Assessment of alternative adsorption models and global sensitivity analysis to characterize hexavalent chromium loss from soil to surface runoff          下载免费PDF全文

Chuan‐An Xia  Juxiu Tong  Bill X. Hu  Xiujie Wu  Alberto Guadagnini 《水文研究》2018,32(20):3140-3157

We investigate our ability to assess transfer of hexavalent chromium, Cr(VI), from the soil to surface runoff by considering the effect of coupling diverse adsorption models with a two‐layer solute transfer model. Our analyses are grounded on a set of two experiments associated with soils characterized by diverse particle size distributions. Our study is motivated by the observation that Cr(VI) is receiving much attention for the assessment of environmental risks due to its high solubility, mobility, and toxicological significance. Adsorption of Cr(VI) is considered to be at equilibrium in the mixing layer under our experimental conditions. Four adsorption models, that is, the Langmuir, Freundlich, Temkin, and linear models, constitute our set of alternative (competing) mathematical formulations. Experimental results reveal that the soil samples characterized by the finest grain sizes are associated with the highest release of Cr(VI) to runoff. We compare the relative abilities of the four models to interpret experimental results through maximum likelihood model calibration and four model identification criteria (i.e., the Akaike information criteria [AIC and AIC_C] and the Bayesian and Kashyap information criteria). Our study results enable us to rank the tested models on the basis of a set of posterior weights assigned to each of them. A classical variance‐based global sensitivity analysis is then performed to assess the relative importance of the uncertain parameters associated with each of the models considered, within subregions of the parameter space. In this context, the modelling strategy resulting from coupling the Langmuir isotherm with a two‐layer solute transfer model is then evaluated as the most skilful for the overall interpretation of both sets of experiments. Our results document that (a) the depth of the mixing layer is the most influential factor for all models tested, with the exception of the Freundlich isotherm, and (b) the total sensitivity of the adsorption parameters varies in time, with a trend to increase as time progresses for all of the models. These results suggest that adsorption has a significant effect on the uncertainty associated with the release of Cr(VI) from the soil to the surface runoff component.  相似文献   

不同排列方式和间隙比下双圆柱流致振动特性研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘巨保  杨明  岳欠杯  丁宇奇  姚利明 《海洋工程》2018,36(4):105-113

采用基于ALE的流固耦合分析方法,将圆柱体振动模型简化为平面双自由度质量-弹簧-阻尼系统,进行了计算参数无关性分析。对不同θ角和间隙比T下的双圆柱流致振动进行数值模拟,并与单圆柱振动计算结果进行比较,得到了不同θ角和间隙比T下中心圆柱的升阻力系数、流场分布和运动轨迹变化情况。通过分析发现小间隙比下由于两圆柱间的相互干扰,改变了中心圆柱的尾涡结构,导致了升力和阻力系数随不同θ角而发生变化;小间隙比下由于两圆柱间的相互干扰影响,均使中心圆柱的轨迹在不同θ角下发生了较大的变化,顺流向的振动频率与单圆柱振动时相比出现了多倍频,导致其运动轨迹发生了变化。  相似文献   

底泥就地稳定化中零价铁(Fe⁰)对有机污染物的作用及其对上覆水体水质的影响     

章萍  相明雪  马若男  刘强  葛刚  钱光人 《湖泊科学》2018,30(5):1218-1224

在实验室模拟静态湖泊体系条件下,通过向实际底泥中投加零价铁(Fe~0),考察反应前后底泥中有机物数量、种类、总有机质含量以及上覆水体溶解氧(DO)浓度、氧化还原电位(Eh)、pH和化学需氧量(CODCr)浓度等指标的变化,探讨Fe~0对底泥有机物的降解效果以及对上覆水体水质的影响.结果表明,投加Fe~0处理80 d后,(1)经GC-MS检测出底泥中易被降解的小分子有机物(分子量小于200)数量明显增多,底泥总有机去除率为44%.(2)上覆水体的DO浓度、Eh和pH都有不同程度的变化.DO浓度从6.6 mg/L迅速下降至0.2 mg/L,Eh从150 mV左右下降至74 mV,pH升高至8.4,此体系易形成厌氧环境;且上覆水体中CODCr低于纯底泥-水体系,上覆水中DO浓度、Eh及pH与CODCr浓度具有一定相关性.综上,底泥中投加Fe~0可有效降解有机物,且不会对上覆水体产生持久、较大的影响.  相似文献   

城市“腾笼换鸟”产业转型升级的困境与出路——基于北京市的调查研究     

王颖  段霞  吴康 《地理科学》2020,40(5):786-792

剖析北京“腾笼换鸟”产业转型升级的现状,在针对“新鸟”进笼“老鸟”去哪问题,“老笼”空间结构合理优化问题,“老鸟”涅槃“新鸟”培育问题,“老鸟”和“新笼”承接问题的分析基础上,提出应完善京津冀产业链协作,“腾笼换鸟”拓展区域联动发展空间;东西城合并成首都特区,“腾笼换鸟”保护北京历史文化名城;切实发挥政府的职能作用,“腾笼换鸟”提升企业内在动力机制;规划建设“微中心”小城镇,“腾笼换鸟”促进北京人口有效疏解的建议。  相似文献   

景电灌区移民对祁连山植被恢复的相对生态价值          下载免费PDF全文

赵建林  康德奎  彭维恩  王建礼  史中兴  陈天顺  董志洋  汪杰  常兆丰 《干旱区地理》2020,43(1):182-189

近些年来，生态系统的服务价值研究已成为生态学以及生态经济学领域中的一个热点问题。祁连山被称为伸进西北干旱区的一座湿岛，在我国“一带一路”建设中占有重要地位。景电灌区兴建以来从祁连山移出了大量农牧民。那么，景电灌区移民对祁连山植被恢复的生态价值如何呢？以景电灌区移民涉及到的祁连山东端景泰、古浪、天祝3县山区为研究区，用价值工程方法对从祁连山区向景电灌区移民退耕退牧还林还草的生态价值做了分析，并与模型因子当量法的计算结果进行了比较。结果表明：祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为37.458 1×10⁸元。其中，退耕还林还草的生态价值为37.438 6×0⁸元，退牧后草场植被盖度增加的生态价值为194.79×104元。计算结果为用COSTANZA和谢高地模型因子当量法计算得的祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态服务价值40.054 0×0⁸元的93.52%。两种方法计算结果祁连山向景电灌区移民退耕退牧还林还草总的生态价值为景电工程年总成本1.45×0⁸元的25.8~27.6倍。两种计算结果一致表明，景电灌区生态移民对祁连山植被恢复的生态价值十分突出。由此也可以看出，COSTANZA和谢高地模型因子当量法适用于祁连山的生态服务价值分析。  相似文献   

黑河中游夏季昼夜水汽同位素特征及水汽来源分析          下载免费PDF全文

孟鸿飞  张明军  王圣杰  邱雪  杜铭霞  张亚宁  余秀秀  周苏娥 《干旱区地理》2020,43(2):360-370

基于2012年6~8月的实测水汽同位素数据及相关气象数据，对黑河中游夏季昼夜的同位素基本特征、水汽来源方向及潜在蒸发源地进行了研究。结果表明：空气水汽线斜率白天大于夜晚和水汽过量氘值白天大于夜晚，综合说明白天局地蒸发较夜晚强烈；夏季受西风水汽影响显著。其中，6月主要受西风水汽和北冰洋水汽影响，7、8月主要受西风水汽和东南方向水汽影响，且8月受东南方向水汽影响最为明显；水汽运移路径上下垫面地形和气压带移动会影响水汽后向轨迹高度，西北方向上水汽输送通道较顺畅，风速较大，有利于水汽的输送；水汽蒸发源地主要集中在研究区周围及以东、以北部，其次是西北部。绿洲是主要的水汽蒸发源地，其次是城市和河流，白天较夜晚局地蒸发强烈且面积大。  相似文献   

陇中黄土高原丘陵沟壑区不同植被恢复模式下次降雨产流产沙特征   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

朱燕琴  赵志斌  齐广平  康燕霞  赵霞 《干旱区地理》2020,43(4):920-927

基于甘肃省清水县汤峪河径流小区2015—2017年的观测数据,研究不同植被恢复模式条件下坡面次降雨入渗、产流产沙特征。结果表明：不同植被恢复模式条件下的土壤入渗量与降雨强度呈二次函数关系,存在入渗量达到最大值的临界降雨强度。入渗速率与降雨历时可以用幂函数关系表达,符合考斯恰可夫入渗模型。不同植被恢复模式条件下的产流率在0.003 3~0.003 6 mm·min^-1之间,相对裸地的减流率为54%~58%。产流率与降雨强度之间呈二次函数关系（R²>0.88）,产流率的主要影响因素是降雨强度。径流含沙量平均值乔灌混合区（3.13 g·L^-1）>灌木林（2.95 g·L^-1）>乔木林（2.79 g·L^-1）>草地（2.58 g·L^-1）,径流含沙量与降雨强度呈线性递增函数关系。裸地的产沙量显著高于各植被小区（P<0.05）,是各植被小区的43~57倍,各植被小区的减沙率在93%~94%之间,减沙效益高于其减流效益。各植被坡面土壤流失量与降雨侵蚀力呈线性递增函数关系;产流率与侵蚀产沙率之间呈极显著正相关关系（P<0.01）,二者间可采用二次函数关系表达。本研究成果可为黄土高原丘陵沟壑区水土保持优化配置提供理论依据。  相似文献   

近59 a锡林河流域潜在蒸散发及地表干湿状况变化趋势分析          下载免费PDF全文

张璐  朱仲元  张圣微  王慧敏  王飞  席小康 《干旱区地理》2020,43(4):997-1003

利用1960—2018年锡林河流域周边13个气象站的逐日气象资料,采用世界粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO）推荐的Penman-Monteith公式计算各气象站多年潜在蒸散发量及相对湿润度指数。通过利用主成分分析、相关分析和偏相关分析,探讨了锡林河流域潜在蒸散发、地表干湿状况多年变化规律;分析了影响潜在蒸散发的主要气象因子及各气象要素间的相互作用;着重讨论了锡林河流域潜在蒸散发的周期变化及其与相对湿润度指数、各气象要素的相互作用。结果表明：流域近59 a潜在蒸散发整体呈现增长趋势,且上升趋势显著,存在显著增加—减小交替的多尺度时频变化特征和多主周期变化规律;各气象要素中潜在蒸散发对温度的响应较大,平均风速次之;平均相对湿度受到潜在蒸散发的影响较大,降水次之。整个流域环境有不显著的变湿润趋势。  相似文献   

生物土壤结皮对风沙土和黄绵土膨胀特性的影响     

王国鹏  肖波  李胜龙  姚小萌  孙福海 《中国沙漠》2020,40(1):97-104

作为重要的土壤物理性质，膨胀性在影响土壤导水性、持水性、抗蚀性以及土壤结构的形成和发育等方面发挥着重要作用。为了探讨生物土壤结皮（BSCs）土壤的膨胀特性及其主要影响因素，针对黄土高原风沙土和黄绵土两种典型土壤，利用膨胀仪测定并比较了有、无藓结皮及其在不同因素（初始含水量、干湿循环、冻融循环、温度）下膨胀率的差异，分析了BSCs对土壤膨胀性的影响及其与环境因素和BSCs性质的关系。结果显示：风沙土上藓结皮的膨胀率为1.93%，较无结皮增加了8.65倍；而黄绵土上藓结皮的膨胀率为2.05%，与无结皮相比降低了76.68%。藓结皮的生物量和厚度与其膨胀率在风沙土上均呈线性正相关关系（P < 0.05），在黄绵土上分别呈二次函数（P=0.02）和线性正相关关系（P=0.02）。初始含水量同时影响了土壤最大膨胀率和稳定膨胀时间，影响程度风沙土远大于黄绵土（包括藓结皮和无结皮）；干湿循环次数对无结皮土壤膨胀率的影响程度大于藓结皮土壤，其中风沙土和黄绵土上无结皮的膨胀率分别是50.00%~620.00%和-2.28%~10.81%，而两种土壤上藓结皮的膨胀率分别是-5.70%~10.88%和-10.24%~-21.46%；冻融循环下4种土壤的膨胀率均有不同程度的降低，降幅为0~18.54%。黄绵土无结皮的膨胀率受温度影响程度较大，50℃下黄绵土无结皮的膨胀率分别是25℃和35℃下的1.17倍和1.21倍。BSCs显著地改变了风沙土和黄绵土表层的膨胀性，其影响的程度和方向取决于土壤类型。同时，BSCs的膨胀性受含水量、温度、干湿以及冻融循环等关键因素影响。  相似文献   

社会网络视角中世界文化遗产地旅游村寨的利益关系治理     

时少华  李享 《热带地理》2020,40(4):625-635

以云南省红河州元阳县哈尼梯田核心区域2个典型的旅游村寨（大鱼塘村和普高老寨）为例，对两村寨利益相关者从网络凝聚性、网络互惠性、网络核心边缘、网络传递性、网络经纪人等5个方面展开关系数据分析，结果显示：1）大鱼塘村压力集团内部、压力集团与社区、企业与政府之间的利益关联性和联系的紧密性不足；2）两村当地政府和压力集团与社区之间的互惠性低于整体平均互惠性；3）两村利益网络中边缘结构较核心结构更加明显，这导致了利益关系的不平衡；4）两村当地政府利益集团传递性相对较低，当地社区传递性最高；5）两村中利益集团间缺少部分协调人、守门人、代理人、联络人等角色。最后提出相应建议：1）提升哈尼梯田利益关系由弱利益关系转变为强利益关系，改变利益集团间核心边缘利益关系格局；2）进一步加强各利益集团内部及之间的关联性；3）加强以企业和政府机构为顶点的组间利益传递，让利益流动逐步打破哈尼梯田利益集团之间的核心边缘关系结构；4）重点加强社区在利益关系网络中的参与机会与权力，对社区进行增权；5）利益集团内部要重点培育协调人和顾问角色，利益集团之间要重点培育企业与政府、社区、压力集团之间的守门人、代理人和联络人角色，以及社区与政府和企业之间的守门人、代理人角色。  相似文献