藻源溶解性有机质对汞甲基化的影响

  目的  探究藻源溶解性有机质(DOM)各亚组分在不同腐解时间、不同汞(Hg2+)质量浓度下对水体中汞甲基化的影响。  方法  应用树脂串联技术分离藻体DOM的6种亚组分,利用室内培养方式进行Hg2+的甲基化试验。  结果  藻类DOM主要由羟基、烃基和芳环C=C等官能团组成;未经腐解的DOM各亚组分中,疏水性有机组分对汞甲基化的影响高于亲水性有机组分;随腐解时间延长,DOM官能团逐渐减少,疏水性有机组分对汞甲基化的影响表现为先降低后升高;亲水性有机组分抑制汞甲基化。  结论  DOM相对含量的升高抑制了汞的甲基化,DOM降解后,释放出来的Hg2+被微生物重新利用,甲基化程度加剧。图3参24     

污泥堆肥前后水溶性有机物的性质变化研究

采用透析、XAD-8树脂、表面张力测定、光谱分析等方法研究了城市污泥堆肥前后产生的水溶性有机物(DOM)的理化特性变化.结果表明,在腐熟堆肥中,DOM的表面张力减小,堆肥DOM含量下降了38.6%.腐熟堆肥DOM中>8 000Da大分子组分和疏水性组分含量分别增加了35.8%和10.7%,疏水性组分与亲水性组分的比值变化从0.87增至为1.34.紫外光谱和红外光谱,以及E4/E6比均表明,随着堆制的进行,污泥堆肥DOM的聚合程度增加,芳构化程度加深.     

接种微生物条件下牛粪+麦秸堆腐过程有机组分的动态变化

大量排放的畜禽粪便若利用不当则会对环境构成威胁,经微生物发酵、制成高效有机肥料是粪肥与秸秆综合利用的一种重要方式.试验以牛粪添加不同比例的小麦秸秆为原料,在接种和非接种微生物的条件下进行堆腐.研究了腐解过程有机组分及腐殖物质的动态变化.结果表明,随着腐解进行,乙醇溶性组分含量逐渐降低;水溶性组分含量先升高再降低;半纤维素和纤维素含量随腐解进行呈现一定波动,但总体旱降低趋势;木质索含量呈增加趋势;全碳含量降低,腐殖物质碳占全碳的比例逐渐增加,H/F比值逐渐升高.秸秆的加入比例越高越有利于木质素的积累,牛粪所占比例越大则越有利于腐殖物质的形成.接种微生物可促进有机物料中各有机组分的分解,并有利于腐殖物质的形成.     

土壤溶解性有机质结构和组成对秸秆、牛粪及其堆肥产品输入的响应特征

为揭示农业废弃有机物还田对土壤溶解性有机质（DOM）特性的影响,本研究通过淹水土培试验,结合紫外-荧光光谱技术和平行因子分析法,探究了土壤DOM含量、结构与组分对秸秆、牛粪及其堆肥产品输入的响应特征。结果表明,相比于对照组,添加秸秆、堆肥秸秆、牛粪和堆肥牛粪的处理组均明显提高了培养初期土壤溶解性有机碳（DOC）含量,降低了培养初期土壤DOM类蛋白组分含量（降幅分别为80.23%、83.89%、37.21%和86.68%）,整体上提高了各时期土壤DOM的芳香性和疏水组分含量,堆肥产品还显著提高了土壤DOM腐殖化程度（P<0.05）。随着培养时间延长,各处理组土壤DOC、DOM类蛋白组分及类腐殖质组分含量均不同程度降低,且类蛋白组分降幅远高于类腐殖质组分。与添加秸秆相比,添加堆肥秸秆明显降低了培养初期、中期和末期的土壤DOC含量（降幅分别为60.78%、33.77%和45.53%）和DOM类蛋白组分含量（降幅分别为19.94%、34.75%和57.28%）;而与牛粪处理组相比,堆肥牛粪处理组土壤DOC含量在各时期无明显改变,但芳香性、疏水组分含量和腐殖化水平均不同程度升高。研究表明,秸秆和牛粪还田整体上降低了土壤DOM中类蛋白组分含量,其堆肥产品均提升了土壤DOM的腐殖化水平,但两者的作用效果存在明显差异。     

贵州红枫湖溶解有机质不同分离组分的卤代活性研究

饮用水使用氯化消毒产生的消毒副产物给人类健康带来了极大危害.利用XAD树脂与阴、阳离子交换树脂对贵州红枫湖水体中溶解有机质进行了富集分离,分成腐植酸、富里酸、疏水中性物质及亲水酸性、碱性及中性物质6种组分,比较了各组分在加氯消毒过程中卤代活性的大小及其三卤甲烷的生成情况,揭示了有机组分卤代活性与其结构之间的关系,并探讨了它们可能的来源,提出了相应的控制措施.结果表明,红枫湖水体溶解有机质以富里酸组分为主,占分离出总有机碳的56％.氯化消毒实验发现消毒副产物以三氯甲烷和一溴二氯甲烷为主,富里酸的卤代活性最强.结构分析显示各有机组分的卤代活性与紫外吸光系数和酚羟基含量之间具有显著相关性.6种分离组分的消毒副产物生成量中,富里酸是生成三卤甲烷的主要前驱物质,占消毒副产物总量的76％.有机组分的碳稳定同位素值与C/N比值表明,富里酸主要来自陆源有机物,其余组分兼有陆源和内源两种来源.因此,控制陆源污染是减少红枫湖消毒副产物前驱物的有效途径.     

3种水草腐解对水质的影响

为了探究河蟹生态养殖池塘常见的3种水草腐解对水质的影响,进行了为期60 d的室内桶装模拟试验,监测水草质量损失率和桶内水体水质指标的变化。结果表明:3种水草的腐解速率有相同的特点,即前期较快,中、后期较慢,同时也存在差异性,轮叶黑藻和伊乐藻的腐解速率相近且较快,金鱼藻最慢;试验结束时,轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻的质量损失率分别达到72.3%±2.1%、71.7%±1.5%和58.3%±0.6%。腐解前期水质因子的变化较大,水体由中性变为酸性;3种水草水体化学需氧量较试验初期升高约4.5倍,水体发黄、发臭;溶解氧被极大地消耗,水体处于缺氧或厌氧环境,促进了反硝化的进行,硝氮迅速降低,而亚硝氮和氨氮迅速升高,其中氨氮约是初始含量的6倍;总氮、总磷升高明显,其中总磷在所有水质因子中变化幅度最大,第3天,轮叶黑藻、伊乐藻和金鱼藻处理组水体总磷分别增加约123、124和66倍。随着腐解的进行,水体的部分氮、磷沉积进入底泥。总而言之,较多的水草残留在池塘中,会引起水体缺氧,加剧植物残体的腐解,导致水质恶化,因此需要适时地通过人工打捞来控制水草残体的生物量。     

砂滤模式下马口鱼消化道细菌的组成、分类与相关性

马口鱼(Opsariichthys bidens)在我国各大淡水流域分布广泛，是重要的溪流性鱼类，具有重要经济地位。微生物与鱼类的生长和健康状态密切相关。为实现马口鱼的高效健康养殖，本研究从消化道微生物着手，对其消化道菌群总DNA的V3～V4区进行了PCR扩增和建库分析，就其主要微生物组成、分类和相关性等开展分析。结果显示，马口鱼消化道微生物中，芽孢杆菌门(Bacillota)占79.32%,拟杆菌门(Bacteroidota)占4.75%,梭杆菌门(Fusobacteriota)占2.55%,变形菌门(Proteobacteria)占1.69%。在属水平上，支原体属(Mycoplasma)的相对丰度最高，为77.50%,与黄杆菌属(Flavobacterium)和Haliangium的相对丰度表现出显著(P<0.05)负相关。从饲料、养殖水体和滤砂的微生物组成及其相对丰度判断，饲料是马口鱼消化道微生物的主要来源，其次是养殖水体和滤砂，滤砂对水体起到了一定的过滤作用，可基本满足该系统下马口鱼健康养殖的需要。     

翘嘴红鲌与河蟹综合生态养殖

把鲌鱼和河蟹的各自养殖技术有机结合，发挥综合养殖优势。河蟹以底栖为主，一般多在夜间摄食附生藻类、有机碎屑、水生植物、底栖动物、人工沉性饲料；鲌鱼活动于上层水体，一般在白天摄食水体中适口野杂鱼类、人工浮性饲料。     

热处理后水稻土溶解性有机质光谱特征的变化

土壤溶解性有机质(DOM)由胡敏酸、富里酸等组成。为了解热处理对土壤DOM的结构和组分的影响,将水稻土样品在温度200℃、250℃、300℃和时间2、4、6 h下进行加热,对热处理前后的水稻土DOM进行了紫外光谱、三维荧光和红外光谱分析。结果表明,对于紫外-可见光光谱的特征指标250 nm和365 nm紫外吸光度比值E_2/E_3,随着加热温度增加而逐渐增加,而单位溶解性有机碳浓度下254、260、280 nm处波长SUVA_(254)、SUVA_(260)和SUVA_(280)则逐渐减少,表明随着加热温度增加,DOM的芳香性和疏水性降低;加热后DOM在253 nm与203 nm吸光度的比值A_(253)/A_(203)由低到高,表明未加热时DOM组分芳香环取代基以脂肪链为主,加热后脂肪类物质大量分解。样品加热后的三维荧光光谱发生蓝移现象,荧光强度增加,同时紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值r(A/C)降低,表明加热后土壤DOM芳香性降低,分子量降低。红外光谱特征表明,加热后DOM中羧酸类物质增多;200℃和250℃加热时,DOM中脂肪族类物质增加,300℃加热时脂肪族类物质减少。     

湖南省猪、牛、羊养殖的时空分布特征研究

根据2000～2010年湖南省统计年鉴中有关畜禽养殖的数据,研究了全省的猪、牛、羊养殖的时空分布特征。结果表明：全省猪、牛、羊养殖数量总体呈上升趋势,其中,养猪的比例最大,占猪、牛、羊养殖总量的80%左右,结构偏于单一化,容易受经济的波动影响;在人口密集、经济相对发达的长株潭地区,畜禽养殖密度大,畜禽粪便污染负荷持续增加,导致土壤养分过量;畜禽养殖产生的大量粪便对大气、水体、土壤等造成了一系列不良影响,目前湖南省各市州已经面临畜禽粪便过载的问题。鉴于这一情况,研究有效的畜禽粪便资源利用新技术刻不容缓。     

湖南省猪、牛、羊养殖的时空分布特征研究

根据2000～2010年湖南省统计年鉴中有关畜禽养殖的数据,研究了全省的猪、牛、羊养殖的时空分布特征。结果表明:全省猪、牛、羊养殖数量总体呈上升趋势,其中,养猪的比例最大,占猪、牛、羊养殖总量的80%左右,结构偏于单一化,容易受经济的波动影响;在人口密集、经济相对发达的长株潭地区,畜禽养殖密度大,畜禽粪便污染负荷持续增加,导致土壤养分过量;畜禽养殖产生的大量粪便对大气、水体、土壤等造成了一系列不良影响,目前湖南省各市州已经面临畜禽粪便过载的问题。鉴于这一情况,研究有效的畜禽粪便资源利用新技术刻不容缓。     

我国典型农田土壤中有机物料腐解特征及驱动因子

【目的】研究不同有机物料在我国典型农田土壤中的腐解残留率变化。结合气候、土壤等环境因素,阐明秸秆和粪肥在我国农田土壤中的腐解特征及其主控因素,为因地制宜的合理利用有机资源和培肥土壤提供科学依据。【方法】在“国家土壤肥力肥效监测基地”中的黑土、潮土和红壤实验站,开展大田填埋试验。有机物料烘干后过2 mm筛,置于48 μm孔径尼龙网袋后填埋在土壤中。共4种供试有机物料：小麦秸秆（WS）、玉米秸秆（MS）、猪粪（PM）和牛粪（CM）。根据各地温度差异,分别在填埋后49—360 d内采样6次。通过分析腐解过程中有机碳含量的变化,整合土壤积温与腐解残留率的相关关系,采用VPA（方差分解分析）定量化气候因子,有机物料性质及土壤养分对不同有机物料腐解的相对贡献率。【结果】秸秆的腐殖化系数为11%—39%,粪肥的为50%—57%,秸秆腐解速率显著高于粪肥,且南方红壤上腐解速率高于北方黑土。地积温方程可拟合有机物料腐解残留率变化,由该方程可知,秸秆和粪肥易分解碳库占比分别为76%和43%,稳定碳库分别为17%和53%。但秸秆和粪肥易分解碳库的分解速率常数（k）无显著差异,其周转积温（1/k）约为1 400—2 000℃。物料性质是有机物料腐解的最主要影响因子,贡献率为28%;其次是气候,贡献率为20%。秸秆腐解过程中主要影响因子为气候因子、有机物料性质和土壤因子三者的交互作用,贡献率达42.3%。粪肥腐解过程中主要影响因子为气候因子,贡献率为38.3%。【结论】秸秆腐解速率和其有机碳库中易分解碳库比例明显高于粪肥,秸秆腐解受到气候、土壤和物料性质协同作用影响,而粪肥则受气候因子影响最大。在田间秸秆还田时需结合当地水热条件确定还田时间和还田量,粪肥则建议在还田前进行堆腐,且注意施用时间。     

秸秆腐解过程中土壤热值与有机养分动态

研究玉米秸秆在3种长期试验地(葡萄园、桃园、农田)腐解过程中土壤热值和养分动态变化情况,为秸秆资源的合理利用和土壤培肥提供科学依据。于2011年10月至2012年10月在陕西杨凌进行,采用尼龙网袋法进行玉米秸秆腐解试验,定期取样测定秸秆的腐解残留率,研究紧贴尼龙网袋土壤的热值及其养分变化。结果表明:随着腐解时间的增加,秸秆在0～270d腐解迅速,残留率基本为50%左右,在270～360d腐解速度减慢,最终玉米秸秆在农田、桃园、葡萄园的腐解残留率分别为41.73%、36.11%、46.14%。3个试验地对秸秆腐解过程中土壤热值的影响差异不显著。土壤温度与秸秆腐解的残留率变化呈极显著负相关,影响秸秆在土壤中的腐解速度。整个腐解期间,除了秸秆腐解过程中土壤有机碳的变化不大,农田土壤pH基本不变,果园土壤pH下降了2.06%～2.32%;农田和桃园土壤速效磷分别增加了14.2%和67.5%,而葡萄园土壤速效磷降低了26.9%;农田、桃园和葡萄园的土壤速效钾分别增加了49.9%,43.0%和89.2%。3个试验地土壤易氧化有机碳、稳定性有机碳和碱解氮质量分数之间差异不显著。秸秆腐解在前、中期降解较快,后期趋缓。土壤温度、易氧化有机碳、稳定性有机碳、速效钾影响玉米秸秆在土壤中的腐解速度。果园土壤的有机碳和速效钾质量分数极显著高于农田土壤,说明生草可以提高果园土壤的部分养分质量分数,提高秸秆还田效果,农田土壤在秸秆还田时可调控因素比果园土壤多。可见,植物秸秆在腐解过程中会不同程度影响土壤养分质量分数的变化,提高部分有效养分质量分数,对土壤肥力和质量的提升起到一定的作用。     

小清河流域畜禽养殖结构变化及其粪便氮素污染负荷特征分析

在分析小清河流域199l-2007年间畜禽养殖总量和结构变化态势的基础上,估算该流域畜禽养殖粪便总量和氮素污染负荷量及其空间分布特征..结果表明:该流域畜禽养殖粪便量(以氮含量为标准的猪粪当量计)呈现增加-下降-增加-下降的趋势,基本上是随着畜禽养殖总体数量的变化而变化.小清河流域上游地区畜禽养殖产生的粪便量最大,约占整个流域地区的58%,对小清河流域氮素污染起到主要作用.该流域畜禽粪便平均氮素污染负荷为116 kgN·hm-2,但流域各县粪便氮素污染负荷量则差异较大.负荷量大的县(区)主要集中在小清河流域的上游地区(槐荫区除外),其氮素污染负荷均高于250 kgN·hm-2欧盟的最高限制标准,尤其是历下区和天桥区的氮素污染负荷最为突出,对小清河流域水体环境影响极大.     

养殖水体氨氮、亚硝酸盐超标及防治

水体生态环境优劣是水产养殖成败的关键,影响水体生态环境的因素很多,其中氨氮、亚硝酸盐的含量是重要的影响因素,鱼体排泄物、死亡幼体和残饵的腐解都会产生氨和亚硝酸盐。通过近几年水质分析中遇到的氨氮、亚硝酸盐严重超标致鱼中毒事件,提出其防治措施,供广大渔民及基层渔业技术人员参考。     

有机物料在植烟土壤中的腐解及活性有机碳氮含量的变化（英文）

采取田间原位尼龙网袋埋土法,研究油籽饼及苕子、油菜、小麦、玉米等有机物料埋土还田后,在植烟土壤中的腐解速率、各期残留物料中的活性有机C、N含量的变化及其与腐解速率的关系。结果表明,油籽饼及苕子等不同有机物料埋土还田后的腐解速率表现为早期快后期慢。不同有机物料腐解速率的大小表现为油籽饼苕子小麦秸秆和油菜秸秆玉米秸秆,腐解速率与全N含量呈极其显著直线正相关,与活性有机C/N比值呈极其显著负相关,而与活性有机C含量之间没有相关性。随着腐解时间推移,油菜、苕子、小麦、玉米等秸秆中活性有机C含量、全N含量呈增加趋势,活性有机C/N比值呈下降趋势,而油籽饼则相反。     

典型区域秸秆和有机肥混土填埋后的腐解特征

【目的】秸秆和有机肥是我国农田主要有机物料来源，翻压旋耕是其主要的还田方式，明确其在我国典型农田土壤中的腐解过程特征和驱动因素，可为更好利用秸秆资源与合理施用有机肥提供科学依据。【方法】在我国典型黑土、潮土和红壤上开展大田有机物料混土填埋试验。设置4种处理：小麦秸秆混土(WS+soil)、玉米秸秆混土(MS+soil)、猪粪混土(PM+soil)和牛粪混土(CM+soil)，按土重﹕物料碳=100﹕4.5，称取物料土壤混合物200 g装于尼龙袋填埋于土壤中，填埋后1年内采样6次，之后2—2.5年采样一次，满3年采样一次，共8次采样。分析各混土有机物料的腐解差异，采用双指数方程明确易分解有机碳库和难分解有机碳库比例和腐解速率，阐明各土壤中有机物料的快速腐解速率、慢速腐解速率及积温转折点，并用随机森林模型来量化物料组成和环境因素分别对腐解速率的相对贡献。【结果】秸秆混土的腐殖化系数为22%—43%，有机肥混土的为45%—58%。有机肥混土腐解较秸秆慢，区域间差异不大，从北往南有机物料腐解加快，且秸秆腐解较有机肥快。秸秆的易分解有机碳库比例(70%—87%)高于有机肥的易分解有机碳库比例(5...     

大力推进健康养殖 提升畜产品国际竞争力

一、当前我国养殖业中存在的主要问题 （一）养殖业对环境造成的压力越来越大 近年来,随着养殖业的快速发展,规模化、集约化的养殖场和养殖小区不断增加,畜禽的粪便和污水排放量剧增,养殖污染问题越来越突出。一些养殖场的粪便随地堆积,污水任意排放,这些粪便进入水体或渗入浅层地下水后,对环境造成严重污染。同时,养殖场大量排放的有机物污物中的生化需氧量和化学需氧量值急剧上升。     

粪肥中铜锌的形态分布及其竞争研究

选取铜锌比差异较大的不同鸡粪进行腐解试验,研究了腐解过程铜锌的形态变化以及各形态的Cu/Zn比值.结果表明,随着粪肥腐解的进行,粪肥中Cu、Zn的含量升高.在铜锌的各形态分布中,Cu以有机态和氧化结合态为主,分别占粪肥全铜量的37.3%、51.0%;而Zn以碳酸盐结合态和氧化物结合态为主,分别占全锌量的38.6%、40.0%.随着粪肥腐解进行,Cu元素的有机结合态所占全铜的比例进一步增多,氧化结合态所占比例下降,可交换态铜所占比例有一定降低;Zn元素基本相反,有机结合态锌占全锌比例下降,而氧化态所占比例上升.和粪肥样品总的Cu/Zn相比,有机结合态的Cu/Zn比值升高,碳酸盐结合态的Cu/Zn比值降低,说明铜与有机质的结合竞争强,而锌对碳酸盐的结合竞争强.各形态的Cu/Zn比与粪肥样品中的Cu/Zn比呈显著或极显著正相关(腐解30 d时残渣态除外),表明铜锌对不同形态的竞争,不仅与离子本身特性有关,还受到离子浓度和数量的影响.     

大力推进健康养殖 提升畜产品国际竞争力

一、当前我国养殖业中存在的主要问题(一)养殖业对环境造成的压力越来越大近年来,随着养殖业的快速发展,规模化、集约化的养殖场和养殖小区不断增加,畜禽的粪便和污水排放量剧增,养殖污染问题越来越突出。一些养殖场的粪便随地堆积,污水任意排放,这些粪便进入水体或渗入浅层地下水后,对环境造成严重污染。同时,养殖场大量排放的有机物污物中的生化需氧量和化学需氧量值急剧上升。