粪渣污泥好氧堆肥过程中主要理化性质的动态变化

进行了粪渣污泥的强制通风静态垛堆肥试验,分析了温度、氧气、含水率和挥发性有机物在堆肥不同阶段的变化特征。粪渣与木屑质量1∶1.5的比例下,能够实现快速高温好氧堆肥,堆体温度在高温期持续9d,达到无害化的卫生学要求。堆体耗氧速率在升温阶段后期上升到最大值,此后持续降低,到堆肥后期趋于稳定。据此提出了相应的通风策略。在堆肥过程中,物料的含水率和挥发性有机物含量持续降低,但到堆肥后期趋于稳定,堆肥结束时分别减小17个百分点和10.4个百分点。     

土壤改良剂对沙生灌木生理生态因子的影响研究

为了探讨自制土壤改良剂施用于沙质土壤后对沙生灌木生理生态因子的影响效果,通过正交设计、盆栽试验比较了不同改良剂及不同施用量下3种沙生灌木杨柴(Hedysarum mongolicum Turez)、柠条(Caragana Korshinskii Kom.)和沙柳(Salixpsammophila)生理生态因子的变化特征,在分析改良剂作用机理基础上,筛选出适宜的改良剂及其使用量。研究结果表明,自制土壤改良剂能显著提高植株叶片光合速率、降低高温胁迫下的蒸腾速率,提高叶水势。通过方差分析,添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数为6%)对提高柠条的光合速率效果最佳;添加自制改良剂150 g(占土壤基质的质量分数3%)对降低沙柳的蒸腾速率效果最明显;添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数6%)对提高沙柳叶水势的效果最显著。另外,应用最小隶属度偏差法进行综合评价得出:添加自制改良剂300 g(占土壤基质的质量分数6%)在改良柠条植物生理特性方面的效果最佳。     

氮添加对侵蚀退化红壤化学性质及芒萁叶功能性状的影响

蕨类植物芒萁(Dicranopteris dichotoma)是我国南方红壤侵蚀区重要的水土保持植物,但目前氮添加对芒萁叶功能性状及其基部土壤化学性质以及这二者之间关系的影响尚不清楚.以芒萁作为研究对象,采用盆栽实验,设置CK(0 g m-2 a-1)、N1(1.1 g m-2 a-1)、N2(2.3 g m-2 a-...     

嗪吡嘧磺隆在土壤和沉积物中的降解

采用室内模拟实验法,测定了嗪吡嘧磺隆在好氧与积水厌气(或厌氧)条件下的土壤降解和水-沉积物降解特性.研究结果表明,嗪吡嘧磺隆在好氧条件下,江西红壤、太湖水稻土、东北黑土中降解速率分别为0.041、0.008、0.004 d-1,积水厌气条件下分别为0.028、0.023、0.005 d-1,不同类型土壤中降解快慢顺序为:江西红壤太湖水稻土东北黑土,在太湖水稻土和东北黑土中积水厌气条件更有利于其降解,且土壤p H值是影响土壤中降解速率的主要因素;水-沉积物降解中,好氧条件下河流与湖泊水-沉积物系统中农药总量的降解速率分别为:0.031、0.032 d-1,厌氧条件下的降解速率分别为0.035、0.041 d-1,湖泊体系的降解速率快于河流体系,厌氧条件下降解速率快于好氧条件,且嗪吡嘧磺隆在水-沉积物体系中主要存在于水体中,系统降解速率主要受水体中的降解速率影响.可见,嗪吡嘧磺隆在中性至碱性土壤中具有较强稳定性,进入水-沉积物系统时主要分布于水体当中,可能会对水体和土壤环境造成一定的污染影响.     

耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响

通过2年田间定位试验,对比研究了免耕+秸秆覆盖、旋耕+秸秆覆盖和传统耕作:三种耕作方式对土壤温度、土壤呼吸速率、土壤微生物数量和土壤肥力状况的影响.结果表明:秸秆覆盖对地温的影响存在"双重效应";土壤温度、土壤呼吸速率和土壤微生物量碳三者之间存在凸面关系;秸秆还田后耕作措施对土壤0～10和10～20 cm的微生物数量的影响不同,但均能增加土壤微生物量;土壤微生物能够加快秸秆中的有机碳向土壤有机质的转化速率;土壤微生物量碳可以作为反映土壤生产力状况的重要生物学指标之一.     

Effect of acetate and propionate on the production and characterization of soluble microbial products (SMP) in aerobic granular sludge system

It is well known that soluble microbial products (SMP) derived from biological systems found in wastewater treatment plant effluent are responsible for chemical oxygen demand (COD). Aerobic granular sludge (AGS) is recognized as an efficient and innovative approach for wastewater treatment. Acetate and propionate as two dominant organic substances in wastewater need to be effectively removed before discharge. The aim of this study was to investigate the effectiveness of acetate and propionate to interfere with the accumulation, molecular weight (MW) distribution and composition of SMP in aerobic granular sludge (AGS) system using two identical sequencing batch reactors (SBR) named R1 and R2, respectively, thus reducing the COD. The results demonstrated that more SMP accumulated in R1 in presence of acetate compared to R2 treated with propionate. A positive correlation for SMP formation was detected as evidenced by aeration rates, but a negative correlation with hydraulic retention time (HRT). The MW distribution analysis suggested that small molecules (MW <3?kDa) were the dominant fraction of SMP in R1 and R2, accounting for 57–79% and 39–61%, respectively. In addition, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) demonstrated that esters, alkanes, alkenes and alcohols were the predominant low-MW SMP in R1 and R2. More peaks were present in R2 (61) than R1 (46). Esters were the predominant SMP (39%) in R1, while alkanes were the predominant SMP (31%) in R2. Further, microbial community analysis indicated that more α- and γ-Proteobacteria groups which readily utilize low-MW SMP were found in R2 compared to R1-granules which may have contributed to less SMP accumulated in R2. The abundant genera in the granules were Zoogloea and Azoarcus, in particular, a greater quantity of Azoarcus was detected in R2 than R1-granules, which may be associated with higher degradation of aromatics in SMP.     

土著微生物原位修复石油污染土壤试验研究

利用当地土著微生物优势菌群,辅以物理和化学的方法,结合当地地质微环境特点,开展了陕北某油井旁的石油污染黄土土壤修复研究。设置两个试验区、一个空白区和一个对照区,在两个试验区中分别加入3%的土著优势菌群制剂,选择优化出的土著菌群经鉴定,主要有：假单胞菌属（Pseudomonas）、微球菌属（Micrococcus）、放线菌属（Actinomayces）、真菌类的青霉属（Penicillium）、曲霉属（Aspergillus）等。试验结果显示：土著优势菌剂一般需要3-7d的延滞期（lag phase）,然后进入对数期（logarithmic phase）;两个试验区土壤中人为添加石油含量分别为1542、1886mg·kg^-1时,经过11-32d原位土著优势微生物菌剂的修复,土壤中的石油污染物降解率可达69.52%-88.11%,而对照区土壤中人为添加的石油含量变化不大,降解率基本在10%以内,说明在自然条件下土壤中石油降解是缓慢的。谷糠黍糠、麦麸两种添加剂对优化菌液的修复效果的作用基本相同。试验过程中对土壤温度、水分、氧和营养物质等影响因素进行了调控,起到了良好的作用。     

浙江千岛湖地区苦槠叶片昆虫取食状类型和取食强度研究

选择千岛湖地区不同大小岛屿为样地,对苦槠(Castanopsis sclerophylla)叶片虫食状类型和取食强度进行了研究.结果表明,千岛湖地区苦槠叶片昆虫取食状类型为16种,但取食频率不同.取食频率和取食部位对叶片危害程度的分析结果显示,缘食状、掏食状、顶食状、阴面食状和叶中脉状对植物叶片的影响更大.16种取食状中,缘食状和顶食状、缘食状和阴面食状之间呈极显著正相关(P＜0.01),缘食状与大孔状、顶食状与大孔状、顶食状与掏食状、阳面食状与阴面食状之间呈显著正相关(P＜0.05).苦槠叶片被昆虫取食的频率为84%,但绝大多数受害程度低.     

黑土有机质分解、积累及其变化规律

有机质是黑土肥力的基础,通过区域分析和长期定位试验探索有机质变化规律,结果表明,黑土有机质含量总体呈下降趋势,不同施肥处理对黑土有机质含量变化呈现不同变化趋势。     

论土壤肥力评价指标和方法

阐述了土壤肥力的概念,分析了土壤肥力评价的指标选取和方法选择,提出了科学合理的综合性评价指标体系和评价方法。     

Engineering practice of mechanical soil aeration for the remediation of volatile organic compound-contaminated sites in China: Advantages and challenges

In recent years, many industrial enterprises located in the urban centers of China have been relocated owing to the rapid increase in urban development. At the sites abandoned by these enterprises, volatile organic compounds have frequently been detected, sometimes at high concentrations, particularly at sites abandoned by chemical manufacturing enterprises. With the redevelopment of sites and changes in land-use type associated with these sites, substantial amounts of contaminated soils now require remediation. Since China is a developing country, soil remediation warrants the usage of techniques that are suitable for addressing the unique challenges faced in this country. Land shortage is a common problem in China; the large numbers of contaminated sites, tight development schedules, and limited financial resources necessitate the development of cost-effective methods for land reclamation. Mechanical soil aeration is a simple, effective, and low-cost soil remediation technique that is particularly suitable for the remediation of large volatile organic compound-contaminated sites. Its effectiveness has been confirmed by conducting laboratory studies, pilot tests, and full-scale projects. This study reviews current engineering practice and developmental trends of mechanical soil aeration and analyzes the advantages and disadvantages of this technology for application in China as an emerging soil remediation market. The findings of this study might aid technology development in China, as well as assist other developing countries in the assessment and implementation of costeffective hazardous waste site soil remediation programs.

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中国土壤资源特点与粮食安全问题

土壤资源是粮食生产的基础，也是粮食安全的核心。文章在研究我国土壤资源特点的基础上，系统阐述我国粮食安全正面临着耕地减少、粮食减产的挑战。提出要解决我国耕地土壤和粮食安全问题，必须实施“藏粮于土”的行动计划，全面提高我国土壤资源的综合生产能力，其主要内容是：稳定耕地面积和粮食播种面积，实施基本农田严格保护机制；开发土壤潜力，提高粮食综合生产能力；加强生态环境建设，建立有弹性有应变能力的种植制度；防治土壤污染，保障粮食安全；适度开荒复垦，充分利用非耕地资源。     

湖南烟区烤烟锌含量与土壤有效锌的分布特点及关系分析

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了湖南烟区烤烟锌含量与土壤有效锌含量的分布特点及关系。结果表明,(1)湖南烟叶锌含量总体适宜,平均为(36.30±14.05)mg·kg-1,变幅为10.50~100.50mg·kg-1;调查区域内有92.58%的烟叶样本锌含量落在20.00~80.00mg·kg-1区间内;不同等级烟叶锌含量的规律是:B2F>C3F>X2F。(2)湖南植烟土壤有效锌含量适中,平均为(2.27±3.74)mg·kg-1,变幅为0.13~62.59mg·kg-1,变异系数高达155.09%;有22.41%的土壤样本在不同程度上缺锌(≤1.00mg·kg-1),有7.36%的样本的有效锌含量超过4.00mg·kg-1,满足优质烟生长的土壤样本达到70.23%;不同土壤类型有效锌含量的变化规律是:鸭屎泥>黄泥田>黄灰土>黄壤土。(3)烟叶锌含量与土壤有效锌含量呈极显著正相关,相关系数为0.312;与土壤有效铜、有效铁和有效硫均呈极显著正相关,与土壤pH值、有效钾和水溶性氯均呈显著负相关。(4)在土壤有效锌含量分组后,不同等级烟叶锌含量均随着土壤有效锌含量的增加,而呈现先增加后下降的趋势,且各等级烟叶锌含量在组间差异达到5%的显著水平。     

土壤中重金属污染现状与防治方法

文章阐明了土壤重金属污染物来源与分布,同时对国内外土壤重金属污染治理的研究工作做了系统的综述,提出了土壤中重金属污染物防治的环境矿物学新方法,利用环境矿物材料治理土壤重金属污染物的方法,具有成本低、效果好、无二次污染及有用金属可回收利用等优点,展现出广阔的环境矿物学研究与应用前景。并提醒人们要提高土壤质量意识,保护生态环境。     

测定方法和植物生长对土壤呼吸的影响

2.中国科学院研究生院,北京100039摘要:植物根系活动和测定方法是研究陆地生态系统土壤呼吸的重要影响因素。文章通过动态气室-IRGA法和静态气室-GC法研究了田间受根系影响和不受根系影响土壤的呼吸速率,分析了根系活动对土壤呼吸速率的影响程度,并比较了两种测定方法间的差异。研究表明,受根系影响处理的土壤呼吸速率显著高于不受根系影响的处理;受根系活动影响处理的土壤呼吸速率为静态气室-GC法>动态气室-IRGA法;而不受根系活动影响处理的土壤呼吸速率则恰好相反,为动态气室-IRGA法>静态气室-GC法;两种方法在测土壤呼吸时存在显著差异;但两种方法所测土壤呼吸速率间呈极显著的线性相关;两种方法间所获数据可以互相转换参比。     

基于水土流失的景观格局分析方法

景观格局和生态过程是景观生态学研究的重要内容,但是很多研究只重视景观格局的研究,而忽略了生态过程的研究。文章针对水土流失这一重要生态过程,提出了基于水土流失过程的景观坡度指数和景观空间负荷对比指数,并对黄土高原泾河流域15个子流域的景观格局进行了分析,认为泾河流北部各子流域主要以水土流失的＂源＂景观为主,景观坡度指数大,空间负荷指数小,水土流失风险大;流域南部各子流域上游以＂汇＂景观为主,坡度指数大,中下游以＂源＂景观为主,景观空间分布不均衡,存在一定的水土流失风险;流域东部局部子流域主要以水土流失的＂汇＂景观为主,＂源＂景观相对较小,＂源＂-＂汇＂景观空间分布均衡,水土流失风险小。     

浅层咸水灌溉对冬小麦和土壤安全性的研究

主要研究利用浅层地下咸水灌溉冬小麦及土壤的安全性。试验采取3因素多水平组合设计,利用2.5~6.0g·L-1不同矿化度咸水对冬小麦进行灌溉。试验结果表明:冬小麦产量与咸水矿化度呈负相关关系r=-0.8542、r=-0.8457,与咸水灌溉量呈正相关关系r=0.7487、r=0.7401。利用小于4.0g·L-1咸水灌溉对土壤具有一定的脱盐作用,咸水矿化度为6.0g·L-1时土壤中的盐分积累达到85.5%。矿化度5.0g·L-1以上的咸水不宜直接灌溉农田,需经淡水与咸水调配后,矿化度在4.0g·L-1以下方可灌溉农田。     

黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤酶活性和养分特征

研究了土地利用类型对土壤酶活性和土壤养分的影响.首先通过最小显著性差异(LSD)评价各样地之间和同一样地土壤剖面四个不同层次的土壤酶活性和养分的差异,其次分析四种土壤酶(转化酶、碱性磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶)活性和土壤养分之间相关性;最后以农地为对照,应用土壤恢复指数研究不同土地利用类型对土壤的改良效果.研究结果表明,同农地相比,不同土地利用类型的表层(0～5 cm)土壤四种酶活性、全氮、有机质和碱解氮含量均有所提高,且在同一土地利用类型下表层土壤酶活性和养分均显著大于下部各土层.相关性分析表明,土壤四种酶活性与有机质、全氮、碱解氮呈极显著正相关关系.同农地相比,其余土地利用类型表层土壤质量显著提高,而以杨树、侧柏、油松、仁用杏和刺槐5种人工林地的土壤质量提高最为明显,同龄树种中,杨树对土壤的恢复效果大于刺槐和油松.     

不同轮作模式对潮土团聚体及其有机碳分布的影响

为揭示不同轮作模式下潮土土壤团聚体及其有机碳含量变化规律,于2018-2019年在山西大同进行了田间试验.设置处理为油菜—荞麦(RB)、玉米—荞麦(CB)、马铃薯—荞麦(PB)和燕麦—荞麦(OB)4种轮作模式,荞麦—荞麦(BB)连作和休闲—休闲(FF)为对照,测量指标为土壤团聚体组成、稳定性和团聚体内有机碳分布.结果显...     

城市土壤压实对树木叶片叶绿素及光合生理特性的影响

由于机械碾压、人为践踏等原因,城市土壤压实严重。由于压实,土壤物理性状发生改变:土壤容重增大、孔隙度降低及结构性变差等。这些改变影响土壤性质的同时影响树木的生长。以乐昌含笑Michelia chapensis、深山含笑Michelia maudiae和大叶冬青Ilexlatifola为实验材料,参照南京市土壤压实现状模拟不同程度的土壤压实环境,研究了土壤压实下乐昌含笑、深山含笑和大叶冬青3种幼树叶片叶绿素含量、光合生理特性等的变化情况。采用乙醇萃取法测定树木叶片叶绿素含量,用美国Li-COR公司生产的Li-6400光合仪测定树木叶片光合生理特性,测定参数包括净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2摩尔分数(Ci)等。并分析树木叶绿素含量在不同土壤压实环境下变化差异性,及各光合生理参数之间相关性。结果表明,随着压实强度的增强,3种树种叶绿素含量逐渐降低;与对照相比,不同压实处理下,叶片叶绿素含量均不同程度下降,且在重度压实下各树种叶片叶绿素含量降低幅度均最大,分别达到41.87%、29.36%及27.66%;方差分析表明,各土壤压实处理下叶绿素含量与对照之间存在显著性差异;在压实环境下,光合生理特性参数值净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)与对照下各参数数值相比也呈下降趋势。皮尔森相关性分析发现,各光合生理特性参数之间相关性显著。但不同压实处理下,各树木胞间CO2浓度(Ci)变化趋势不一致。