利用生物技术处理城市生活垃圾的研究

介绍利用生物技术处理城市生活垃圾的工艺和最佳工艺条件，接种量８％，最适ｐＨ值５．５～８．０，最适水份含量５０％－７０％，最佳碳氮比３０：１。结果表明，利用生物技术处理城市生活垃圾生产有机肥是城市生态垃圾无害化，减量化，资源化的有效途径。     

除草剂对氮肥反硝化损失与N2O排放的影响

在华北平原潮土上,采用原状土柱培养乙炔抑制法研究玉米地氮肥反硝化损失和N2O排放量以及喷施3种除草剂(乙莠、丁莠和旱锄)的影响.结果表明,氮肥的反硝化损失量为2.66kgN/hm2,占施肥量的1.77%;氮肥产生的N2O排放量为3.14kgN/hm2,占施氮量的2.09%,反硝化不是该地区旱作系统氮肥损失的主要途径,但氮肥的施用大大增加N2O排放量.喷施除草剂显著或极显著降低氮肥的N2O排放量和反硝化损失量,比单施尿素处理分别降低2.01~2.85kgN/hm2和2.56~3.16kgN/hm2.     

宏基因组学解析蚯蚓粪中微生物种群及耐药基因的组成

为判定蚯蚓粪作为微生物肥料的潜力,本研究采用宏基因组学的方法,对污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪样品抽提的DNA进行测序,并将结果进行物种注释及功能注释,以揭示不同蚯蚓粪中功能性微生物的种群结构.结果表明：污泥、牛粪和蔬菜蚯蚓粪分别检测到117505、81182、81104条scaftigs.变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门与放线菌门为3种蚯蚓粪的优势菌门.氮磷代谢途径分析表明,蚯蚓粪中富含固氮菌（Rhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium、Azospirillum）、硝化菌（Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrosococcus、Nitrospira）和溶磷菌（Flavobacterium、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces）等肥料功能菌.相比而言,蔬菜蚯蚓粪微生物肥料潜力较高.相对于蔬菜蚯蚓粪（371条Unigenes）,污泥（2461条Unigenes）和牛粪（965条Unigenes）蚯蚓粪中存在较多的病原菌.而且,污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪中耐药基因相对丰度高达0.93×10^-3、0.32×10^-3和0.32×10^-3,主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类及四环素类耐药基因等.研究结果显示,蚯蚓粪中有益的功能菌群和有害微生物同时存在,其生物污染物的环境风险值得关注.     

生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用

淋洗作用是土壤氮肥损失途径之一,也是环境水体氮素污染的重要途径。研发降低土壤氮素淋失的技术途径不仅有助于提高氮肥利用率和降低化肥的施用量,而且有助于防治水体污染和改善生态环境。本文通过淋滤实验研究了生物炭对我国两种重要土壤类型黒钙土和紫色土氮素淋失的影响。由玉米秸秆制成的生物炭按10 t/ha,50 t/ha,100 t/ha的比例施用于土壤,同时模拟田间尿素施用量240 kg.N/ha并用相当于每天10 mm的降水量用去离子水淋洗土壤。对淋滤液氮素组成和含量分析结果显示,在不施用生物炭的条件下,黒钙土和紫色土总氮的淋失量分别占土壤(土壤+尿素)总氮含量的7.5%和9.0%,氮素的淋失主要发生在前130 mm降水过程中,其淋失量占全部淋失量的96%。在淋失的成分中,除硝态氮外,有机氮也是重要的组成物质,二者均占淋失总氮量的48%。生物炭的施用可以大幅度地降低氮素的淋失作用。50 t/ha和100t/ha的生物炭施用量降低黑钙土氮素淋失分别为29%和74%,减少紫色土氮素淋失分别达41%和78%。但10 t/ha的生物炭施用量却增加黒钙土和紫色土氮素淋失量分别达到22%和2%。这表明较低的生物炭施用量会促进氮素的淋失。生物炭对有机氮淋失的抑制作用大于硝态氮。100 t/ha的生物炭施用量对有机氮和硝态氮淋失的降低率分别为88%和62%左右,因土壤类型不同而有所差异。上述研究结果为寻求防治土壤氮素淋失的技术方法提供了理论依据。     

加拿大污泥资源化利用和工程实践对中国的借鉴

以埃德蒙顿市为例,介绍了加拿大污泥资源化利用的主要模式及工程实践;并在此基础上着重介绍其污泥堆肥技术和从污泥液体中提取营养元素制取绿色缓释肥料Crystal Green的新工艺,旨在为国内城市污水处理厂污泥的回收利用提供借鉴。中国是一个以农业为主的发展中大国,污泥处理应当以堆肥、土地利用和资源化为主。管理上,需要规范中国的污泥处置工作,逐步提高资源化利用率;技术上,应重视城市污水污泥厌氧处理新工艺的开发,综合利用引进、消化吸收加拿大等发达国家的污泥堆肥一体化技术。     

溢油污染海岸线生物修复措施现场应用效果评价

在2008年5月~9月于渤海湾天津海岸线进行了人工模拟溢油条件下的生物修复现场实验,考察了添加水溶性性肥料、添加缓释肥料以及同时添加缓释肥料和石油烃降解菌剂对油污染物生物降解的影响。结果表明,三种处理的石油烃降解率比对照分别提高0.9、1.2和1.8倍;添加营养盐导致基质间隙水中的营养盐浓度能明显增大,石油烃降解菌数量显著增高。其中,添加缓释肥料的体系可以在较长时间内保持间隙水中高营养盐水平;而同时添加缓释肥料和菌剂的体系不仅显著提高了石油烃降解菌的初始密度,而且可以在较长时间内维持间隙水中营养盐较高浓度。这表明营养盐缺乏是限制现场石油烃降解的主要因素,添加营养盐可以显著提高溢油污染的生物修复效率,而同时添加缓释肥料和菌剂的强化措施最为有效。     

尿素糠醛缩合物缓释化肥的研究

为了提高尿素的利用率,改善土壤的耕作质量,笔者按尿素与糠醛的摩尔比(U/F)控制反应计量,得到尿素糠醛缩合物缓释化肥。加成反应缓冲试剂为Na2B4O7-H3BO3,pH值8~9,反应温度控制在45~55℃,消去反应缓冲试剂为CH3COOH-CH3COONH4,pH值4.5~5,反应温度控制在60℃。测试结果表明,当U/F应介于(1.3~1.5):1时,得到产物的AI值均高于60%,产物在水中的溶出率和在土壤中的溶出率低于普通化肥。该低分子尿素糠醛缩合物是一种缓释化肥,不仅可以显著提高氮素的利用率,而且可以通过调整U/F值与植物生长周期相匹配。该缩合物还具有改善土壤,防止沙化,提高植物根部在土壤中的扎根能力。     

高产粮区不同施肥模式下玉米季农田氮素损失途径分析

研究不同施肥模式下土壤氮素损失的途径,有助于制定合理的施肥措施.2009年在山东桓台典型高产粮区设置了4种施肥模式：对照(CK)、 农民习惯(FP)、 优化施肥(OPT)和控释肥(CRF）,监测了土壤水氮动态和作物生长状况,采用水氮管理模型（WNMM）模拟了不同施肥模式下玉米季土壤的水分动态和氮素去向.2009年夏玉米季3个施肥处理的氮素淋失量占施肥量的比例范围为6%～18%,平均为12.7%,其中优化施肥处理的氮素淋失量最低,仅为14.5 kg·hm^-2.氨挥发量所占的比例范围为5%～34%,平均为20.7%,其中控释肥处理的氨挥发量最低,仅为7.6 kg·hm^-2.4个处理的氮素总损失量顺序为：FP处理> OPT处理>CRF处理≈CK处理.本研究表明在保证作物产量的前提下,优化施肥和施用缓控释肥均可以有效减少氮素损失,提高氮肥利用效率和保护生态环境.     

沼渣改性复混肥对小白菜生长及品质的影响

将沼渣有机肥与不同比例的化肥配制成不同配方的沼渣复混肥,用作为小白菜生长的基肥。通过对小白菜生长指标及品质的比较,分析不同配方沼渣复混肥对小白菜生长和品质的影响,选出适合小白菜生长并提高其品质的复混肥配方。结果表明,E处理小白菜VC含量为1.582 8 mg/g,可溶性糖含量为42.34%,硝酸盐含量为77.86 mg/kg,叶绿素SPAD值为50.33,更有利于小白菜的生长和品质的改善。     

化肥过度使用所导致的农业面源污染立法思考

农业面源污染已成为当今世界各国环境污染治理最棘手的难题之一。通过分析无机化肥与面源污染两者之间的关系,以及一些发达国家在农业面源污染方面的法制状况,提出我国应在法律制度层面规范化肥的使用,出台一部化肥综合性立法及完善现有的水资源立法,对缓解我国农业面源污染的严峻局面意义重大。