凤眼莲、稻草和污泥制备生物炭的特性表征与环境影响解析

有机废弃物限氧热解制备生物炭可在减缓温室气体排放的同时改善土壤和水体环境质量,但同时生物炭在环境中的应用具有潜在生态毒理风险.因此,在将生物炭大规模应用于各类环境介质前,对其关键物理-化学性质进行系统分析与评价是极为必要的.本文选择对我国水生生态环境危害最大的入侵植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)和我国产量最高的农业废弃物稻草,以及市政污水处理厂剩余污泥3种生物质前体,于250~550℃进行低温慢热解,对所制备生物炭的表面形貌、元素组成、矿物形态和一系列关键化学特性进行了全面表征与比较分析.在此基础上,深入探讨了此3类生物炭应用于土壤改良、重金属污染修复和水体富营养化控制的潜力与风险.结果表明,凤眼莲生物炭中K、Ca、Na、Mg含量最为丰富,指示其对于缓解土壤酸化具有重要应用价值,而其中P主要以AlPO_4晶体态存在,水溶性较低,这有利于降低此类生物炭引起水体富营养化的风险;水稻秸秆生物炭阳离子交换量(CEC)相对较高,达到33.7 cmol·kg~(-1),表明其在提高土壤保肥能力和降低重金属生物有效性方面具有较大潜力;SEM-EDX显示,凤眼莲生物炭和稻草秸秆生物炭均具有发达的束筒结构,可优先考虑用于改善土壤通气性;但是,部分生物炭中水溶性Cd、As含量超出安全阈值,表明对有机质前体和热解产物进行严格检测和筛选是实现生物炭在环境与农业中安全利用的必要环节.     

Activation of cadmium under simulated solar illumination and its impact on the mobility of Cd in flooded soils

In waterlogged paddy soils, cadmium (Cd) can be precipitated as cadmium sulfide (CdS) under reductive environment, thereby limiting the absorption of Cd by plants. Multiple environmental factors (such as water, pH, and Eh) played a role in the control of Cd mobility and bioavailability. In this study, we investigated the influence of the solar irradiation on the photodissolution of synthetic CdS-montmorillonite composites (CdS-M) in solution and the stability of Cd in natural soil. The release kinetic of Cd²⁺ showed that after the irradiation of simulated sunlight, CdS-M composites became less stable compared to the dark control. The solar irradiation seemed to enhance the release of Cd²⁺ from CdS significantly and continuously. Electron paramagnetic resonance (EPR) and quenching experiments confirmed that the photogenerated holes, ?O₂^? and ?OH, were possibly involved in the photo-induced release of Cd²⁺, while the holes was primarily responsible for the reaction. Irradiation under alkaline solution or the presence of DOM, PO₄^3?, CO₃^2?, and urea markedly inhibited the photodissolution process of CdS. The photo-mediated activation of Cd was further confirmed in paddy soil under natural sunlight, with a nearly threefold increase in concentration of extractable Cd during the 15 days of irradiation. This study highlights the importance of photochemical transformation of Cd in the environmental water and soil.

     

GIS环境下基于DEM的中国流域自动提取方法

应用地理信息系统平台,建立基于水文站网和水资源信息的空间化水循环数据库是研制开发全国水循环信息管理系统的关键和基础,为了与全国水文站网的观测资料相匹配,水循环数据库的结构将按流域组织,因此快速、有效地自动提取全国流域是所有工作进展的前提。为了从数字高程数据中自动提取全国流域,以提高基于GIS的全国水资源信息获取的效率,从DEM的特性出发,提出了一种从DEM中自动提取全国流域的实用方法。该方法利用1：25万DEM数据,首先将全国流域划分为14大流域片,并在每一流域片内分别提取流域。提取过程如下：首先对DEM数据进行填洼和削峰,然后确定每个栅格单元的水流方向,再根据各栅格单元的水流方向,计算出每个栅格单元的汇流能力,根据汇流能力采用阈值法确定河流网络,最后通过河流网络和流域出水口,快速识别出所有子流域。另外,还给出了利用GIS软件ARC/INFO GRID提取全国流域的AML程序代码,并以海河流域作为实验区将抽样测量结果和自动提取结果进行了实验对比分析,其结果表明利用该方法提取的流域数据与利用手工方法绘制的流域基本一致,证明该方法是有效的。     

长江口及邻近海域环境污染影响研究的必要性——以汞污染为例

总结了上海地区汞污染的现状：以黄浦江为主的水体汞平均含量明显偏高；江水和沉积物中总汞的沿江分布特征与两岸工农业布局相一致，从上游到下游具有低－高－低的波状起伏特征，下游江段汞含量较上游高。沉积物中含汞高的地点都在高水汞点的下游，与河流沉积的动力学规律一致，黄浦江输入长江的汞逐年增加。土壤具有较高的汞背景值。各种垃圾处置场对环境汞污染的具体影响还不清楚。上海工业百年来的发展已经使污染物在环境中的背景值升高，这些污染物低浓度、分布广，控制治理难度大，对人体的危害具有低剂量、长暴露特点。改革开放以来，上海市区正逐步变为一个以第三产业为主的服务中心区，而周边地区正在成为一个全球性生产基地。上海经济的新格局将改变上海及邻近海域环境污染状况，在分析上海经济发展对环境影响的基础上，指出了对长江口和邻近海域环境污染影响进行综合研究的重要性。     

从生态位到可持续发展位:概念的演进

生态位概念是生态学的一大基石，它主要有基础生态位、实际生态位和多维生态位三个基本概念。而由生态位概念发展来的生态位理论则是生态学的支柱。由于生态位概念揭示的是生态个体、种群和物种生存与竞争的普遍规律。因此。20世纪80年代以来。它开始被引入社会科学研究的领域。成为研究人类社会巨系统中的一个分析工具。由此也有了从生态位到发展位。再到可持续发展位的演进。由生态位概念发展而来的基于可持续发展理论的可持续发展位概念，是我们研究全球可持续发展体系的一个重要视角。由于构成可持续发展位的可持续发展因子的集合不同，形成了不同的“可持续发展位。概念，主要有可持续发展基本位，可持续发展理想位，可持续发展优势位和可持续发展关键位，它们共同成为“可持续发展位”的不同一性。     

偏转角影响磁纤维捕集Fe基细颗粒的数值模拟

为了研究磁性纤维对钢铁行业细颗粒物的控制效果,基于计算流体力学-离散相模型(CFD-DPM)对高梯度磁场中含尘气流方向与背景磁场方向夹角(偏转角)分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°时磁性单纤维捕集Fe基细颗粒进行数值模拟.分别研究高梯度磁场作用下颗粒粒径、入口风速、磁场强度对颗粒运动轨迹和捕集效...     

赖氨酸废水的处理和氨回收

对赖氨酸浓废水调 p H沉淀处理后的澄清水进行预处理 :先加入石灰乳 ,搅拌、沉淀 ,SO42 -从 2 0 0 0 0 m g/ L 左右降至 130 0 mg/ L 左右 ,去除率为 94%左右 ,然后进行空气吹脱 ,NH3- N从 5 0 0 0 mg/ L左右降至 80 m g/ L左右 ,去除率 >98%。吹脱出水经厌氧生化处理后 ,再进行空气吹脱 ,NH3- N从 70 0 mg/ L 左右降至 85 mg/ L 左右 ,去除率 >86 %。再吹脱出水与稀废水混合后进行好氧生化和 A/ O、O系统处理 ,出水的 COD<10 0 m g/ L,BOD5<2 0 mg/ L,SS<70 mg/ L,NH3- N<2 5 m g/ L。对浓废水与石灰乳混合后搅拌过程中及两次空气吹脱过程中挥发的 NH3进行回收 ,将其与 H2 SO4反应 ,生成的 (NH4) 2 SO4回用于生产     

Cd(Ⅱ)与As(Ⅴ)在土壤铁氧化物和细菌表面上的共吸附研究

中国南方土壤常常受到镉砷复合污染,镉砷的化学特性截然不同,因此在土壤不同组分表面的化学行为存在显著区别.在南方偏酸性土壤中铁氧化物占固相比例很大,基于此,选取两种典型土壤组分,即铁氧化物(针铁矿)和微生物(蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus),通过批吸附实验结合X-射线光电子能谱探究Cd(II)与As(V)的共...     

潮间带土壤盐度与电导率的关系

以5：1的水土质量比浸提潮间带土壤，质量法测定的土壤盐度(质量分数)，与电导法测定的稀释了5倍的土壤浸提液(5：1水土质量比)的电导率值之间有极显著的相关性。质量法实测的土壤盐度与电导率计算的土壤盐度之间的相对误差多在5％以下。因此，用电导法测定潮间带土壤盐度不失为一种简便、快速的方法，尤其是样品数较多时更可节约时间。     

红树林土壤微生物对甲胺磷的降解

连续３年（ａ）的试验结果表明：红树林土壤微生物对农药甲胺磷有较强的降解能力,其降解率是同潮带无红树林土壤微生物的２－３倍;红树林土壤中存在着降解甲胺 磷的优势细菌类群,从中筛选得一株高效降解菌,其降解率可达７０％以上（１２ｄ后）;混合菌的降解能力优于单株菌;优势降解菌在一定浓度的甲胺磷、适宜的通气、温度和光照等条件下,可发挥更佳的降解作用;在降解过程中,降解优势细菌类群有着明显菌群变化,那种一直占