改性水稻秸秆对溶液中Cd2+的吸附机制研究

选用水稻秸秆作为原料,采用强氧化剂和氢氧化物(KMnO₄、KOH和H₂O₂)进行改性.通过静态吸附试验,研究了改性秸秆的表面特性以及初始镉(Cd)浓度、pH值和固液比等因素对其吸附性能的影响.同时,运用电位滴定、等温吸附模型和吸附动力学模型来深入探讨其吸附机制.结果表明,KMnO₄为最佳改性试剂,改性后显著增强了秸秆对Cd²⁺的吸附性能,较原始秸秆提高了1.19～3.46倍.KMnO₄改性导致秸秆表面负载更多的锰氧化物,增加了其表面的羧基、羟基、氨基及总官能团数量.原始秸秆和KMnO₄改性秸秆对Cd²⁺的吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir模型,这表明秸秆吸附以单分子层化学吸附为主导.此外,KMnO₄改性秸秆对Cd²⁺的吸附性能受pH影响较小,且具备出色的抗离子干扰性能,在不同pH值和复杂离子共存条件下,能够高效去除重金属污染废水中的Cd²⁺     

Studies on Effect of Different Varieties of Sulfur Fertilizer on Rice

在缺硫土壤上以石膏、硫磺、硫酸钾镁（SPM）作为硫源进行硫肥水稻试验,并设置与     

关键生育期施加外源锌灌溉水对水稻镉吸收转运的影响

选取湖南省浏阳市某镉（Cd）污染稻田进行田间试验,研究水稻关键生育期（孕穗期和灌浆期）施加外源锌（Zn）灌溉水对土壤交换态Cd含量、孔隙水Cd浓度以及水稻各部位Cd吸收转运的影响.研究结果表明：①关键生育期施加外源Zn灌溉水可抑制土壤中交换态Cd向孔隙水的释放过程,土壤中交换态Cd含量与对照相比无显著差异,但成熟期土壤孔隙水Cd浓度显著降低16.7%~57.6%.②关键生育期施加外源Zn灌溉水可有效降低水稻各部位Cd含量;其中在孕穗期前和灌浆期前均施加含Zn 20 mg·L^-1的灌溉水处理下（BF1）,水稻根、茎和糙米Cd含量分别显著降低56.0%、83.8%和85.2%.③相较于施加含Zn 100 mg·L^-1的灌溉水,施加含Zn 20 mg·L^-1的灌溉水各处理显著降低水稻对Cd的吸收与转运,水稻根-茎之间的Cd转运系数（TF）降幅为12.5%~56.3%,其中B1和BF1处理下达到显著水平.上述研究表明,施加外源Zn灌溉水显著降低水稻对Cd的吸收积累,在孕穗期前和灌浆期前均施加含Zn 20 mg·L^-1的灌溉水可有效实现Cd污染稻田安全生产.     

论水稻土肥力进化与土壤质量--以太湖地区为例

太湖地区是我国古老农业区之一。在六七千之前先民已开始种植水稻,随着耕作培肥措施不断加强,与土壤肥力进化同步伴随着耕作轮作制的不断演进,由轮荒－沤田－水旱轮作－三熟制的变化,土壤基础肥力稳步提高,稻麦单位面积产量逐年上升。该区水稻土历经数千年的耕耙与平田整地等人为活动,在起源土壤背景上发育成五类水稻土,这五类水稻土经过培肥改良均达到水旱轮作高产稳产阶段,尽管地力上还存在不同程度的差异,这不能不说是人为定向培育的成果。在一般情况下,土壤质量是由土壤肥力决定的,基础肥力高低是农业生产优质高产低耗的关键,在评价土壤质量时必需首先予以关注。当然,随着工业的发展,土壤污染所波及的农产品超标问题,也应在评价土壤质量时予以关注,并作为评价因素在综合评价体系中占有应有的份量。     

蜡状芽孢杆菌SY的筛选、鉴定及对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

对沈阳张士灌区镉污染的农田土壤进行镉含量及物理性质测定,得出其总镉质量比为8.41 mg/kg,土壤呈酸性.通过富集纯化从该土壤中筛选出1株对镉具有较强耐受性和吸附能力的细菌SY,该细菌在Cd2+质量浓度为100 mg/L条件下仍能正常生长,对镉的吸附率高达99.25%.对SY进行形态学观察和16SrDNA序列分析,确定SY为蜡状芽孢杆菌群(Bacillus cereus group).通过水稻种子出芽率试验,研究蜡状芽孢杆菌SY对镉胁迫下水稻种子萌发的影响.结果表明,镉胁迫能严重抑制水稻种子发芽,水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等发芽指标均随Cd2+处理浓度的增大而明显下降,但经过蜡状芽孢杆菌SY处理后,水稻种子的发芽率显著提高.研究表明,SY对镉胁迫下的水稻种子具有解毒作用.     

汞、砷复合污染对水稻生长及吸收汞、砷的影响

在温室条件下,采用水培方法研究汞、砷复合污染对水稻的生长及对汞、砷吸收的影响.实验结果表明:1)汞、砷复合污染可以显著地降低水稻生物量,汞、砷具有显著的交互作用.2)营养液中汞浓度大于0.5mg·L-1时,可显著降低水稻光合速率、二氧化碳气孔导度、蒸腾速率(p<0.001),而砷的影响不显著.3)随营养液中汞浓度的增加,水稻根部和地上部汞含量显著增加,砷对水稻吸收汞的影响不显著,二者无交互作用.随营养液中砷浓度的增加,砷在水稻根部和地上部的累积显著提高,营养液中的汞显著抑制了水稻根部对砷的吸收,二者表现为拮抗作用;而汞对砷在水稻地上部累积的影响则较复杂,随着汞浓度由0.5mg·L-1增加到1.5mg·L-1,水稻地上部砷含量表现出先降低再升高的趋势.     

太湖地区几种水稻土团聚体颗粒组中PAHs的分布及其环境意义

以太湖地区代表性的青紫泥、黄泥土、白土等3种水稻土为研究对象,采用低能量分离-分散法提取得到不同粒径的团聚体颗粒组,用HPLC测定了本土和分离得到的团聚体颗粒组中16种PAHs的含量.结果表明,供试水稻土不同粒径的团聚体颗粒组中PAHs含量分布存在差异,PAHs总含量以＜2μm粒径的团聚体颗粒组最高,其次是200～2000μm粒径的团聚体颗粒组,PAHs在这2个团聚体颗粒组有明显富集现象(富集系数为1.25～3.92);而20～200μm和2～20 μm粒径的团聚体颗粒组中PAHs含量小于本土,呈现亏缺现象(富集系数为0.64～0.88).考虑到不同粒径团聚体颗粒组的相对组成,水稻土中PAHs主要分布于20～200μm和200～2000μm 2个团聚体颗粒组中,而在＜2μm粒径的团聚体颗粒组中最少.PAHs在不同粒径的团聚体颗粒组中的含量分布与其总有机碳、腐殖质碳、胡敏酸碳的含量有关,并在很大程度上受芳构化疏水性有机物含量的控制.因此,水稻土不同粒径团聚体颗粒中有机碳及其组分的性质影响着这些团聚体颗粒组分对PAHs的吸持与固定.     

Cu污染土壤-水稻系统中Cu的分布特征

对太湖流域某地误用硫酸铜废水灌溉导致的污染土壤和作物体铜（Ｃｕ）含量分析表明：Ｃｕ 主要富集于表层土壤,受Ｃｕ 污染的表层土壤Ｃｕ 含量是该地区非污染区的１．６～５．１倍． 受Ｃｕ 污染的农田种植水稻其糙米、稻壳和稻草中Ｃｕ 含量分别是非污染区的１１．１～４．６、１８．３～３．７ 和９．３～２．３ 倍． Ｃｕ 在水稻植株体分配是：稻草＞ 稻壳＞ 糙米． 土壤Ｃｕ 含量与稻草和稻壳Ｃｕ含量之间符合指数函数关系,与糙米Ｃｕ 含量之间符合线性函数关系． Ｃｕ 污染导致水稻减产１８％ ～２５％ ;主要是由于水稻Ｃｕ中毒影响水稻根系生长发育,抑制水稻分蘖和减少有效穗数． 如果不采取治理措施,使受Ｃｕ 污染土壤Ｃｕ 含量下降到该地区非污染区水平至少需要１５～９２ａ． 因此,对污染土地采取治理是必要的．     

气相色谱-质谱法测定水稻、土壤及稻田水中的恶庚草烷残留量

建立了一种用于测定糙米、稻壳、植珠（稻草和秧苗）、土壤及稻田水中恶庚草烷残留量的分析方法,样品中的恶庚草烷用乙腈或炳酮提取和微型柱固相萃取净化后,用ＧＣ／ＭＳ（ＳＩＭ）方法测定。仪器的灵敏度低于５０ｐｇ,样品中恶庚草烷的最低检出质量浓度为０．００５ｍｇ／ｋｇ,不同浓度下恶庚草烷的平均回收率为８０．０％－９６．４％,变异系数〈１３％,在恶庚草烷／水稻的残留试验中应用本方法测定恶 草烷残留量取得了满意     

长期施肥对太湖地区水稻土磷素转化的影响

对江苏常熟生态站长期施肥条件下的水稻土进行了磷素转化的研究.结果表明,不同施肥处理的土壤全磷(T-P)含量为926~934mgkg-1,只有对照(CK)比本底值下降0.49%,其它施肥处理的T-P含量都比本底值增加14.24%~28.0%,增幅最大的是半数秸秆 磷肥(1/2OM NPK)处理(28.0%),增幅最小的是NPK(氮磷钾)处理(14.24%).增幅最大的1/2OM NPK处理的T-P含量比CK增加28.0%,年平均增加2.9%;增幅最小的NPK处理的T-P含量比CK增加14.8%,年平均增加1.5%.有机磷(Po)占全磷(T-P)的比值小于无机磷(Pi)占全磷的比值,即:Po/T-P(15%~23%)O-P(143~101)>Fe-P(103~54)>Al-P(65~29)>Ca8-P(45~18)>Ca2-P(22~3);1/2OM NPK处理能增加水稻田土壤中的Al-P和Fe-P含量,而施用NPK肥有利于水稻对Al-P和Fe-P的吸收,因为NPK处理的土壤中Al-P和Fe-P含量只比CK大而比其它处理低;施磷肥会增加水稻土中O-P的含量.图3表3参23