生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响

为了探讨生物质炭对黑土吸附-解吸硝态氮性能的影响,减少黑土中硝态氮的淋失、提高氮肥利用率以及为农业废弃物资源化利用提供理论依据,采用培养试验,应用Langmuir方程和Freundlich方程,研究了添加不同来源(玉米秸秆、稻壳、松木)和不同添加比例(0.6%、1.2%、3.6%、6%)生物质炭对黑土中硝态氮(NO_3~--N)的吸附和解吸特征。结果表明,施用生物质炭可增加黑土对NO_3~--N的吸附量,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的吸附量最大;施用玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最大(实际最大吸附量为0.929 mg·g~(-1)),施用松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附量最小(实际最大吸附量为0.578 mg·g~(-1))。施用生物质炭可降低黑土对NO_3~--N的解吸率,且三种生物质炭的添加比例为3.6%时,土壤对NO_3~--N的解吸率最低;添加玉米秸秆生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最低,添加松木生物质炭的黑土对NO_3~--N的解吸率最高。不同生物质炭对NO_3~--N的吸附能力表现为玉米秸秆稻壳松木;对其解吸能力表现为玉米秸秆稻壳松木。生物质炭及添加生物质炭的黑土对NO_3~--N的吸附过程符合Langmuir方程。     

不同作物原料生物质炭对溶液芘的吸附特性

采用小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳低温热裂解生成的生物质炭,通过控制吸附时间、溶液初始质量浓度和投加量,研究了不同作物原料生物质炭对芘的吸附性能,并比较了三者的解吸率。结果表明:3种生物质炭对芘的吸附约经12 h达到平衡,吸附动力学过程符合Lagergren准二级反应动力学模型;等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,且前者拟合程度稍好;玉米秸秆炭、小麦秸秆炭和花生壳炭在25℃下对芘的饱和吸附量分别为1667、714、370μg·g-1;在生物质炭投加量为500 mg·L-1时,3种生物质炭对芘的去除率均在90%以上;将吸附达平衡后的生物质炭进行连续6 d的解吸,发现3种生物质炭对芘的解吸率均在7%以下。因此,作物秸秆,尤其是玉米秸秆,热裂解成生物质炭可望作为去除水体多环芳烃污染的新型吸附材料。     

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^-2和126.00 t·hm^-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明：施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^...     

施用原始及铁改性生物质炭对土壤吸附砷(Ⅴ)的影响

  目的  考察生物质炭及铁改性生物质炭对土壤吸附砷[As(Ⅴ)]的影响。  方法  以法国梧桐Platanus orientalis修剪枝为原料在650 ℃限氧条件下热解制备生物质炭,并通过氯化铁(FeCl₃)溶液浸渍、热解,将其进一步制备成铁改性生物质炭,对比考察改性后生物质炭理化性质和表面官能团的变化;并通过批量吸附试验探究不同As (Ⅴ)初始质量浓度、吸附时间对施炭土壤吸附As (Ⅴ)效果和规律的影响,通过分析吸附等温线特征和吸附动力学特征,探明吸附机制。  结果  铁改性生物质炭较原始生物质炭pH、比表面积及官能团数量降低,但灰分质量分数和电导率有所增加;Langmuir模型能较好拟合施炭土壤对As(Ⅴ)的吸附过程,表明吸附以单分子层为主。当As (Ⅴ)溶液初始质量浓度大于25 mg·L?1后,铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的吸附量大于原始生物质炭,且最大吸附量为0.36 mg·g?1。原始生物质炭和铁改性生物质炭对As (Ⅴ)的动力学吸附符合准二级动力学方程,吸附过程在4 h前后分别为快速吸附和慢速吸附2个阶段,在24 h左右趋于平衡,且铁改性生物质炭处理下土壤的饱和吸附量比原始生物质炭处理高11%。  结论  施用2种生物质炭均能提高土壤对As (Ⅴ)的吸附效果,且铁改性生物质炭的吸附效果优于原始生物质炭。因此,施用铁改性生物质炭可以加强土壤对As (Ⅴ)的吸附作用从而降低As生物有效性。图6表3参39     

小麦根系吸收菲的动力学机制探究

以菲为多环芳烃(PAHs)的代表物,在水培条件下对小麦根系菲吸收的动力学机制进行了初步地探讨.结果表明:小麦根系对水培液中的菲有明显的吸收和累积作用.在48 h内,当水培液中菲质量浓度为100 mg·L-1时,小麦根系对菲的吸收量随时间呈指数增加.在水培液中菲质量浓度在0～100 mg·L-1范围内,小麦根系对菲的吸收可用米氏方程表征,这意味着小麦根系对菲的吸收受代谢影响,吸收过程中存在主动吸收机制.     

红树植物秋茄对菲污染沉积物的根际修复研究

利用盆栽试验方法,研究了红树植物秋茄(Kandelia candel(L)Druce)对多环芳烃菲污染沉积物的修复作用.结果表明,在5、10、20、40mg·kg-1菲处理浓度下,菲对秋茄的生长具有抑制作用,沉积物中菲初始浓度越高抑制作用越明显.4个月的修复试验结果表明,与无植物对照相比,种植秋茄能够明显促进沉积物中菲的降解.根际沉积物中菲的去除率为69%～82%,而非根际沉积物中菲的去除率为59%～66.9%.相同污染水平处理下根际沉积物中菲残留浓度低于非根际沉积物,而菲降解菌数量、多酚氧化酶和脱氧酶活性高于非根际沉积物,从而提高了沉积物中菲的降解率.     

可溶性有机物对玉米根部菲与芴吸着与吸收过程的影响

在水培玉米幼苗的暴露实验中.控制溶液中可溶性有机物(DOM)的浓度水平(0、0.5、1、2、5、10mg·L),观察其对水培溶液中多环芳烃(芴与菲)生物有效性的影响.通过控制洗脱条件.将根部多环芳烃分为弱吸着(氯化钙提取)、强吸着(甲醇提取)与吸收(索氏提取)3种不同的形态.结果表明,短期暴露(4 d)后,培养液中多环芳烃浓度迅速下降至起始浓度的10%左右,玉米幼苗对菲的吸收强于对芴的吸收,而吸着量相似.大部分以强吸着态存在于根表.低浓度可溶性有机物(小于2 mg·L-1)的加入有助于芴与菲在根表的吸着,浓度继续增大时,对吸着过程则产生抑制作用;吸收量随可溶性有机物浓度的升高而增大,逐渐趋于稳定.吸着与吸收总量在DOM浓度约为1 mg·L-1时达到最大值,之后随DOM浓度增加而下降.     

玉米生物炭和改性炭对土壤无机氮磷淋失影响的研究

利用玉米秸秆为原料制作生物炭,并用氯化铁进行改性,考察了改性前后生物炭对硝态氮和磷的吸附等温和吸附动力学过程,将生物炭和改性炭制作3 cm厚的物理隔离层,施入土柱50 cm处,通过淋溶实验,研究生物炭改性前后对土壤无机氮磷淋失的影响。结果表明,炭化温度为500℃时,铁炭比为0.7的生物炭和改性炭对氮磷的吸附能力最强。吸附动力学和等温吸附曲线分析表明:生物炭改性后对硝态氮和磷的吸附增大,生物炭和改性生物炭对硝态氮的最大吸附量分别为0 mg·g-1和2.414 mg·g-1、对磷的最大吸附量分别为1.723 mg·g-1和16.062 mg·g-1。与对照相比,生物炭处理和改性炭处理硝态氮的淋失量分别降低11.2%和31.6%,磷的淋失量分别显著降低33.1%和82.9%,氨氮的淋失量分别显著降低44.3%和68.6%。淋溶试验后对土壤残留养分分析表明,隔离层的添加并不会对0～50 cm土层内NO-3-N、NH+4-N和PO3-4-P含量产生明显影响,同时改性生物炭能有效减少NH+4-N和PO3-4-P向更深土层中迁移,表明土壤中添加改性生物炭能够有效降低土壤无机氮磷的淋失风险。     

磁性生物质炭对水体中芘的去除效果研究

以柳树枝为原料,于600℃制备原始生物质炭LZ,再通过化学沉淀法制备两种磁性强度不同的生物质炭LZ1.5和LZ2.5。利用静态氮吸附(BET-N2)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对生物质炭的表面结构和化学组成等理化性质进行表征,并研究生物质炭对水体中芘的吸附行为。结果表明:原始生物质炭在24 h吸附即达到表观吸附平衡,磁性生物质炭在72 h吸附达到表观吸附平衡;LZ1.5的吸附效果最佳,其最大吸附容量Qm=2 758.6μg·g-1,其次是LZ2.5和LZ,Qm分别为833.3、322.6μg·g-1;LZ1.5投加量在375 mg·L~(-1)时,芘的去除率达到90%以上。三种生物质炭的吸附行为均符合Freundlich模型和Langmuir模型。磁性生物质炭对芘吸附较多的原因一方面在于其保留了原有的芳香性官能团,另一方面是Fe3O4的存在造成了磁性炭表面微孔化以及表面羟基化。     

三种生物质炭对红壤和黄壤镉有效性的影响

采用盆栽试验,研究了5%的花生壳炭、竹炭和小麦秸秆炭对红壤和黄壤中有效镉含量及玉米幼苗镉吸收和转运的影响。结果表明:3种生物质炭使红壤和黄壤的pH分别提高0.12~0.59和0.21~1.00,有机质含量分别提高35.43%~83.34%和52.14%~142.82%,均达到显著性水平(P0.05);生物质炭使红壤和黄壤有效镉含量分别降低12.8%~20.1%和17.7%~29.9%,降幅在红壤中以花生壳炭处理最大,黄壤中则以小麦秸秆炭处理最大,但两种土壤中花生壳炭、小麦秸秆炭处理有效镉含量差异不显著;3种生物质炭一定程度上可抑制红壤中玉米的生长,但花生壳炭和竹炭可促进黄壤中玉米幼苗的生长;花生壳炭和竹炭使红壤中玉米幼苗地上部镉含量分别降低19.63%和23.10%,竹炭使黄壤中玉米幼苗根部镉含量提高14.88%,其余处理对玉米幼苗根部和地上部的镉含量影响均不显著。这说明尽管生物质炭可通过提高土壤pH和有机质含量降低红壤和黄壤的有效镉含量,但对植物镉含量的影响则因土壤类型和生物质炭种类而异。     

Ionization of liquids by radiation: measurement by charge scavenging

Pulse radiolysis of dilute solutions of triphenylcarbinol in saturated hydrocarbon gives spectra of the triphenylmethyl free radical, (C(6)H(5))(3)C., and cation, (C(6)H(5))(5)C(+). The yield of the ion is independent of the carbinol concentration, and is thought to measure the yield of free ions generated in the solvent. The relative yields of ions thus found in cyclohexane and 2,2,4-trimethylpentane agree with measurements made by the clearing-field method.     

治国:法治与德治须并举

江泽民同志提出的‘依法治国”和‘以德治国’，构成了完整的治国方略。坚持依法治国”与“以德治国”的紧密结合，相互促进，必将大大推动我国的社会主义现代化建设进程。     

有机肥对镉锌污染土壤的改良效应

通过对苗期玉米的盆栽试验,探讨了在镉、锌污染土壤上施入不同量的有机肥并配合淋洗措施后土壤中镉、锌的形态转化、迁移规律和对植物生长的影响及改良效果。结果表明：施入有机肥后土壤中有效态镉、锌的含量明显降低,通过络合淋洗后土壤中镉、锌的总量减少显著,因而能够显著减轻Ｃｄ２＋、Ｚｎ２＋对植物的毒害程度。土壤Ｃｄ２＋为０—１００ｍｇ／ｋｇ时,施用猪粪４５０—６７５ｔ／ｈｍ２,玉米受毒害程度明显降低;土壤中Ｚｎ２＋的浓度为５００ｍｇ／ｋｇ时,增施猪粪２２５—４５０ｔ／ｈｍ２,玉米中锌的含量接近正常值。随有机肥施入量的增加玉米生物量增加也较显著,故在镉、锌污染的土壤上增施有机肥是一种十分有效的改良方法和途径。     

核桃壳木质素的1H-NMR分析

在核桃壳磨木木质素(MW L)提取纯化的基础上,对纯化的核桃壳磨木木质素进行了C、H、O及OCH3含量的测定,并利用1H-NMR对核桃壳木质素基本化学结构进行研究。结果表明:(1)核桃壳木质素的C、H、O含量分别为67.15%、5.73%和27.12%,甲氧基含量为18.19%;(2)核桃壳木质素C9经验式为C9H9.22O1.99(OCH3)1.05,其C9单元结构的相对分子量为181.61;(3)核桃壳木质素属GS型木质素,其中G型木质素占多数,为80.68%;(4)核桃壳木质素中酚羟基(OHph)和脂肪族羟基(OHaliph)分别占总羟基数的32.21%和67.79%;(5)核桃壳木质素中存在较多的-βO-4、-β5和β-β结构。     

杀蝗绿僵菌油剂的飞防效果

采用飞机喷雾的方法,比较了20%杀蝗绿僵菌油剂与常规杀虫剂马拉硫磷乳油在大面积生物治蝗方面的防治效果。结果表明:20%杀蝗绿僵菌油剂对笼罩内蝗虫的防治具有一定的控制作用,但短期内对高密度蝗虫种群数量的总体控制效果不理想。     

壳聚糖复合物固定化脂肪酶用于催化合成手性化合物

以天然高分子聚合物壳聚糖(CS)负载在(MCM-41)介孔分子筛表面得到有机-无机复合物(CS-MCM-41),用于制备固定化假单胞脂肪酶,研究了磷酸盐缓冲溶液的pH值、酶量、固定化时间和温度等条件对固定化脂肪酶(PSL/CS-MCM-41)催化活性的影响,得到适宜的固定化条件:缓冲溶液pH=6.5,酶与载体质量比为1:10,固定化时间和温度分别为1 h和30℃.固定化脂肪酶用于苯乙酮一锅法还原转酯化拆分反应中,外消旋苯乙醇转化率为7.1%,(R)-乙酸苯乙酯的ee值为99%,(S)-1-苯乙醇的ee值为7.6%,对映选择性参数E=214.     

Ionization of liquids by radiation: measurement by a clearing field

A method has been developed for determining the yield of free ions formed by irradiation of a liquid with high-energy x-rays. Contrary to expectation, branched-chain paraffins produce many more free ions than straight-chain paraffins do, and the ether 1,4-dioxane produced only a third as many free ions as its hydrocarbon analog, cyclohexane.