不同老化过程对生物炭理化性质及吸附邻苯二甲酸酯的影响

为明确农田常见土壤环境过程对生物炭的老化作用及吸附能力的影响,本研究以水稻秸秆为原材料,分别在300、500℃和700℃下限氧热解制备3种初级生物炭,并将其进行酸洗、氧化、水洗及根系分泌物老化等处理,研究不同环境过程对生物炭理化性质和其对邻苯二甲酸酯(PAEs)吸附能力的影响。结果表明:经强酸、H_2O_2、植物根系分泌物以及水洗等老化处理的生物炭无机组分比例均下降,引起有机组分比例增加,比表面积和总孔体积增大,且老化处理所引起的生物炭性质变化的程度为强酸H_2O_2≈植物根系分泌物水洗。初级和老化生物炭对邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的等温吸附线均符合Freundlich模型,且对DBP的吸附能力均强于DEP。老化处理显著提高了中高温生物炭(500℃和700℃)对PAEs的吸附,且强酸老化效果显著强于H_2O_2、植物根系分泌物及水等老化处理,这是由于中高温生物炭中高含量无机组分易被酸洗去除并释放一部分有机吸附位点和被堵塞的孔道,增加了PAEs吸附位点的可及性。因此,中高温生物炭对水体和土壤中常见塑化剂具有更强的吸附固定潜力,在使用时需要综合考虑其土壤环境过程和理化性质以及目标污染物,以引导生物炭技术的健康发展。     

Cu-Pb-Zn复合污染对宿根花卉植物Sn富集特性的影响

为探明锡矿开采区植物复合污染的生态效应，以宿根花卉植物玉簪（Hosta plantaginea Aschers）和金鸡菊（Coreopsis basalis）为对象，采用土培盆栽试验，对单一及复合污染条件下植物对Sn的吸收积累进行深入剖析。结果表明：单一Sn污染条件下，随Sn浓度升高，两种植物的生长均受到抑制，生物量逐渐减少。当Cu-Pb-Zn复合污染时，较低Sn浓度下，Sn与Cu-Pb-Zn复合污染物产生的拮抗效应抑制了Sn对玉簪和金鸡菊的毒性；较高Sn浓度下，Sn与Cu-Pb-Zn复合污染物产生的协同效应增加了Sn对金鸡菊的毒性。Cu-Pb-Zn复合污染提高了土壤中可生物利用的Sn含量，使玉簪和金鸡菊中富集的Sn含量增加，同时也使玉簪和金鸡菊转移Sn的能力增强。在Cu-Pb-Zn复合污染胁迫下，玉簪和金鸡菊体内富集Cu、Pb和Zn的浓度顺序为Zn>Pb>Cu。随着土壤中Sn浓度的增加，玉簪和金鸡菊对共存的3种重金属的富集量也相应增加，且对共存重金属的转移系数产生了较大影响。金鸡菊由于根部肥大、须根多，与土壤接触面广而对重金属的富集能力高于玉簪。研究表明，共存重金属污染物改变了Sn在宿根花卉植物体内的富集和转移能力，同时Sn的存在也改变了共存重金属污染物在宿根花卉植物体内的富集能力。     

关于“碳中和生物”环境科学的新概念与研究展望

碳达峰、碳中和是责任,是使命,更是机遇和挑战。时至今日,越来越多的国家、地区和个人投身这一事业中,共创人类可持续的未来。我国政府更是承诺,通过采取更加有力的政策和措施,力争CO;排放于2030年前达到峰值,努力争取在2060年前实现碳中和。为了更好、更快地实现这一战略目标,创新推动碳中和工作,本文首次提出了"碳中和生物"的新概念,并对其内涵进行了辨析。从碳中和植物、碳中和微生物、碳中和动物、碳中和种群/群落以及碳中和生态系统的界定入手,深入阐述了碳中和生物的分类体系。为了自然界生物本身的碳中和功能尽可能放大或得以最大程度的提升,必须大规模构建碳中和生物生态体系,包括农业碳中和粮食作物体系、低碳养殖体系、碳中和湿地生态系统、碳中和生物共生或协同体系,以及基于环境修复的碳中和体系。最后,还对碳中和生物和生物固碳的今后研究进行了建设性的展望。