湖北省土壤有效硅含量分布

在全省主要土壤上布点，取土壤样品529个．全省土壤有效硅（SiO2）平均含量为202.6mg／kg，含量变化范围为15．7－725.5mg／kg，低于缺硅临界值（＜95mg／kg）的样点占总样点的38.2％．其土壤有效硅平均含量高的有：黄褐土（471．3mg／kg）、石灰土（377.3mg／kg）和灰潮土（332.7mg／kg）；平均含量中等的有：紫色土（189、5mg／kg）、水稻土（174.7mg／kg）、潮土（110.7mg／kg）、黄棕壤（106.0mg／kg）；平均含量低于缺硅临界值的有红壤（89.1mg／kg）和黄壤（41.4mg／kg）土壤有效硅含量对土壤母质有依赖关系．土壤pH值及水稻上不同水型对土壤有效硅含量也有影响，土壤有效硅含量与土壤有效磷、铁、锰存在着相关关系．     

纳米Fe、Si体系对3,3′,4,4′-四氯联苯的脱氯降解

研究了纳米Fe、Si体系降解3,3′,4,4′-四氯联苯(PCB77)的动力学差异.结果表明,纳米Fe0、纳米Fe3O4和纳米Si0对PCB77均有降解作用,该降解为还原脱氯反应.降解过程符合准一级反应动力学,反应速率常数Kobs分别为0.0177,0.0038,0.0045h-1.PCB77初始浓度为5mg/L,纳米材料投加量为5g/L,溶液pH4.5条件下,纳米Fe0体系对PCB77降解效果最为显著,64h时PCB77残留率仅为19.83%,氯离子浓度为50.3μmol/L,反应体系pH值从4.5升至5.26.纳米双元体系Fe0和Si0、Fe3O4和Si0对PCB77降解过程也符合准一级反应动力学,反应速率常数Kobs分别为0.0114,0.004h-1,其中纳米Fe0和Si0体系降解效果优于纳米Fe3O4和Si0体系.PCB77残留率分别为34.91%和66.62%,氯离子浓度分别为40.07,20.47μmol/L,反应体系pH值变化不明显.随着溶液初始pH值增加,纳米Fe0、纳米Fe3O4降解PCB77效果明显降低,但溶液pH值升高有利于纳米Si0对PCB77的降解.两组纳米双元体系对PCB77的降解效果受pH值影响小.     

湖南下寒武统黑色页岩风化释Si的机制与潜力

岩石风化释Si的机制和潜力是Si全球生物地球化学循环研究的重要问题。在湖南安化、洞口、桃江和望城等地采集了下寒武统黑色页岩样品,并选取了麻田（MT）、桃花江（TH）和廖家坪（LJ）等3条风化剖面,运用R型聚类分析和质量平衡计算等方法,研究了黑色页岩风化释Si的机制与潜力。结果表明,湖南下寒武统黑色页岩SiO2含量平均63.4%,略高于上陆壳（62.6%）。MT剖面中Si的释放、淀积行为与磷酸盐矿物和含铁矿物（或铁氢氧化物等）的溶解、沉淀有关,LJ剖面Si的释放、淀积行为与含K硅酸盐矿物和有机质的溶解、沉淀有关。TH剖面Si表现出的强淋溶行为,则与上述组分的关系不显著。湖南地区每风化1 kg下寒武统黑色页岩至少可释放12 g-252 g活动态Si,风化释Si的潜力巨大。     

水稻根系吸收砷的动力学特征及硅的缓解机制（Uptake Kinetics of Arsenic Species in Two Genotypes of Rice Plants and Mitigatory Mechanism of Silicon）

采用室内模拟的方法,研究了两种基因型水稻(硅突变体和野生型)根系吸收As的动力学特征以及Si对水稻吸收As的影响.结果表明,两种基因型水稻根系对As(III)和As(V)的吸收均可以用Freundlich模型较好地模拟.外源Si的加入可显著降低水稻根系对As(III)和As(V)的吸收.在20μmol·L-1As处理下,与不加Si处理相比,加1.0mmol·L-1Si处理导致水稻根系吸收As(III)和As(V)分别降低94.1%和92.2%(野生型);74.4%和90.2%(突变体).在100μmol·L-1As处理下,水稻根系吸收As(III)和As(V)则分别降低64.5%和91.2%(野生型);76.1%和90.6%(突变体).     

长期不同施肥对水稻土交换性钙、镁和有效硫、硅含量的影响

为探明合理施肥和土壤培肥的理论依据,研究了4种长期定位施肥(CK、NPK、OM30、OM60)对湖南主要水稻土交换性钙、交换性镁、有效硫、有效硅含量的影响.结果表明,长期不同施肥改变了供试水稻土中上述养分的含量.在含钙较低的黄泥田、河沙泥、红黄泥中,施肥使土壤交换性钙含量显著升高,在相同土壤中其含量高低依序为OM30,OM60,NPK;在含钙较多的青灰泥、白鳝泥、紫潮泥中,施肥使土壤交换性钙含量降低.降低幅度与施入的有机肥量呈负相关.在黄泥田、河沙泥、青灰泥、白鳝泥、紫潮泥中,施肥使交换性镁含量降低,而在红黄泥中施肥则使交换性镁含量升高.N-PK处理使含硫较高的黄泥田、青灰泥、白鳝泥、紫潮泥有效硫含量升高,使含硫较低的红黄泥有效硫含量降低;有机、无机肥配施处理(OM30、OM60)使所有试验水稻土有效硫含量升高.施用钙镁磷肥和有机肥能够提高土壤有效硅含量.     

Porous silica synthesis out of coal fly ash with no residue generation and complete silicon separation

● Both amorphous and crystalline silicon are completely separated from coal fly ash. ● Porous silica is synthesized out of coal fly ash. ● No residues is produced during the whole synthesis process. ● The one-step method to synthesize silica don’t need long-time reaction and aging. Ordered mesoporous silica materials exhibit enormous potential in industrial production. Since coal fly ash (CFA) is abundant in Si, it has become a green and promising way to utilize CFA by synthesizing porous silica materials. However, the stable crystalline structure of CFA limits the extraction of Si, and the residue is generated during the process of extracting Si. In this work, we proposed a no-residue method to synthesize ordered mesoporous silica out of CFA. Sodium carbonate (Na₂CO₃) was used to reconstruct the crystals of the CFA, and the calcined mixture then directly reacted with the precipitators. This method combined the process of Si extraction and porous material synthesis. In this method, no residue was generated and the silicon in both amorphous and crystalline phases of CFA was fully utilized. By this method, the extraction efficiency of Si was increased from 31.75% to nearly 100%. The as-synthesized mesoporous silica had a highly-ordered pore structure with a space group of la-3d, a surface area of 663.87 m²/g, a pore volume of 0.41 cm³/g, and an average pore diameter of 2.73 nm. The mechanism of crystalline transformation and material structure formation were systematically studied. This method provides a new idea to dispose of CFA and synthesize porous silica materials.     

谷壳灰硅肥改善土壤质量降低水稻镉砷累积的效应

为研究谷壳灰制备硅肥对水稻不同生育期土壤重金属镉（Cd）和砷（As）生物有效性、酶活性、微生物群落结构和糙米重金属含量的影响,开展水稻盆栽试验.结果表明,施用0.1%~1.0%谷壳灰硅肥能提高土壤pH值0.04~0.24个单位,有效硅含量44.2%~97.5%,也能降低土壤有效态Cd含量16.2%~21.4%,有效态As含量16.0%~24.9%;随施加量的增大各生育期土壤酶活性增大,其中蔗糖酶活性显著增大6.3%~145.7%,脱氢酶活性显著增大6.7%~224.1%;分析土壤成熟期微生物群落结构显示,施用谷壳灰硅肥不影响微生物α-多样性,但对微生物β-多样性产生显著影响,促进微生物生长,维持群落结构稳定性;随施加量的增大,糙米Cd含量降低了29.3%~89.7%,糙米总As和无机As含量分别降低7.8%~42.3%和17.2%~44.5%,当施用量在0.5%和1.0%时水稻糙米ω（Cd）<0.2 mg·kg^-1,ω（无机As）<0.35 mg·kg^-1.综上,谷壳灰硅肥能改善土壤质量、降低糙米Cd和As含量,具有环境友好性,可用于Cd和As复合污染稻田土壤的治理.     

硅碳比对机床铸件性能的影响

在一定的碳当量的条件下 ,提高硅碳比 (Si/C) ,可以提高机床铸件的抗拉强度、硬度及硬度均匀性 ,降低残留应力 ,改善铸造性能和机加工性能 ,降低废品率。从而达到提高机床的刚度和精度稳定性的目的     

硅营养缓解水稻幼苗Cd、Cr毒害的生理研究

两系法杂交稻“培杂山青”和常规稻“双桂３６”幼苗经较高浓度的Ｃｄ２＋（ｃ＝９．６～３８．４μｍｏｌ／Ｌ）或Ｃｒ３＋（ｃ＝７．５～２５．０μｍｏｌ／Ｌ）处理可使其叶片光合速率、叶绿素（ａ＋ｂ）含量、叶绿素ａ／ｂ比值、叶片可溶性糖、淀粉及可溶性蛋白质含量降低，而叶片的ＰＯＤ活性提高；低浓度Ｃｄ２＋（ｃ＝４．８μｍｏｌ／Ｌ）和Ｃｒ３＋（ｃ＝２．５μｍｏｌ／Ｌ）处理幼苗对上述生理指标有提高作用，但ＰＯＤ活性稍降低．加Ｓｉ（Ｎａ２ＳｉＯ３）［ｃ（ＳｉＯ２）＝１．３３１ｍｍｏｌ／Ｌ］的Ｃｄ、Ｃｒ处理比不加Ｓｉ的Ｃｄ、Ｃｒ处理的幼苗叶片上述生理指标明显提高，且明显降低其ＰＯＤ活性．说明Ｓｉ在不同程度上起到缓解Ｃｄ、Ｃｒ对水稻幼苗的毒害作用．而ｃ（Ｃｒ３＋）＝２５．０μｍｏｌ／Ｌ是“双桂３６”幼苗的致死浓度     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。