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我校生態(tài)研究中心王傳寬教授研究組在生態(tài)學(xué)著名學(xué)術(shù)期刊Global Ecology and Biogeography（環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)1區(qū)，IF = 6.045）和土壤科學(xué)著名學(xué)術(shù)期刊Soil Biology and Biochemistry（農(nóng)林科學(xué)1區(qū)，IF = 4.857）上相繼發(fā)表了題為“Effects of forest degradation on microbial communities and soil carbon cycling: A global meta-analysis”和“Trends in soil microbial communities during secondary succession”的系列研究成果，首次從兩個不同微生物分類尺度探索了宏觀生態(tài)學(xué)的演替干擾理論在微觀土壤微生物生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用，全球數(shù)據(jù)整合分析發(fā)現(xiàn)：生態(tài)對策理論和演替干擾理論可以成功地解釋生態(tài)系統(tǒng)進展演替和逆行演替中土壤微生物群落組成和結(jié)構(gòu)的演變過程，不但推動了土壤微生物生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展，而且對土壤固碳效應(yīng)、生態(tài)系統(tǒng)模型等都有重要意義。 土壤微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的組分，是生物地球化學(xué)循環(huán)的重要調(diào)節(jié)者，在生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、生產(chǎn)力和固碳效應(yīng)的維持、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的提供、生物多樣性保護等方面發(fā)揮著不可替代的作用。然而，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，1克土壤就含有高達10億個細(xì)菌和真菌細(xì)胞、由數(shù)萬種分類單元組成，從而給微觀生態(tài)學(xué)研究帶來了巨大挑戰(zhàn)。據(jù)論文的第一作者周正虎（博士生）和通訊作者王傳寬教授介紹，該研究團隊成功地將宏觀生態(tài)學(xué)理論應(yīng)用到微生物研究中，發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)進展演替過程中K-對策微生物越來越占優(yōu)勢，而森林退化過程中（逆行演替）r-對策微生物越來越占優(yōu)勢。他們還發(fā)現(xiàn)K-對策占優(yōu)勢的微生物群落有利于土壤有機碳的固存，r-對策占優(yōu)勢的微生物群落則會將更多的土壤碳排放到大氣中。這些成果不僅將激發(fā)微生物生態(tài)學(xué)的理論研究，而且將推進土壤微生物介導(dǎo)的碳循環(huán)過程的機理研究。

對土壤與地下水環(huán)境質(zhì)量問題，提出了污染場地因次動態(tài)調(diào)查技術(shù)方法；形成了多手段的場地風(fēng)險評估方法，建立了土壤及地下水環(huán)境風(fēng)險制度管控、工程管控與物理、化學(xué)、生物系列修復(fù)技術(shù)體系。在全國各地已完成污染場地調(diào)查、評估、修復(fù)方案制定和環(huán)保驗收等項目40余項、場地風(fēng)險管控與修復(fù)工程10余項。為工業(yè)污染場地、污染農(nóng)用地及污染礦山區(qū)域提供土壤及地下水環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、風(fēng)險評估以及治理修復(fù)技術(shù)，為此類項目開展環(huán)境調(diào)查、評估、管控、修復(fù)、監(jiān)理、驗收等的方案制定及實施。

本發(fā)明公開了一種利用 GPS 信噪比等級數(shù)據(jù) sn_rnx 進行土壤濕度估計的方法，該方法根據(jù) sn_rnx 自身呈矩形波變換的特點對數(shù)據(jù)進行篩選后根據(jù)頻譜分析法和最小二乘法提取相位信息，最后建立相位 與濕度的函數(shù)關(guān)系并依據(jù)此函數(shù)關(guān)系反演土壤濕度等步驟；本發(fā)明的特點是首次采用了 CORS 站的 GPS 信噪比等級數(shù)據(jù) sn_rnx 進行土壤濕度的反演，避免了對原始信噪比數(shù)據(jù) sn_raw 的依賴，這樣能夠充分 發(fā)揮 CORS 站歷史數(shù)據(jù)的作用進行土壤濕度估計，利用率高。

本發(fā)明公開了一種北方棕壤土新建茶園專用土壤改良劑配方。它主要含有：硫酸鋁11～14份，磷酸二氫鉀3～6份，硫酸亞鐵10～13份，硫酸鋅3～6份，尿素28～35份，腐殖酸50～100份，生物碳50～70份和草炭100～150份。本發(fā)明的所提出的一種北方棕壤土新建茶園專用土壤改良劑配方，可在茶苗移栽半月前充分?jǐn)嚢杌靹蚴┤胪寥乐校ㄟ^調(diào)整土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，降低土壤粘性和pH值，提高土壤有機質(zhì)含量，有利于促進茶苗側(cè)根生長，從而提高茶苗移栽成活率。

本發(fā)明涉及一種多層土壤水肥遷移轉(zhuǎn)化參數(shù)測試裝置及方法，包括如下步驟：(a)制作圓柱形有機玻 璃內(nèi)外柱和分層土壤土柱，其中有機玻璃內(nèi)柱指定高度上分布著梅花狀孔洞，土壤土柱被內(nèi)柱包裹并根 據(jù)稻田原狀土特點分為耕作層、犁地層、底土層；(b)各個土層內(nèi)分別埋設(shè)土壤水勢傳感器、負(fù)壓取水樣 器和土壤含水率測量儀器；(c)土壤水分下滲過程中同時產(chǎn)生的側(cè)向滲流水通過梅花孔排出到內(nèi)外柱之間 的環(huán)形區(qū)域，抽取到外部裝置進行化驗分析。本發(fā)明用以探究分層土壤水肥入滲和

本發(fā)明公開了炭基負(fù)載α?FeO(OH)土壤與地下水污染修復(fù)材料和制備方法，將秸稈、凹凸棒土、高嶺土、沸石粉在Na6

團隊長期從事納米材料及納米結(jié)構(gòu)研究，在長期納米結(jié)構(gòu)的制備及性能研究基礎(chǔ)上，與我國XX工程結(jié)合，開展高功率固體激光裝置運行環(huán)境污染檢測方法研究，基于各種納米結(jié)構(gòu)制作的聲表面波傳感器檢測靈敏度高達pg/mm2（10 12g/mm2）量級，實現(xiàn)了高精密測試，并且針對裝置運行環(huán)境中不同有機污染物的復(fù)雜情況，實現(xiàn)了高選擇性、高靈敏度測量，達到了國際領(lǐng)先水平。已通過在線測試并在XX工程中應(yīng)用，實現(xiàn)訂貨。 同時在高靈敏度聲表面波傳感器的研究基礎(chǔ)上，團隊在聲表面波傳感器的敏感芯片區(qū)建立了不同的敏感薄膜，如氧化硅薄膜、氧化鋅薄膜、SiO2/ZnO復(fù)合薄膜，實現(xiàn)了對環(huán)境污染氣體的高靈敏度響應(yīng)，特別是在聲表面波傳感器芯片上建立了三維納米結(jié)構(gòu)敏感材料，同時對其化學(xué)修飾，以實現(xiàn)化學(xué)、生物毒劑的高靈敏度監(jiān)測，目前正在和中電集團進行相關(guān)的聯(lián)合工作。 該傳感器可用于定量檢測/監(jiān)測各種真空、實驗室、大氣環(huán)境中的微量有機污染物、化學(xué)毒劑和生物毒劑。

項目成果/簡介:本服務(wù)體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開發(fā)的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負(fù)荷與污染源之間的關(guān)系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統(tǒng)計分析系統(tǒng)）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統(tǒng)計模塊可以輕松調(diào)用非線性加權(quán)最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數(shù)的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發(fā)了面向我國特點的具有空間響應(yīng)特性的水環(huán)境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環(huán)境管理需求補充可能實現(xiàn)的模塊，優(yōu)化模型功能，改善人機交互形式，使數(shù)據(jù)輸入及模型運行更加方便易學(xué)并符合中國的數(shù)據(jù)特點。利用 ArcGIS 生成河網(wǎng)、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，并利用該平臺將模擬結(jié)果進行可視化表達。應(yīng)用范圍:模型已應(yīng)用于東北松花江流域、黃山新安江流域，成功完成對這些地區(qū) N、P、COD 等污染負(fù)荷的空間解析，并設(shè)置敏感斷面（松花江流域的同江斷面，新安江流域的跨省斷面--街口斷面）進行溯源分析，能夠為流域（區(qū)域）水環(huán)境管理決策的制定與實施提供技術(shù)支持。效益分析:（1）污染源空間解析：進行各子流域污染源組成比例分布預(yù)測以及各子流域的污染來源追溯等，由于監(jiān)測站點只能評價靜態(tài)的理化指標(biāo)，SPARROW 模型則綜合考慮流域內(nèi)的地質(zhì)地貌、氣象要素等，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)追溯污染來源，分析來自不同污染源的污染量和比例，有針對性地對水質(zhì)進行控制和管理，找出污染貢獻最大的區(qū)域加以治理，實現(xiàn)投入產(chǎn)出的效益最大化； （2）面向水質(zhì)達標(biāo)的監(jiān)測站點空間布局優(yōu)化與設(shè)計：利用有限水質(zhì)監(jiān)測站點過去一段時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)外推流域內(nèi)其他未監(jiān)測河段 的水質(zhì)情況，有效解決布設(shè)監(jiān)測站點成本高、監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)點位數(shù)量少、代表性差的問題，通過對流域整體水質(zhì)狀況的預(yù)測分析，找出水質(zhì)較差河段，進而有效優(yōu)化監(jiān)測站點的空間設(shè)置，為水環(huán)境質(zhì)量達標(biāo)提供支持。 （3）面向敏感區(qū)（達標(biāo)斷面）的削減措施優(yōu)化：例如海岸帶、湖庫、飲用水取水區(qū)、達標(biāo)考核斷面等，作為考核或評估斷面進行污染物傳輸分析，分析上游各子流域?qū)ζ湮廴矩暙I大小，甄別污染貢獻最大的區(qū)域，優(yōu)化管理措施的設(shè)置。

本服務(wù)體系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美國國家地質(zhì)調(diào)查局（USGS）開發(fā)的非線性流域污染物評估模型，其介于傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)模型與機理模型之間，用于估計流域地表水體中污染物負(fù)荷與污染源之間的關(guān)系。是美國 TMDL 計劃推薦流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（統(tǒng)計分析系統(tǒng)）平臺運行，使用 IML 語言編寫，其嵌套的統(tǒng)計模塊可以輕松調(diào)用非線性加權(quán)最小二乘法（NWLS）進行方程的求解，完成所需參數(shù)的估計，雖然SPARROW 本身可以免費使用，但是 SAS 平臺購買費用不菲，為此我們基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 語言開發(fā)了面向我國特點的具有空間響應(yīng)特性的水環(huán)境管理模型，簡化了原SPARROW 模型中不適用于中國的模塊，并增加 jackknife 不確定性分析模塊，按照中國水環(huán)境管理需求補充可能實現(xiàn)的模塊，優(yōu)化模型功能，改善人機交互形式，使數(shù)據(jù)輸入及模型運行更加方便易學(xué)并符合中國的數(shù)據(jù)特點。利用 ArcGIS 生成河網(wǎng)、劃分子流域等，提取與整合必要的與流域河流屬性相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，并利用該平臺將模擬結(jié)果進行可視化表達。

本項目包括三大核心技術(shù)： 1、強制冷凝 VOCs 廢氣處理設(shè)備，創(chuàng)造性地將強制換熱技術(shù)改造后應(yīng)用于 VOCs 強制冷凝處理工藝中，針對高濃度有機廢氣，回收經(jīng)冷凝的 VOCs 物質(zhì)，同時回收廢氣中的溫度生產(chǎn)熱水。設(shè)備內(nèi)表面均采用實驗室自行研發(fā)的特殊拒油涂層處理，以防止有機物質(zhì)對冷凝器的污染，提高冷凝裝置穩(wěn)定運行效率并降低設(shè)備維護成本。 2、開發(fā)的光催化氧化劑和附著技術(shù) 克服納米光催化劑易團聚、易流失的弊端，開發(fā)出新型快速的光催化劑負(fù)載技術(shù)，能夠大大推進光催化劑在廢水、廢氣中的實際應(yīng)用，負(fù)載材料廉價易得，加工方便，壽命長，具有巨大的比表面積，能夠在吸附 VOCs 物質(zhì)的同時，直接發(fā)生光催化反應(yīng)，將 VOCs 物質(zhì)完全礦化。 3、開發(fā)的高效苯吸收液及分層技術(shù) 采用特殊吸收液配方制備能夠分層的高效苯吸收液，能夠有效地 吸收廢氣中的苯、甲苯、二甲苯等有毒有害物質(zhì)，凈化 VOCs 廢氣。吸收的 VOCs 物質(zhì)能夠靜置分層，從而能夠更快速地富集，方便下一步的回收分離，吸收液可以重復(fù)使用。 三大技術(shù)可以互相結(jié)合為工藝組合，在高濃度有機廢氣的凈化與有價值物質(zhì)的回收、油煙凈化、企業(yè) VOCs 治理等方面具有廣闊地應(yīng)用前景。已成功解決了河北省三家企業(yè)的 VOCs 處理與排放問題。