不同空间尺度河流水质与土地利用关系分析——以泰国蒙河流域为例

为分析不同空间尺度河流水质与土地利用的响应关系,认识水环境变化成因和趋势,以泰国蒙河流域为研究对象,采用GIS、莫兰指数(Moran′s I)和Spearman相关分析等方法,探究蒙河水质的空间分异及不同空间尺度下水质对土地利用格局的响应特征。结果显示,近20 a(1997—2017年)流域内溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)、总磷(TP)、硝态氮(NO3--N)、氨氮(NH3-N)、固体悬浮物(SS)的Moran′s I值分别为0.86、0.38、0.35、0.40、0.45、0.50,表现出空间聚集性,而总大肠菌群(TCB)、粪大肠菌群(FCB)的Moran′s I值分别为-0.15、-0.10,具有空间离散特征。不同空间尺度下河流水质与土地利用的相关性大体一致,但相关程度存在差异,缓冲区尺度的土地利用格局能够更好地解释蒙河水质变化,其中水质指标与5 km缓冲区空间尺度下土地利用的关系最为显著。相关分析结果表明,蒙河流域农业用地、城镇建设用地对水质负荷起到"源"的作用,林地起到截留、吸附的作用。因此,蒙河流域水环境保护应以非点源污染控制为主,重点加强农业生产过程中化肥等管控,控制生活污水等污染物直排入河。

1997-2017年泰国蒙河流域水环境时空变化分析

蒙河(Mun River)流域是泰国东北部重要农业区,也是湄公河主要支流。随着流域经济社会发展,流域水环境难以避免受到扰动,研究其时空变化特征对于该区域及湄公河中下游的水生态环境保护具有重要意义。基于泰国污染管制署1997-2017年水质监测数据,应用季节性Kendall检验法分析代表性水质指标含量的变化趋势,并采用水质指数(water quality index)法分析流域整体水环境的时空分异特征。结果表明:尽管蒙河流域水环境总体质量尚好,近20年来水质总体上无趋势性变化,但存在明显的年内季节性变化以及空间差异。各监测站点非汛期水质状况一般好于汛期,而流域下游水质往往好于上游。推测土壤侵蚀、养分淋溶和城镇化进程是影响流域水环境的重要因素。

蒸烫处理对宽皮柑橘去皮的影响及作用机制

宽皮柑橘去皮前常采用蒸烫处理以降低去皮难度,在实际加工中由于缺少相关理论支撑,关于柑橘蒸烫去皮的作用机制尚不明了,常存在因蒸烫不当而导致去皮效果差的问题。为了探究蒸烫处理对宽皮柑橘果皮力学特性、组织结构、去皮性能的影响从而明确有效的蒸烫去皮工艺,该研究利用柑橘果皮分离性能测试平台研究了不同蒸烫时间下柑橘的去皮性能,利用果皮拉伸力学特性测试平台分析了蒸烫柑橘果皮的力学特性,基于Ray-CT断层扫描技术研究了蒸烫处理对柑橘外果皮、白皮层、果肉结构尺寸的影响规律,利用超景深显微镜和电子显微镜观察了果皮显微结构的变化。在此基础上,探讨了蒸烫处理对柑橘去皮性能的影响机理。结果表明:蒸烫时间对柑橘果皮分离时的最大拉力、分离位移、果皮的断裂强度、果皮与果肉间孔隙率影响极显著(P<0.01),分离位移和断裂强度呈正相关,最大拉力和果皮与果肉间孔隙率呈负相关。随着蒸烫时间增加,果皮表面会起皱粗糙,果皮截面果胶化合物发生溶解,薄壁组织细胞和维管束组织坍塌消失,进而果皮与果肉间孔隙率逐渐增大、果皮断裂强度先增大后减小,导致去皮过程中最小拉力减小,分离位移先增大后减小。在蒸烫时间3 min时,最大拉力达到较小值1.59 N,相对于对照组减少了42.8%,果皮不易被拉断,分离位移达到最大值41.81 mm,相对于对照组增加了19.6%,整体去皮效果最好;蒸烫时间超过3 min后,果皮变得绵软易拉断,不利于果皮剥离。该研究为改善宽皮柑橘去皮困难和丰富蒸烫去皮机理提供了理论参考。

自走式果园多工位收获装备设计与试验

为解决现代化果园水果收获过程中人工劳动强度大、作业效率低、配套机械匮乏等问题,结合果树矮砧宽行密植模式和农艺种植要求,本研究设计了一种自走式果园多工位收获装备。首先介绍了自走式果园多工位收获装备的整机结构和工作原理,然后根据“两侧、两高度、六工位”采摘作业模式,对履带自走式底盘、扩展作业平台、果实自动输送装箱及转运系统的关键部件进行了参数分析、计算与结构设计。田间试验结果表明,所设计的自走式果园多工位收获装备可同步于六工位人工采收速度,苹果采收损伤率为4.67%,装箱均布系数为1.475,装箱速度为72.9个/min,能够满足果园采收作业要求。

蒸烫处理的宽皮柑橘温度场分布及传热过程分析

为解决宽皮柑橘蒸烫去皮效果差、果肉品质受损等问题,基于有限元法建立宽皮柑橘的传热模型,考察宽皮柑橘在蒸烫条件下内部温度场的变化规律,并对不同果径宽皮柑橘的蒸烫时间进行预测。结果表明:在蒸烫处理时,蒸汽与柑橘果皮表面发生对流换热使其温度骤升,热量沿径向向果肉中心传递。随着蒸烫时间的延长,柑橘沿径向受热更加均匀,果肉表面温度迅速升高而后趋于稳定,其传热速率先升后降。果径越小,果肉表面传热速率越大,并且在同一蒸烫时间下果肉表面温度也越高。为保证柑橘果肉品质不会受损,小果径柑橘蒸烫时间应小于77 s,大果径柑橘蒸烫时间应小于172 s。

青岛市供水现状及改进措施

青岛市作为山东省经济最发达地区,社会总需水量大,水资源供需矛盾突出,是典型的沿海缺水城市,受水资源制约经济发展比较严重。文章主要研究了目前青岛市的水资源及供水现状,对存在本地水源不足,供水缺口较大、供水骨干水源薄弱、村镇污水收集及供水能力不足等问题进行了分析;对此提出了构建多渠道城乡供水水源大格局、建设供水骨干水源、完善农田灌溉和农村供水设施建设、加大水生态治理力度等改进建议措施。文章在城市和农村供水方面提出了新的观点,对保障青岛市的经济发展所需水资源具有重要意义。

柑橘化渣性量化指标参数优化及模型建立

化渣性是反映柑橘质地特性的主要参数之一,为了客观、定量地评价柑橘的化渣性,该研究通过分析柑橘感官评分和化渣性定量评价指标之间的相关性,确定了化渣性定量评价指标及其基于质构特性的检测方法;进一步开展单因素和响应面试验,筛选最优参数组合,建立化渣性等级评价模型。结果表明,感官评分与纤维素含量、囊衣厚度等5种指标呈显著负相关(P<0.05),其中囊衣厚度与感官评分相关系数最高(−0.92),可作为化渣性定量评价指标;囊衣厚度与最大剪切力、穿刺力等5种质构指标呈显著正相关,与最大剪切力相关系数最高(0.83),确定最大剪切力为囊衣厚度的检测指标;以平口双刀、刀片厚度2 mm、剪切速率180 mm/min、剪切瓣数2为测试参数时,所测最大剪切力与囊衣厚度相关系数最高,为0.942;所建模型的回归方程的R^(2)=0.951;“化渣性指数”在0~1范围内划分为6个等级,指数越高则化渣性越好,预测准确率为91.43%。研究可为准确客观地评价柑橘化渣性提供技术参考。