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水铁矿的结构、组成及环境地球化学行为 被引量:53
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作者 王小明 杨凯光 +4 位作者 孙世发 徐剑 李耀光 刘凡 冯雄汉 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期339-347,共9页
水铁矿广泛分布于水、土壤、沉积物和生物体中,它具有大比表面积和高表面活性,控制和影响着环境中某些污染物质和营养元素的形态、迁移和转化。此外,它也是环境中其他晶质铁(氢)氧化物形成的前驱体。然而,人们对水铁矿在环境中的作用和... 水铁矿广泛分布于水、土壤、沉积物和生物体中,它具有大比表面积和高表面活性,控制和影响着环境中某些污染物质和营养元素的形态、迁移和转化。此外,它也是环境中其他晶质铁(氢)氧化物形成的前驱体。然而,人们对水铁矿在环境中的作用和重要性的认识还存在不足,主要表现在:(1)水铁矿通常被混淆为无定形铁氢氧化物或水合铁氧化物,环境中的水铁矿因难以分离和进行定量分析而使其含量常被低估;(2)水铁矿结晶弱,结构表征困难,对其在环境中的分布、组成、结构及性质的认识较欠缺。水铁矿以弱晶质的纳米颗粒形式存在,其XRD(X射线衍射)线少且宽、强度弱。根据衍射线的条数可将水铁矿分为结晶较弱的2-线水铁矿(2LFh)和结晶较好的6-线水铁矿(6LFh)。目前,普遍接受的水铁矿化学式为Fe5HO8.4 H2O,但大量实验表明H2O不是水铁矿结构的必要成分,且容易被吸附的外来物质取代。有人提出水铁矿是一种二元结构,中心为八面体配位Fe,表面以四面体配位Fe为主,这有待论证。最近,通过PDF(配对分布函数)研究水铁矿的结构表明,理想水铁矿结构包含20%四面体配位Fe和80%八面体配位Fe,化学式为Fe10O14(OH)2。然而,不少学者对这一新的水铁矿结构模型提出了质疑。对近年来水铁矿的分布、组成、结构和环境行为方面的研究和存在的问题进行了综述和讨论,并且对水铁矿的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 水铁矿 分布 组成 结构 环境行为
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土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应 被引量:36
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作者 荣兴民 黄巧云 +1 位作者 陈雯莉 梁巍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期376-387,共12页
土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程。微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础。吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响... 土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程。微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础。吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程。因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程。微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程。结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望。 展开更多
关键词 相互作用 矿物 微生物 土壤
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氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展 被引量:21
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作者 刘凡 冯雄汉 +3 位作者 陈秀华 邱国红 谭文峰 贺纪正 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期66-73,共8页
土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成... 土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。 展开更多
关键词 氧化锰矿物 Mn(Ⅱ)微生物氧化 锰细菌 生物成因 多铜氧化酶 环境效应 表面化学性质 吸附 氧化还原
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紫色土坡地壤中流特征 被引量:38
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作者 徐勤学 王天巍 +2 位作者 李朝霞 蔡崇法 史志华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期229-234,共6页
壤中流是紫色土坡地径流的重要组成部分。通过野外人工模拟降雨试验,研究了不同降雨条件下紫色土坡地壤中流特征和地表状况变化对壤中流的影响,结果表明:①未扰动荒坡地壤中流径流系数是裸露坡耕地的3~15倍,平均流量是坡耕地的7~33倍... 壤中流是紫色土坡地径流的重要组成部分。通过野外人工模拟降雨试验,研究了不同降雨条件下紫色土坡地壤中流特征和地表状况变化对壤中流的影响,结果表明:①未扰动荒坡地壤中流径流系数是裸露坡耕地的3~15倍,平均流量是坡耕地的7~33倍,荒坡地和坡耕地壤中流特征差异在大雨强条件下表现更为明显;②坡耕地壤中流径流系数随降雨强度的增加而显著减少,但荒坡地壤中流受雨强的影响不明显;③荒坡地壤中流随地表状况变化而改变,植被覆盖的减少和降雨对疏松地表的压实导致壤中流明显减少。 展开更多
关键词 紫色土 降雨强度 壤中流 地表状况
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红壤表土团聚体粒径对坡面侵蚀过程的影响 被引量:50
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作者 郭伟 史志华 +3 位作者 陈利顶 李朝霞 闫峰陵 蔡崇法 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期2516-2522,共7页
以湖北省咸宁市的3种典型红壤为研究对象,利用试验土槽,采用室内人工模拟降雨方法,研究土壤团聚体粒经对坡面径流和侵蚀的影响以及泥沙特性。结果表明,在前期含水量、坡度一致的条件下,随着团聚体粒径的增大其稳定性减小,坡面初始产流... 以湖北省咸宁市的3种典型红壤为研究对象,利用试验土槽,采用室内人工模拟降雨方法,研究土壤团聚体粒经对坡面径流和侵蚀的影响以及泥沙特性。结果表明,在前期含水量、坡度一致的条件下,随着团聚体粒径的增大其稳定性减小,坡面初始产流时间缩短;侵蚀量也随着团聚体粒径的增大而减小,供试3种土壤中<2mm团聚体侵蚀量最大,依次为3.40、2.55、3.33gm-2min-1。侵蚀泥沙平均重量直径随着坡面表土团聚体初始粒径的增大而减小。研究结果有助于深入了解坡面侵蚀机理,为泥沙输移模型开发提供必要的土壤参数。 展开更多
关键词 红壤 团聚体粒径 坡面侵蚀 径流 人工模拟降雨
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土壤中铁铝氧化物与黏土矿物交互作用的研究进展 被引量:43
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作者 谭文峰 周素珍 +2 位作者 刘凡 冯雄汉 李学垣 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期726-730,共5页
铁铝氧化物与黏土矿物是土壤中最重要、最活跃的固相组分之一,一般占土壤质量的90%以上,它们之间的交互作用直接影响土壤界面活性、理化性质和肥力状况。本文以铁铝氧化物和黏土矿物胶结过程中的一些表观特征变化为出发点,重点阐述了交... 铁铝氧化物与黏土矿物是土壤中最重要、最活跃的固相组分之一,一般占土壤质量的90%以上,它们之间的交互作用直接影响土壤界面活性、理化性质和肥力状况。本文以铁铝氧化物和黏土矿物胶结过程中的一些表观特征变化为出发点,重点阐述了交互作用前后对土壤理化性质的影响,以及宏观表现到微观交互作用的机理,并提出了宜加强二者交互作用的界面特性、非晶形向晶形转化过程等的研究,以期揭示土壤退化、团聚体形成、元素的保蓄与释放、土壤污染物的调控等土壤的基本属性问题。 展开更多
关键词 土壤 氧化物 层状硅酸盐矿物 黏土矿物 团聚体
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Cd Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响 被引量:28
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作者 黎佳佳 胡红青 +1 位作者 付庆灵 吕意 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期49-53,共5页
通过盆栽试验和化学分析,研究了重金属Cd、Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响。结果表明:(1)重金属处理显著降低辣椒果实产量,复合污染处理大于Cd/Pb单独处理对辣椒果实重的影响。(2)单一重金属处理在一定程度上可促进辣... 通过盆栽试验和化学分析,研究了重金属Cd、Pb单一与复合污染对辣椒生物量及重金属残留的影响。结果表明:(1)重金属处理显著降低辣椒果实产量,复合污染处理大于Cd/Pb单独处理对辣椒果实重的影响。(2)单一重金属处理在一定程度上可促进辣椒根、茎、叶的生长,增加根冠比;重金属复合作用时,毒害作用逐渐增强。(3)辣椒对Cd的富集能力大于对Pb的富集能力,各部位对Cd、Pb的平均富集能力以根最高,果实最低;Pb一般集中在根部,难于向果实转移且根是受重金属影响最严重的器官。(4)Cd处理增加果实中Cd、Pb、Zn、K、Ca、Mg含量,显著降低Cu、Mn、Mo含量;Pb处理增加果实中Pb、Zn、Mg含量,降低K、Cu、Fe、Mn、Mo含量;复合污染处理对各元素的吸收作用有增有减,作用较为复杂。 展开更多
关键词 辣椒 CD Ph 复合污染 生物量 累积率
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砾石覆盖紫色土坡耕地水文过程 被引量:45
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作者 王小燕 李朝霞 蔡崇法 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期38-45,共8页
紫色土中砾石分布广泛,地表常为砾石覆盖,砾石覆盖对土壤水文过程有着重要影响。试验小区(2 m×1 m)为坡度23°的坡耕地,试验降雨强度为(53.9±2.8)mm/h、(90.8±6.1)mm/h和(134.3±14.9)mm/h,砾石覆盖度为0%,11%,2... 紫色土中砾石分布广泛,地表常为砾石覆盖,砾石覆盖对土壤水文过程有着重要影响。试验小区(2 m×1 m)为坡度23°的坡耕地,试验降雨强度为(53.9±2.8)mm/h、(90.8±6.1)mm/h和(134.3±14.9)mm/h,砾石覆盖度为0%,11%,20%,33%和42%。通过原位人工模拟降雨试验,定量研究了不同降雨强度下砾石覆盖对降雨入渗、地表产流及壤中流产流的影响。结果表明:砾石覆盖对入渗过程影响显著,稳定入渗速率及稳定入渗系数与砾石覆盖度呈正相关关系,3种降雨强度下,稳定入渗系数分别为47.70%~86.59%,30.61%~82.83%、17.76%~77.44%,42%砾石覆盖度小区的稳定入渗速率分别是裸露小区的1.95~4.94倍;地表砾石覆盖延迟地表产流、减少地表径流量,地表产流时间随着砾石覆盖度的提高呈增加趋势,地表径流速率及地表径流系数随砾石覆盖度的增加而降低,相对地表径流系数与地表砾石覆盖度呈指数负相关关系;地表砾石覆盖促进壤中流的发生、增加壤中流量,壤中流产流时间随着砾石覆盖度的增加逐渐缩短,壤中流径流速率及壤中流径流系数随地表砾石覆盖度的增加而提高,相对壤中流径流系数与地表砾石覆盖度呈指数正相关关系。 展开更多
关键词 砾石覆盖 水文过程 降雨入渗 坡面径流 壤中流 产流时间 紫色土 模拟降雨
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保护性耕作与平衡施肥对巢湖流域稻田氮素径流损失及水稻产量的影响研究 被引量:35
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作者 王静 郭熙盛 +1 位作者 王允青 丁树文 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1164-1171,共8页
采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响。结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范围是0.73~15.33mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的... 采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响。结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范围是0.73~15.33mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的74%~92%,NH4+-N和NO3--N所占比例差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及作物的不同生育期有关。氮素径流损失量年际差异比较大,2008年和2009年分别是2.91kg·hm-2和6.23kg·hm-2,分别占施氮量的1.62%和3.46%。由于降雨事件的偶然性,平衡施肥对氮素径流损失量的影响具有很大不确定性,径流流失风险仍难以控制;保护性耕作能有效地降低氮素径流流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小。与T(传统耕作)处理相比,TS(传统耕作+秸秆还田)处理、BF(平衡施肥)处理和NTS+BF(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)处理水稻产量平均增产幅度分别为9.97%、13.60%和23.18%,产量差异达到显著水平。因此,保护性耕作可以作为源头控制稻田氮素流失的较好措施之一加以推广。 展开更多
关键词 保护性耕作 平衡施肥 氮素 径流 面源污染
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不同硼肥对油菜产量和品质的影响及其在油稻轮作中的后效 被引量:35
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作者 马欣 石桃雄 +3 位作者 武际 鲁剑巍 石磊 徐芳森 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期761-766,共6页
通过盆栽土培和田间试验,研究两种具有缓释特性的硼肥Etibor-48(Na2B4O7.5H2O,EB)和Colemanite(Ca2B6O11.5H2O,CB)对油菜产量和品质的影响及其在油稻轮作中的后效。盆栽试验结果表明,EB和CB各处理第一季油菜产量显著高于不施硼处理(-B)... 通过盆栽土培和田间试验,研究两种具有缓释特性的硼肥Etibor-48(Na2B4O7.5H2O,EB)和Colemanite(Ca2B6O11.5H2O,CB)对油菜产量和品质的影响及其在油稻轮作中的后效。盆栽试验结果表明,EB和CB各处理第一季油菜产量显著高于不施硼处理(-B),与硼砂处理(B)比较也有较大提高;安徽广德田间试验结果与盆栽试验结果一致。第二季水稻,盆栽试验各施硼处理产量均有不同程度的增加,但田间试验点,安徽广德和湖北荆州各施硼处理水稻产量与不施硼处理没有显著差异。盆栽试验第三季油菜各处理产量较第一季显著降低;各施硼处理产量无显著差异,但均显著高于不施硼处理。安徽田间试验EB和CB处理第三季油菜子产量仍显著高于不施硼处理,其中CB处理产量最高;而裂区试验,第三季各施硼处理产量没有显著差异,较相对应的不施硼处理油菜子产量均有增加。湖北和安徽田间试验结果并不完全一致,与湖北荆州试验点土壤有效硼含量较高有关。缺硼土壤施硼能够提高油菜产量并改善油菜品质,但对水稻品质影响不大。研究结果能够为长江中下游地区油稻轮作系统中不同硼肥的合理高效施用提供依据。 展开更多
关键词 硼肥 油稻轮作 产量 品质
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不同pH下有机酸对针铁矿和膨润土吸附Cd^(2+)、Pb^(2+)的影响 被引量:13
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作者 黄丽 刘畅 +2 位作者 胡红青 刘凡 李学垣 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期643-649,共7页
用平衡吸附法研究了不同pH下,三种有机酸(乙酸、酒石酸和柠檬酸)对针铁矿和膨润土等温吸附Cd2+、Pb2+的影响。结果表明:在加入的Cd2+、Pb2+浓度分别小于0.2 mmol L-1和4.0 mmol L-1时,针铁矿和膨润土吸附平衡体系的pH随加入重金属浓度... 用平衡吸附法研究了不同pH下,三种有机酸(乙酸、酒石酸和柠檬酸)对针铁矿和膨润土等温吸附Cd2+、Pb2+的影响。结果表明:在加入的Cd2+、Pb2+浓度分别小于0.2 mmol L-1和4.0 mmol L-1时,针铁矿和膨润土吸附平衡体系的pH随加入重金属浓度的增加而降低,膨润土体系的pH降低更明显。在有机酸作用下,pH对针铁矿和膨润土吸附Cd2+、Pb2+的影响差异显著。3<pH<4.5时,针铁矿Cd2+的吸附率很小;4.5<pH<8时,Cd2+吸附率明显上升,并趋向饱和吸附。针铁矿Pb2+的吸附率从pH3时开始上升,pH5.5时其吸附率基本稳定于95%。三种有机酸作用下,膨润土Cd2+的吸附率均从40%(pH3时)缓慢地上升;pH8时吸附率近90%。pH3时,加入各有机酸的膨润土Pb2+吸附率均在60%左右;pH6时,加入柠檬酸的上升至80%,其他处理均上升至95%。不同pH下,膨润土Cd2+、Pb2+吸附率的变幅为40%~90%,而针铁矿的为3%~90%;有机酸对促进针铁矿吸附Cd2+和Pb2+的影响大小顺序均为:柠檬酸>酒石酸>乙酸,其对膨润土吸附的影响差异不明显。 展开更多
关键词 PH 有机酸 针铁矿 膨润土 CD^2+ Pb^2+吸附
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集中水流内红壤分离速率与团聚体特征及抗剪强度定量关系 被引量:17
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作者 王军光 李朝霞 +3 位作者 蔡崇法 杨伟 马仁明 张国彪 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1133-1140,共8页
为明确红壤结构特征与抗剪强度对坡面土壤分离能力的影响,选取8种典型红壤为研究对象,通过团聚体稳定性分析,饱和抗剪强度测定,和室内模拟冲刷试验,就各参数间定量关系进行了初步探讨。研究结果表明:团聚体稳定性特征参数As集合了红壤... 为明确红壤结构特征与抗剪强度对坡面土壤分离能力的影响,选取8种典型红壤为研究对象,通过团聚体稳定性分析,饱和抗剪强度测定,和室内模拟冲刷试验,就各参数间定量关系进行了初步探讨。研究结果表明:团聚体稳定性特征参数As集合了红壤团聚体破碎的主要机制,与不同水流剪切力中红壤分离速率有较好的相关性;红壤饱和抗剪强度(σs)与集中水流内临界水流剪切力(τc)呈较好的线性关系。基于WEPP细沟侵蚀模型,将团聚体稳定性特征参数As代替可蚀性因子Kc,饱和抗剪强度(σs)代替临界水流剪切力(τc),得出新的预测方程。结果显示预测方程能准确的预测坡面集中水流内红壤分离速率(R2=0.887 1)。该结果为深入研究红壤侵蚀机理提供了新思路,对完善侵蚀物理过程模型具有重要的意义。 展开更多
关键词 集中水流 红壤分离速率 团聚体稳定性 饱和抗剪强度
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三峡库区土质道路侵蚀产沙过程的模拟降雨试验 被引量:21
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作者 史志华 陈利顶 +2 位作者 杨长春 闫峰陵 彭业轩 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期6785-6792,共8页
以三峡库区王家桥小流域为研究区,通过野外调查选择了5个典型路段,在1.0mmmin-1模拟降雨条件下研究了土质道路降雨-径流-泥沙关系。结果表明,土质道路被高度压实,但使用强度和管护方式差异致使容重、路面浮土、杂草盖度、饱和导水率等... 以三峡库区王家桥小流域为研究区,通过野外调查选择了5个典型路段,在1.0mmmin-1模拟降雨条件下研究了土质道路降雨-径流-泥沙关系。结果表明,土质道路被高度压实,但使用强度和管护方式差异致使容重、路面浮土、杂草盖度、饱和导水率等差异显著。土质道路仅需1~3mm降雨就能产生地表径流,7~10mm的降雨使径流趋于稳定,径流系数超过60%,特别是车流量较大干道的径流系数超过70%,平均和峰值径流量达0.69mmmin-1和0.84mmmin-1。土质路面大量浮土致使初始径流含沙量高,然后快速下降并趋于稳定。由于路面浮土量大和在降雨过程中能形成人工细沟的车辙等导致较大车流量干道的土壤流失率是其它路段3~4倍。土质道路的容重和路面浮土与径流系数和土壤流失量呈显著正相关,饱和导水率则呈显著负相关;路面杂草能显著减少径流,防治路面侵蚀。 展开更多
关键词 土质道路 径流 土壤流失 模拟降雨试验 三峡库区
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不同湿润速率对三种红壤坡面侵蚀过程的影响 被引量:20
14
作者 郭伟 史志华 +3 位作者 陈利顶 闫峰陵 李朝霞 蔡崇法 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期26-31,共6页
以三种典型红壤为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,研究了湿润速率对坡面径流和侵蚀的影响以及泥沙特性。实验结果表明:在坡度为15°、降雨强度为60mmh-1条件下,湿润速率越大,产流时间越慢,稳定径流强度越大。供试三种红壤QP1、... 以三种典型红壤为研究对象,采用室内人工模拟降雨方法,研究了湿润速率对坡面径流和侵蚀的影响以及泥沙特性。实验结果表明:在坡度为15°、降雨强度为60mmh-1条件下,湿润速率越大,产流时间越慢,稳定径流强度越大。供试三种红壤QP1、QP2和QP3快速湿润时稳定径流强度较慢速湿润分别增加60%、37%和21%。同样,坡面侵蚀量也随着湿润速率的增大而增加,供试三种典型红壤在快速湿润条件下侵蚀量较中速湿润分别增加23%、28%和61%,较慢速湿润分别增加112%、85%和159%。侵蚀泥沙的平均质量直径随着湿润速率的增大而减小。研究结果有助于深入理解团聚体破碎机制以及坡面侵蚀机理,为侵蚀模型提供必要的参数。 展开更多
关键词 红壤 湿润速率 人工模拟降雨 坡面侵蚀 径流
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铁(氢)氧化物悬液中磷酸盐的吸附-解吸特性研究 被引量:14
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作者 王小明 孙世发 +3 位作者 刘凡 谭文峰 胡红青 冯雄汉 《地球化学》 CAS CSCD 2012年第1期89-98,共10页
铁(氢)氧化物对P的吸持和释放在一定程度上决定着P的生物有效性和水体富营养化。以两种环境中常见晶质铁氧化物(针铁矿和赤铁矿)为对照,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和孔径分析以及动力学和吸附-解吸热力学平衡等... 铁(氢)氧化物对P的吸持和释放在一定程度上决定着P的生物有效性和水体富营养化。以两种环境中常见晶质铁氧化物(针铁矿和赤铁矿)为对照,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)和孔径分析以及动力学和吸附-解吸热力学平衡等技术方法,研究了弱晶质水铁矿对P吸附-解吸特性,并探讨了相关机制。实验表明,三种矿物对P的吸附分为起始的快速反应和随后的慢速反应,它们均符合准一级动力学过程,反应中OH–释放明显滞后于P吸附,P吸附经历了从外圈到内圈配位、单齿到多齿配位过渡的过程;与晶质氧化铁比,水铁矿吸附容量和OH–释放量更大、慢速吸附反应更快、存在缓慢扩散反应阶段,吸附容量依次是:水铁矿(4.36μmol/m2)>>针铁矿(2.62μmol/m2)>赤铁矿(2.28μmol/m2);针铁矿和赤铁矿吸附P符合L(Langmuir)模型,而水铁矿更符合F(Freundlich)模型。中性盐介质(KCl)中在最大吸附量时P的解吸率依次为:水铁矿(8.5%)<针铁矿(10%)<赤铁矿(12.5%);柠檬酸通过配体解吸和诱导溶解两种机制促进P的解吸,最大吸附量时解吸率依次是:针铁矿(25%)<水铁矿(32%)<赤铁矿(50%)。 展开更多
关键词 铁(氢)氧化物 水铁矿 针铁矿 赤铁矿 吸附和解吸
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三峡库区不同厚度紫色土坡耕地产流机制分析 被引量:14
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作者 付智勇 李朝霞 +1 位作者 蔡崇法 郭忠录 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期680-688,共9页
土层厚度是影响坡面水文过程的决定性因素之一。通过野外模拟降雨试验(设计雨强60 mm/h),在小区尺度上研究了一个完整坡面上典型土层厚度紫色土坡耕地坡面产流机制。结果表明:对于地表径流,土层厚度为23 cm小区表现为饱和产流,而土层厚... 土层厚度是影响坡面水文过程的决定性因素之一。通过野外模拟降雨试验(设计雨强60 mm/h),在小区尺度上研究了一个完整坡面上典型土层厚度紫色土坡耕地坡面产流机制。结果表明:对于地表径流,土层厚度为23 cm小区表现为饱和产流,而土层厚度为45 cm和76 cm小区均表现为超渗产流;对于壤中流,土层厚度为76 cm小区以基质流为主,而土层厚度为23 cm小区则表现出明显的优先流特征,45 cm小区则在A层以基质流为主,在AC层以优先流为主。不同厚度紫色土坡面水文土壤学性质的差异是导致小区间水文过程不同的主要原因。 展开更多
关键词 土层厚度 紫色土 壤中流 优先流 降雨产流关系
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草酸活化磷矿粉对矿区污染土壤中Cd的钝化效果 被引量:12
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作者 许学慧 姜冠杰 +3 位作者 胡红青 刘永红 付庆灵 黄丽 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2005-2011,共7页
通过盆栽莴苣试验,研究施加草酸活化磷矿粉对矿区农田土壤Cd污染钝化修复的效果。结果表明:施加南漳磷矿粉后,供试土壤交换态Cd的含量比对照降低了12.5%~20.3%;施加不同浓度经草酸活化过的南漳磷矿粉后,交换态Cd的含量与对照相比最高... 通过盆栽莴苣试验,研究施加草酸活化磷矿粉对矿区农田土壤Cd污染钝化修复的效果。结果表明:施加南漳磷矿粉后,供试土壤交换态Cd的含量比对照降低了12.5%~20.3%;施加不同浓度经草酸活化过的南漳磷矿粉后,交换态Cd的含量与对照相比最高降低了39.5%。施加保康磷矿粉后,随着施加量的增加,与对照相比,交换态Cd的含量变化不显著;施加经草酸活化保康磷矿粉,土壤交换态Cd含量比对照最高降低了21.5%。同时,与对照相比,施加南漳磷矿粉后,残渣态Cd含量最大值是对照的2.03倍,施加经草酸活化的南漳磷矿粉后,残渣态Cd含量最大值是对照的2.61倍;施加保康磷矿粉和活化磷矿粉后,残渣态Cd含量与对照也有显著增加。施加磷矿粉和活化磷矿粉可以显著降低莴苣各部分对Cd的吸收,减少Cd在莴苣植株的累积。在施加两种活化磷矿粉后,与对照相比,莴苣地上部分Cd含量分别最多可降低41.4%、59.3%,根部Cd含量最多降低47.7%、55.1%。因此,低品位磷矿粉经草酸活化后施于Cd污染土壤,可以更好地钝化固定土壤中的Cd。 展开更多
关键词 草酸 活化磷矿粉 重金属 钝化修复
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粘粒矿物对细菌吸附的测定方法 被引量:11
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作者 蒋代华 黄巧云 +2 位作者 蔡鹏 荣兴民 陈雯莉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期656-662,共7页
本文目的是建立粘粒矿物对细菌吸附测定的方法。采用密度梯度分离介质-Nycodenz,通过测定蛋白质与菌量的相关性,探讨了分离液的分离悬浮效果,摸索了适宜菌量、矿物量,以及吸附时间等条件。结果表明:采用测定细菌细胞的蛋白质含量来表征... 本文目的是建立粘粒矿物对细菌吸附测定的方法。采用密度梯度分离介质-Nycodenz,通过测定蛋白质与菌量的相关性,探讨了分离液的分离悬浮效果,摸索了适宜菌量、矿物量,以及吸附时间等条件。结果表明:采用测定细菌细胞的蛋白质含量来表征矿物表面细菌的吸附量是可行的;浓度为60%(w/v)、密度1.31 g ml-1的Nycodenz密度梯度分离液可有效地分离矿物—细菌体系中被矿物吸附的细菌与游离的细菌;在此基础上,建立了粘土矿物表面吸附细菌的测定方法。 展开更多
关键词 高岭石 芽孢杆菌 吸附量 Nycodenz 方法
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不同氮、磷水平对“双高”油菜品种宁油7号和“双低”油菜品种Tapidor生长和品质的影响 被引量:10
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作者 石桃雄 王少思 +2 位作者 石磊 孟金陵 徐芳森 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期959-964,共6页
盆栽试验研究了不同氮、磷水平对甘蓝型油菜"双高"品种宁油7号和"双低"品种Tapidor苗期生长、子粒产量及主要品质的影响。结果表明,氮、磷胁迫下,宁油7号苗期地上部干物重及子粒产量均高于Tapidor。不施磷处理(P1)... 盆栽试验研究了不同氮、磷水平对甘蓝型油菜"双高"品种宁油7号和"双低"品种Tapidor苗期生长、子粒产量及主要品质的影响。结果表明,氮、磷胁迫下,宁油7号苗期地上部干物重及子粒产量均高于Tapidor。不施磷处理(P1),宁油7号苗期地上部及子粒的磷积累量显著高于Tapidor;低磷(P2)及磷正常处理(NP),前者磷含量显著低于后者。低氮处理(N2),宁油7号地上部及子粒中氮累积量均显著高于Tapidor。这表明宁油7号和Tapidor氮和磷营养效率均存在差异。品质分析表明,增施磷肥Tapidor含油量增幅显著大于宁油7号;增施氮肥前者蛋白质含量的增幅小于后者。施氮和磷对宁油7号子粒硫甙及芥酸含量无影响;施氮提高了Tapidor子粒硫甙的含量,而施磷则降低了其芥酸含量。这表明氮、磷肥对"双低"品种Tapidor子粒品质的影响大于"双高"品种宁油7号。 展开更多
关键词 甘蓝型油菜 生长 子粒品质
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Fe(Ⅱ)存在条件下氧化铁-高岭石复合物的形成与转化 被引量:12
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作者 魏世勇 刘茜 +2 位作者 刘凡 冯雄汉 谭文峰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1134-1143,共10页
氧化铁-高岭石复合物是我国南方土壤的重要组分,也是影响这些土壤理化性质的主要因子。本文以Fe(Ⅱ)为添加剂,研究了晶质氧化铁-高岭石复合物的形成与转化过程及其影响因素。结果表明,Fe(Ⅱ)可加速晶质氧化铁-高岭石复合物的形成,... 氧化铁-高岭石复合物是我国南方土壤的重要组分,也是影响这些土壤理化性质的主要因子。本文以Fe(Ⅱ)为添加剂,研究了晶质氧化铁-高岭石复合物的形成与转化过程及其影响因素。结果表明,Fe(Ⅱ)可加速晶质氧化铁-高岭石复合物的形成,在一定程度上克服了高岭石对晶质氧化铁形成的抑制作用。当Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)摩尔比(R)在0.04~0.06时,Fe(Ⅱ)可加速纤铁矿、针铁矿、赤铁矿-高岭石复合物的形成;当R≥0.1时,可快速形成磁铁矿-高岭石复合物。在温度50~60℃、pH5~6条件下,Fe(Ⅱ)可加速纤铁矿、针铁矿-高岭石复合物的形成;温度80℃及中性附近时,可加速赤铁矿-高岭石复合物的形成;pH9时,则形成了磁铁矿-高岭石复合物。高岭石的存在减弱了Fe(Ⅱ)对晶质氧化铁形成的催化效果,也可影响产物类型和结晶形貌。上述结果可为自然环境中氧化铁以及氧化铁-高岭石复合物的形成转化过程提供重要参考。 展开更多
关键词 高岭石 Fe(Ⅱ) 水铁矿 晶质氧化铁 复合物
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