【摘 要】
:
生物炭是一种新型土壤改良剂,它有吸附性和巨大的比表面积,这些特性使得它在改良土壤结构,保水保肥,防止坡面水土流失等方面有着很大的潜力。本文以室内试验为基础,探究合适的生物炭施用量,再利用人工降雨试验模拟田间裸坡情况,探究施用生物炭在裸坡上的作用,最后在室外田间真实测量施用生物炭后,坡面水土流失情况及坡面作物生长情况,并利用WEPP模型进行适用性分析,以期得到适宜的生物炭施用方式,为黄土高原坡面水土
论文部分内容阅读
生物炭是一种新型土壤改良剂,它有吸附性和巨大的比表面积,这些特性使得它在改良土壤结构,保水保肥,防止坡面水土流失等方面有着很大的潜力。本文以室内试验为基础,探究合适的生物炭施用量,再利用人工降雨试验模拟田间裸坡情况,探究施用生物炭在裸坡上的作用,最后在室外田间真实测量施用生物炭后,坡面水土流失情况及坡面作物生长情况,并利用WEPP模型进行适用性分析,以期得到适宜的生物炭施用方式,为黄土高原坡面水土流失的防治提供理论依据。本文最终得出以下结论:1.在褐土区土壤混施生物炭会抑制土壤水分的入渗,且抑制效果随着生物炭施用量及施用深度的增加而增加。不仅如此,还发现在施用深度不大于15cm,施用浓度小于9%时,在褐土区土壤混施生物炭会最大程度地促进初始入渗率。Kostiakov模型模拟施用生物炭条件下的水分入渗规律效果最好。幂函数=可以较好地反映入渗时间与湿润锋距离之间的关系。2.施用生物炭会增加坡面土壤表层含水率,从而增加坡面产流时间,但同时也会减少降雨一段时间后土壤的入渗能力,使产流增加。在降雨一段时间后,可以显著减少坡面的产沙,减少坡面土壤的侵蚀。随着坡面坡度的增加,坡面产流时间会明显变短,且施用生物炭还会增加这种趋势。3.生物炭-作物耦合模式可以拦蓄更多的径流,并减少土壤侵蚀。利用WEPP模型对田间实测值进行模拟,发现WEPP模型可以很好地适用于单施用生物炭和生物炭-作物耦合条件下的坡面,且在生物炭-作物耦合条件下效果更好。综上所述,生物炭减小了褐土土壤的入渗能力,增加了持水能力,可以起到明显的保水作用。在坡面单一施用生物炭可以推迟坡面产流时间,增加表层土壤含水率,并减少土壤颗粒的流失。在生物炭-作物耦合模式下,不仅减少土壤侵蚀,还可以拦蓄更多的径流,为生物炭在黄土高原地区防治水土流失提供了很好的理论基础。
其他文献
十二烷基苯磺酸盐是一种重要的阴离子表面活性剂,被广泛应用于日用洗涤剂、化工生产和石油开采过程,是日常生活与工业生产中不可或缺的重要化工产品。目前工业上十二烷基苯磺酸(DBSA)主要通过气相SO3磺化十二烷基苯(DDB)制备而来。而该过程通常被描述为“受传质控制”的、强放热、瞬时反应过程,反应热高达170k J/mol。因此对磺化反应器的传热传质以及安全性能提出了很高的要求。随着精密加工技术的不断发
苯并[α]芘是多环芳烃(PAHs)中毒性最大的一种强烈的致癌物,不易降解,可通过食物链累积影响人类健康。由于具有致癌性和诱变性,其在水环境中的存在受到人们的广泛关注。因此,需要寻找有效去除PAHs的方法。目前去除PAHs有传统的物理方法、化学方法和生物方法均不能很有效的将其去除,有研究发现从漆树和双孢蘑菇中提取出来的漆酶(Laccase)和从辣根中提取出的辣根过氧化物酶(HRP)对PAHs能有效的
芳烃是重要的有机化工原料,我国对芳烃的需求巨大,但是现阶段国内芳烃供应量存在较大缺口。为了解决国内芳烃产能不足的问题,从我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋出发,研究煤基转化制取芳烃具有重大的战略意义。煤基转化制芳烃主要指的是煤经甲醇制芳烃(Methanol To Aromatics,MTA),MTA按照反应工艺技术可分为固定床一段法、固定床两段法和流化床法。固定床两段法MTA工艺相对于固定床一段法
当今世界,氢气因其来源丰富、储存密度大、零污染等优点逐渐代替化石燃料成为一种新型能源。电催化水解作为大规模制氢方式之一,具有清洁、可持续的优点。然而电催化水分解反应最大的挑战在于如何合成和利用高效催化剂。Pt基催化剂虽具有优异的催化性能,但其高成本和稀缺性严重制约着其在析氢方面的应用。因此开发来源充足、经济有效的非贵金属催化剂已成为一项重要课题。而近年来,过渡金属碳化物(TMC)以其类似于铂基催化
氨不仅可以作为化肥以及含氮化学品的源头产物,也可以作为能源载体在可再生能源的储存与转化过程中发挥重要作用。由于传统的Haber–Bosch合成氨工艺条件较为苛刻,且过程能耗大,CO2排放大。因此,开发温和条件下合成氨技术显得尤为迫切。化学链合成氨作为一种新型、低压合成氨技术受到学术界的广泛关注。化学链合成氨是指将合成氨的反应解耦为多步的闭环反应,通过载氮体的消耗与再生完成化学链循环。载氮体作为化学
随着氢燃料电池汽车商业化速度的加快,在氢燃料电池运行和管理中,安全问题已成为公众关注的焦点。氢燃料电池的进气系统控制流场内阴阳两极气体压力相等,当电堆受到较大冲击碰撞后,螺栓松动导致电池内部发生部件错位、密封圈失效等情况,造成反应气体泄漏,诱发电池性能衰减等危险。因此,研究人员们开始重视氢燃料电池内部压力监测技术的研究。常规的刚性压力传感器一般安装于氢燃料电池汽车底盘的管路和储氢罐阀门口,存在维修
磺酸盐表面活性剂是产量最大、应用最广的阴离子表面活性剂之一。目前,磺化工艺应用的磺化反应器主要是降膜反应器,存在易产生混合不均、局部过热等现象,导致副产物生成的问题。而微反应器技术因其具有传质传热效果好,以及安全、高效、绿色的特点引起研究者们的广泛注意,并逐渐被应用于众多的有机合成中。因此,探索磺酸在微通道中的连续合成对实现安全、高效、绿色的磺化工艺具有重要的意义。本文以十二烷基苯磺酸(DBSA)
随着我国城市化进程加快,城市建筑的发展方向越来越趋向于高大密集,火灾隐患也随之增加。高层建筑发生火灾时,存在消防人员难以接近、人员疏散困难、火势蔓延迅速等问题,这对消防设备的性能提出了更高的要求。对于常用的喷水灭火方式而言,给水系统压力波动大,为了获得更高射程和冲击力,快速到达高处着火点,水流在管道流动中需要克服更大流动阻力。这在影响灭火效率的同时也增加了输送泵的功耗,造成能源的浪费。向消防水中加
含酚废水是我国重点关注的有害废水之一,对其进行有效治理已迫在眉睫。在众多处理工艺中,催化湿式氧化技术(CWAO)因处理效率高,操作简单,运行费用低等特点而具有广阔的工业应用前景。其中,催化剂的研制是CWAO技术的核心。然而,现有的过渡金属催化剂稳定性较差,活性金属易流失,作用机理尚不明确,难以满足工业使用需求。因此,研发稳定高效的过渡金属催化剂,深入探究其失活机制成为CWAO技术研究的重中之重。本
2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)作为一种重要的生物基平台化合物,在未来高性能生物基高分子材料的可持续发展方面具有广阔的应用前景。据文献报道,5-羟甲基糠醛(HMF)、2-糠酸(FA)、呋喃和己糖二酸等经反应均可生成2,5-FDCA。然而就原料而言,FA作为木质纤维素生物质的衍生物,无论是就经济成本还是可持续发展方面均具有较大优势,故本文选择FA作为反应原料进行后续的研究。以FA作为反应原料,