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相似文献
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1.
生物炭对土壤中阿特拉津吸附特征的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
为探究生物炭对土壤中阿特拉津的吸附特征及影响因素,采用批处理实验研究了灭菌(T1)、5%秸秆生物炭+灭菌(T2)、未灭菌(T3)和5%秸秆生物炭+未灭菌(T4)条件下对土壤中阿特拉津吸附特征及土壤理化性质的影响.结果表明,在最初0—12 h内,不同处理下阿特拉津吸附量均随时间的延长而快速增加,而在12—96 h内增加较为缓慢并逐渐趋于平衡.在96 h时,T2和T4处理下阿特拉津最大吸附量分别达到46.22 mg·kg-1和46.43 mg·kg-1,而未添加生物炭的T1和T3处理则有所降低,分别为44.20 mg·kg-1和43.09 mg·kg-1.准二级动力学模型更好地拟合不同处理下土壤对阿特拉津吸附特征,T2和T4处理下吸附速率常数K分别为0.257 kg·mg-1·h-1和0.339 kg·mg-1·h-1,显著高于未添加生物炭处理的T1和T3处理(K分别为-0.083 kg·mg-1·h-1和-0.261 kg·mg-1·h-1).内扩散模型显示添加生物炭后,土壤对阿特拉津的吸附是一个由边界扩散、内部孔隙扩散等多因素控制的复杂化学过程.添加生物炭可显著提高土壤pH、有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量,其中土壤有机碳含量与阿特拉津最大吸附量之间存在显著的正相关关系(P<0.05).由此可见,添加生物炭可以提高土壤对阿特拉津的固持能力,减少其淋溶迁移风险,从而达到修复阿特拉津污染土壤的目的.  相似文献   

2.
环状挥发性甲基硅氧烷(cVMSs)因进入环境后存在潜在生态风险而受到广泛关注。研究采样测定滁河南京段地表水、沉积物及周边土壤中八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)和十二甲基环六硅氧烷(D6)3种cVMSs的浓度水平,并对其生态风险进行了评价。结果表明:地表水中D4、D5、D6的检出率分别为38.1%、95.2%、100%,总含量范围为13.66~77.90 ng·L-1,平均值为47.82 ng·L-1;沉积物中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、86.7%、100%,总含量范围为0.56~49.74μg·kg-1,平均值为13.95μg·kg-1;土壤中D4、D5、D6的检出率分别为66.7%、20%、100%,总含量范围为1.90~7.05μg·kg-1,平均值为3.57μg·kg-1。地表水和土壤中D6的检出浓度最高,沉积物中则为D5,对比国内外其他地区的相关结果,cVMSs处于中低水平。生态风险评价结果显示,滁河南京段水体中cV...  相似文献   

3.
为了深入探究微塑料(microplastics,MPs)、抗生素胁迫下土壤环境因子产生的响应特性,以聚乙烯(polyethylene,PE)、四环素(tetracycline,TC)、环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为研究对象,通过单独、联合施用到土壤中4周后,开展了土壤的理化性质、酶活性、抗生素残留、抗生素抗性菌(antibiotics resistant bacteria,ARB)抗性、抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)、微生物群落的多样性等方面研究.结果显示,施用MPs与抗生素的容重比对照组分别增大了12.3%、16.9%、 21.8%.有机质含量由39.96g·kg-1变化为53.21g·kg-1,与对照组相比分别增大了9.16%、12.39%、14.09%、18.47%、32.03%、33.16%、36.04%.阳离子交换量由对照组的44.36 cmol·kg-1显著变化为62.45 cmol·kg-1,与对照组相比分别增大了2...  相似文献   

4.
氨(NH3)挥发是农业生态系统氮肥损失的重要途经,然而,北方干旱半干旱地区水肥耦合马铃薯田土壤NH3挥发规律缺少数据支撑.该研究利用通气法田间原位观测我国西北滴灌水肥一体化和传统沟灌施肥马铃薯田水肥耦合土壤NH3挥发特征,设置滴灌施肥500 kg·hm-2(DDF)、滴灌施肥1000 kg·hm-2(DGF)、滴灌不施肥(DCK)、沟灌施肥500 kg·hm-2(FDF)、沟灌施肥1000 kg·hm-2(FGF)、沟灌不施肥(FCK)6个处理.结果表明,NH3挥发速率峰值出现在施用氮肥后1—2周,不同水肥处理土壤NH3挥发存在显著差异(P<0.01).2018年DDF、DGF、DCK、FDF、FGF、FCK土壤NH3累积挥发量分别为21.50、28.14、7.20、37.06、66.25、11.88 kg·hm-2;2019年,分别为9.42、15.25、7.24、34.73、76.81、8.56 kg·hm-2.2018年和2019年,沟灌FDF处理的NH3挥发损失率分别是滴灌DDF处理的1.76倍和11.89倍;沟灌FGF处理分别是滴灌DGF的2.60倍和8.54倍.滴灌DGF处理NH3挥发强度比滴灌DDF处理分别增加27.03%和52.94%,沟灌FGF处理比沟灌FDF处理分别增加76.04%和118.37%.随施肥量增加,传统沟灌马铃薯田土壤NH3挥发损失率和NH3挥发强度的增量高于滴灌水肥一体化模式.NH3挥发速率与土壤体积含水量、NH4+-N和NO3--N呈极显著相关(P<0.01).和传统沟灌比较,滴灌水肥一体化技术降低马铃薯田土壤NH3挥发损失率,减轻NH3挥发强度,提高马铃薯水肥利用率,减轻环境污染.  相似文献   

5.
采用低压气相色谱柱(LPGC)结合三重四极杆串联质谱技术(GC-MS/MS)测定黄瓜中120种农药残留的分析方法.该方法中120种农药在0.010—0.400 mg·L-1范围内具有良好的线性相关性,相关系数(R2)均大于0.995.在0.02、 0.04、 0.10mg·kg-1不同质量浓度水平下做加标实验,回收率为73.6%—115%,相对标准偏差为(SRSD,n=3)0.0560%—12.6%,定量限为0.01 mg·kg-1.该方法操作简便、高效快速,适用于黄瓜中农药多残留的快速筛查.  相似文献   

6.
本文采用亲水作用(HILIC)色谱-串联质谱,建立了肉类中代谢调节剂美度铵残留量的测定方法.肉类样品经碳酸氢铵-乙腈缓冲液提取,HLB固相萃取柱净化,经HILIC色谱分离,三重四极杆质谱多反应监测模式(MRM)测定,基质匹配外标曲线定量.结果显示,5—1000μg·kg-1浓度范围内线性良好,判定系数r2均大于0.995,线性良好;猪肉、虾中美度铵的检出限分别为0.2、0.3μg·kg-1,定量限分别为0.7、1.0μg·kg-1,空白样品中加标5、10、50μg·kg-1,加标回收率81.8%—109.5%之间.该方法简便,灵敏度高,准确度好.  相似文献   

7.
污染源解析是城市大气环境精准防治的重要基础。为探究典型工业城市大气降尘中重金属污染分布特征和污染源解析,本研究在济南市域内采集了35个大气降尘样品,分析了样品中重金属浓度及其空间分布特征,采用正定矩阵因子分析模型(Positive Matrix Factorization,PMF)解析降尘中重金属来源。研究结果表明,降尘中Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb浓度平均值分别为501.4、29884.6、8.2、24.8、44.3、153.9、12.5、40.1 mg·kg-1,其中Zn、Cu和Pb的地累积指数(Geoaccumulation Index,Igeo)分别为1.17、1.06和1.01,属于中度污染;钢铁冶炼较为发达的钢城区降尘中Mn、Fe、Co、Cu和As浓度显著高于其他区县,其浓度平均值分别为1172.4、73577.3、17.0、139.7、32.3 mg·kg-1,而Zn和Pb在历下区、槐荫区等人口密集区域最高浓度可达351.5 mg·kg-1和114.0 mg·kg-1;PMF分析结果表明,济南市降尘重金属主要存在4个贡献源,分别为土壤源、工业源、交通源和混合源,贡献率分别为46.8%、26.6%、15.2%和11.4%。其中,重金属Co、Cu、Fe主要来自土壤源,Mn主要来自于土壤源和工业源的贡献,Ni主要来自于土壤源和混合源,交通源对降尘中Pb和Zn的贡献率较高,As则主要来自于工业源。本研究结果可为济南市大气环境精准防控政策的制定提供理论依据。  相似文献   

8.
贵州遵义地区镉大气沉降通量与表层土壤分布特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用苔袋法(Moss Bag)研究遵义地区镉大气沉降通量;采集表层土壤样889个和土壤剖面样20个检测镉元素含量,并对土壤镉元素进行化学形态分析和吸附热力学实验.结果表明,该区域尺度表层土壤镉含量在0.099—2.656 mg·kg-1,土壤镉元素的块金值与基台值之比在16.54%具有强烈的空间相关性,主变程为0.0488,呈非均匀分布;土壤剖面表现为0—15 cm镉含量最高且镉含量随深度增加而降低;镉元素大气沉降总通量最小值为0.32μg·m-2·d-1,最大值为14.9μg·m-2·d-1,高于全国平均值;表层土壤镉化学形态以可交换态和铁锰氧化物结合态为主,可交换态占到土壤镉形态的18%—40%;镉|?Go|<20 kJ·mol-1表层土壤镉吸附过程属于物理吸附.因此大气沉降与表层土壤接触后发生物理吸附,这一吸附为固液吸附且扩散速度慢,因此大气沉降中的镉一般停留在土壤表层不易向下扩散.实验结果证明该地区镉大气沉降影响耕作层土壤镉含量,为农业生产带来风险,应引起足够的重...  相似文献   

9.
氮沉降影响土壤氮循环,而凋落物是土壤有机氮的主要来源,因此,为了探讨氮沉降和凋落物是否去除作用下,亚热带森林土壤潜在的氮素矿化与硝化作用,选择已进行8年模拟氮沉降试验的亚热带罗浮栲(Castanopsis fabri)常绿阔叶林土壤为研究对象,野外样地氮添加设置3个水平:对照(CK,0 kg·hm?2·a?1)、低氮(LN,75 kg·hm?2·a?1)、高氮(HN,150 kg·hm?2·a?1),两种凋落物管理方式(保留凋落物,L和去除凋落物,R),土壤采样后,通过室内间歇淋洗好气培养法,研究土壤氮素矿化潜势差异,以及不同底物条件下(铵态氮水平:N 0,100、150、200 mg·kg?1)土壤硝化潜势的差异。结果表明:土壤氮素快速矿化主要在培养前7 d,矿化累积量(Nt)为102.81—153.71 mg·kg?1,矿化潜势(N0)范围为193.84—289.80 mg·kg?1,N0依次为:保留凋落物低氮(LN-L)>保留凋落物对照(CK-L)>去除凋落物低氮(LN-R)>去除凋落物对照(CK-R)>去除凋落物高氮(HN-R)>保留凋落物高氮(HN-L);两种凋落物处理方式下,LN水平土壤的Nt与N0均高于CK、HN。保留凋落物情况下,有较高的土壤硝化潜势;在无添加硝化底物(铵态氮水平为N 0 mg·kg?1)的条件下,野外氮添加水平高的土壤硝化潜势也高;而在添加不同硝化底物(铵态氮)的条件下,土壤硝化潜势并未随硝化底物水平的增加而增加,且硝化底物水平为N 100 mg·kg?1时硝化潜势最大。研究表明,虽然保留凋落物可以增加土壤氮矿化潜势,而氮沉降则影响氮矿化潜势。当研究土壤硝化潜势时,应当根据土壤类型等因素选择合适的硝化底物(铵态氮)添加量。  相似文献   

10.
低碳氮比(C/N)废水处理是含氮废水处理中的难题之一.本实验在C/N为4:1和2:1(COD和NH4+-N浓度分别为400 mg·L-1和100 mg·L-1,400 mg·L-1和200 mg·L-1)条件下,考察好氧颗粒污泥系统对低碳氮比废水的处理效果、长期运行稳定性,研究C/N对好氧颗粒微生物结构变化的影响.研究结果表明,在C/N为4:1的废水中接种活性污泥培养好氧颗粒污泥,形成的颗粒沉降性能良好,MLSS为4.94 g·L-1,SVI30为40 mL·g-1,COD去除率90%以上,氨氮去除率接近100%.降低碳氮比,即C/N为2:1后,好氧颗粒的物理及硝化性能无明显变化,MLSS为11.38 g·L-1,SVI30/SVI5维持在1左右,COD去除率大于85%,氨氮去除率98%.碳氮比降低使颗粒微生物多样性减少,其中陶厄氏菌受影响较小,而硝化功能菌出现更替:噬氢菌、食酸菌、里德拜特氏菌消失,鞘氨醇单胞菌、束缚杆菌等成为优势菌种.实验表明,该低碳氮比条件下好氧颗粒污泥系统能够稳定运行,且具有优良的处理性能.  相似文献   

11.
地处西秦岭山地的甘肃天水吕二沟小流域土壤侵蚀问题严重,上世纪五六十年代开始,当地政府在研究区实施了多年的生态恢复措施以保持水土,但目前尚未有植被恢复对土壤生态计量特征的系统调查。分析不同林龄人工林土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征可在一定程度上揭示土壤养分的限制情况。选取黄土丘陵沟壑区不同生长年限(5、20、40、56 a)的人工刺槐林(Robinia pseudoacacia L.)为研究对象,以荒地为对照,探讨不同恢复年限人工刺槐林0-100 cm土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征。结果表明,5年恢复期后,随林龄的增加,土壤有机碳、全氮、C:P比和N:P比均显著增加(P<0.05),平均值分别为5.09 g·kg-1、0.66 g·kg-1、9.02、1.18,均低于中国土壤生态计量平均水平;土壤含水率下降,土壤干化明显;土壤容重和C:N比的变化不大(P>0.05);全磷无明显变化规律,均值为0.56 g·kg-1,接近中国土壤的平均值。长期的植被恢复有利于增加土壤有机碳和全氮含量,但仍需要更长期的人工刺槐林种植来提高土壤肥力。研究区人工恢复水保林水分亏空是限制刺槐生长的重要因素,氮是流域土壤的主要限制性营养元素。本研究有助于当地政府调整植树造林措施、保持土壤质量稳步提升、预防人工林地退化,为人工林管理提供参考。  相似文献   

12.
近年来中国大部分区域大气硫、氮沉降速率趋于平稳甚至下降,但西北地区煤炭行业的快速发展使得硫、氮沉降速率加快.燃煤电厂作为酸前体物的主要排放源之一,在其周围开展硫、氮沉降效应研究,可为合理评价煤矿区大气污染物控制措施的实施效果提供数据支撑.该文以宁东能源化工基地3个燃煤电厂为采样点,研究了电厂周围土壤化学和生物学性质的变...  相似文献   

13.
Dissipation and plant uptake of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in contaminated agricultural soil planted with perennial ryegrass were investigated in a field experiment. After two seasons of grass cultivation the mean concentration of 12 PAHs in soil decreased by 23.4% compared with the initial soil. The 3-, 4-, 5-, and 6-ring PAHs were dissipated by 30.9%, 25.5%, 21.2%, and 16.3% from the soil, respectively. Ryegrass shoots accumulated about 280 μg·kg-1, shoot dry matter biomass reached 2.48 × 104 kg·ha-1, and plant uptake accounted for about 0.99% of the decrease in PAHs in the soil. Significantly higher soil enzyme activities and microbial community functional diversity were observed in planted soil than that in the unplanted control. The results suggest that planting ryegrass may promote the dissipation of PAHs in long-term contaminated agricultural soil, and plant-promoted microbial degradation may be a main mechanism of phytoremediation.  相似文献   

14.
轮作休耕是实现"藏粮于地、藏粮于技"的重要途径之一,目前在太湖稻田区域主要推广紫云英(Astragalus sinicus L.)-水稻(Oryza sativa L.)、油菜(Brassica napus L.)-水稻和休耕-水稻典型轮作与休耕方式。在太湖地区典型稻田水稻生长季设置了6个处理:(1)紫云英-水稻轮作,不施N肥处理,MRN0;(2)紫云英-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm-2,以纯氮计,下同),MRN300;(3)油菜-水稻轮作,不施N肥处理,RRN0;(4)油菜-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm-2),RRN300;(5)休耕-水稻轮作,不施N肥处理,FRN0;(6)休耕-水稻轮作,当地常规施肥量(300 kg·hm-2),FRN300。通过田间试验,研究了不同轮作与休耕方式对水稻产量、氮肥利用率及稻田温室气体CH4和N2O排放的影响,从而为综合评价轮作休耕方式提供科学依据。田间试验结果显示,与不施氮肥处理相比,在不同轮作休耕方式下施氮300 kg·hm-2,可增加53.7%—60.0%的水稻产量,以MRN300处理水稻产量最高,与RRN300和FRN300处理相比,水稻产量分别提高了1.6%和6.0%。在不施氮水平下,MRN0、RRN0和FRN0各轮作处理间N2O排放通量和累积排放量均值差异不显著(P>0.05)。而在施氮300 kg·hm-2下,紫云英-水稻轮作可降低N2O排放通量和累积排放量,与RRN300和FRN300处理相比,N2O排放通量分别降低了36.0%(P<0.05)和2.1%(P>0.05)。在同一施氮水平下,紫云英-水稻轮作CH4排放通量和累积排放量最小,与RRN300和FRN300处理相比,MRN300处理CH4排放通量分别降低了1.1%和6.7%,CH4和N2O的全球增温潜势(GWP)分别降低了3.3%和6.5%,单位水稻产量温室气体排放强度(GHGI)分别降低了4.6%和11.6%。综上,紫云英-水稻轮作对提高水稻产量,降低温室气体排放效果最好。  相似文献   

15.
本文以不同Cd、Zn浓度胁迫下的长梗白菜为研究对象,采用盆栽实验,分析了Cd和Zn胁迫下长梗白菜形态参数(重量、长度、表面积、叶的分形维数)、生理性能的影响以及从土壤中提取Cd和Zn的能力.结果 表明,Cd、Zn胁迫对长梗白菜的生长具有"低促高抑"效应,且共同胁迫对生长的影响大于单一胁迫.在0.6 mg·kg-1 Cd...  相似文献   

16.
An optimized procedure based on gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with accelerated solvent extraction (ASE) is developed for the analysis of six phthalic acid esters (PAEs), which are priority soil pollutants nominated by United States Environmental Protection Agency (USEPA). Quantification of PAEs in soil employs ultrasonic extraction (UE) (USEPA 3550) and ASE (USEPA 3545), followed by clean up procedures involving three different chromatography columns and two combined elution methods. GC-MS conditions under selected ion monitoring (SIM) mode are described and quality assurance and quality control (QA/QC) criteria with high accuracy and sensitivity for target analytes were achieved. Method reliability is assured with the use of an isotopically labeled PAE, di-n-butyl phthalate-d4 (DnBP-D4), as a surrogate, and benzyl benzoate (BB) as an internal standard, and with the analysis of certified reference materials (CRM). QA/QC for the developed procedure was tested in four PAE-spiked soils and one PAE-contaminated soil. The four spiked soils were originated from typical Chinese agricultural fields and the contaminated soil was obtained from an electronic waste dismantling area. Instrument detection limits (IDLs) for the six PAEs ranged 0.10–0.31 μg·L-1 and method detection limits (MDLs) of the four spiked soils varied from a range of 20–70 μg·kg-1 to a range of 90– 290 μg·kg-1. Linearity of response between 20 μg·L-1 and 2 mg·L-1 was also established and the correlation coefficients (R) were all>0.998. Spiked soil matrix showed relative recovery rates between 75 and 120% for the six target compounds and about 93% for the surrogate substance. The developed procedure is anticipated to be highly applicable for field surveys of soil PAE pollution in China.  相似文献   

17.
An anaerobic contact reactor (ACR) system comprising a continuous flow stirred tank reactor (CSTR) with settler to decouple the hydraulic retention time (HRT) from solids retention time (SRT) was developed for fermentative hydrogen production from diluted molasses by mixed microbial cultures. The ACR was operated at various volumetric loading rates (VLRs) of 20–44 kgCOD·m-3·d-1 with constant HRT of 6 h under mesophilic conditions of 35°C. The SRT was maintained at about 46–50 h in the system. At the initial VLR of 20 kgCOD·m-3·d-1, the hydrogen production rate dropped from 22.6 to 1.58 L·d-1 as the hydrogen was consumed by the hydrogentrophic methanogen. After increasing the VLR to 28 kgCOD·m-3·d-1 and discharging the sludge for 6 consecutive times, the hydrogentrophic methanogens were eliminated, and the hydrogen content reached 36.4%. As the VLR was increased to 44 kgCOD·m-3·d-1, the hydrogen production rate and hydrogen yield increased to 42.1 L·d-1 and 1.40 mol H2·molglucose-consumed-1, respectively. The results showed that a stable ethanol-type fermentation that favored hydrogen production in the reactor was thus established with the sludge loading rate (SLR) of 2.0–2.5 kgCOD·kgMLVSS-1·d-1. It was found that the ethanol increased more than other liquid fermentation products, and the ethanol/acetic acid (mol/mol) ratio increased from 1.27 to 2.45 when the VLR increased from 28 to 44 kgCOD·m-3·d-1, whereas the hydrogen composition decreased from 40.4% to 36.4%. The results suggested that the anaerobic contact reactor was a promising bioprocess for fermentative hydrogen production.  相似文献   

18.
近年来,稻田Cd污染引起的环境及健康问题日益突出。应用钝化技术对土壤中有效性Cd进行钝化对稻田生态系统中Cd的生物地球化学循环具有重要的理论和实际意义。在广东省韶关市仁化县董塘镇红星村一受Cd污染的稻田上,设置大田试验,研究铁基生物炭对Cd在大田土壤-水稻系统迁移的影响以及对作物产量的影响。试验共设6个处理:(1)空白对照;(2)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm-2的普通生物炭;(3)每一季水稻插秧前,一次性施加75 kg·hm-2的零价铁(Fe0);(4)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm-2、ω(Fe)=1%的铁基生物炭(ω(Fe)=1%in Fe-Biochar);(5)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭(ω(Fe)=3%in Fe-Biochar);(6)每一季水稻插秧前,一次性施加1500 kg·hm-2、ω(Fe)=5%的铁基生物炭(ω(Fe)=5%in Fe-Biochar)。结果表明:(1)施用生物炭、铁粉和铁基生物炭土壤钝化调理剂可以增加水稻产量,显著降低籽粒重金属Cd含量;(2)施用铁基生物炭可以显著增加水稻根表铁膜Fe含量,同时显著增加水稻根表铁膜固定的Cd量,抑制重金属Cd向籽粒的运输累积。综合考虑施用成本和钝化效果,对于Cd污染稻田,建议施用1500 kg·hm-2、ω(Fe)=3%的铁基生物炭材料。  相似文献   

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