重金属污染耕地农业安全利用研究进展与展望 被引量：79

1

作者 黄道友 朱奇宏 +2 位作者 朱捍华 许超 刘守龙 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期1030-1043,共14页

日益加剧的土壤重金属污染问题是目前严重制约我国农业可持续稳健发展的重要因子。如何实现区域性大面积的重金属污染耕地农业安全利用,已成为全球农业环境科学研究领域的难题与热点。中国科学院亚热带农业生态研究所自2006年起,将其该... 日益加剧的土壤重金属污染问题是目前严重制约我国农业可持续稳健发展的重要因子。如何实现区域性大面积的重金属污染耕地农业安全利用,已成为全球农业环境科学研究领域的难题与热点。中国科学院亚热带农业生态研究所自2006年起,将其该领域的研究重点聚焦在以镉为代表的重金属污染耕地农业安全利用方面,按照"摸清家底、因地制宜、分区治理、科学施策"的总体思路和"边生产、边治理、边修复"的技术路径,系统地开展了重金属污染动态长期定位监测与典型重金属污染地区详查、重金属低积累型与强耐性的农作物主栽品种筛选、削减农作物重金属积累的农艺调控、阻控农作物重金属吸收的原位钝化,以及替代种植作物的耐受性及其修复潜力等研究,初步探明了湖南耕地环境和其主要农产品重金属污染的现状、成因与发展趋势,筛选出了一批适于不同污染程度耕地种植的农作物主栽品种供应急性应用,明确了肥水管理、叶面阻控、秸秆离田等农艺调控措施削减农作物重金属积累,和施用炉渣、生石灰、海泡石、农作废弃物生物质炭、腐植酸矿粉等单一物料及其复配制剂钝化土壤重金属的效果,阐明了以苎麻为代表的麻类作物对镉等重金属的耐受性及其修复潜力与机理,确立了南方稻田土壤有效态镉及镉污染稻田钝化效果评价的提取方法,构建了一套较完整的以"轻度污染农艺调控-中度污染钝化降活-重度污染断链改制"为核心的重金属污染耕地农业安全利用综合技术与多种实用模式,并在典型污染地区建成了"重金属污染耕地农业安全利用技术研究开放平台"和多处新技术新产品的中试基地,产生了巨大的社会反响。 展开更多

关键词 重金属污染 耕地 农艺调控 原位钝化 替代种植 农业安全利用

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典型污染稻田水分管理对水稻镉累积的影响 被引量：26

2

作者 张雨婷 田应兵 +4 位作者 黄道友 张泉 许超 朱捍华 朱奇宏 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2512-2521,共10页

为探讨不同成土母质镉污染稻田土壤进行水分管理对水稻镉吸收累积的影响,以南方典型成土母质花岗岩、板页岩和紫色砂页岩发育的3种水稻土为对象,通过盆栽试验对比分析了淹水和干湿交替2种水分管理模式下,土壤pH值、DTPA提取态重金属、... 为探讨不同成土母质镉污染稻田土壤进行水分管理对水稻镉吸收累积的影响,以南方典型成土母质花岗岩、板页岩和紫色砂页岩发育的3种水稻土为对象,通过盆栽试验对比分析了淹水和干湿交替2种水分管理模式下,土壤pH值、DTPA提取态重金属、水稻根表铁膜以及不同部位重金属含量等的差异.结果表明,长期淹水处理使花岗岩、板页岩和紫色砂页岩发育水稻土pH升高了0.17~1.33个单位.在水稻灌浆和成熟期,淹水处理的3种水稻土DTPA提取态镉(DTPA-Cd)含量较干湿交替降低了14.39%~36.56%(P <0.05).但淹水处理土壤DTPA提取态铁(DTPA-Fe)含量较干湿交替上升了35.35%~347.25%(P <0.05). 3个生育时期水稻根表铁膜镉、锰(除铁膜铁外)元素含量在2种水分处理下变化趋势均为分蘖期<灌浆期<成熟期.淹水处理使3种稻田土中糙米镉含量较干湿交替降低了57.84%~93.79%,且花岗岩、板页岩发育水稻土淹水处理降镉效果显著(P <0.05).将3种水稻土土壤pH、DTPA-Cd、DTPA-Fe、根表铁膜以及糙米镉含量进行相关性及结构方程模型(SEM)分析,发现淹水降低稻米镉累积主要是通过提高土壤pH及增加土壤Fe的有效性,从而降低了土壤Cd的有效性,并且改变水稻根表铁膜对镉的吸附固定量.因此,水分管理模式调控稻米镉累积效应在不同土壤母质类型间存在明显差异,受土壤理化性质及根表铁膜等多重因素影响,且在不同母质发育水稻土上的作用机制并不完全一致.在镉污染的花岗岩、板页岩发育水稻土上进行水分管理可有效降低土壤镉的有效性,达到削减水稻对镉吸收累积的目标.综上,对于水分管理调控水稻镉吸收累积应根据成土母质类型区别进行. 展开更多

关键词 成土母质 水分管理 镉 水稻 根表铁膜

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叶面喷施不同浓度锌对水稻锌镉积累的影响 被引量：23

3

作者 吕光辉 许超 +6 位作者 王辉 帅红 王帅 李佰重 朱奇宏 朱捍华 黄道友 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1521-1528,共8页

采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P>0.05)。叶面喷施1~5 g·L... 采用田间小区试验研究在水稻灌浆初期叶面喷施不同浓度锌(1~5 g·L-1Zn SO4)对水稻(株两优189)产量、各器官镉锌含量和镉转运的影响。结果表明:叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4对水稻产量无显著影响(P>0.05)。叶面喷施1~5 g·L-1Zn SO4水稻各器官Cd含量降低、而Zn含量提高。糙米Cd含量降低9.0%~47.8%,Zn含量提高31.7%~55.6%。喷锌后根到第一节Cd转运系数(TF第一节/根)、旗叶向第一节Cd转运系数(TF第一节/旗叶)和穗轴到糙米Cd转运系数(TF糙米/穗轴)分别降低5.8%~43.7%、1.0%~30.3%和4.7%~26.7%。糙米Cd含量与TF第一节/根、TF糙米/穗轴和根Cd含量呈极显著正相关关系(P<0.01)。研究结果表明,叶面喷锌降低糙米Cd含量主要是由于抑制根Cd吸收和降低根和旗叶向第一节及穗轴向糙米的转运引起的。喷施3~5 g·L-1Zn SO4显著降低糙米Cd含量,是叶面调控稻米Cd含量的适宜用量。 展开更多

关键词 锌 镉 水稻 转运系数 叶面喷施

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南方典型稻区稻米镉累积量的预测模型研究 被引量：22

4

作者 熊婕 朱奇宏 +4 位作者 黄道友 朱捍华 许超 王帅 王辉 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期22-28,共7页

为了更好地指导镉污染稻田土壤修复、管控稻米镉风险,本文以我国镉污染风险较大的南方稻田为研究对象,基于土壤与稻米配对样品,分析稻米镉含量与土壤理化因子的相关关系,并通过逐步回归分析,建立稻米镉累积量的预测模型。结果表明,我国... 为了更好地指导镉污染稻田土壤修复、管控稻米镉风险,本文以我国镉污染风险较大的南方稻田为研究对象,基于土壤与稻米配对样品,分析稻米镉含量与土壤理化因子的相关关系,并通过逐步回归分析,建立稻米镉累积量的预测模型。结果表明,我国南方稻区稻米镉累积量主要取决于土壤有效态镉含量而非全镉含量,有效铁、有效锰及有机质含量也是影响稻米镉含量的重要因素;在不考虑水稻品种条件下,采用土壤有效态镉含量、有效锰、有效铁及有机质可较好预测稻米镉积累量,模型的预测能力达到极显著水平(P<0.001),决定系数(R2)为0.52;针对常规稻和杂交稻,以上述4个土壤因子分别建立的模型也可实现较好预测(P<0.001),R2分别为0.47和0.67。 展开更多

关键词 稻米 土壤性质 南方稻田土壤 水稻品种类型 影响因素 预测模型

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3种有机物料对土壤镉有效性及水稻镉吸收转运的影响 被引量：17

5

作者 范晶晶 许超 +5 位作者 王辉 朱捍华 朱奇宏 张泉 黄凤球 黄道友 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2143-2150,共8页

种植绿肥、秸秆还田和施用有机肥是稻田土壤有机质提升的主要途径,明确其对土壤镉(Cd)有效性及水稻吸收积累Cd的影响,对于我国南方Cd污染稻田的安全利用具有重要指导意义。采用田间小区试验,设置等量(2250 kg·hm^-2,干质量)紫云英... 种植绿肥、秸秆还田和施用有机肥是稻田土壤有机质提升的主要途径,明确其对土壤镉(Cd)有效性及水稻吸收积累Cd的影响,对于我国南方Cd污染稻田的安全利用具有重要指导意义。采用田间小区试验,设置等量(2250 kg·hm^-2,干质量)紫云英、油菜秆和有机肥施用处理,通过测定二乙烯三胺五乙酸提取态Cd(DTPA-Cd)、根表铁膜Cd含量和水稻各部位Cd含量,结合土壤理化指标和酶活性变化,对比分析3种有机物料对Cd在土壤-水稻系统迁移转运的影响并探讨其机理。结果表明:3种有机物料提高了土壤溶解性有机碳(DOC)、有机质含量和水稻产量,增强了土壤过氧化氢酶和纤维素酶活性,在一定程度上增加了根表铁膜量及其Cd吸附量。与CK相比,紫云英、油菜秆和有机肥处理水稻根对Cd的吸收分别增加4.22%、16.99%和38.27%(P<0.05),Cd由水稻根向稻谷的转运系数和叶向稻谷的转运系数均明显提高,水稻稻谷Cd含量分别显著增加32.67%、39.60%和54.46%(P<0.05)。在Cd污染土壤上施用有机物料虽能提升土壤肥力,但会促进水稻根系对Cd的吸收和向稻谷的转运。因此在南方Cd污染稻田应谨慎施用有机物料,防止由此导致的稻米Cd积累风险。 展开更多

关键词 有机物料 镉 水稻 土壤 根表铁膜

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长期施肥对稻田土壤镉锌铜积累及其有效性的影响 被引量：12

6

作者 杨敏 何璐璐 +5 位作者 饶中秀 黄道友 田应兵 朱捍华 许超 张泉 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 2021年第2期302-310,共9页

为明确长期不同施肥方式对稻田土壤Cd、Zn和Cu积累及其有效性的影响,以设立于1986年的长期定位施肥试验为对象,对比分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(ST)、低量有机肥配施化肥(LM)、高量有机肥配施化肥(HM)5个处理耕层... 为明确长期不同施肥方式对稻田土壤Cd、Zn和Cu积累及其有效性的影响,以设立于1986年的长期定位施肥试验为对象,对比分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(ST)、低量有机肥配施化肥(LM)、高量有机肥配施化肥(HM)5个处理耕层土壤重金属全量、有效态、形态分布以及水稻各部位重金属含量变化,结合土壤理化性质变化,探讨了长期施肥下重金属累积效应及其有效性变化机理。结果表明,NPK和ST处理对土壤全量及有效态Cd、Zn和Cu均无显著提高效应。而施用低量和高量有机肥30 a后,土壤Cd、Zn和Cu全量显著提高35.00%~80.00%、63.91%~82.55%、118.41%~180.21%,有效态显著提高28.57%~71.43%、407.12%~783.15%、336.59%~573.17%,稻米Cd、Cu则提高100.00%~150.00%、63.30%~85.64%。相关分析结果证实,有机肥中较高的重金属含量是造成稻田土壤Cd、Zn和Cu累积和有效性显著提高的主要原因,同时其改变的土壤理化性质,尤其是P也会影响重金属的有效性,但其作用机理有待深入研究。总体来看,长期施用有机肥具有更好的培肥效应,但会造成土壤Cd、Zn和Cu的富集以及稻米吸收量的增加,虽然目前稻米重金属含量尚未超出国家食品卫生标准限值,其风险仍不可忽视,在采取有机肥培肥土壤的过程中应严格控制其中的Cd、Zn和Cu等重金属含量。 展开更多

关键词 水稻 重金属 土壤养分 有机肥 长期施肥

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紫云英还田配施石灰对水稻镉吸收转运的影响 被引量：9

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作者 肖敏 范晶晶 +6 位作者 王华静 许超 张泉 陈心胜 朱捍华 朱奇宏 黄道友 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期276-284,共9页

采用田间小区试验,研究了紫云英(CMV)与石灰(L)单施及两者配施(CMVL)对土壤Cd有效性、水稻根表胶膜及Cd吸收转运的影响.结果表明:L与CMVL处理土壤pH值分别显著提高2.11~2.43和1.68~2.48个单位、二乙烯三胺五乙酸提取态(DTPA-Cd)含量分... 采用田间小区试验,研究了紫云英(CMV)与石灰(L)单施及两者配施(CMVL)对土壤Cd有效性、水稻根表胶膜及Cd吸收转运的影响.结果表明:L与CMVL处理土壤pH值分别显著提高2.11~2.43和1.68~2.48个单位、二乙烯三胺五乙酸提取态(DTPA-Cd)含量分别显著降低18.88%~40.53%和20.74%~36.85%,而CMV处理对其无显著影响.CMV处理水稻成熟期根表胶膜Cd吸附量(DCB-Cd)显著提高86.72%,根Cd吸收显著增加124.27%,Cd由叶向米的转运系数提高5.58倍,稻米Cd含量显著增加58.54%.L和CMVL处理成熟期DCB-Cd含量分别显著降低34.86%和42.42%,Cd由根表胶膜向根的转运系统分别显著提高170.6%和158.8%、Cd由根向茎的转运系数分别显著降低75.87%和74.71%、Cd由根向米的转运系数分别显著降低74.38%和68.13%,稻米Cd含量分别显著降低54.88%和51.83%.土壤pH值、DTPA-Cd和DCB-Cd含量是影响稻米Cd含量的主要因素.在镉污染稻田施用紫云英时,建议配施石灰可达到显著降低稻米Cd的效果. 展开更多

关键词 紫云英 石灰 水稻 镉 根表铁膜 吸收转运

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船舶艉轴承刚度和螺旋桨陀螺效应对轴系回旋振动特性影响的分析 被引量：8

8

作者 李小军 朱汉华 +1 位作者 范世东 郑良焱 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期851-858,共8页

当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性。文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承... 当船舶轴系运行工况恶劣时,由于轴系后尾轴承与轴颈之间润滑不佳,使得轴承刚度发生较大变化,处于各向异性状态,这会影响轴系回旋振动特性。文章针对某大型集装箱船,在计入螺旋桨陀螺效应的基础上,借助于有限元ANSYS软件,研究了后艉轴承水平刚度单独变化对回旋振动固有频率、临界转速和振动响应的影响。其主要结果表明,后艉轴承水平方向刚度单独降低时,该方向上的横向振动固有频率降低,逆回旋振动固有频率在此基础上进一步降低;其轴频、叶频和倍叶频的正逆回旋临界转速和回旋振动响应均与各向同性时不同。 展开更多

关键词 船舶轴系 回旋振动 陀螺效应 有限元 各向异性

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基于滑移网格的螺旋桨性能分析 被引量：6

9

作者 黄鑫 朱汉华 安邦 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第4期6-10,26,共6页

为计算螺旋桨定常与非定常水动力性能,采用多重参考系模型,利用Reliable k-ε湍流模型计算定常水动力性能,仿真不同进速下螺旋桨的推力系数、转矩系数与敞水效率,将仿真结果与试验值对比,结果表明,采用多重参考系模型计算的推力系数、... 为计算螺旋桨定常与非定常水动力性能,采用多重参考系模型,利用Reliable k-ε湍流模型计算定常水动力性能,仿真不同进速下螺旋桨的推力系数、转矩系数与敞水效率,将仿真结果与试验值对比,结果表明,采用多重参考系模型计算的推力系数、转矩系数与敞水效率与试验值吻合较好;以定常计算结果为初始值,采用滑移网格模型计算螺旋桨的非定常水动力性能。相比于定常结果非定常结果,与试验值更加吻合,表明滑移网格模型计算的结果精准度更高,更适合于计算螺旋桨的水动力性能。 展开更多

关键词 螺旋桨 多重参考系 滑移网格 水动力性能

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工业区周边典型小流域耕地土壤重金属污染源解析 被引量：4

10

作者 罗天祥 赵霏 +5 位作者 刘新亮 朱捍华 朱奇宏 许超 张泉 黄道友 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期541-550,共10页

小流域是耕地土壤重金属分布与再迁移的基本景观单元,厘清其污染特征及来源是精准治污与科学治污的重要基础,然而小流域尺度耕地土壤重金属污染源解析研究仍亟待加强。本研究以典型工业区周边小流域耕地为例,利用土壤调查和正定矩阵因子... 小流域是耕地土壤重金属分布与再迁移的基本景观单元,厘清其污染特征及来源是精准治污与科学治污的重要基础,然而小流域尺度耕地土壤重金属污染源解析研究仍亟待加强。本研究以典型工业区周边小流域耕地为例,利用土壤调查和正定矩阵因子法(PMF)结合源排放清单法,研究土壤重金属污染特征并解析耕地土壤重金属污染来源。结果表明,受污染耕地主要分布在小流域中部工业企业密集区域以及小流域西南部,主要为Cd污染,污染点位比例为90.5%;As、Hg和Pb污染点位比例1.1%~6.3%,无Cr污染。表层土壤Cd和Hg累积明显,地质累积指数均值为1.41和0.87;而Pb、As和Cr地质累积指数均值均小于或接近0。灌溉水和肥料等农业投入品重金属含量均未超标。当前耕地土壤主要污染物的输入途径中,Cd和Pb主要为大气沉降,占比71.0%~82.6%;As和Hg主要为大气沉降和灌溉水输入,占比39.0%~58.9%。农业投入品使用对耕地土壤Cd、Hg、As、Pb和Cr的输入通量占比较小,仅2.1%~18.7%。PMF模型分析显示,耕地土壤重金属污染来源包括土壤母质与工业企业混合源、工业企业源和农业源,相对贡献依次为38.8%、32.6%和28.6%,应加强涉重金属行业和畜禽养殖等企业重金属排放的监督管理与源头防控。因此,受体模型结合源排放清单法可有效解析小流域耕地土壤重金属污染来源。本研究结果对区域耕地土壤重金属污染来源精准识别和源头防控具有重要意义。 展开更多

关键词 土壤重金属 污染源解析 小流域 受污染耕地 正定矩阵因子模型

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一种新的高渗透性地层中盾构隧道同步注浆浆液损失的多物理场模拟方法 被引量：1

11

作者 刘映晶 杨杰 +1 位作者 朱汉华 尹振宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2744-2756,共13页

为满足精细化分析的要求,首先建立了一种计算高渗透性饱和地层中盾构隧道同步注浆浆液渗流扩散的多物理场水力耦合模拟方法。该方法以基于连续介质力学的质量平衡方程描述浆液的运移,通过在质量平衡方程中引入了质量交换项来考虑浆液在... 为满足精细化分析的要求,首先建立了一种计算高渗透性饱和地层中盾构隧道同步注浆浆液渗流扩散的多物理场水力耦合模拟方法。该方法以基于连续介质力学的质量平衡方程描述浆液的运移,通过在质量平衡方程中引入了质量交换项来考虑浆液在土体孔隙中的淤堵及其引起的土体渗透特性的变化,并结合混合物系统的动量平衡来考虑多孔介质的水-力耦合过程。随后,通过ABAQUS二次开发,建立了一个新的7自由度平面应变单元,使得该方法可被应用于分析工程尺度的初边界值问题。最后,以一个典型的盾构隧道开挖与注浆过程为例,进行建模分析。结果表明,所提出的多物理场模拟方法可以实现对注浆及注浆后浆液压力、地面沉降以及浆液扩散范围的时空变化预测。研究还发现,当地层渗透系数大于1.0×10-6 m/s时,需考虑浆液在地层中的渗透流失;同时,浆液在土体孔隙中的淤堵会导致土体孔隙度及渗透性的降低,从而减少了浆液的进一步流失,但其对地层变形没有显著影响,因此在工程实际中,可不考虑浆液淤堵以分析浆液最大流失量及地层变形。 展开更多

关键词 盾构 壁后同步注浆 浆液损失 有限元方法 高渗透性地层

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某穿梭油轮EEDI多方案优化对比分析

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作者 周建华 韩志强 +1 位作者 朱汉华 范世东 《船海工程》 北大核心 2023年第6期77-82,共6页

为了确认船舶优化技术对EEDI的效果,以15万吨级系列穿梭油轮为对象,比较分析包括船型优化、主机功率降低、节能装置安装和船体减重设计等多项优化技术对于穿梭油轮EEDI的提升效果贡献度,结果表明,满足最小推进功率的前提下降低主机功率... 为了确认船舶优化技术对EEDI的效果,以15万吨级系列穿梭油轮为对象,比较分析包括船型优化、主机功率降低、节能装置安装和船体减重设计等多项优化技术对于穿梭油轮EEDI的提升效果贡献度,结果表明,满足最小推进功率的前提下降低主机功率对EEDI的提升效果要比其他优化技术对于穿梭油轮的能效水平高出5倍左右,在不能满足EEDI要求时,应优先考虑在满足最小推进功率的前提下降低主机功率,同时保证其他优化技术协同应用,以提高船舶能效水平,满足法规强制要求。 展开更多

关键词 穿梭油轮 绿色船舶技术 EEDI 能效水平

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氮素抑制剂对水稻吸收转运镉的影响

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作者 李小雪 汪毅 +5 位作者 许超 王华静 张泉 朱奇宏 朱捍华 黄道友 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3034-3041,共8页

在典型镉(Cd)污染稻田上,采用田间小区试验研究脲酶抑制剂N-丁基硫磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氢胺(DCD)与尿素同步基施对土壤氯化钙提取态Cd(CaCl_(2)-Cd)、根表胶膜Cd和水稻各部位Cd含量的影响.结果表明:与对照相比,NBPT、DCD和NBPT... 在典型镉(Cd)污染稻田上,采用田间小区试验研究脲酶抑制剂N-丁基硫磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氢胺(DCD)与尿素同步基施对土壤氯化钙提取态Cd(CaCl_(2)-Cd)、根表胶膜Cd和水稻各部位Cd含量的影响.结果表明:与对照相比,NBPT、DCD和NBPT+DCD处理均在一定程度上降低土壤CaCl_(2)-Cd含量,NBPT+DCD处理CaCl_(2)-Cd含量显著降低15.0%.NBPT与NBPT+DCD处理提高了水稻根表胶膜量.NBPT+DCD处理稻米Cd含量显著降低18.4%,Cd由根向稻米的转运系数(TF_(米/根))、茎向叶的转运系数(TF_(叶/茎))和茎向稻米的转运系数(TF_(米/茎))分别降低20.0%、40.6%和38.1%.Cd的TF_(米/根)和TF_(米/茎)降低是NBPT和DCD配施降低稻米Cd含量的主要原因.NBPT和DCD与尿素同基施是一种降低稻米Cd含量的有效措施. 展开更多

关键词 水稻 镉 脲酶抑制剂 硝化抑制剂 转运系数

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可调螺距螺旋桨螺距变化对轴系振动的影响 被引量：2

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作者 张梦 朱汉华 +2 位作者 李昭辉 门皓 朱志鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第9期54-59,共6页

为了研究船舶可调螺距螺旋桨螺距变化对轴系结构振动的影响,本文以某集装箱船的推进轴系和螺旋桨为例,采用有限元分析方法对其进行流固耦合仿真,分析船舶尾轴的应力与变形、振动以及模态变化。研究结果表明,螺旋桨螺距改变螺旋桨周围水... 为了研究船舶可调螺距螺旋桨螺距变化对轴系结构振动的影响,本文以某集装箱船的推进轴系和螺旋桨为例,采用有限元分析方法对其进行流固耦合仿真,分析船舶尾轴的应力与变形、振动以及模态变化。研究结果表明,螺旋桨螺距改变螺旋桨周围水域的流线运动状态,使得其受力变形更加不均匀。随着螺旋桨螺距的逐渐增大,轴系固有频率减小;船舶尾轴在一些特定频率附近会产生较大的共振幅值。为提高尾轴使用寿命,尾轴激励应避免这些频率。在一定范围内,尾轴在22°左右的螺距角下更容易产生较大的振动,可通过合理调节螺距角,以避免出现共振现象。 展开更多

关键词 可调螺旋桨 轴系振动 流固耦合 模态分析 谐响应分析

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外源Fe调控根系微生物群落结构和功能对水稻Cd积累的影响 被引量：1

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作者 郑沈 黄道友 +5 位作者 李波 马天池 许超 朱奇宏 朱捍华 张泉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期4313-4321,共9页

探究外源铁(Fe)在水稻镉(Cd)阻控效应方面的研究对保障粮食安全具有重要意义.通过水培实验,研究了3种Fe浓度(5、50和500μmol·L^(-1)EDTA-Na_(2)Fe)对水稻Cd的积累效应和根系微生物群落结构的影响.结果表明,环境Fe浓度的增加促使... 探究外源铁(Fe)在水稻镉(Cd)阻控效应方面的研究对保障粮食安全具有重要意义.通过水培实验,研究了3种Fe浓度(5、50和500μmol·L^(-1)EDTA-Na_(2)Fe)对水稻Cd的积累效应和根系微生物群落结构的影响.结果表明,环境Fe浓度的增加促使水稻根表铁膜的形成,缺Fe和Fe充裕情况下均会促进根表铁膜对Cd的吸附固定.和正常Fe相比,缺Fe促进根Cd和地上部Cd累积,分别增加了49.76%和15.68%;而Fe充裕促进了根Cd的积累,增加了18.39%,但显著降低地上部Cd的含量,降低幅度为35.95%.采用16S rRNA高通量测序测定根系微生物群落结构并通过PCA、LEfSe和RDA等分析方法发现,和正常Fe相比,缺Fe环境会降低根系微生物的丰富度和均匀度,在门水平下Proteobacteria和Bacteroidetes为优势菌群,缺Fe抑制Bacteroidetes相对丰度的增加,Fe充裕使Proteobacteria相对丰度降低.而在属水平功能微生物Ensifer、Rhodopila、Bdellovibrio和Dyella等的相对丰度在不同处理下发生改变,可能通过影响根表铁膜的形成和其他生化过程继而影响水稻对Cd的吸收和积累.并且缺Fe环境对微生物功能影响高于Fe充裕环境.为探寻不同Fe环境下调控水稻根系微生物的群落结构变化,以降低水稻对Cd的吸收转运能力,进而为Fe对Cd的阻控机制提供理论依据,并为我国南方稻田Cd污染治理提供重要参考. 展开更多

关键词 外源Fe 镉(CD) 根表铁膜 微生物群落结构 功能微生物

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农村种植业结构调整的现实困境及路径选择——以湖南省为例 被引量：2

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作者 方泽波 夏卫生 +1 位作者 朱捍华 刘瑞 《湖北农业科学》 2021年第4期13-18,共6页

利用数据分析法、比较优势分析模型对湖南省近年来的农业数据进行深入剖析,探究湖南省农村种植业结构调整过程中农民种植结构调整意愿不强烈、农村种植业结构相对单一、农产品竞争力不强、农村种植环境有待改善的4个现实问题,以期为新... 利用数据分析法、比较优势分析模型对湖南省近年来的农业数据进行深入剖析,探究湖南省农村种植业结构调整过程中农民种植结构调整意愿不强烈、农村种植业结构相对单一、农产品竞争力不强、农村种植环境有待改善的4个现实问题,以期为新一轮农村种植业结构调整提供路径选择。建议从以下4个方面着手调整:一是政府长远规划,积极引导农民进行结构调整;二是合理调整种植业结构规模、协调好各类作物的相互关系;三是建设好农产品产业链,充分实现农产品的价值;四是实现农村种植业短期效益和长远发展的统一。 展开更多

关键词 农村种植业 种植业结构调整 比较优势分析 现实困境 路径选择 湖南省

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施氮和水分管理对光合碳在土壤-水稻系统间分配的量化研究 被引量：18

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作者 王婷婷 祝贞科 +6 位作者 朱捍华 汤珍珠 庞静 李宝珍 苏以荣 葛体达 吴金水 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1227-1234,共8页

施肥和水分管理是影响水稻生长的两个关键因素,探讨水肥耦合条件下光合碳在"水稻-土壤"系统输入与分配动态,对深入解析稻田土壤碳循环具有重要意义.本研究通过盆栽试验,选用籼性常规水稻品种(中早39),采用13C-CO_2连续标记技... 施肥和水分管理是影响水稻生长的两个关键因素,探讨水肥耦合条件下光合碳在"水稻-土壤"系统输入与分配动态,对深入解析稻田土壤碳循环具有重要意义.本研究通过盆栽试验,选用籼性常规水稻品种(中早39),采用13C-CO_2连续标记技术,量化研究施氮和水分管理对光合碳在"水稻-土壤"系统中分配的影响.结果表明:施氮增加了水稻地上部干物质重和碳、氮含量,却显著降低了水稻根冠比;干湿交替使施氮条件下的水稻地上部全碳、全氮含量较持续淹水处理分别提高了22%和33%,根系中全碳、全氮含量分别提高了36%、44%,这表明施氮有利于水稻地上部生长,而干湿交替显著促进了水稻根系的生长.施氮显著增加水稻地上部13C含量,与不施氮处理相比增加了32%~83%;施氮使光合碳在水稻地上部的回收率增加6%~32%,在根系的回收率减少18%~59%.水分管理对13C分配的影响表现为:连续标记22 d后,在施氮条件下,干湿交替使水稻地上部、根系13C量均有一定量的增加;不施氮条件下,干湿交替与持续淹水处理相比,地上部13C量减少10.3mg·pot-1,回收率降低了11%~12%;根系13C量增加1.9 mg·pot-1,回收率提高了24%~57%.施氮和干湿交替都显著增加了13C在根际土壤中的累积与回收率.因此,施氮增加了光合碳在土壤-水稻系统中的累积,但降低了光合碳在根系中的分配,干湿交替比持续淹水更利于光合碳向土壤中的传输与累积,水肥耦合管理显著调控了光合碳的传输与分配.该研究进一步量化了水肥管理条件下水稻光合碳的分配及其在土壤有机碳库中的传输特征,为稻田水肥管理、水稻土有机质积累持续机制提供了理论依据和数据支撑. 展开更多

关键词 水稻 根际沉积 13C连续标记 施氮 干湿交替

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石灰降低稻米镉含量的效果及其影响因素 被引量：11

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作者 胡召华 靳磊 朱捍华 《湖南农业科学》 2017年第8期20-23,共4页

为探明施石灰降低镉污染酸性稻田米镉含量的效果及其影响因素,在湘潭市16个不同地点,开展石灰施用试验。以稻米镉含量的降幅为主要评价指标,分析了管理措施和土壤环境条件对施石灰降低稻米镉含量效果的影响。试验结果显示,施用生石灰750... 为探明施石灰降低镉污染酸性稻田米镉含量的效果及其影响因素,在湘潭市16个不同地点,开展石灰施用试验。以稻米镉含量的降幅为主要评价指标,分析了管理措施和土壤环境条件对施石灰降低稻米镉含量效果的影响。试验结果显示,施用生石灰750~1 800 kg/hm^2,土壤pH值平均提升0.16个单位,稻米镉平均含量由对照的0.29 mg/kg降至0.13 mg/kg。石灰施用量以1 800 kg/hm^2最佳,其稻米平均降幅可达58.3%。土壤本底pH值低于6.5时,随pH值的升高,施石灰降低稻米镉含量的效果增强。而随着土壤有机质含量和CEC的升高,施石灰降低稻米镉含量的效果呈明显的减弱趋势。 展开更多

关键词 石灰 土壤 镉污染 水稻 管理措施 土壤环境条件

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考虑板间相互作用的圆形隧洞板裂屈曲型岩爆力学分析 被引量：7

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作者 魏新江 陈涛涛 +1 位作者 王霄 朱汉华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3680-3686,共7页

板裂屈曲型岩爆是高地应力区常见的岩爆破坏模式。针对已有力学模型忽略劈裂岩板间相互作用等不足,建立考虑岩板间水平应力的圆形隧洞薄板力学模型。采用最小势能原理计算荷载作用下岩板弯曲挠度,将其与发生张拉破坏的极限挠度进行比较... 板裂屈曲型岩爆是高地应力区常见的岩爆破坏模式。针对已有力学模型忽略劈裂岩板间相互作用等不足,建立考虑岩板间水平应力的圆形隧洞薄板力学模型。采用最小势能原理计算荷载作用下岩板弯曲挠度,将其与发生张拉破坏的极限挠度进行比较,由此得出岩爆破坏深度。选取工程实例计算分析,将新模型计算结果与已有模型进行比较,验证了研究的合理性。研究结果表明:洞周处岩板所受荷载较大,板厚较小,岩板弯曲应变能与纵向荷载做功较为接近,较小的板间作用力即可使岩板发生屈曲破坏;随着岩板与洞壁距离增大,岩板厚度增大,应力减小,弯曲挠度较极限挠度减小较快,达到一定深度后,弯曲挠度小于极限挠度;随着埋深增大,应力增大,各块岩板弯曲挠度增大,破坏岩板数量增加,岩爆破坏深度增大。 展开更多

关键词 岩爆 板裂屈曲 最小势能原理 极限挠度 破坏深度

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船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究 被引量：7

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作者 刘恩东 高岚 +3 位作者 罗永吉 朱汉华 司宇航 胡佳 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第5期88-93,共6页

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统。根据实船系统建立船舶电... 为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统。根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性。仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性。 展开更多

关键词 电力推进系统 永磁同步电机 矢量控制 直接转矩控制

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