甲基、羧基和羰基官能团,除此之外,甜椒和茄子秸秆生物炭还含有醚键,番茄秸秆生物炭含有醇羟基。因此,3种果菜秸秆生物炭对硝态氮均具有吸附能力,茄子秸秆生物炭吸附能力最强,受孔隙填充、官能团和络合作用等多种理化机制的影响,具有消减土壤次生盐渍化的潜力。本研究对盐渍化土壤修复和果菜秸秆资源化利用具有理论意义。 相似文献
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pH对土壤中三价铬吸附及影响因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
选取我国不同地区的4种土壤,以环境因子pH作为影响因子,采用批量平衡法针对土壤中铬的动态吸附及平衡吸附进行了研究。研究结果表明土壤中铬的吸附反应为快反应,除酸性土壤红壤在24h内铬吸附达到平衡外,其余3种碱性土壤在2h内均达到平衡。除红壤外,其余3种土壤均对铬表现出极强的吸附。土壤pH值是决定铬吸附的重要影响因子。外加溶液的pH对铬吸附的影响与土壤对酸碱的缓冲能力有关,土壤对酸的缓冲能力越强,其对铬的吸附影响越大。因此针对我国不同地区土壤pH的不同,可以通过改良其土壤pH理化性质或维持土壤的缓冲容量,降低重金属铬在土壤环境中的活性。 相似文献
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不同土壤中Cr(Ⅵ)在质量浓度小于25 mg/kg时,对3种作物种子的发芽率均无显著性影响。在壤土和砂壤土条件下,Cr(Ⅵ)质量浓度小于2 mg/kg时,对试验种子发芽的根伸长及鲜质量均无显著性影响,粘土条件下,Cr(Ⅵ)质量浓度小于1 mg/kg时对种子的根伸长及鲜质量的影响也不显著,但随着质量浓度的增高转变为越来越强烈的抑制作用。经相关分析可知,土壤Cr(Ⅵ)质量浓度与作物种子的根伸长抑制率呈极显著正相关。由回归方程计算得到抑制率达到25%的EC25值,通过比较得出Cr(Ⅵ)在粘土中的抑制作用最强,在壤土和砂壤土中相差不大。 相似文献
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为了研究Cr(Ⅵ)在土壤不同初始pH和初始浓度条件下的吸附规律,以武汉东西湖蔬菜基地的土壤为试验材料进行土柱的动态吸附试验,调节初始溶液的pH和浓度,制备6种不同性质的土样进行动态吸附试验,选用Origin软件来拟合溶质的穿透曲线;并选用惰性离子Cl-进行示踪试验求取弥散系数,结合 CXTFTI 软件中的化学非平衡模型--两点模型进行数值模拟,求取Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数,从而对在土壤中Cr(Ⅵ)的吸附过程进行分析及预测.研究结果表明:Cr(Ⅵ)的吸附对pH值非常敏感, 通入溶液的初始pH值越低,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早;而初始浓度也会对Cr(Ⅵ)的吸附有一定影响,通入溶液的初始浓度越高,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早.利用两点模型求取的Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数能很好的解释土柱试验的结果,Cr(Ⅵ)在该土壤的的吸附过程中大约 60%都是瞬时完成的,40%是受到速率限制作用,满足一阶动力学方程. 相似文献
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在无地表铬污染源的情况下,研究区从1997年到2010年间地下水中六价铬的检出率不断增大,超标率逐年升高,本次研究针对此现象进行了探讨。根据研究区近年来对地下水开发利用强度加大的实况,在分析历年水位及水质资料,通过试验研究非饱和带与饱和带松散沉积层土壤中六价铬的含量及其平面、剖面的分布特征的基础上,进行了地下水位动态特征与六价铬浓度变化规律之间在时空演变上的相关性分析。并通过回归分析建立回归模型,明确了地下水水位降低与六价铬浓度增加之间的非线性相关关系,探明了地下水过度开采引起六价铬污染的形成演化规律,并对地下水环境中六价铬的修复提供相关依据。 相似文献
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针对铬污染土壤不易处置的难题,文章通过室内模拟实验,采用振荡淋洗的方法研究了猪粪源沼液对铬污染土壤中铬的淋洗效果,优化了固液比、淋洗时间和淋洗次数等影响土壤中总铬和六价铬洗脱效果的因子,并研究了猪粪源沼液淋洗前后土壤中铬形态分布及DOM的变化。结果表明,当环境温度为20℃,振荡速度200 r·min^-1时,沼液洗脱土壤铬的最优条件为:固液比1∶10,振荡6 h,淋洗1次。该条件下,当土壤总铬浓度为121.54 mg·kg^-1(六价铬浓度为119.9 mg·kg^-1)时,其总铬和六价铬洗脱率分别为43.27%,48.99%;当土壤总铬浓度为941.9 mg·kg^-1(六价铬浓度为856.9 mg·kg^-1)时,洗脱率达84.89%,96.32%。猪粪源沼液对水溶态、弱酸提取态和残渣态铬有较好的洗脱效果,有效削减了土壤环境风险。紫外-可见光谱和三维荧光光谱显示:淋洗后土壤DOM芳香性物质及疏水性物质减少,类腐殖酸类还原性物质增多,使得沼液对铬污染土壤有解毒效果。该研究可为铬污染土壤淋洗修复提供一定的参考价值。 相似文献
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研究重金属污染对土壤介电特性的影响规律,可为高频物探设备及地质雷达探测重金属污染以及评价提供重要的理论依据。以土壤铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)污染为例,在细砂、粉土、黏土3种土样中分别加入不同质量浓度的Cr、Cd、Pb污染液,利用介电常数仪测定不同含水率下土样的介电常数的变化特征,分析Cr、Cd、Pb污染液质量浓度、土壤含水率以及土壤颗粒粗细对介电常数的影响规律。结果表明,细砂、粉土、黏土在无污染条件下,控制介电常数变化的主导因素是土壤含水率和颗粒粒度径;在加入Cr、Cd、Pb污染液的情况下,当含水率大于15%,尤其是大于20%时,3种土样的介电常数均随重金属污染液质量浓度的增大而显著增大。土壤颗粒越细、越偏黏性,其介电常数对重金属污染质量浓度的变化越敏感。利用高频物探设备和地质雷达探测土壤重金属污染时,在黏性介质中,对Cr、Cd、Pb污染的探测效果好。 相似文献
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为揭示宽窄行种植模式下秸秆还田的土壤微生物多样性特征,基于高通量测序技术,分析在小麦/玉米轮作模式下宽行和窄行0～20、20～40和40～60 cm共3个深度范围土层中微生物群落多样性的特征及与土壤理化因子的关系。宽行和窄行土样的微生物多样性（Shannon指数）都随土壤深度增加而降低。同一深度下,宽行土样的物种多样性普遍高于窄行。不同地区及不同深度土样的群落结构具有较大差异。在门水平上,两种土样中的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门和放线菌门。窄行变形菌门、拟杆菌门的相对丰度略高于宽行,而芽单胞菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门低于宽行。在属水平上,溶杆菌属、交替赤杆菌属和鞘氨醇单胞菌等为优势菌属。全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质与绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门呈正相关,但与变形菌门、拟杆菌门等呈现负相关关系。宽行表层土的碳水化合物代谢功能基因拷贝数显著高于窄行表层土样。短期宽窄行种植模式下麦秸和玉米秸秆还田可增加土壤物种的多样性,为进一步优化秸秆还田方法、改良土壤生态系统奠定了坚实的基础。 相似文献