不同施氮量下水稻分蘖期光合碳向土壤碳库的输入及其分配的量化研究：13C连续标记法

应用稳定同位素13C-CO2连续标记技术,通过室内密闭培养试验研究不同施氮处理下(依次为N0,N10,N20,N40,N60)水稻分蘖期光合碳向土壤碳库的输入及其分配特征.结果表明,连续标记培养18 d后,水稻地上部和根系的干物质累积量分别为1.58~4.35 g·plot-1和1.05~2.44 g·plot-1,水稻植株生物量受施氮处理显著影响,且随着施氮量增加而增加,即N60>N40>N20>N10>N0.水稻整个分蘖期内分别有44.0~157.6 g·plot-1和8.3~49.4 g·plot-1的光合碳进入水稻地上部和根系.不同施氮水平下,种植水稻的土壤有机碳(13C-SOC)、可溶性有机碳(13C-DOC)和微生物量碳(13C-MBC)的分配量均显著高于CK处理(不种植水稻且不施N).种植水稻的土壤13C-SOC含量范围为11.1~23.7 g·plot-1,占总净同化量的10.2%~18.1%.对于活性碳库,CK处理的土壤13C-DOC和13C-MBC含量分别为3.50μg·kg-1和88.9μg·kg-1,种植水稻处理的土壤13C-DOC、13C-MBC含量范围为4.82~14.51μg·kg-1、526.1~1 478.8μg·kg-1.土壤13C-SOC、13C-DOC和13C-MBC含量受施氮处理显著影响(P<0.05),且与植物生物量呈显著正相关关系.因此,水稻分蘖期光合碳的地下部输入有利于土壤有机碳的累积,施氮能够促进水稻新鲜根际碳的沉积,且高N水平下根际沉积碳量高于低N和中量N水平.     

碳纳米管负载纳米四氧化三铁多相类芬顿降解亚甲基蓝

在课题组前期研究的基础上,以碳纳米管(MWCNTs)为载体制备了Fe3O4/MWCNTs复合物并作为催化剂,以染料亚甲基蓝(MB)为降解对象,研究了该催化剂催化H2O2对亚甲基蓝溶液的降解特性及其影响因素,并考察了催化剂的重复使用效果,探讨了催化反应的机理.结果表明,在pH值3~8的范围内,催化反应体系都能有效降解MB,最佳pH值为3.5.随着催化剂投量的增加,MB的降解率明显提高,500 mg·L-1催化剂投量条件下,MB的降解率最高.随着H2O2初始浓度的增加,MB的降解率增加,10 mmol·L-1时MB的降解率最高.溶液中共存的阴离子会降低MB的降解率.在最佳条件,即温度25℃、H2O2浓度10 mmol·L-1、催化剂浓度500 mg·L-1的条件下,0.20 mmol·L-1MB在30 min内的降解率达到99.1%.催化剂重复使用后仍然具有较好的催化活性,说明Fe3O4在MWCNTs表面负载比较牢固,催化剂具有反复使用的能力.催化反应机理是催化剂催化H2O2产生羟基自由基,高活性的羟基自由基氧化MB.     

欧盟农业生态补偿支付机制对我国的启示

在农业生态补偿方面,我国一直以来都是采取固定额度的支付方式,财政资金使用率与效益都未达到应有效果。本文通过对欧盟农业生态补偿支付机制的政策基础、理论依据、意义以及拍卖工具在欧盟农业生态补偿支付机制中的应用进行分析,吸取经验,为完善我国现行农业生态补偿支付机制找到方向。     

深圳近岸海域全氟化合物的污染特征

为探究深圳近岸海域全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的污染特征,2013年9月采集了深圳近岸(离岸﹥2km)10份表层海水和7份表层沉积物.采用固相萃取分离、富集,结合高效液相色谱-质谱联用的方法测定了其中16种PFCs的含量.结果表明,表层海水中有10种PFCs不同程度地检出,包括C4、C6和C8全氟磺酸盐(perfluorinated sulfonates,PFSAs)和C5~C11全氟羧酸(perfluorinated carboxylic acids,PFCAs).ΣPFCs质量浓度范围在1.74~14.7 ng·L-1之间,其中PFBS、PFOS和PFOA是主要的PFCs.ΣPFCs质量浓度分布呈西高东低的态势,伶仃洋和深圳湾ΣPFCs质量浓度显著高于大亚湾和大鹏湾(P0.05),距岸越远ΣPFCs质量浓度越低.表层海水中PFCs可能主要来自于近岸污水的排放以及河流入海的输入.表层沉积物中有8种PFCs不同程度地检出,包括C6和C8PFSAs和C5,C6,C8~C11PFCAs.ΣPFCs含量范围在2.22~2.62μg·kg-1之间,其中PFOS是主要的PFCs.ΣPFCs含量变化很小,可能主要来自对上覆海水中PFCs的吸附.沉积物吸附PFCs的能力随碳链长度增加而增强,且相同碳链长度的情况下,PFSAs较PFCAs更易于被吸附.此外,不同近岸海域PFCs质量浓度比较结果表明,深圳近岸海域表层海水PFBS污染较为严重,而沉积物PFOS含量与其他海域相差不大.     

江汉平原农田土壤有机碳分布与变化特点:以潜江市为例

以地处江汉平原腹地的潜江市农田土壤(水田、旱地)为研究对象,于2011年实地采样分析表层土壤(0~20 cm)有机碳的分布现状,并对比第二次土壤普查(1983年)资料,探讨28 a来江汉平原农田土壤有机碳的分布与变化特点.结果表明,2011年潜江市农田表层土壤有机碳密度为30.50 t·hm-2,碳储量为452.82×104t,与1983年相比有明显下降,下降速率分别为0.10 t·(hm2·a)-1和1.53 t·a-1,碳储量共损失了9%.两个时期水田土壤有机碳密度均明显高于旱地土壤,分别是旱地土壤的1.6倍和1.3倍,但是经过28年的常规耕作管理,水田土壤有机碳密度呈下降趋势,下降速率为0.23 t·(hm2·a)-1,导致的有机碳损失为52.83×104t,损失比例达16%;而旱地土壤有机碳则以0.05 t·(hm2·a)-1的速率缓慢增长,碳储量共增加了8.57×104t,增加比例为5%,远不能抵消水田土壤的有机碳损失.水田土壤碳储量的损失主要来自于低产潜育型水稻土碳密度的大幅下降所致(尽管其所占面积比例较小),其碳损失量占水田碳损失量的比例达80%;其次为占水田面积比例最大的潴育型水稻土,其碳损失量占水田碳损失量的15%.旱地土壤碳储量增长缓慢,完全来自于面积占96%的灰潮土有机碳密度的增长.因此,江汉平原区水田土壤有机碳的变化决定了农田土壤有机碳的整体动向,今后需着力提升有机碳下降迅速的低产水田以及面积较大的土壤类型的有机碳积累和固持能力.     

灰色聚类法对太湖地区农村地下水水质的评价

以太湖流域典型水稻种植地区-宜兴、常熟王庄和辛庄9月份农村地下水水质为研究对象,分析了地下水样的硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数、硫酸盐、氯化物、总硬度等常规项目,确定硝态氮、铵态氮、亚硝态氮、总磷、高锰酸钾指数为该地区地下水的主要污染因子.运用灰色聚类法对地下水水质现状进行了评价.结果表明:太湖地区农村地下水普遍受到了污染,仅有10%的地下水水质勉强达到Ⅲ类水标准;80%的地下水达到Ⅳ类或劣Ⅳ类水标准;10%的地下水达Ⅴ类水标准,已不适合饮用.地下水中的主要超标项目是铵态氮、亚硝态氮和高锰酸钾指数,其中铵态氮和亚硝态氮超标十分严重.宜兴地区铵态氮和亚硝态氮污染最严重;个别监测点地下水中硝态氮含量较高,超过世界卫生组织规定的生活饮用水硝态氮质量浓度10 mg/L的上限.总硬度、硫酸盐、氯化物、砷和硒的含量较正常,但是发展趋势值得关注.     

3,5-二硝基水杨酸表面修饰纳米Ti2吸附对硝基苯酚

化学吸附法合成3,5-二硝基水杨酸表面修饰的TiO₂纳米粒子,TiO₂表面修饰后呈浅黄色,TiO₂表面羟基与3,5-二硝基水杨酸发生类似于醇和酸间的酯化反应.表层链接有苯环,极性减弱,非极性增强,在水、苯、乙醇中均分散性良好,与芳香族污染物的亲合力增强,有利于吸附去除芳香族污染物.表面修饰的TiO₂纳米粒子20mg,在最佳吸附pH值3、吸附时间10min,对100mL对硝基苯酚(3～10 mg/L)的吸附率可由改性前的43%增至99.9%.该法吸附效率高,可直接达到一级排放标准,提供了深度处理对硝基苯酚废水的新方法.     

长江三角洲地区城市污水污泥中Cu和Zn的含量及其污染评价

Cu和Zn是中国污泥中最易超标的重金属元素.对长江三角洲地区南京、苏州、上海和杭州等15个城市的污水处理厂57个污泥样品的Cu和Zn全量和EDTA提取态Cu和zn含量及其污染风险进行了初步研究.结果表明,污水处理厂污泥中Cu和Zn全量分别为32～19 656、112～15 306 mg/kg,平均值分别为1 814、2 135 mg/kg;污泥中Cu和Zn平均含量以浙江最高,江苏最低;以生活污水为主的污水处理厂污泥中Cu和Zn含量较低,污泥制品含量最高;EDTA提取态Cu和Zn占全量Cu和Zn的平均质量分数分别为8.4%和21.4%,EDTA对Zn的提取能力远大于Cu.总之.污水处理厂污泥的Cu和Zn含量差异较大,部分污泥的Cu和Zn含量超过了污泥农用的重金属控制标准.为了保护生态环境和人类健康,防止二次污染,污泥农用时需考虑Cu和Zn含量,采取相应的控制措施.     

TU-1901紫外可见分光光度计用于污水中酚类和苯胺类的快速测定

介绍了用ＴＵ１９０１紫外可见分光光度计直接、快速测定环境污水中酚类和苯胺类的实验方法。污水样品用１∶１盐酸调ｐＨ为３０±０１，直接测绘吸收光谱，微机４阶微分后即可同时获得酚类和苯胺类的含量，方法简捷、快速、节省试剂且无污染，所用仪器为国产的先进仪器，在环境监测领域有广阔的应用前景