长期秸秆还田对水稻根系碳矿化与激发效应的影响

长期秸秆还田改变水稻土环境条件,从而会影响水稻残留根系碳在土壤中的矿化和激发效应,其影响的方向和强度尚不明确.因此,基于长期定位施肥试验,采用¹³C-CO₂同位素标记技术,结合室内模拟培养试验,研究不施肥（CK）、单施化肥（CF）和秸秆还田配施化肥（CFS）这3种长期处理下,水稻根系和土壤本身有机碳的矿化特征,分析根系的激发效应的强度与方向,以及各处理CO₂释放量的来源组成.结果表明,经过120 d的室内淹水培养,根系残留（R）将CO₂累积释放量增加了617.41~726.27 mg·kg^-1.CFS+R和CF+R处理根系来源CO₂累积释放量分别为470.82mg·kg^-1和444.04 mg·kg^-1,根系的矿化率分别为18.8%和17.8%,均显著高于CK+R处理（384.19 mg·kg^-1,15.4%）.3个处理的土壤本身有机碳产生的CO₂累积排放量无显著差异,但CFS+R处理的土壤本身有机碳矿化率（4.2%）显著低于CF+R和CK+R处理（5.4%和5.8%）.CFS+R处理中根系的CO₂累积激发效应为29.6%,显著低于CK+R处理的42.5%,高于CF+R处理的14.4%.淹水水稻土CO₂累积释放量中23.47%~27.59%来源于根系,其余来源于土壤,其中,激发效应引起的CO₂释放量占比在CFS+R处理中比CK+R处理小,比CF+R处理大.综上,淹水水稻土长期秸秆还田会提高根系碳的矿化潜力,但是更有利于土壤本身有机碳的稳定.     

改性油页岩灰渣对水中镉离子的吸附性能

采用酸碱化改性方法对油页岩灰渣进行改性,确定最佳酸碱化方案,并研究了环境因素对改性油页岩灰渣吸附镉离子的影响。实验研究结果表明,油页岩灰渣经50%的HNO3和20%的NaOH处理时,对镉离子的吸附能力最强。在吸附温度为30℃,初始溶液pH为6～7条件下,0.6 g的改性油页岩灰渣对50 mg/L Cd2+溶液50 mL,吸附150 min时,其吸附率达到86%以上。在实验条件下,改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9626和0.9944,其对Cd2+的理论饱和吸附量达到7.91 mg/g。改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附主要归因于离子交换和表面吸附作用。     

基于PSR模型的大港油田土地生态安全评价研究

结合大港油田特殊的自然、社会、经济状况,基于压力-状态-响应(PSR)模型,构建了大港油田土地生态安全评价指标体系,采用比较客观的熵权法计算指标权重。结果表明,2005—2011年大港油田的土地生态安全综合指数总体处于下降趋势,土地生态安全等级均为风险级。通过评价,有助于了解制约土地生态安全的因素,从而对该地区的土地生态安全提出可行的对策与建议。     

不同畜禽粪便堆肥过程中有机氮形态的动态变化

利用室内模拟堆肥试验,对不同畜禽粪便在堆肥过程中酸水解态氮及其组分的变化规律进行了研究.研究结果表明,随着堆肥的进行,酸水解态氮呈现先降后增的变化趋势,且与堆肥前相比,堆肥处理后酸水解态氮占全氮比例增加,尤其是在猪粪、鸡粪等家禽粪便更为明显,表明畜禽粪便经过堆肥处理后有利于氮素的保蓄;非酸解性氮占全氮比例的变化趋势与酸水解态氮的变化趋势相反;酸解铵态氮、氨基酸态氮和氨基糖态氮占全氮的比值在堆肥过程中均呈现先增加后降低的趋势;未鉴别态氮占全氮比例在整个堆肥过程中的变化趋势与上述3种可鉴别态的酸水解态氮的变化趋势相反.温度、pH值与氨基糖态氮变化趋势相同,这可能是影响氨基糖态氮变化的主要因素;而温度与酸解铵态氮、未鉴别态氮变化的趋势相同,可能是影响酸解变化的主要因素,pH 值与酸水解态氮、非酸解性氮变化趋势相同,可能是影响它们变化的主要因素.     

堆肥处理过程中猪粪有机物的动态变化特征

为了解猪粪堆肥过程中各种有机物的变化特征,并为判断猪粪堆肥腐熟度提供参考指标,进行42d的高温好氧堆肥.结果表明,堆体中的有机质含量呈下降趋势;水溶性有机碳(DOC)含量在第10d达到最大值,之后呈下降趋势;易分解有机质含量呈下降趋势,但在高温开始阶段呈上升趋势;腐殖质含量呈上升趋势.说明堆肥过程中有机物不断向腐殖化方向转化.在研究H/F变化时发现,它与判断堆肥腐熟度常用的化学指标(有机质、DOC)呈一定的相关性,而且与易分解有机质和腐殖质也有较好的相关性.     

鸡粪与猪粪所含土霉素在土壤中降解的动态变化及原因分析

采用室内模拟培养实验,研究不同用量鸡粪与猪粪所含土霉素在土壤中降解的动态变化规律及消解途径.结果表明,畜禽粪便中土霉素在土壤中能迅速进入降解期,含量变化呈"L"型,但不同粪肥种类和用量处理的降解率和变化幅度有显著差异(P<0.05).180 d时,鸡粪处理土壤中OTC的降解率高于猪粪处理,半衰期分别为26.98 d和31.32 d.低用量鸡粪和猪粪处理土壤中OTC降解率最大,对应分别可达84.06%和80.47%.降解率与畜禽粪便用量呈负相关,与时间呈正相关且可用v=A+Blnt回归方程拟合(r>0.96).土霉素进入土壤50 d时,光降解量占减少总量的20.03%,下降了25.05%;微生物降解量占3.16%,增加了2.50%.可见,鸡粪所含土霉素在土壤中的降解情况好于猪粪,光照对土壤中土霉素有较好的降解作用,土壤微生物降解作用很小,且随着培养时间的延长,微生物降解增加,光降解减弱.     

零价纳米铁处理水中Cr(Ⅵ)的实验研究

采用NaBH4还原Fe3+制备纳米级零价铁(NZVI).运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品进行表征.以Cr(Ⅵ)为研究对象,批实验考察了初始浓度、纳米铁投加量、温度对去除效果的影响,研究NZVI对Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学.结果表明,NZVI加入量0.15 gL,水体中20 mg/L的Cr(Ⅵ)的去除率...     

施用高炉渣对土壤磷吸附-解吸特性的影响

采用振荡平衡法,研究了施用高炉渣对土壤磷的吸附解吸特征的影响。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin方程都能较好地描述高炉渣对土壤磷的吸附特征,但以Langmuir模型为最优。与对照处理相比,施用高炉渣的土壤吸附平衡常数k值增大,自由能ΔG降低,最大吸附量Xm和最大缓冲容量MBC提高;磷的解吸量增加,总解吸量和总解吸率分别是对照处理的1.05～1.25倍和1.02～1.36倍;施用高炉渣还能减弱吸附-解吸过程中的滞后效应。上述结果说明施用高炉渣可以改善土壤保蓄和供应磷的能力。     

凤眼莲去除垃圾渗滤液中的COD、NH3-N和TP

在静态水培实验条件下,对不同浓度垃圾渗滤液条件下凤眼莲的生长状况及其净化效果进行了研究。结果表明,在高浓度(COD 3 546.7 mg/L、NH3-N 527.5 mg/L、TP 8.02 mg/L)垃圾渗滤液条件下(HCL)凤眼莲全部被毒害致死,在中浓度(COD 1 233.3 mg/L、NH3-N 182.9 mg/L、TP 2.83 mg/L)垃圾渗滤液条件下(MCL)生长状况差,生物量减少为实验前的32.6%。在低浓度(COD 660.0 mg/L、NH3-N 99.7 mg/L、TP 1.59 mg/L)垃圾渗滤液条件下(LCL)能够正常生长,且对低浓度垃圾渗滤液有较好的净化效果。24 d后COD、NH3-N和TP的去除率分别为85.9%,99.8%和84.8%。COD与NH3-N均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)》排放标准,TP达到《地表水环境质量标准(GB 3838-2002)》Ⅳ类排放标准。     

高炉渣吸附废水中的铅

为探讨高炉渣去除水中铅的机理,采取等温吸附实验研究了高炉渣吸附铅的热力学特征,应用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)技术相结合的方法比较了吸附前后谱图的变化。实验结果表明,高炉渣吸附铅的平衡时间约为120 min;Freundlich方程可以很好地拟合不同温度下的吸附过程;平衡吸附量随温度升高有所减小,吉布斯自由能变化量为负值,吸附反应为一个自发放热过程。谱图分析显示,红外光谱980~1 100 cm-1和515 cm-1处波峰变化较为明显,X射线衍射谱在衍射角等于25°和35°附近出现了新峰;说明高炉渣内的Si—O—Si是主要吸附位点,参与反应的主要是炉渣内的硅氧键。