纳米羟基磷灰石修复镉锌复合污染紫色土效果初探

选取安宁河谷平原矿区周边受Cd和Zn复合污染紫色土为研究对象,采用老化试验,探索添加羟基磷灰石对土壤中重金属生物有效性以及形态分布的影响,羟基磷灰石添加比例(w/w)设置为0%(CK)、1%(P1)、3%(P3)和5%(P5)。结果表明:①添加羟基磷灰石能够显著提高土壤p H值,P1、P3和P5的p H值分别比CK升高了0. 13、0. 18、0. 21个p H单位;②添加羟基磷灰石能够显著降低土壤有效态Cd和Zn (0. 025 M HCl提取),相较于CK,P1、P3和P5的有效态Cd含量可分别降低36. 0%、78. 8%、90. 2%,有效态Zn含量可分别降低25. 4%、67. 4%、84. 5%;③添加羟基磷灰石能够明显降低土壤中活性较高的可交换态和碳酸盐结合态Cd和Zn的比例(P 0. 05),明显升高了活性较低的铁锰结合态、有机结合态以及残渣态Cd和Zn的比例(P 0. 05),从而促进Cd和Zn向非活性态转化。本研究证明了羟基磷灰石在安宁河谷平原土壤重金属污染修复中有较大的应用潜力。     

生物炭对农田土壤中酶活性和细菌群落结构的影响研究

利用核桃壳、玉米轴和玉米秸秆分别在250℃、400℃和600℃制备生物炭,以1％(w/w)的施加量添加到农田土壤中,以考察不同生物炭对农田土壤酶活性和细菌群落结构的影响.结果表明:与对照组相比,生物炭通常降低了蔗糖酶和中性磷酸酶活性,对过氧化氢酶影响较小,但是却提高了脲酶活性.对于细菌群落结构而言,生物炭通常降低了土壤...     

生物质炭与土壤的相互作用对BDE-47吸附行为的影响

本研究将人工制备的生物质炭以0%~2%范围的量添加到受试土壤中,通过比较生物质-土壤体系的理论吸附容量和实际吸附容量,初步阐明生物质炭与土壤的相互作用对BDE-47在土壤中的吸附行为的影响。当生物质炭的添加量为0.1%、0.5%、1.0%时,生物质炭与土壤的相互作用对BDE-47的吸附行为的影响不明显;当生物质炭添加量为2.0%,BDE-47的吸附平衡浓度Ce为0.95μg/L时,生物质炭与土壤的相互作用可以抑制土壤对BDE-47的吸附,使吸附能力降低了33%,而当Ce为9.5μg/L时,生物质炭与土壤的相互作用可以促进土壤对BDE-47的吸附,使吸附能力提高了146%。生物质炭与土壤的相互作用可以影响BDE-47在土壤中的吸附行为,影响程度的大小与生物质炭的添加量和吸附平衡浓度有关。     

污泥生物炭作为土壤改良剂的研究进展与展望

用污水污泥生产生物炭并应用于土壤改良,是一种经济有效的土壤修复方法,具有提高土壤肥力、固定重金属、增加土壤生物量等效果。为了深入评估污水污泥基生物炭在土壤应用中的可行性,论述了污泥生物炭的制备方法与性质,探讨了污泥生物炭施入土壤后对土壤理化性质、重金属污染及有机物污染等方面的作用,分析了污泥生物炭作为土壤改良剂的可行性和潜在的危险,并对污泥生物炭研究与应用的方向进行了展望,对促进污泥资源化利用和土壤修复具有现实意义。     

干旱区牛粪生物炭对水中磷的吸附特性研究

以牛粪生物炭为吸附剂,通过静态吸附实验研究生物炭对磷的吸附特性。通过对动力学数据进行分析,发现准二级动力学(R2=0.999)比准一级动力学方程(R2=0.5886)和Elovich方程(R2=0.927)能更好地拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果发现牛粪生物炭对磷的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程。吸附等温线拟合发现Langmuir吸附等温方程能很好拟合等温吸附数据,表明生物炭对磷的吸附以单分子层吸附模式为主。利用牛粪热解产生的生物炭吸附去除水中磷是可行的,不仅成本低廉并且能够达到干旱区农业废弃物资源化利用及废水除磷的目的。     

牛粪生物炭对水中磷的吸附特性及其影响因素研究

以牛粪生物炭为吸附剂,通过静态吸附实验研究牛粪生物炭对磷的吸附特性。研究了pH值、投加量等对牛粪生物炭吸附磷的影响。结果表明,牛粪生物炭吸附磷的最佳初始pH值为6.0;当投加量为0.1 g时,对磷的去除较为理想;通过对动力学数据进行分析,发现准二级动力学(R~2=0.999)比准一级动力学方程(R~2=0.5 886)和Elovich方程(R~2=0.927)能更好的拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果发现牛粪生物炭对磷的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程。吸附等温线拟合发现Langmuir吸附等温方程能很好拟合等温吸附数据,表明生物炭对磷的吸附以单分子层吸附模式为主。     

可持续发展的新疆绿洲及其农业

本节通过论述绿洲可持续发展的必要性,探讨新疆绿洲经营的问题,并在探讨绿洲持续发展的一般条件的基础上,阐述农业与绿洲保护的关系,并探索了新疆农业可持续发展的近期目标与措施。1实施绿洲可持续发展的必要性绿洲是干旱区及半干旱区特有的景观,寓于荒漠,异于荒漠。在干旱区三大子系统中,山地是基础,集结、提供水源;绿洲是核心,是干旱区生物和人类生活聚集区;而荒漠是水资源散失区,是绿洲存在的屏障和发展的后备基地。没有绿洲,就没有干旱区人类生存和发展的空间,而人类在不断利用和改造自然的过程中,大量吸收、转化系统中…     

催化铁应用于草甘膦废水处理工艺改造的可行性研究

针对某化工厂草甘膦废水经厌氧-好氧生物处理后出水总磷浓度高,无法达到该化工区污水纳管标准的情况,应用催化铁方法对该废水现有处理工艺进行改造以提高出水水质。考察了催化铁方法对原处理工艺不同处理工段出水中磷的去除效果,发现该法可有效地去除生物厌氧池出水的总磷及正磷盐,去除率分别达到52．7％和83．13％以上,且使废水的BOD5／COD值显著提高,可从0．08提高至0．31,增强了废水的可生物降解性,有利于后续好氧生物处理的进行。研究表明在原处理工艺的厌氧池后增加催化铁处理段能明显提高最终出水水质。     

浙北平原土壤有效磷的农学-环境综合分级研究

通过调查试验,拟订了浙北土壤有效磷的农学-环境综合分级指标体系。按照不施磷对照处理产量占施磷肥处理产量的相对比例大小和土壤磷素发生明显流失时的土壤磷状况,把土壤有效磷由低至高分为低、较低、中、较高、高和环境危险等6级。其中,水稻生产的土壤有效磷分级标准依次为〈6、6～10、10～15、15～20、20～50和〉50mg·kg-1;蔬菜生产的土壤有效磷分级标准依次为〈10、10～20、20～28、28～40、40～50和〉50mg·kg^-1。提出了不同磷素状况的土壤管理看法：对当土壤有效磷超过15mg·kg^-1的水稻田或有效磷超过28mg·kg^-1的蔬菜地可实施＂减量、隔年施磷＂的施肥方法;当水稻田土壤有效磷超过20mg·kg^-1或蔬菜地土壤有效磷超过40mg·kg^-1时,应实施动态优化施磷方法,即减少磷肥施用量,保持施磷量相当或略高于作物吸磷量即可。在施用有机肥或长期施用一定量化学磷肥的条件下,可以不施用磷肥或少施用磷肥,充分发挥磷肥的后效特性。     

宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田（n=4）和水旱轮作大田（n=4）,通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮（TSN）、硝态氮（NO3--N）和溶解性有机氮（SON）含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SON＆gt;NO3--N＆gt;NH4＋-N,大田为NO3--N＆gt;SON＆gt;NH4＋-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO3--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

炭龄对臭氧-活性炭工艺去除水中污染物的影响

采用臭氧-生物活性炭工艺,分别选取新炭、一年炭及三年炭,考察臭氧投加量及炭龄对污染物去除效果的影响。结果表明,臭氧投加量为1.0 mg/L时,三种炭龄活性炭在工艺运行过程中对有机物具有较好的去除效果,新炭对有机物的去除效果明显优于一年炭和三年炭,CODMn和UV254去除率分别达54%和69%;一年炭去除效果略高于三年炭;三种炭对于NH4+-N的去除效果都很好,新炭处理效果最优;出水中污染物浓度满足饮用水水质标准要求。     

功能性生物炭的制备及其在重金属污染土壤修复领域应用的研究进展

生物炭因其具有含碳量高、孔隙发达、官能团丰富等特点,被广泛应用于改良土壤、增加碳汇、修复环境污染等农业和环境保护领域。近年来,研究发现利用物理、化学或生物方法对生物炭进行改性处理制备具有新性能、新结构的功能性生物炭材料,可以显著提高其吸附能力。本文综述了制备功能性生物炭常用的化学改性处理方法,阐述了功能性生物炭与土壤重金属之间可能存在相互作用机制及功能性生物炭在土壤重金属污染修复中的应用,对功能性生物炭在土壤重金属污染领域今后的研究方向做出了展望。     

基于微波消解的ICP-MS/ICP-OES方法测定环境土壤中总磷

基于HNO3-HF-H2O2消解体系进行微波消解后,利用ICP-MS/ICP-OES进行环境土壤中总磷测试。通过优化仪器参数及采取干扰校正措施,两台仪器校准曲线r均大于0.999,其中ICP-MS方法检出限0.05μg/g,RSD在0.67%～1.22%之间,加标回收率106%～114%;ICP-OES方法检出限在5μg/g,RSD在0.29%～0.61%之间,加标回收率105%～108%。用GSS-13和GSS-10标准样品验证,两台仪器的磷测定值与标准值吻合,微波消解ICP-MS/ICP-OES方法可以满足环境土壤中总磷分析的要求。     

牛粪生物炭对土壤污染改良及修复的应用

通过文献资料分析,阐述了牛粪生物炭自身的理化特性、牛粪生物炭对土壤性能的影响、牛粪生物炭在土壤污染改良及修复的应用状况.文献研究表明,炭化温度和时间是影响牛粪生物炭理化特性的主要因素,牛粪生物炭主要对土壤孔隙度、容重、pH、有机质含量及阳离子交换量等土壤性能的影响显著;目前,牛粪生物炭对土壤重金属污染、有机污染的修复研...     

基于生物炭施用的土壤改良研究进展

生物炭已经被证实在土壤改良、温室气体减排、环境治理以及农业环境修复等相关领域发挥着重大作用。文章采用文献分析法、分类统计法和比较分析法,归纳了2008～2019年生物炭研究文献的数量特征,总结了生物炭在土壤改良作用层面的机理与效果,并展望了生物炭在土壤改良方面的应用。主要研究结果如下:生物炭相关论文发表数量逐年增加,研究内容和方向趋于多元化;生物炭的研究国内与国外基本同步,在2008年以后刊文数量呈现出急剧上升的趋势;生物炭土壤改良机理表现为施用到土壤后通过自身理化性质对土壤物理、化学、生物学特性产生影响。通过分析生物炭施用对土壤改良的研究进展,对已有的研究成果做出概括总结,指出下一步发展的趋势,为生物炭应用与创新发展提供参考。     

直播稻田渗漏水磷素动态变化及渗漏流失潜力研究

通过田间实验,对太湖流域丹阳地区直播水稻田不同施磷水平下渗漏水磷素动态变化特征及流失潜力进行了研究。结果表明,施磷能明显提高地下60cm以上深度土层渗漏水磷的含量。各土层渗漏液总磷浓度随土层深度的增加呈下降趋势。随着施磷量的增加,稻田渗漏水磷素含量也会随之增加。土壤磷素发生渗漏流失的土壤表层Olsen-P含量的"突变点"change-Point为25.17 mg/kg。当土壤中的Olsen-P浓度小于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度基本上不随土壤Olsen-P浓度的变化而变化,但当土壤中Olsen-P大于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度会大量增加,且土壤中的Olsen-P每增加10 mg/kg,渗漏水TP将增加0.21 mg/L。稻田当季累计土壤磷素渗漏流失负荷为1.02 kg/ha,占当季施磷量的2.80%。     

汶川地震极重灾区灾后十年受损土壤生态恢复状况研究

选取汶川地震极重灾区10个县(市、区)22个受损点位和对照点位土壤进行3次跟踪监测。结果表明:2011到2018年7年间,受损点的土壤结构、土壤有机质还没有得到很好地恢复,土壤水分涵养能力也低于对照点位。受损点位土壤有效氮、有效磷、有效钾总体呈下降趋势;80%县(市、区)受损点位土壤有机质、有效氮低于对照点位;60%县(市、区)受损点位土壤有效磷低于对照点位;70%县(市、区)受损点位土壤有效钾低于对照点位。     

三种水生植物对黑臭河水的净化效果研究

通过在取样的黑臭河水中培养金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris)、富贵竹(Dracaena sanderiana)、金鱼藻+铜钱草+富贵竹、金鱼藻+富贵竹5组水生植物,研究该五组水生植物对COD、氨氮、总磷、BOD_5的净化效果。实验结果表明,5组水生植物长势良好,对黑臭河水中的污染物均有较好的处理能力。金鱼藻对COD和氨氮的去除率大于75%,对总磷和BOD_5的去除率均大于80%,污染物净化能力相对较好。金鱼藻+富贵竹的植物组合脱氮效果最好,在实验的两个阶段中脱氮率分别达到了78.2%和88.7%。铜钱草的除磷能力最差,去除率仅为40.8%。研究表明,水生植物同时吸收氨氮和总磷时的除磷效率要高于单一总磷底物时。     

设施高肥力蔬菜地氮素调控下磷素特征研究

设施蔬菜种植中存在不合理施肥现象,土壤养分严重失调。为了解设施蔬菜地高氮肥力水平下不同氮素水平对磷素的养分吸收影响,2004—2007年在山东寿光进行不同氮素水平调控和秸秆还田试验,并于2007年冬春季进行裂区淋滤试验。结果表明,不同水平的氮素调控影响磷素含量变化,空白（NN）、有机肥（MN）、有机肥＋秸秆（MN＋S）供氮水平下土壤全磷含量逐年下降,降幅NN〉MN〉MN＋S,全磷增幅传统氮素（cN）〉传统氮素＋秸秆（CN＋S）〉氮素优化＋秸秆（SN＋S）〉氮素优化（sN）。CN、CN＋S供氮水平下土壤速效磷含量达到213．7、225．4mg·kg^-1,增长了17．1％、23．5％,磷素累积明显;其他供氮水平下速效磷含量逐年下降,降幅NN〉MN〉MN＋S〉SN＋S〉SN〉CN〉CN＋S,减少氮素供应有利于减缓磷素累积,促进磷的吸收利用。除NN供氮水平下土壤有机磷含量下降外,其他处理均不同程度增加,CN、CN＋S供氮水平下土壤有机磷含量累积明显（308．4、331Amg·ks。）,分别增长了28．5％、38．2％。SN＋S供氮水平下磷的吸收系数（HO,,rrg·100g。）达到了1571,增长了143．6％;CN、CN＋S供氮水平下磷的吸收系数出现了负增长,CN供氮水平下达到了416（P2O5,mg·100g^-1）,下降了35．5％。添加麦秸秆极大地提高了磷的吸收能力,在一定程度上能减缓土壤速效磷的累积。淋溶液中全磷含量SN〉SN＋S,有机磷含量SN〉SN＋S,秸秆还田对阻控有机磷素淋溶有一定的作用,但整个冬春生长季渗滤液中全磷含量在2．6～12．0mg·L^-1,有机磷含量在OA2～4．1mg·L^-1,淋出液水质仍超过了国家安全水质标准。因此,在高肥力水平下进行氮素调控,优化氮素供应量,促进了磷素的吸收利用,对农民在高肥力水平下施肥具有指导意义。建议农民在以后的种植中减少氮肥供应量及添加高碳源秸秆进行还田,以提高肥料的利用率,减少氮磷对土壤及水体的污染。     

淮河流域畜禽粪便中易溶性磷特征

畜禽粪便中磷流失越来越引起人们的重视,加强对畜禽粪便易溶磷的研究有重要意义。本文以淮河流域内牛粪、猪粪、羊粪、鸡粪和鸭粪为研究对象,对粪便中易溶性磷的形态特征进行研究。结果表明,流域内5种粪便易溶性无机磷（Pi）和总磷（Pt）含量变化范围分别是0.46～34.43 g.kg-1和0.52～36.19 g.kg-1,易溶性无机磷占其总磷的57%～99%,鸭粪易溶性无机磷和总磷含量均显著高于其他4种粪便。牛粪无机磷含量平均为4.35 g.kg-1,猪粪无机磷平均为8.1 g.kg-1,羊粪无机磷平均为1.7 g.kg-1,鸡粪无机磷平均为6.3 g.kg-1,鸭粪无机磷平均为12.02 g.kg-1。流域内畜禽粪便易溶性无机磷含量与全磷（TP）含量、易溶性总磷含量与全磷含量均呈显著的正相关关系。