高铁酸钾/高锰酸钾改性生物炭对Cd2+的吸附研究

为增强生物炭对Cd的吸附性能,以600℃制备的酒糟生物炭(BC)为原料,采用K_2FeO_4和KMnO_4氧化活化的方式制备改性生物炭,分别标记为BCFE和BCMN,采用全自动比表面积和孔隙度分析仪(BET)、电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)对改性前后酒糟生物炭的性质进行分析,并探究改性生物炭对Cd~(2+)的吸附效果。结果表明,添加K_2FeO_4和KMnO_4可有效地将Fe和Mn负载到生物炭上,分别在生物炭表面生成铁氧化物与锰氧化物。BCFE的总官能团含量分别是BC和BCMN的1.8倍和1.5倍,BCFE的含氧官能团与芳香性结构更为丰富。K_2FeO_4和KMnO_4改性显著提高了生物炭的比表面积,3种材料比表面积表现为:BCFE(2 302.0m~2·g-1)BCMN(521.3 m2·g-1)BC(245.9 m2·g-1)(P0.05),BCFE的比表面积分别是BC和BCMN的9.4倍和4.4倍。吸附试验结果显示,当达到吸附平衡时,3种材料对Cd~(2+)的吸附量大小表现为BCFE(7.46 mg·g-1)BCMN(5.61 m2·g-1)BC(1.46 m2·g-1)(P0.05)。3种生物炭对Cd~(2+)的吸附动力学模型均符合准二级动力学模型,吸附速率由快至慢排序为:BCFEBCMNBC;吸附等温模型均符合Langmuir模型,吸附过程为单分子层吸附,最大吸附量(Qm)表现为:BCFEBCMNBC。因此,K_2FeO_4和KMnO_4改性处理显著改善了生物炭的结构,提高了对Cd的吸附能力,且K_2FeO_4改性效果明显优于KMnO_4。可见,经K_2FeO_4改性的生物炭具有较好的吸附潜力,可作为Cd废水处理的有效材料。     

中度含镉鸡粪源有机肥对土壤镉积累及小白菜吸镉量的影响

为探讨施用鸡粪源有机肥对土壤-作物系统累积重金属镉的影响,实现鸡粪源有机肥的安全利用,以种植一季小白菜盆栽试验方式,选择镉含量适中(Cd 1.58 mg·kg~(-1))的鸡粪源有机肥,以不施肥空白(CK)和化肥常规施肥处理(F)为对照,在与常规肥施加等量化肥的基础上,设置4种不同施肥量有机肥处理,分析施用鸡粪源有机肥对土壤基本理化性质和土壤镉累积量及小白菜镉吸收量的影响。结果表明:鸡粪源有机肥施用量为0.5～2 g·kg~(-1)时土壤全氮、碱解氮、速效钾及有效磷含量较高,分别为0.725～0.760 g·kg~(-1)、111.50～141.48mg·kg~(-1)、205.86～230.44 mg·kg~(-1)、19.13～28.54 mg·kg~(-1),土壤有机碳为10.27～11.84 g·kg~(-1),但种植一季对土壤机械组成和阳离子交换量无明显影响。总体来看,随着鸡粪源有机肥施用量的增加,土壤pH值呈现缓慢降低趋势,对土壤累积镉影响不明显,土壤中镉的可交换态和可还原态含量呈增加趋势,可氧化态和残渣态含量呈减少趋势,而小白菜地上可食用部分镉的累积量有降低趋势。综上,鸡粪源有机肥的施加有助于改善土壤基本理化性质,影响镉在土壤中的形态分布,在种植一季小白菜时对土壤累积镉影响不明显,但有助于降低小白菜地上可食用部分的镉累积量。     

连施石灰对 Cd污染土壤 Cd形态及稻麦吸收 Cd的影响

为探索成都平原轻度Cd污染耕地有效治理措施,以稻麦轮作耕地为研究对象,采用田间试验,施加不同梯度石灰作为钝化剂,研究连续3年施加石灰后,对土壤Cd形态以及水稻、小麦籽粒吸收Cd的影响。结果表明,当每季石灰施用量为2 250 kg/hm~2时,稻麦产量较高,籽粒重金属Cd含量达到《食品安全国家标准-食品中污染物限量》(GB 2762-2012)规定的限值。当石灰施用量为1 500～3 000 kg/hm~2时,能有效提高土壤pH值,改善土壤酸性。随石灰用量的增加土壤Cd有效性降低,且水稻、小麦籽粒Cd含量也随之降低。与对照相比,每季石灰施用量为2 250和3 000 kg/hm~2的处理,水稻籽粒Cd含量分别降低到0.12和0.08 mg/kg;小麦籽粒Cd含量分别降低到0.097和0.075 mg/kg。施用石灰可促进土壤中可交换态Cd向可还原态和残渣态Cd转换,土壤可交换态Cd从对照的44.1%降至3 000 kg/hm~2石灰处理的29.0%;而残渣态从对照处理的18.8%升高到34.3%。     

稀土元素钕对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响

通过模拟培养试验,研究了不同Nd3+始浓度条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的生长及生理变化.结果表明,相对BG11培养基(Nd3+始浓度为0 mg·L-1),低初始Nd3+浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg·L-1)条件下,随着Nd3+浓度的增加,藻细胞中叶绿素a含量、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)活性均呈增加趋势,促进了铜绿微囊藻生长;在Nd3+初始浓度为5 mg·L-1和10mg·L-1时,藻细胞丙二醛(MDA)含量急剧增加,CAT活性下降,藻细胞清除活性氧(ROS)能力下降,抗氧化防御体系被破坏,膜脂过氧化严重,严重抑制藻细胞生长,在初始Nd3+度50 mg·L-1胁迫下,铜绿微囊藻无法生长.藻细胞超微结构表明,过量的Nd3+破坏了藻细胞内的类囊体结构,胞内脂质体含量增加,细胞膜变粗糙甚至变形破碎,对藻细胞造成不可逆伤害.     

沼液不同施用量对水稻产量及稻米品质的影响

沼液是一种含有丰富氮磷钾等营养元素和钙、铜、铁、锌、锰等中微量营养元素的优质有机肥,将其应用于农业生产对提高作物产虽和农产品品质有重要的意义.将沼液的资源化利用与农业生产相结合,在四川省邛崃市进行种植试验,以水稻为供试材料,以清水和当地常规施肥(化肥)为对照,设置不同的沼液施用量,研究了沼液农用对稻谷产量及稻米营养品质的影响,为优质大米的生产以及沼液的合理利用和科学处理提供依据.结果表明,施用沼液增产效果明显,沼液用量在11.25～18.75 t·hm-2时稻谷的产量较高,比清水对照和常规化肥处理分别提高12.21%～15.52%和6.78%～9.93%;同时,沼液还可以提高稻米中蛋白质的含量,强化稻米中Fe、Mn、Ca、Mg等矿质营养,有助于提升稻米营养品质.     

沱江流域资阳段面源污染现状及防治对策

通过实地调查和资料收集分析,研究了沱江流域资阳段面源污染的现状和成因。结果表明,滥用农业生产资料、畜禽养殖废水排放、农村生活污染以及水土流失是造成面源污染的主要原因。针对区域面源污染现状,从发展生态经济的角度提出了建设以绿色食品基地为依托的生态养殖园区和生态种植园区,推广农村沼气工程,加强环保基础设施建设等防治对策,从而保障沱江流域资阳段的水环境安全,实现该区域社会、经济、生态的可持续发展。     

铜、铅单一及其复合污染对鱼腥草吸收累积铜和铅的影响

采用溶液培养法研究铜、铅在单一及其复合污染条件下对鱼腥草吸收累积铜和铅的影响。试验结果表明,随着溶液中离子浓度的增加,鱼腥草对铜和铅的吸收累积量增加。鱼腥草累积铜的趋势以二次曲线拟合最好,累积铅的趋势以对数曲线拟合最好。在一定浓度范围内地下部对铜的富集系数随溶液中铜离子浓度的增加变小,地上部对铜的富集系数随溶液中铜离子浓度的增加变大;各部位对铅的富集系数则随溶液中铅离子浓度的增加变小。铜、铅复合污染影响鱼腥草对铜和铅的吸收累积,通过多元回归分析结果表明,铜、铅在鱼腥草植株内的累积主要表现为协同作用。     

两种产脲酶细菌固定Cd-As复合污染水稻土的研究

微生物诱导碳酸盐沉淀(Microbial induced carbonate precipitation,MICP)是新兴重金属生物修复技术,具有绿色、高效的特点。本研究以镉(Cadmium,Cd)-砷(Arsenic,As)复合污染的水稻土为研究对象,以空白(CK)、尿素添加(UREA)为对照,分析巴氏芽孢杆菌(SP)和蜡样芽孢杆菌(BC)两种细菌对Cd、As的固定效果,并探讨修复后土壤性质及酶活性的变化。结果表明:与CK处理相比,BC处理下CaCl₂-Cd、CaCl₂-As含量分别显著降低30.2%、9.10%。与CK处理相比,SP、BC处理显著降低可氧化态Cd含量,且增加残渣态Cd含量;而仅BC处理显著降低可氧化态As含量,并显著提高残渣态As含量;且UREA、SP、BC处理下碳酸盐含量均增加。与CK处理相比,UREA、SP、BC处理下脲酶活性,分别显著提高48.0%、32.8%、11.7%,表明3种处理均能刺激MICP过程。与CK处理相比,SP、BC处理可有效提高土壤全氮、全磷、全钾、铵态氮含量,降低硝态氮含量,表明MICP过程不仅提...     

白沙河小流域水电梯级开发的生态

小水电建设在山区农村快速发展的同时,也不断破坏着当地的生态环境。如何正确处理好经济效益、生态效益与环境效益的关系,是小水电开发利用中必须高度重视的问题。针对白沙河流域的实际情况,从河道内与河道外两方面对流域进行了生态需水量核算;并对流域梯级开发电站为满足减水河段生态环境需水要求的最小下泄流量进行了初步探讨。     

农艺措施对苹果幼树长期低剂量铜胁迫的影响及缓解效果分类

为探讨农艺措施对铜胁迫苹果树毒害效应的缓解效果,利用长期盆栽试验（600d）,研究了棕壤上介于我国土壤环境质量二、三级标准间的低剂量铜胁迫下,钙（CaCO3）、铁（FeSO4）、钾（K2SO4）以及半腐熟鸡粪（CM）对苹果幼树生长和果实铜积累的影响。结果表明,320mg·kg^-1的铜胁迫600d导致苹果树春梢萌动迟缓,生物量、果实数量下降,果实铜含量升高（P〈0.05）。施加CaCO3对铜胁迫苹果树的生长（新梢萌发和果实数量）有明显的缓解效果,并降低果实铜含量（P〈0.05）,降低通过食物链危害人类健康的风险。K2SO4虽能够缓解铜胁迫对总生物量的抑制作用,却导致果实数量减少,果实铜含量增高（P〈0.05）。FeSO4和CM对于植株生物量和果实数量没有明显的缓解作用（P〉0.05）,但能降低果实铜含量（P〈0.05）。综合考虑对果树生长和人类食品安全的影响,将缓解效果分为“安全的解毒”、“安全的不解毒”、“危险的解毒”和“危险的不解毒”4类。K2SO4属于“危险的解毒”,在农用棕壤上应慎用;FeSO4和CM属“安全的不解毒”;CaCO3属于“安全的解毒”,具有较好的缓解毒害和降低食品安全风险的效果。