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土壤石油污染綜合治理研究進展

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第一篇:土壤石油污染綜合治理研究進展

土壤石油污染綜合治理研究進展

秦玉廣

(山東省淡水水產研究所,濟南 250013)

摘要:文章就土壤石油污染修復綜合治理問題,從法律法規、行政管理體制、政策措施、思想觀念、污染防治理念、修復治理技術、修復策略等進行了系統論證,并提出土壤石油污染治理需在政府主導下,統籌兼顧、標本兼治、綜合治理。

關鍵詞:土壤石油污染;政府主導;綜合治理

Comprehensive Control Strategy Study of Soil Petroleum

contamination

QIN Yu-guang(Shandong Fresh Water Fishery Institute of Provience, Jinan 250013)Abstract: This article was focused on the comprehensive control strategy of soil petroleum contamination.In order to gives out a comprehensive exposition, the correlate aspects such as the laws and regulations, the administrative system, the policy and measurement, the idea, the concept of prevention and remediation, the hot question of restoration technology, the recovery strategy etc.were all shed light on and systematically discussed.Even presented that to prevent from oil pollution and to restore the oil-contaminated soil, all factors should be taken into consideration and both the symptoms and root causes should be addressed, what’s more all should be conducted under the guidance of the government.Key words: soil petroleum contamination;guidance of the government;comprehensive control

石油號稱“工業的血液”,是重要的戰略資源我國石油企業每年約有7萬噸落地原油進入土壤[1],有近10萬噸石油污染土壤有待修復 [2]。土壤是一個復雜的陸地生態系統,是人類賴以生存的主要資源之一,是國家最重要的自然資源 [3]。土壤中石油污染物對土壤生態[4]、食品安全[5]、人居環境和人類自身健康都有廣泛而持久的危害[6]。除陸域環境外,大連港和渤 海灣漏油致海域污染事件,再一次牽動了人們對環境的關注,也使人們更加認識到環境污染治理絕非單純技術層面問題。我國土地和礦產資源都歸國家所有,各級政府不可避免地成為礦產資源開采和土壤污染修復的雙重推手。土壤石油污染治理涉及多個社會層面如思想觀-------------------------作者簡介:秦玉廣(1970-)男,助研,從事漁業資源與環境研究(E-mail: qinyuguang888@126.com)

念、法律法規、政策措施、修復技術研究、檢驗評價等,并牽動各個利益攸關方,需要在各 級政府主導下,整合各種社會資源,統籌兼顧、標本兼治、綜合治理。本文以土壤石油污染 治理為切入點綜合論證,希望也能對其他類型的環境污染綜合整治有所助益。

1.積極推動包括石油污染在內的土壤污染防治法律、法規和體制建設

健全的法律法規是實施土壤污染綜合治理的先決和保障。土壤污染防治是環境保護三大任務(空氣、水、土壤)中最為薄弱的環節。

1.1我國土壤污染防治立法保護有待進一步完善[3, 7]

我國綜合性法律法規如《憲法》、《刑法》和專門性法律法規如《土壤環境質量標準》、等都對土壤污染進行了相關法律界定與解讀。但界定目標主要圍繞土地權屬、管理、規劃和利用,對污染防治和環境保護僅能提供點源上的法律支持,無力應對大面積的土壤質量下降和土壤退化問題,且對于石油污染涉及更少。伴隨著我國經濟和社會不斷發展和土壤污染狀況日益嚴峻,其不足之處逐步凸顯,主要表現為:

第一,綜合性法律法規對土壤污染防治多為原則性、概括性法律規范與解讀,對于土壤污染的防范,受污染土壤的治理、修復,缺乏可操作性的明確而具體的法律條文。

第二,現行土壤污染防治法律規范散見于各種綜合性、專門性法律處法規甚至部門規章中,而土壤污染防治需要一個整體、綜合的法律保護體系。

第三,現行土壤污染防治立法中許多基本的、具體的法律制度存在缺失現象,如土壤污染區域分級、防治規劃、責任認定、整治費用的承擔等,使得土壤污染防治工作無法有效展開。

第四,現行土壤污染防治法律沒有從土壤污染的隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉性和難治理性等特點進行制度設計,缺乏針對性。例如,通過對較為直觀的廢物、廢水、廢氣的控制并不能達到對土壤污染控制的效果,土壤污染治理效果需要通過檢測土壤質量及其對人畜健康狀況的影響才能確定。

第五,土壤污染防治現行管理體制、政府職能、公眾參與、糾紛處理和責任認定等各項具體制度還缺乏明確的法律界定,還沒有形成有效的土壤污染防治綜合法律體系。

第六,現行法律體系中缺乏有關土壤污染防范、治理、修復措施的法律規范,未做到“防”、“治”結合,更沒有強調加強預防,源頭治理的重要性。

第七,現行《土壤質量標準》嚴重滯后,不能滿足經濟和社會發展的需要,亟待補充修訂。

1.2 借鑒發達國家經驗,建立健全我國土壤污染防治法制體系建設

(1)借鑒歐美、日本等發達國家的土壤污染法制建設成果,建立健全我國特色土壤污 2 染防治法制體系。

第一,明確立法目的,提高立法思維高度

土壤污染防治立法,除了為保障人民健康和公私財產安全、有利于土地資源的有效利用外,更應將防治土壤污染上升到立足民生、維護生態安全、建設生態文明的高度,注重對土壤生態功能的維護和修復。

第二,通過立法完善土壤污染防治行政管理體制,以法律的形式明確界定政府各相關部門的權責范圍,壓縮、堵塞部門間爭相管理或責任推諉的法律漏洞,形成即統一領導又各負其責的高效、有序的土壤污染防治和監管體制。

第三,建立和完善公眾參與制度和機制,在政府主導的總體框架下,吸納社會力量,鼓勵公眾參與包括石油污染在內的的土壤污染防治。(2)制定土壤石油污染防治細則。

以《中華人民共和國憲法》和《中華人民共和國環境保護法》為依據,以保護生態安全和公民環境權利為目標,關注民生,制定土壤石油污染防治細則,突出規范性、操作性和實用性。

1.3 推動土壤石油污染防治的地方性法規及體制建設

我國幅員遼闊,地區差異明顯,1995 年國家頒布《土壤質量環境標準》,對于土壤污染的認定具有決定性意義。業內專家普遍認為,該標準過分強調統一,并不適合我國土壤多樣化的特點,也需要相關地方性法規和行業標準的補充。各地應立足區域人文、經濟、社會發展現狀和土壤石油污染特征,并兼顧其他污染修復治理特點,在國家相關法律法規的總體框架內,制定可操作性強的地方性法律法規。以可持續發展思想為指導,科學規劃,防治結合,牢固樹立全局觀、人本觀、科學發展觀和新型政績觀,從思想認識、體制機制和法規建設等方面做文章。

隨著土壤污染問題越來越被普通民眾所重視,近年來一些發展較快、經濟實力較強的省市也推出地方性的污染土壤防治法規,并以此推動了國家土壤污染防治立法進程[8]。

2.樹立正確的思想觀念,堅持以防為主、防治結合的治理理念

2.1倡導樹立正確的思想觀念

土壤石油污染的治理是一項關乎經濟、社會和人的全面、健康、可持續發展的社會性行為,亟需扭轉生產、治理、監管各自為戰、自掃門前雪的片面認識,增強社會意識,積極引導、樹立以政府“主導”為主,全社會積極參與的整體治理觀念。

2.2堅持以防為主、防治結合的治理理念

土壤石油污染防治包括新污染事件的防范和對既成污染的修復兩個方面,應該確立以防為主,防治結合的治理理念,既要著重科學、實用修復方案的研究制定與貫徹實施,更要強調預防和減少污染事件的發生,預防污染勝過最好的污染修復措施。

(1)增強風險防范意識[9]

首先,思想上高度重視,充分認識土壤石油污染的危害性和全面治理的長期性、艱巨性和緊迫性,防止和克服“無所謂”、“與己無關”和“麻痹大意”等思想。作為污染源頭,石油企業項目職業健康安全管理應符合 HSE 目標,創造一個安全和健康的工作環境[10]。

其次,涉油企業要充分考慮發生事故,特別是人為因素引發事故的可能性,在油田開采以及輸油管道、油庫和加油站等設施建設之前,加強環境影響評價和環境風險評估工作,把事故發生的可能性降到最低,此外安全保衛部門亦需加強涉油案件污染防范意識。

第三,政府行政主管部門要切實履行監督職能,防患于未然。(2)健全應急處理機制

中石油2009年業已出臺企業應急預案編制通則[11],政府也有相關應急機制出臺[12, 13],會同相關單位,建立了聯動機制。但尚需進一步完善、強化,力圖將不可預測性污染災害降至最低。

3.建立合理賠償機制,確保土壤修復資金支持

既成土壤污染的修復治理離不開財政經濟支持,治理方案、治理范圍和力度均受制于成本收益比較,可以充分借鑒美國“棕色地塊法”又稱(超級基金法(Super-fund Act))[14]。3.1設立專項基金

根據“政府的作用是提供公共物品”的觀點以及“誰污染誰付費”的原則,由政府和污染事故潛在責任人共同出資,設立石油污染專項基金,事故發生后先行對受害人進行賠付并支付污染治理費用。3.2保險公司介入

為分散風險、降低損失、保護受害人和責任人的利益,應強制規定污染潛在責任人每年應繳納的最低保額,一旦事故發生可由保險公司先行理賠。3.3適度引入市場機制

2010 年我國環保產業市場規模約130億美元[15],石油污染土壤修復,盡管以政府為主導,并不是政府包攬一切,還需要社會參與,可以適度引入市場機制,形成產業化,讓政府 4 有限資金激活并充分利用民間資本,從而最大限度地發揮主導作用。

4.提高石油污染土壤治理的技術水平

4.1 復合、集成現有修復技術

根據不同污染類型、不同地塊用途,復合、集成利用現有物理、化學、生物修復技術,修復過程既突出資源化,注重資源的回收利用,又兼顧生態目標。4.2 因地制宜,結合區域原生態特點,實施生物修復

以黃河三角洲為例,石油污染土壤修復,應著重考慮本地先鋒植物蘆葦、堿蓬、檉柳等非飼用植物實施植物修復,或植物—微生物聯合修復,特別是充分利用蘆葦濕地的修復作用,蘆葦濕地生態工程凈化落地原油是保護油田開發地區土壤環境的有效方法。應用濕地植物(蘆葦、香蒲等)構建“濕地桶”模擬實驗證明[16],濕地環境對土壤中的石油污染有明顯的降解作用,落地原油還可以改善蘆葦纖維素和木質素等品質指標,收獲的蘆葦可用于造紙,既可以移除石油污染,又充分利用廢棄物資源,且不進入食物鏈,既無二次污染,又可獲得可觀的經濟效益。此外,蘆葦濕地生態工程還可以恢復黃三角洲退化生態系統,凸顯生態效應和景觀效應。

4.3 推進生物修復熱點研究,提高生物修復技術水平

由于生物修復具有低碳化、設備簡單、成本低廉、應用范圍廣、處理方法多樣、形式靈活,并能充分轉化利用廢棄污染物等諸多優勢,越來越受到世界各國的關注,當前研究熱點有:高效石油降解菌株的選育[17];強化生物修復技術研究[18];生物表面活性劑的研究應用[19];植物—微生物聯合修復、真菌——細菌協同修復研究[20];通過基因工程技術,改造、構建高效降解菌株[21, 22],環境基因組學研究應用;分子生態學技術研究應用[23] 等。

5.石油污染土壤的修復策略

為推進環境友好型社會和生態文明建設,石油污染土壤的修復需要兩手抓:一是加強突發性污染事故的應對能力;二是對既成污染土壤實施修復。5.1建立專業化、常態化污染災害事故應急處置機制

盡管從法規體制上重視加強事故災害預防,但仍需相關部門聯合,建立專業化、常態化應急處置機制,以應對不可預見性污染災害事故的發生,增強搶救性修復能力。力爭第一時間有序進入現場,既要做好現場參與處置人員的安全防護,又要及時遏制事故性污染的擴散蔓延,同時對事故區域內受污染危害的人員及野生動物及時進行轉移、搶救。5.2 對既成污染土壤的修復(1)政府出臺受污染土壤修復規劃

政府主管部門設立專項資金,組織社會資源進行調研,根據地區土壤石油污染歷史和現狀調研評估結果,充分考量土壤石油污染對環境和人類健康的生態風險,結合區域經濟和社會發展戰略目標,制定出臺相應的石油污染土壤中、長期修復規劃。(2)修復單位制定合理的修復方案

為解決環境問題,最終修復效果、修復時間和資金都是決定性因素[24]。有一定資質的修復單位,以政府中、長期土壤修復行政規劃為依據,按照受污染地塊不同用途和生態風險輕重緩急,申請專項經費,經充分調研論證、選擇合理的修復技術,經小范圍實驗驗證,按照科學的成本—效益數據分析,分塊、分階段、有針對性地制定詳盡的修復計劃方案,競投標或報請政府主管部門批復,并在政府有效監督之下,有序實施。

①調研

調研是制定合理修復方案的先決條件。首先,污染物性質、濃度、分布,理化修復、生物修復的可行性及其限制因素,現場地質、水文、氣象等環境條件。其次,科學制定調查方案。再次,按批準的方案認真組織調查,保證調查質量,如遇特殊情況確需變更方案的,要及時按規定報批。②優選修復方案

在調研的基礎上,本著兼顧資源、生態、經濟和效能的原則制定適宜的修復方案,并進行必要的室內實驗或小規模實地修復試驗,提出合理的工程設計、運行方案和費用預算。5.3政府對修復工程實施過程控制,對修復效果實施檢驗評價(1)對修復工程實施和資金使用情況實行有效監督

施工質量是保證修復效果的關鍵,修復承擔單位需嚴格按批準的方案組織實施,如需修改修復計劃需報請批復,不得擅自更改,切忌偷工減料,確保施工進度和質量。

政府實施質量同步監測,及時掌握工程進展,客觀評估施工質量、物料供應、設備運行狀況和費用效益比,確保工程順利運行。(2)組織修復效果檢驗評價

土壤石油污染修復效果的評價是一項復雜的技術工作,修復工作完成后,政府相關部門需組織土壤、石油石化和生態等領域的專家成立評估小組,運用恰當的技術方法,對修復后場地內污染物去除率、次生污染物的增加率和污染物毒性下降率等技術數據進行綜合分析,作出客觀和準確評價。

結論

我國東北、華北、華南、華東、西北等不同地理位置和氣候特征的油田區土壤均受到了不同程度的石油污染,含油率最高達23%,超過環境背景值的500-1000倍。經濟效益受生態效益制約,人類的經濟活動不能脫離一定量的生態環境物質要素的支持,經濟效益必須以生態效益為基礎[25]。隨著 “十二五”規劃的逐步貫徹,轉變經濟發展模式,大力發展循環經濟、低碳經濟、綠色經濟,淡化增速概念,明確效益導向,突出保障改善民生等指導思想的確立,在政策推動和政府主導下,采用先進科學技術和完善的法律法規體系“雙輪驅動”[15],我國土壤石油污染修復綜合治理必將迎來新的明天。

參考文獻

[1]陸昕.產表面活性劑石油降解菌的選育及對陜北石油污染土壤生物修復的試驗研究[D].2010 [2]劉鵬,李大平,王曉梅等.石油污染土壤的生物修復技術研究[J].化工環保,2006, 26(2): 91-94.[3]周 輝.我國土壤污染防治立法初探[J].江西理工大學學報,2008, 29(4): 53-55.[4]張學佳,紀巍,康志軍,孫大勇等.石油類污染物對土壤生態環境的危害[J].化工科技, 2008, 16(6):60-65.[5]劉五星,駱永明,滕應,李振高等。石油污染土壤的生態風險評價和生物修復III.石油污染土壤的植物—微生物聯合修復[J].土壤學報, 2008,45(5):994-999.[6] D.G.Rushton, A.E.Ghaly and K.Martinell.Assessment of Canadian Regulations and Remediation Methods for Diesel Oil Contaminated Soils[J].American Journal of Applied Science, 2007, 4(7): 465-478.[7]王 瑞.我國土壤污染防治法律問題探討[J].甘肅農業, 2008(6): 57-59.[8]各地土壤修復工程推動立法.中國化工信息網(2011)

(http://)[12]國家突發公共事件總體應急預案(國發[2005]11號)。[13]達縣突發石油天然氣事件應急預案(達府發[2007]144號)

[14]倫納德·奧托性諾.環境管理與影響評價[M].化學工業出版社.2004.[15]吳作軍,盧滇楠,張敏蓮等.微生物分子生態學技術及其在石油污染土壤修復中的應用現狀與展望[J].7 化工進展, 2010, 29(5): 789-795.[16]許學工,Shaw L.YU,張枝煥等.濕地狀態對石油污染和植物長勢影響的模擬研究[J].北京大學學報(自然科學版), 2005, 41(6): 935-940.[17]Sunday A.Adebusoye.Microbial degradation of petroleum hydrocarbons in a polluted tropical stream[J].World J Microbiol Biotechnol, 2007, 23: 1149–1159.[18]韓慧龍,湯晶,江皓等.真菌-細菌修復石油污染土壤的協同作用機制研究[J].環境科學, 2008, 29(1): 189-195.[19]林立寧.陜北石油污染土壤微生物一植物聯合修復技術研究[D].西安建筑科技大學, 2009.[20]De Boer W, FolmanL B, Summerbell RC,et al.Living in a fungal world: impact of fungi on soil bacterial niche development[J].FEMS Microbiology Reviews, 2005,29: 795-81.[21]Frederic Coulon, Daniel Delille.Influence of substratum on the degradation processes in diesel polluted sub-Antarctic soils(Crozet Archipelago)[J].Polar Biol, 2006, 29: 806–812.[22] 汪浩勇.石油微生物基因工程菌的構建[D].湖北工業大學, 2009.05.[23]Vogel T M,Walter M V.Bioaugmentation:In Manual of Environmental Microbiology[M].Hurst C J,Crawford R L,Knudsen G R,et al.Washington,DC,USA:American Society for Microbiology Press,2001: 952-959.[24]Nielsen ST, Deigaard L.Environmental/economic management in remediation of contaminated sites[J].Groundwater, 2000: 433-434.[25]齊如松, 帥相志.現代科技咨詢業持續發展對策研究[M].山東人民出版社, 2010.

第二篇:油田區石油污染土壤生態修復技術與示范重點項目申請-國家科技部

附件1 863計劃資源環境技術領域“油田區石油污染土壤生態

修復技術與示范”重點項目申請指南

一、指南說明

近年來,我國土壤污染問題日益凸現,對生態環境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。其中,重金屬、石油、多環芳烴等污染物導致的土壤污染尤為突出。研發經濟高效的污染土壤修復技術是改善我國環境質量的迫切要求,也是世界科技的研究熱點。本重點項目針對不同濃度石油污染土壤,開展生態修復技術研究和應用示范,形成適合不同油田區的石油污染土壤生態修復成套技術,為我國油田區石油污染土壤修復提供有力的技術支撐。

此次發布的是本領域“油田區石油污染土壤生態修復技術與示范”重點項目申請指南。本重點項目的任務落實只針對項目整體進行,可以由一家單位承擔,也可以由多家共同承擔,項目下設課題數不超過3個。本項目采取擇優委托的方式確定申請項目的研究單位的組合,不針對項目內具體課題進行評審。

二、指南內容

1.項目名稱

油田區石油污染土壤生態修復技術與示范 2.項目總體目標

針對我國油田區土壤石油污染問題,采用生物、物化方法與技術,研制高效修復功能材料與關鍵設備;開發具有復合技術協同的修復工藝,集成適合中低濃度石油污染土壤的植物-微生物聯合修復技術、高濃度石油污染土壤的物化-生物耦合修復技術;建立油田區石油污 染土壤生態修復技術體系并開展工程示范,制定石油污染土壤修復技術規范。通過項目研究,培養高水平的科技人才和創新團隊,建立具有國際先進水平和引領作用的技術研發平臺,為我國油田區污染土壤生態功能恢復和環境質量改善提供技術支撐。

3.項目主要研究內容

(1)針對油田區中低濃度石油污染土壤,篩選適合不同區域、不同石油組分的微生物降解菌株,研制高效復合修復菌劑,選育適合油田區生態環境條件的高效修復植物,構建植物-微生物聯合修復技術。

(2)針對油田區高濃度石油污染土壤,開發環境友好的脫附制劑,研發石油污染物高效物化脫附、分解技術,開發重組分石油污染物生物降解工藝,構建物化-生物耦合修復技術。

(3)研制物化、生物修復關鍵設備,開展植物-微生物聯合修復、物化-生物耦合修復工程示范,進行環境風險評估,制定油田區石油污染土壤修復技術規范。

4.項目主要考核指標

(1)篩選10-15株高效石油降解菌,研制2-3種適合我國不同油田區生態環境特點的石油污染土壤修復菌劑,制備1-2種環境友好的石油脫附制劑,篩選4-6種適合不同生物氣候帶的耐油污、耐鹽堿修復植物,開發2-4套物化和生物修復設備。

(2)開發針對中低濃度石油污染土壤的植物-微生物聯合修復成套技術,使石油污染物年降解效率達到40%-70%;開發針對高濃度石油污染土壤的物化-生物耦合修復成套技術,其中物化段石油脫附率達到60%-90%,生物段年降解率達到30%-60%。

(3)在國內不同地理環境的大型油田建立不同技術類型的示范 2 工程。植物-微生物聯合修復示范工程面積不小于1公頃,物化-生物耦合修復示范工程面積不小于0.5公頃(或1000噸)。完成環境風險評估,建立油田區石油污染土壤修復技術規范,形成2~3套石油污染土壤生態修復技術。

(4)申請10-15項發明專利,其中2項以上獲得授權。5.項目經費來源及構成

本項目預算總經費為1600萬元,其中國撥經費控制額800萬元,示范工程配套經費不低于800萬元。

6.項目支持年限:

2007年7月至2010年12月。7.其它需要說明的事項

項目申請單位應具有從事石油污染土壤修復技術研究的豐富經驗和良好條件。本項目鼓勵產學研單位聯合申請。

三、注意事項

1.本重點項目的任務落實只針對項目整體進行,可以由一家單位承擔,也可以由多家共同承擔,項目下設課題數不超過3個。對于多家共同承擔的,由研究單位自行組合形成項目申請團隊(同一個課題組只能參加一個申請團隊),并提出項目牽頭單位和項目召集人,由項目牽頭單位具體負責項目申請。本項目采取擇優委托的方式確定申請項目的研究單位的組合,不針對項目內具體課題進行評審。

2.項目申請要提出項目分解(包括任務分解及經費分解)方案,并提出項目課題安排及承擔單位建議。

3.凡在中華人民共和國境內注冊一年以上,具有獨立法人資格的企業(不包括外國獨資企業和外資控股企業)、事業單位均可承擔本項目或課題。4.重點項目課題責任人必須是法人,法人是當然的課題依托單位,且須指定一名自然人擔任課題組長。課題組長應具有中華人民共和國國籍,年齡在55周歲以下(截止指南發布之日),具有高級職稱或博士學位,每年(含跨連續)離職或出國的時間不超過半年,過去三年內沒有863計劃信用管理不良記錄。

5.鼓勵產學研單位聯合共同申請本重點項目,項目申請單位超過一家時,應確定項目牽頭申請單位和項目召集人,其他單位應與項目牽頭申請單位就項目申請簽訂合作協議。

6.課題組長申請及負責的科技部三大計劃(863計劃、科技支撐計劃和973計劃)在研課題累計不得超過一項,同時可參加一項課題(申請或在研);每個參加課題的技術人員最多只能參與三大計劃中兩項課題的工作。科技部及所屬事業單位借調的與863計劃相關的人員不能申請或參加申請。

7.申報程序和要求:

本項目通過國家科技計劃項目申報中心統一申報。申請指南在科技部及863計劃網站上公開發布。

8.咨詢聯系人及聯系方式 聯系人: 柯 兵 張書軍 聯系電話:010-58884866,58884868 Email: kebing@acca21.org.cn;zhshujun@acca21.org.cn

第三篇:影響土壤真菌多樣性的土壤因素及土壤真菌研究進展

土壤真菌多樣性研究及真菌分類方法研究進展

陳秋君 201231142005 經濟管理學院12級20班

摘要:簡述了土壤真菌的多樣性以及影響土壤真菌多樣性的因子,介紹了土壤真菌分類方法近年來的研究進展。

關鍵詞:土壤真菌 多樣性 影響因子 研究方法

0 引 言

真菌是一類種類繁多、分布廣泛的真核微生物.真菌多樣性在維持生物圈生態平衡和為人類提供大量未開發的生物資源方面起到了重要作用.真菌構成了土壤的大部分微生物生物量, 具有分解有機質, 為植物提供養分的功能, 是生態系統健康的指示物.在農業中, 真菌既降低糧食產量, 又為控制植物病蟲害和其他真菌生物防治提供一條有效途徑.對根際真菌結構和多樣性的了解將有助于更好的了解真菌對病原菌的抑制功能.在林業中, 叢枝真菌與植物相互共生作用, 為植物提供養份, 使植物能耐受干旱或貧養的條件, 同時也提高了植物的多樣性.在草地生態系統中, 分解者生物量總體中78% ~ 90%是真菌.20 世紀60 年代以來, 微生物生態學研究發展較快, 推動了土壤真菌學研究的發展, 人們對探究土壤中真菌存在的形式、數量、活性以及它們在物質轉化中的重要作用等方面充滿興趣。70 年代以后人們更進一步認識到土壤真菌是微生物區系的主要成分, 并具有較高的生物活性。80 年代至今, 由于逐漸采用新的研究技術和手段, 土壤真菌研究的發展進入了一個新時期。

雖然真菌在陸地生態系統中有很重要的作用, 但是人們對自然界的真菌多樣性了解還很少.受到全球氣候變化、環境污染和人類活動等諸多因素的影響, 自然環境中真菌的種類和數量、分布都發生了顯著的變化.土壤真菌研究越來越受到人們的重視。土壤真菌多樣性

1.1 物種多樣性

通常真菌被描述為具有真核, 能產生孢子、無葉綠素的有機體, 以吸收方式獲得營養, 普遍以有性和無性兩種方式進行繁殖, 菌絲通常是由絲狀、分枝的枝細胞構成, 并典型地被細胞壁所包裹.真正意義的真菌包括四大類群, 壺菌門、接合菌門、子囊菌門、擔子菌門.已知的壺菌約100 屬, 1 000種.最新研究估計全世界的真菌種類約有150 萬, 但至今已被正式描述的只有5%~ 10%[ 18~ 20] , 絕大多數是未知的.其原因一方面在于對真菌分離培養技術的依賴, 不能從少量材料中分離出目標生物, 缺少對所有真菌群落生物都適應的培養基和培養條件;另一方面在于對真菌生活環境缺乏全面了解, 不能準確地評價不同地域(特別是熱帶雨林地區)真菌群落的結構組成.1.2 生境多樣性

真菌廣泛分布在各種各樣的土壤環境中, 包括農田、林地、草地、沼澤濕地、溫泉熱土、凍土層等.由于不同環境因子的影響, 使土壤真菌在其生活環境中形成獨特的群落種類、組成和分布規律.例如在林地中外生菌根真菌的種類、數量較多, 而在草地生態系統中叢枝菌根真菌的分布比較廣泛.在一些極端環境, 如南北極的凍土層中則分布著豐富的子囊菌門生物, 而在溫泉熱土中則與其他土壤例如林地的優勢種類幾乎完全不同.一些真菌的生活環境仍然沒被完全的報道,真菌能否像細菌一樣生活在一些極端環境中? 這有待我們進一步去發現新環境中新的種類, 并探索其生理機制.1.3 功能多樣性

真菌在土壤生態系統中發揮著多種多樣的功能, 包括降解纖維素、半纖維素、木質素、膠質、還原氮、溶解磷、螯合金屬離子、產生青霉素等一些抗生素等.功能基因多樣性又使我們對真菌功能多樣性有了更進一步的理解, 使我們認識到真菌生物功能的差異是通過功能基因多樣性來體現的.科學家通過從純培養物和環境樣品中擴增漆酶基因序列, 研究了美國東南部沼澤濕地中有木質素降解潛在功能的子囊菌漆酶序列多樣性.獨特的序列類型顯示出真菌群落中這一功能基因的高度序列多樣性.雖然這方面的研究受到許多因素的限制, 處于剛剛起步階段, 但不失為我們未來發展的一個方向.真菌多樣性分布影響因子的分析

2.1 種植年限對真菌多樣性的影響

蔬菜種植年限對真菌的影響沒有一定的規律性,總的說來,棚齡較短的較棚齡長的,土壤真菌的數量和種類都要多,但棚齡超過5 a 以后,真菌數量顯著減少,不過一定周期后土壤真菌的數量又會逐漸增多,但只是少數種類真菌數量的增多,這可能與之適應了土壤環

境有關。種植年限對真菌種類的影響與對數量的影響趨勢基本相同,到一定年限后,真菌種類呈現減少的趨勢。

2.2 土壤堿解氮對真菌多樣性的影響

土壤堿解氮含量的高低影響到土壤真菌的種類和數量。隨著土壤堿解氮增多,土壤真菌的數量基本呈現出下降趨勢,當土壤堿解氮低于50 mg/kg 時,真菌數量最多,達到29.49×104 cfu/g 土,高于300 mg/kg 時,真菌數量最少,僅為17.33×104 cfu/g 土。當堿解氮含量在100~300 mg/kg 之間時,真菌的種類最多,分別為44 種和35種。

2.3 土壤有效磷對真菌多樣性的影響

土壤有效磷含量與土壤真菌的種類和數量之間相關性不大(表5),土壤中有效磷含量在10~50 mg/kg 之間時,土壤真菌的數量最多,極顯著高于其他磷含量土樣中的真菌數

量。有效磷含量為50~100 mg/kg 時,真菌種類最多,為46 種。而其他磷含量不同的土樣中的真菌種類差異不大。

2.4 土壤速效鉀對真菌多樣性的影響

速效鉀含量在250~350 mg/kg 之間時真菌數量和種類均最多,分別為21.49×104 cfu/g 土和40 種,顯著高于其他土樣中的真菌的種類和數量。

2.5 有機肥對真菌多樣性的影響

隨著土壤有機肥含量的升高,土壤真菌的種類和數量也在上升,當有機質高于40 g/kg,土壤真菌的種類和數量均最高,分別為22.86×104 cfu/g 土和55 種,經過分析得出,有機肥含量與土壤真菌的數量和種類的相關系數分別為0.976和0.960。

2.6 土壤含水量對真菌多樣性的影響

土壤含水量在10%~25%之間適宜真菌的生存和繁殖,在這其間真菌的數量差異不大,土壤含水量過高或過低,真菌數量均明顯下降。同樣,土壤含水量對真菌種類的影響也如此,土壤含水量在10%~30%之間,土壤真菌種類較多,其中含水量在15%~20%之間真菌種 類最多,為50種。

2.7 土壤質地對真菌多樣性的影響

土壤質地對真菌的種類和數量影響較大,輕壤土中真菌數量最多,為23.98×104cfu/g 土,極顯著高于其他類型土壤中的真菌數量。但中壤土真菌種類最多,為68種,其次是輕壤土中的真菌種類,但中壤偏重和砂壤偏輕土壤中真菌種類最少,僅為1種。關于影響土壤真菌多樣性因子的討論

土壤真菌的數量和種類受耕作制度、土壤層次、氣候變化及土壤類型等諸多因素影響,輪作與連作對土壤細菌數、真菌數和放線菌數均有較大影響,設施栽培條件下,輪作有利于土壤微生物群落的多樣性和穩定性的提高,有利于土壤生態環境的改善。

施肥能不同程度地促進或抑制土壤微生物數量,影響根際土壤生理活性,尤其是有機肥能夠促進蔬菜根際真菌的繁殖。

種植的蔬菜種類也影響土壤真菌的數量和種類。保護地種植年限的延長后,土壤中病原菌如鐮孢菌、致病疫霉、鏈格孢、絲核菌的數量得到累積,一旦發病條件適宜就會造成病害的流行,給蔬菜生產帶來巨大的損失。

但土傳病害的抑制在一定程度上是土壤微生物的群體作用,土壤微生物群落結構越豐富,物種越均勻,多樣性越高時,對抗病原菌的綜合能力就越強,這也是單一或少數拮抗菌往往難以成功拮抗病原菌的原因之一。由于土壤條件復雜,微生物之間的作用關系微妙,而化學農藥的大量施用,又會殺掉許多有益微生物,破壞土壤生態系統平衡,使病害更加猖獗,因此應采取各種農業綜合措施,如通過施肥和輪作等來改善土壤條件,調整和優化土壤微生態結構,使土壤中病原菌數目下降到不至于引起作物病害造成經濟損失程度。真菌分類技術在土壤真菌研究中的應用和發展

早在數千年前真菌就已被人類認識和利用,但對真菌的系統研究卻只有200 多年的歷史。此間, 主要依據形態特征描述和鑒定真菌的屬和種,并且在比較形態學的基礎上建立了一些分類系統。隨著人類整體科學技術水平的不斷提高, 真菌分類研究技術也得到了不斷的發展、完善和補充, 大大推動了真菌分類研究的進展。到目前為止, 已被描述的真菌約有1 萬多屬, 12 萬多種, 而且還不斷有新的真菌屬、種被陸續發現。

4.1 傳統分類方法

經過多代真菌分類學家們200 多年的不懈努力, 已形成了比較完善的真菌分類體系, 對科學研究和生產實踐起著重要的指導作用。

到目前為止, 由以形態學為主的傳統分類方法為基礎, 建立的分類系統在分類學界仍占據著舉足輕重的作用, 99%的真菌屬、種級分類單位仍然是建立在傳統分類研究基礎上的, 并仍在為人類認識真菌物種、了解和利用真菌資源發揮著重要作用。不同真菌分類學家對一些分類特征的認識和理解不同, 提出的真菌分類系統就不同。具有較大影響的真菌分類系統有以Ainsworth為代表的分類系統、Hawksworth分類系統、Kirk分類系統、Alexopoulos分類系統及Kendrick分類系統等。上述分類系統都基本上是基于主要形態學為依據的傳統分類方法。傳統分類方法主要依據真菌的形態、生理和生化特征等對真菌進行分類。

盡管傳統分類方法有一定的局限性, 但是, 目前仍是相當有效而且可靠的方法, 是大多數分類專家所樂于采用和接受的, 仍然是發展其它現代分類方法的重要基礎。離開傳統分類系統和方法這個基礎, 真菌分類學就會成為無源之水, 無本之木。況且, 傳統分類方法本身也正處于不斷發展和完善的新階段, 并不排除采用分子生物學、生理學、生態學和生物化學等學科的新進展和新方法,來不斷地改進和提高真菌分類研究工作。生物分類研究的目的是認識物種和客觀地反映其系統演化關系, 無論將來的分類系統和方法多么先進, 都無法摒棄以簡明、節約為主要優點, 并在很大程度上反映客觀實際的傳統分類方法。

4.2 現代分類技術在土壤真菌研究中的應用

傳統的分類方法主要依據于真菌的形態特征及細胞生理和生化等特性, 尤其是有性生殖階段的形態特征。其主要困難是, 在許多情況下某些真菌的表型性狀相對貧乏, 難于透過現象認識其遺傳本質。許多真菌有性生殖極少發生, 難以通過檢查生殖隔離來界定物種。

近年來多門新興學科和技術的發展, 尤其是分子生物學技術的興起極大地促進了真菌分類學的發展。一些已經或即將用于真菌分類研究的分子生物學技術指標日漸顯示出重要的分類潛能。利用各種分子生物學手段、特殊探針和特定序列鑒定真菌種類是這一領域深入發展的前提和基礎。

2000 年, Muriel等采用非培養條件下, 對ITS 基因直接擴增,克隆和對ITS 區段進行限制性酶切和序列分析的方法嘗試檢測了土壤真菌的多樣性。通過從土壤中直接提取總DNA 和從相同的土壤中分離培養真菌、鑒定后提取其DNA 兩種方法來嘗試、對比。

從土壤中得到67個真菌分離物, 從土壤中提取的總DNA中得到51個擴增子, 進行ITS 擴增、酶切并比較, 共得到了58 個ITS-RFLP 圖譜。可培養真菌與土壤中擴增子的ITS-RFLP 圖譜差異很大,僅有一種圖譜是共有的, 其他的都不相同。同樣的, 培養真菌和土壤中擴增子的ITS 序列也差別很大, 58 個ITS 序列同已知序列進行比較, 結果顯示所有從土壤中分離培養得到的真菌幾乎都是子囊菌, 只有一種為擔子菌, 而在土壤總DNA 得到的擴增子中, 除了大部分為子囊菌外, 還有一種擔子菌, 一種接合菌, 和幾種分別屬于藻物界的卵菌(Oomycota)和原生動物界的根腫菌(Plasmodiophoromycota), 可見PCR 直接擴增獲得的真菌的范圍明顯廣于培養獲得的。與傳統方法相比, 它們可以揭示更多的從未檢測到的微生物的多樣性,并為理解自然狀況下土壤真菌的組成和功能提供更加客觀可靠的依據。現代科學技術的發展, 尤其是以揭示某些核酸和蛋白質等分子生物學性狀來探索真菌的種、屬、科、目、綱、門等分類階元的進化的研究日漸增多, 大大開闊和延伸了人們認識真菌遺傳本質的視野。現代分類技術主要包括: 真菌次生代謝產物的應用、可溶性蛋白質凝膠電泳、同工酶聚丙烯酰胺凝膠電泳[ 38]、DNA 水平上的真菌分類學(DNA 中G+ Cmol%含量測定、基于聚合酶鏈反應(PCR)基礎上的DNA 多態性分析、DNA 基因位點的序列分析、多位點酶電泳、脈 沖電泳核型分析、DNA-DNA 雜交和DNA-rRNA 雜交)及數值分類分析等等。

土壤真菌中, 無性態真菌(半知菌)占很大比重。無性態真菌中又以絲孢綱真菌所占份額最大。由于基本上無法通過生殖隔離試驗來測定無性態真菌成員之間的親緣關系, 在培養過程中, 真菌的形態特征和性狀, 如菌落的顏色、分生孢子的形態和菌絲的顏色等都易受培養基的類型、光照、溫度、培養時間的長短等條件的影響而發生變化。

因此, 在傳統分類研究的基礎上, 采用現代分類技術, 特別是分子生物學手段來研究此類真菌的分類問題就顯得更為迫切和必要。

以傳統分類為基礎, 不斷探求以現代生物技術為手段的綜合分類研究方法, 實現傳統分類方法與現代分類技術的有機結合, 是未來真菌分類研究的必由之路。

參考文獻

1、《土壤真菌研究進展》張 偉,許俊杰 ,張天宇

2、《土壤真菌研究方法及人為干擾對森林土壤真菌群落影響研究進展》陳曉,劉勇,李國雷,孫巧玉,張碩,許飛

3、《土壤真菌多樣性及分子生態學研究進展》張 晶,張惠文,李新宇,張成剛

第四篇:熱脈沖法測定土壤熱性質的研究進展

熱脈沖法測定土壤熱性質的研究進展

本文綜述了土壤熱性質的計算模型及研究現狀,重點針對近年來國內外研究土壤熱性質的新方法 熱脈沖法的理論和技術發展,及其在土壤水和其他物理性質應用方面的進展。

土壤熱性質是決定土壤熱狀況的內在因素,研究土壤熱和溫度的變化規律以及調節土壤熱狀況時必須首先了解土壤的熱性質。已有研究表明,導熱過程受土壤水和其他物理化學特性的影響[ 1,2],土壤熱性質與土壤水分狀況之間存在明確的定量關系。因此研究土壤熱性質還有助于從土壤熱運動規律方面獲取土壤水分信息。目前已有不少研究者對土壤水和土壤熱性質的關系進行了探討,并找出了一些規律,這對于土壤熱性質的深入研究及其在土壤水分管理的應用方面無疑具有重要作用。

本文就近年來國內外土壤熱性質研究的新方法熱脈沖方法在理論和實驗上的發展及應用進展進行介紹,并與常規方法進行對比,以期對其推廣和進一步研究起到參考作用。土壤熱性質參數及其模型1 反映土壤熱性質的相關參數

不同土壤吸收一定熱量后,其溫度增減的幅度不同,即各種土壤貯熱和導熱能力不同,這是因為土壤的熱性質不同所致。土壤熱性質指標主要有土壤熱容量、土壤導熱系數、土壤熱擴散率等。

單位體積土壤的熱容量 Cv可用下式計算:Cv= XsCs XwCw XaCa(1)式中,Xs、Xw和 Xa分別是土壤中固體物質、水和氣體的體積;Cs、Cw和 Ca分別是它們的比熱容。土壤導熱率 是在標準條件下通過土壤傳導熱量的量度,為各組分導熱率的加權平均。導熱率與體積熱容量之比即為土壤熱擴散率:Dq= / Cv(2)式中,Cv為土壤體積熱容,J m-3K-1;為土壤導熱率,J m-1K-1s-1;Dq為土壤熱擴散率,m2s-1。

1.2 土壤導熱率的計算模型

土壤熱性質與土壤中各相的組成及比例有關。在上述三個土壤熱性質中,土壤熱容量的計算較簡單,可根據土壤總孔隙度及土壤中不同組成成分的熱容量求得[ 1];而土壤熱擴散率的計算基于式(2)求出,因此獲取土壤熱性質的方法便集中在了導熱率的計算模式上。導熱率計算模型可分為物理模型和經

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驗模型兩類。其中物理模型以 de Vries(1963)的最具代表性,該模型以臨界含水量為界,不同的土壤含水量范圍有不同的表達形式。在此,臨界含水量是當土壤中液態水失去連續性時的含水量,也有研究者把壓力勢為-55 kPa 時的含水量作為臨界含水量計算值[ 1]。若以k表示臨界含水量,當k時,導熱率由下式計算[ 1]:=!ni= 1(kixi i)/!ni= 1kixi(3)式中,xi為組成成分i 的體積比例;i為組分 i 的導熱率;ki表示顆粒組分i 的權重系數,它與顆粒形狀和接觸角以及各成分導熱率有關;模型中考慮了 5種組分(n= 5),包括: 液態土壤水,濕潤土壤空氣,石英,其他土壤礦物和土壤有機質。

1.3 土壤熱性質常規研究方法的研究進展

國內外對熱性質的研究已表明,土壤熱性質受土壤水分狀況的影響。Parikh(1969)用非穩定方法測定了 250 m 的玻璃珠和粉壤土的導熱率和擴散率隨含水量變化特征[ 3]。Wierenga 等(1969)分析了Yolo 粉壤土的熱性質,發現表觀導熱率為土壤含水量的函數,且用 de Vries 模型進行計算的結果與測定值較吻合[ 4]。Ghuman 等(1985)研究發現,土壤導熱率和熱擴散率都隨質地和初始含水量的改變而變化,含水量增大則導熱率也增大,而且在不同含水量范圍內,粘性土壤的導熱率比沙土的低[ 5]。Persaud和Chang(1985)根據兩個深度的溫度值計算了表觀導熱率,并采用四種不同方法進行了對比,結果表明不同方法計算的導熱率是有差異的[ 6]。Kaune 等(1993)測定了擾動的結構性黃土的溫度,研究了團聚體對土壤熱性質的影響[ 7]。

除含水量之外,土壤中含鹽水平、容重及有機質含量也影響導熱性質。早在 van Rooyen 和 Winterkorn(1959)的研究中,濃度為 0.18 mol kg-1的 CaCl2溶液,或是濃度達到0.34mol kg-1的NaCl 溶液對石英的導熱率并無明顯影響[ 8]。但 Globus 和 Rozenshtok(1989)對 0.25 mol kg-1的 KOH 濕潤過的石英進行導熱率測定,結果表明其導熱率比水濕潤過的石英砂的低[ 9]。Noborio 和McInnes(1993)發現從 0.1 molkg-1到溶解度范圍內,土壤表觀導熱率隨 CaCl2、MgCl2、NaCl、Na2SO4等鹽分濃度的增加而降低[ 10]。

在運用不同模型及其與實測值的對比方面,Bachmann 等(2001)將斥水土壤與吸水土壤做對比,利用模型計算出的結果和實測值進行比較發現,吸水土壤的導熱率比斥水土壤的大得多,實測法與計算模型等不同方法得出的導熱率差異很大,其中 deVries 模型對吸水土壤導水率的計算值比實測值低0.5 W m-1K-1以上;對斥水土壤的計算值也比實測值小,而 Campbell 模型計算的導熱率在低飽和度時偏小。此外,兩模型計算干土或者飽和含水量下的導熱率值均很精確[ 11,12]。

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賀康寧等(2000)采用自記土壤溫度計連續測定土溫,并根據溫度觀測值計算土壤熱性質,給出了光滑坡面、光滑 地衣坡面及自然坡面等不同坡面處理的土壤熱性質平均值[ 13]。李毅等(2003)在研制了熱性質實驗系統的基礎上,根據實測土壤溫度資料,用非穩態法測定土壤溫度,并采用有限差分法離散熱傳導方程來計算熱擴散率[ 14]:D q=(Tk 1,j-2Tk,j Tk-1,j)!t(!x)2(Tk,j 1-T k,j)(6)式中,T 為溫度;x 為距離坐標;t 為時間坐標;下標k 和j 分別代表差分離散后的位置點和時間點。李毅等根據土壤孔隙分布確定土壤熱容量,得到了不同質地土壤的導熱率。同時還將導熱率與土壤水吸力和土壤鹽分濃度建立聯系,研究了土壤水、鹽、熱性質的內在關系。熱脈沖法測定土壤熱性質的理論基礎及其應用

2.1 測定原理

土壤熱性質的測量有不同的方法,傳統方法是在觀測位置上設置輸入熱源,根據溫度的升降直接測定。近年來研究者提出了土壤熱性質測定的新方法 熱脈沖方法。該方法自 Byrne 等(1967)提出后,最初多應用于礦業,引入土壤研究中僅 10 多年,但在 國外已 引起重 視并進 行了一 系列相關 研究[ 15~ 24]。該方法成本低,對土壤擾動小,測試時間短,不易引起非飽和土壤中水分的重新分布,而且所需樣品體積小,能夠在田間進行自動連續定位測量,并且不斷有研究證實其測量精度較高[ 20~ 24],因而在國外得到了大量應用。自熱脈沖方法提出以來,其技術方面在不斷改進和更新,理論研究也逐漸深入,并且在土壤水分測定方面得到了較多應用。由于經濟力量和技術等各方面原因,熱脈沖技術在我國的應用還很有限。

根據熱傳導定律,在一個無限大的均勻等溫介質中,線性熱源發射的熱脈沖呈放射狀向周圍傳導。使用熱脈沖方法測量時,最簡單的是用單探頭方法進行測量。對于初始溫度場均勻的介質,基于熱傳導方程,可將溫度表示為時間的函數。假設溫度與時間的對數值呈線性關系,則對兩個時刻溫度可得出下式[ 15]:=(q / 4)ln[(t2/ t1)(t1-th)/(t2-th)] / [ T(t2)-T(t1)](7)式中,T 為溫度;q 為熱源的強度,定義為 q =q / Cv,其中 q 是單位長度加熱絲在單位時間內釋放的熱量;th為傳感器冷卻時間;t1、t2分別為測定的兩個時刻。

實際測定和應用中采用更多的是雙探頭熱脈沖法。其測量設施上裝有兩個距離為 r 的平行不銹鋼探針,其中一個探針含有線性加熱源,另一個裝有溫度測量元件(如傳感器或熱電偶)。將雙探頭設備插入土壤時,通電后加熱探頭產生熱脈沖,而另一探頭可記錄溫度的時間變化。這些觀測資料可直接用于確定包括導熱率在內的熱性質參數。對于土壤中的某一點,其溫度隨時間的變化表示為[ 11,廣州市深華生物技術有限公司

16]:!T(t,r)=q 4 CvDqEi-r24Dq(t-t0)-Ei-r24Dqtt > t0(8)式中,!T(t,r)為溫度變化量,t 為加熱設備開啟后的時間,t0為開始發射熱脈沖的時刻,r 為線性熱源的徑向距;Cv和 Dq分別是介質的體積熱容和熱擴散率,1。Ren 等對沙土、砂壤和黏壤等不同質地土壤測定 MDTD,結果表明對上述土壤 MDTD與通量之間的關系均為近似線性關系,砂土實測值和計算值較接近,而砂壤和粘壤則誤差較大。此外,由于熱 TDR 可同時測定土壤含水量,因此在獲得土壤水分通量 J 后,可進一步得到孔隙水流速值(J/)。Ren 等的方法克服了前人測定土壤水分通量時不能同時測定熱性質的缺陷,但關于該方法在不同土壤上的適用性方面,今后還需更多的工作去檢驗;此外,式(11)的積分形式使得MDTD的計算偏于復雜而不便于應用。

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為了解決 Ren 等(2000)的方法中表達式過于復雜的問題,Kluitenberg(2001)引入滲漏含水層井函數的概念,并將該函數中的指數部分進行麥克勞林級數展開,得到了形式上較為簡單的近似解,從而僅用簡單函數就表達了 Ren等的解析解[ 24]:W(u,#)=!nm = 0(-1)mm!#24umEm 1(u)(13)Em 1(u)=1m[ exp(-u)-uEm(u)] m= 1,2,%(14)式中,Em 1(u)為井函數。但Kluitenberg 的方法在實際計算中也是不易應用的。為尋求更簡便的方法,Wang 等(2002)對熱脈沖測定土壤水分通量進行了理論分析,找出了線性熱源上、下游溫度增加比的自然對數與土壤水分通量之間的簡單線性關系,由于其表達式在形式上較簡單,因此在土壤水分通量的測定方面,更適于應用熱脈沖傳感器方法。熱流方程寫為[ 25]:Tt= Dq2Tx2 2Ty2-VTx(15)式中 V 可根據式(12)確定。Wang 等基于熱流方程得出的上、下游溫度增加比與時間的關系為:上游: V2=4Dqt0lntu-t0tu x2u(tu-t0)tu(16)下游: V2=4Dqt0lntd-t0td x2d(td-t0)td(17)聯立上兩式,消去 V,則熱擴散率 Dq可根據下式計算:Dq=t0x2d(t d-t 0)t d-x2u(t u-t 0)tu4ln(t u-t 0)(td-t 0)t ut d(18)將計算所得的 Dq值代入式(16)或(17)可得 V,再與式(12)聯解可得出土壤水分通量值。Wang 等理論分析適用的水分通量測定范圍為 1 &10-4~1&10-7ms-1。

2.3 應用研究現狀

熱脈沖方法提出之初多用于測定土壤熱性質,由于土壤熱性質與土壤水及其他物理性質(如孔隙度、密度、飽和度)之間密不可分的聯系,因而該方法也逐漸用于包括土壤水分在內的其他物理性質的測定,這對于進一步探索土壤熱與土壤物質屬性的聯系及更深入的理解熱性質特征具有重要意義。

Ochsner 等(2001)采用熱脈沖方法,以砂壤、粘壤、粉壤和粉質粘壤四種典型土壤為例,采用室內土柱裝土,以熱 TDR 為觀測工具,針對目前還很少涉及的充氣孔隙度對熱性質的影響進行了研究。對不同土壤導熱率及與土壤中水、固體顆粒和充氣孔隙體積比例的研究結果表明,充氣孔隙體積百分比增加時,幾種土壤的熱性質均呈線性遞減趨勢,作者認為土壤熱性質與充氣孔隙的聯系比它與含水量的關系更密切。為檢驗該方法的精確性,Ochsner 等還用de Vries 的導熱率模型,運用不同的充氣孔隙度進行計算,并與實測值做了對比,表明熱脈沖方法測定的導熱率基本在模型計算出的最大值和最小值范圍內[ 26]。

Ochsner 等(2001)采用熱 TDR 測量熱和電磁波,完成了對砂壤土的土壤含水量、充氣孔隙和容重的同時測定,他們在式(1)的基礎上,結合土壤電介質常數的經驗公式,進一步計算了土壤飽和度和固相密度。其中電介質表示為土壤含水量 和土壤固相體積百分比vs的函數[ 16]:K0.5=(K0.廣州市深華生物技術有限公司

5w-1)(K0.5s-1)vs 1(19)式中,K 為土壤介電常數,Km及 Ks分別為測定溫度和頻率下的水和土壤固相的介電常數。

忽略土壤中空氣的貢獻,且土壤的體積含水量表示為重量含水量和容重的乘積,則式(1)寫為:Cv= XsCs Cw(20)整理可得含水量 的表達式: =(Cv-XsCs)/(Cw)。若對烘干土壤進行熱脈沖法測定,則因含水量為零,土壤固體的比熱可直接由式 Cv= X s Cs 計算。Ren 等(2003)基于上述原理,采用熱脈沖方法測定了沙土、粉壤土和粉質粘壤土的含水量值和土壤固相比熱[ 27]。采用熱 TDR 測定含水量是間接方法,其值取決于儀器測定不同參數的各種誤差,因而 Ren 等測定含水量值比重力法的偏小。此外,他們測定的沙土、粉壤土和粉質粘壤土固體比熱值分別為 881、913和 973Jkg-1K-1。其研究結果還表明,用熱脈沖方法測定固體比熱容從而進一步測定含水量可減少測定誤差。

此外,Ren 等(2003)將熱 TDR 方法用于包氣帶土壤水分、溫度、電導、熱容量、熱擴散率及導熱率的測定,用該方法檢驗前人的資料并進行了 6 種不同質地土壤的熱 TDR 測量,所得結果表明,熱TDR對于土壤含水量、電導率、導熱率及充氣孔隙度的測定結果較合理,但對容重的測量誤差較大[ 28]。結 語

熱脈沖方法目前在國外已得到了大量應用,但由于技術力量的欠缺和經濟實力的差異,在國內的應用還非常有限。熱脈沖方法自動化程度較高,讀數間隔通常為 1s,數據的連續性較好。近幾年熱TDR技術實現了同一時間、相同體積土壤上各參數的連續定位測定,因此最大程度地避免了土壤時空變異性對測定結果的影響。目前研究者已逐漸開始考慮土壤含鹽對熱性質的影響,但還不夠深入。到目前為止,用熱脈沖方法獲得土壤水分資料方面已有若干研究成果。由于土壤熱性質與土壤水、孔隙分布、土壤鹽分濃度及其他土壤物理化學性質之間[ 29,30]具有直接或間接的聯系,熱 TDR 將更多地應用于相關研究中,其技術亦將日臻成熟。熱脈沖方法在今后土壤水分中的研究方面將發揮更大的作用,尤其對土壤中水、熱、溶質耦合運移的研究有重要的意義。

本文由廣州深華實驗室儀器設備整合發布

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第五篇:揚塵污染綜合治理工作方案

揚塵污染綜合治理工作實施方案

為深入搞好大氣污染治理,進一步控制揚塵污染,不斷改善環境空氣質量,保障人民群眾身體健康,結合我鎮揚塵治污綜合治理工作實際,特制定本方案:

一、指導思想

以科學發展觀為指導,以持續改善全鎮環境空氣質量,牢固樹立環境保護“命門”意識,明確揚塵治理任務,建立健全工作制度,形成責任具體、工作落實、績效考核的長效機制。

二、揚塵污染綜合治理任務

1、道路、交通運輸揚塵污染治理

各村委會及有關單位要對轄區內所管主次道路及背街小巷及時進行路面清掃,以防造成路面揚塵污染。

2、建筑垃圾揚塵污染治理

各單位要做好渣土堆和建筑、拆遷垃圾的清理整治工作并及時進行巡邏檢查、加大管理力度,嚴格制止隨意傾倒建筑垃圾的行為。

3、企業揚塵污染治理

各村委會要通知相關企業做好揚塵污染治理工作。企業粉性物料必須采取庫存式存放,臨時性料場貨場要采取嚴格的篷蓋和圍擋措施;要嚴格實施密閉運輸與清潔運輸,杜絕無密閉運輸裝置的車輛運輸粉性散裝物料;污染企業要大力推行清潔生產,減少污染排放。

4、垃圾焚燒污染防治措施

各村委會和有關單位要加強垃圾管理,嚴格禁止垃圾焚燒,特別要杜絕焚燒電線和用橡膠垃圾作燃料的污染現象。

三、保障措施

1、加強領導,明確責任。

為確保治理工作順利進行,鎮政府成立揚塵污染治理工作領導小組,具體負責整個活動的組織、協調、監督、考核等各項工作。鎮政府將依據方案要求建立工作責任制分解任務,將治理工作落到實處。

2、廣泛宣傳、營造氛圍。

各管區、各村和各單位要利用宣傳欄及發放明白紙等形式進行廣泛宣傳、營造氛圍,同時利用召開黨員會議、村民代表會議等方式加大宣傳力度,力爭做到家喻戶曉。各單位要采取多種措施、全民參與、積極主動完成治理任務。

大柳河揚塵污染治理工作

領導小組名單

組 長:

副組長:

成 員:

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