生物炭对铜矿区排土场污染土壤理化性质和重金属形态的影响

为了探讨在重金属胁迫下,不同用量(0,1%,2%,4%)生物炭对土壤pH、有机碳、全氮、全磷以及重金属形态的影响,以铜矿区排土场污染土壤为研究对象,开展室内盆钵试验。结果表明:与对照K相比,在不同剂量生物炭处理下,土壤pH、有机碳、全N和全P增幅分别为3.5%~23.0%,5.6%~13.2%,2.9%~6.8%和3.4%~9.5%,酸溶态Cd,Pb,Cu和Zn含量降幅分别为65.5%~71.2%,49.9%~71.5%,34.6%~50.6%和45.3%~52.1%,可还原态Cd,Pb,Cu和Zn含量降幅分别为71.5%~74.3%,44.4%~63.6%,38.5%~57.8%和29.1~39.1%,可氧化态Cd含量降幅为15.6%~36.9%,可氧化态Pb,Cu和Zn含量增幅分别为16.9%~20.5%、3.9%~26.0%和18.8%~55.9%,残渣态Cd,Pb,Cu和Zn含量增幅分别为42.4%~44.2%,11.0%~23.5%,15.0%~37.9%和20.0%~41.9%。添加生物炭可以提高土壤pH,增加土壤有机碳和全氮含量,对土壤全磷含量也略有增加,但无显著性影响,降低酸溶态和可还原态Cd,Pb,Cu和Zn含量,降低可氧化态Cd含量,增加可氧化态Pb,Cu和Zn含量及残渣态Cd,Pb,Cu和Zn含量。因此,生物炭可改善红壤矿区污染土壤的理化性质,并明显影响土壤重金属形态,是红壤矿区重金属污染土壤修复的一种理想调理剂。

生物炭对红壤矿区污染土壤微生物活性的影响

随着采矿和冶金行业的发展,重金属泄露及含重金属产品的大量使用,使得土壤重金属污染及其修复成为世界瞩目的问题之一。生物炭作为优良的土壤重金属固定剂,已被广泛应用于重金属污染土壤的修复。通过研究添加不同剂量生物炭对矿区重金属污染土壤微生物活性的影响,探讨生物炭改善重金属污染土壤质量的可行性,为生物炭修复重金属污染土壤提供指导。共设置5个处理:矿区污染土壤作为对照处理,以及矿区污染土壤分别添加1%、2%、4%和10%生物炭。结果表明添加生物炭可使土壤基础呼吸最大增加20.07%,土壤微生物量碳增加50.59%,可降低土壤微生物呼吸熵和FDA水解酶活性分别达30.66%和34.78%,可提高土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶活性分别达73.96%、251.21%和57.72%。生物炭可明显影响红壤矿区土壤微生物活性,改善土壤质量,是红壤矿区重金属污染土壤修复的一种理想调理剂。

不同质量分数生长素对Cd胁迫的香樟幼苗生理生化特性的影响

随着工农业的发展,重金属污染越来越严重,对环境和人类健康造成了极大的威胁。以1年生香樟幼苗为供试材料,采用土培盆栽的方法,探究了在Cd质量分数为20 mg·kg^(-1)胁迫时施加不同质量分数(5、10、40 mg·kg^(-1))的吲哚乙酸(IAA)对香樟幼苗光合色素、抗氧化酶活性、渗透调节能力的影响。结果表明:Cd胁迫对1年生香樟幼苗生理生化特性均有显著抑制作用,而施加吲哚乙酸可有效缓解Cd对香樟的胁迫,主要表现为吲哚乙酸可增加香樟叶片叶绿素质量分数,降低可溶性糖质量分数、可溶性蛋白质量分数、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、抗坏血酸质量摩尔浓度、谷胱甘肽质量摩尔浓度。外源添加不同质量分数的吲哚乙酸对香樟幼苗Cd胁迫均有不同程度的缓解,其中,施加10 mg·kg^(-1)吲哚乙酸对香樟Cd胁迫的缓解作用最显著,与仅Cd污染处理未施加IAA相比,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素质量分数分别显著增加60.67%、58.58%、60.13%,可溶性蛋白质量分数、可溶性糖质量分数、丙二醛质量摩尔浓度、抗坏血酸质量摩尔浓度、谷胱甘肽质量摩尔浓度分别显著降低了57.7%、34.89%、22.22%、28.55%、66.03%。外源吲哚乙酸通过缓解由Cd污染导致的氧化胁迫,增强香樟幼苗的光合作用效率,从而提高香樟抗逆境胁迫能力,减少Cd毒害。

镉耐性菌对黑麦草生长特性及镉吸收的影响

本研究以土壤投加镉的方式,通过接种镉耐性菌Cdq4-2(Enterococcus sp.)的处理,进行为期40d的室内培养试验,最终以黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,抗氧化酶活性(SOD、POD),黑麦草镉以及土壤镉含量等指标的测定比较,探究镉耐性菌对黑麦草生理、生化特性及对镉污染土壤修复效果的影响.试验共设计5个处理,C1-镉污染土壤(Cd,4mg/kg)、C1B-镉污染土壤(Cd,4mg/kg)+镉耐性菌、C2-镉污染土壤(Cd,20mg/kg)以及C2B-镉污染土壤(Cd,20mg/kg)+镉耐性菌,并以未添加Cd土壤为对照(CK).结果表明,接种镉耐性菌Cdq4-2的C2B处理中黑麦草地上部生物量、地下部生物量及总生物量比未接菌的C2处理分别增加39.57%,171.88%和50.15%;C1B处理中黑麦草的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量比C1分别显著增加了29.81%,29.65%和29.77%;C1B的黑麦草POD活性比C1显著提高150.75%、C2B比C2显著提高146.51%;C1B的黑麦草地上部镉含量比C1显著增加58.29%、C2B比C2显著增加30.53%,C2B的地下部镉含量比C2显著增加24.25%,C1B的地上部富集系数比C1显著提高58.29%、C2B比C2显著提高30.53%,C1B的转运系数比C1显著提高74.84%.在镉污染土壤中接种镉耐性菌,有利于增强黑麦草的光合作用,提高了黑麦草的抗氧化胁迫能力,促进了黑麦草对镉的吸收、转运和积累,从而提高黑麦草修复镉污染土壤的效果.

堆石料颗粒破碎特征的大型三轴试验研究

针对多个堆石料进行的大型三轴剪切试验,研究了颗粒破碎情况。结果表明,在试样制备过程所发生的颗粒破碎不可忽视。为了在固结开始前保持初始设计的级配,应将设计级配相应下调一定数值来制备试样。分析试验数据表明,大颗粒主要发生的是表面破碎,而整个试验过程中在剪切完成后的颗粒破碎率与围压之间呈线性增加关系,且风干样的颗粒破碎率小于饱和样的破碎率。

坝体填筑料压缩特性及影响因素分析

堆石料的压缩性直接关系工程的安全问题,对某一抽水蓄能电站坝体填筑料开展多组大型侧限压缩试验,结果表明,堆石料的压缩模量较大、压缩指数很小。只有在应力超过颗粒破碎应力以后堆石料压缩曲线才会发生较大程度的下降,且认为颗粒破碎应力是堆石料发生弹塑性变形的转折点,对于不同初始孔隙比的同一种堆石料,在极高的应力状态下它们的压缩曲线会聚到唯一的极限压缩曲线LCC。压缩曲线中堆石料的卸荷回弹量非常小,表明其是弹性变形。不论何种加载路径材料的初始级配决定了堆石料的最终压缩状态,且随着母岩强度的增加、初始孔隙比或者泥岩含量的减小堆石料的压缩性减小。

原有路基荷载作用对加宽工程路基沉降变形的影响分析

基于工程实例和数值模拟,分析了高速公路加宽工程中,原有路基荷载作用引起的软基性质改善对路基沉降变形的影响机理。研究表明:新、老路基的沉降变形均受软基性质改善的影响;软基性质改善改变了新路基荷载在老路地基中引起的附加应力分布,这种附加应力的改变也对老路基的沉降产生影响,而传统的计算方法不能考虑附加应力的变化对沉降的影响;对比考虑与不考虑老路基荷载作用的影响,新路基的沉降量会不同,这种沉降差异随路基高度、新路基宽度以及软基厚度的增加而逐渐增大,但老路基的沉降差异只受软基深度的影响。

生物炭对铜矿区污染土壤微生物活性及香根草富集铜、镉、铅的影响

矿区土壤易发生重金属污染,是土地资源利用和维护的一大难题。以铜矿区污染土壤为研究对象,按质量比添加0,1%,2%,4%,10%(w/w)的生物炭,进行香根草室内盆栽试验。研究添加生物炭对土壤pH和微生物活性、香根草富集与转运重金属的影响,探明重金属形态含量与生物炭、微生物活性的相关性,旨在为生物炭与香根草联合修复矿区重金属污染土壤提供理论参考。结果表明:生物炭的添加能提高土壤pH,显著提高土壤FDA水解酶、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进土壤基础呼吸,但对土壤微生物量碳无显著影响;生物炭的添加使香根草生物量显著增大,降低土壤Cu和Pb的有效态占比,Cd的变化与此相反;添加生物炭促进香根草对Cd和Pb的富集,降低香根草对Cu的富集,减少Cu、Cd和Pb在香根草体内的转运,因此香根草可作为Cu、Cd和Pb的稳定化植物。土壤蔗糖酶活性与香根草叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态和残渣态Cu含量呈显著正相关,土壤基础呼吸与叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态Cu、Pb含量呈显著负相关,而与有效态Cd含量呈显著正相关。总之,生物炭可减弱矿区土壤重金属对香根草生长的毒害作用,并促进香根草对重金属的富集,两者结合可改善铜矿区污染土壤的理化性质和微生物活性,有利于重金属污染土壤修复,改善土壤质量。

水利水电工程中的岩石开挖爆破技术

从岩石坝基和高边坡的开挖、定向爆破筑坝、岩塞爆破、面板堆石坝填筑料开采、围堰和岩坎的爆破拆除等方面,介绍了岩石爆破技术在水利水电工程中的应用。