抽排厕所废物原位发酵回用可行性研究：杭桥村案例

为适应农村居民对现代化生活的追求、顺应可持续发展的趋势,本研究结合我国农村实情提出以“抽吸式-源分离-就地就近资源化”为技术路线的现代资源化模式作为农村家庭粪尿处置与利用的解决方案,选取一自然聚落,建设服务于20户居民的示范工程开展可行性研究。方案采用组合式多级厌氧发酵制肥工艺对单独收集的抽排厕所废物进行无害化处理,就地就近回用于附近农田,考察抽排厕所废物性质,对制肥设施进行定期监测,并于运行32个月后破拆清扫、取样分析。结果显示：设施未出现堵塞、满溢及渗漏现象,污泥积累不超过设施总有效高度的20%且充分稳定,具有维护简单、清扫周期长的特点;设施出液及底泥均未检出活寄生虫卵,粪大肠菌值>10^-4,符合《粪便无害化卫生要求》（GB 7959—2012）中的卫生标准;设施出液及底泥的总养分含量分别为0.18%和0.43%,有机质含量分别为0.05%和2.65%,每年产生的出液及污泥共计可取代氮肥（N）161.19 kg、磷肥（P₂O₅）9.67 kg、钾肥（K₂O）42.11 kg。现代资源化模式的成功运用不仅可以提高居民生活水平,还能满足可持续发展要求,降低家庭废物处理成本的同时,实现资源就地回用,具有较高的工程应用和推广价值。     

农户与政府气候变化认知及适应措施比较研究——以河南省为例

基于河南省314家麦农和30个基层政府部门55名工作人员的实地调研数据,对农户和政府的气候变化认知与适应措施进行比较研究。结果显示,麦农和基层政府对气候变化及其对农业生产的影响具有较高的认知度。其中,对于气候系统的变化,麦农的认知度高于基层政府;对于气候变化的具体表现和气候变化对农业生产的影响,麦农的认知度低于基层政府。研究还发现,麦农和基层政府对气候变化适应措施的选择偏好不同。超过80%的小麦种植户采取了气候变化适应措施,但主要是增加农药化肥投入和增加灌溉等被动性适应措施,基层政府倾向选择营造农田防护林和推广农作物新品种等主动性适应措施。对于气候变化适应的政策支持,加强气候变化相关的教育和培训、推荐农作物新品种、暴雨和干旱预警是麦农和基层政府的共同选择。     

华北地区农田土壤镉来源及大气沉降的贡献

为研究农田土壤重金属镉（Cd）的来源,采用源清单法统计了华北地区（北京、天津、河北和山东）大气沉降、灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥5种途径对农田土壤Cd的输入量。结果表明：2005—2009年华北农田土壤Cd的输入量范围为1.56~2.63 mg·m^-2·a^-1,其中灌溉水输入贡献最大（63.0%）,其次为大气沉降（30.9%）、畜禽粪便（5.2%）、化肥施用（0.6%）和市政污泥（0.3%）。2015—2019年华北农田Cd的输入量减小为0.22~0.35 mg·m^-2·a^-1,其主要来源变为大气沉降,贡献占比56.5%;灌溉水、畜禽粪便、化肥施用和市政污泥占比分别为13.7%、23.8%、3.9%和2.1%。除了化肥施用,其他4种源的Cd输入量在过去15 a中均呈现不同程度的下降趋势,大气沉降取代灌溉水成为近年来华北地区农田土壤Cd的主要来源。     

1-site/2-pKa表面络合模型预测土壤中Cd2+的吸附及生物有效性

土壤中重金属的生物有效性与其在土壤中的吸附行为密切相关,本研究选取我国9个不同类型的非石灰性土壤,探究了Cd²⁺在土壤中的吸附过程。通过电位滴定获得土壤表面酸碱性质（pK_a1和pK_a2）,基于1-site/2-pK_a模型,使用ECOSAT和FIT拟合得到土壤与Cd²⁺的络合常数（lg K _{（SOCd⁺）}）,结果显示该模型能很好地描述Cd²⁺在土壤中的吸附过程。为了进一步探究土壤性质对Cd吸附固定的影响,通过逐步回归分析了pK_a1、pK_a2、lg K _{（SOCd⁺）}与土壤性质间的关系,发现土壤pH和CEC是pK_a1的主控因子,土壤pH同时也是pK_a2、lg K _{（SOCd⁺）}的主控因子。为了验证模型的可靠性,结合历史文献,基于土壤pH和CEC预测了历史文献中土壤表面酸碱性质和lg K _{（SOCd⁺）},利用得到的参数预测了Cd的吸附过程,发现预测值与实测值之间有很好的相关性,该模型能解释86%的变异。此外,利用回归模型得到的结合常数预测了历史文献中土壤溶液中的Cd含量,发现模型预测的Cd含量与蚯蚓体内Cd含量同样具有很好的相关性,能解释83%的变异。本研究基于Cd²⁺在不同性质土壤中的吸附行为,使用广义复合法建立的表面络合模型可以描述Cd²⁺在非石灰性土壤中的吸附与分配过程。     

铁碳复合材料活化过氧化氢吸附-氧化萘的机理

为探讨不同铁源对铁碳复合材料结构及其吸附-氧化萘污染的影响,分别以硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁、纳米零价铁和纳米四氧化三铁为铁源,葡萄糖为碳源,采用水热-碳热法合成了铁碳复合材料。采用比表面积测试、红外光谱仪、X射线衍射仪和电化学工作站分别测定材料的比表面积和孔结构、表面官能团、晶体结构和氧化还原能力,同时通过动力学实验研究不同复合材料吸附和活化过氧化氢氧化萘的效果。结果表明：Fe₂SO₄@C、FeCl₃@C和Fe（NO₃） ₃@C因较小的孔体积或较高的表面含氧官能团含量,而对萘的吸附去除率较低,且无法对萘的氧化起到活化作用。而nFe⁰@C和nFe₃O₄@C的孔体积较大,且生成结构态亚铁[Fe（Ⅱ）]和碳化三铁（Fe₃C）活性物质,可通过吸附和活化过氧化氢氧化去除萘,其中nFe₃O₄@C对萘的去除效果最好,去除率达到63.7%。研究表明,使用固态铁源制备的铁碳复合材料,具有较低的极性、较大的孔体积以及结晶较好的铁活性物质,在萘污染水体修复中具有较大应用潜力。     

土壤病原微生物检测技术研究进展

病原微生物如细菌、病毒、真菌等广泛存在于土壤环境中,其严重威胁着全球公共卫生安全。发展病原微生物快速检测技术,对于减少病原菌扩散传播、防控传染性疾病、维护生物安全具有重要意义。本文对病原微生物检测技术的最新研究进展进行了综述,包括显色培养技术、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、分子生物学技术、拉曼光谱技术、流式细胞技术和生物传感器等,并对其原理、应用及优缺点进行了全面比较。最后,对病原微生物检测技术的未来发展提出展望,旨在促进土壤环境病原微生物的快速检测和生物风险防控。     

土壤中有机肥源抗生素抗性基因环境归趋与风险管理研究进展

抗生素抗性基因——一类新型污染物,已对人类健康和环境安全构成威胁,如何有效应对日益严峻的耐药性危机已成为一项全球性挑战。有机肥源抗生素抗性基因是土壤抗生素抗性基因的主要来源,而土壤参与并主导不同环境单元中抗生素抗性基因演化的多元交互作用,因此,有必要厘清有机肥源抗生素抗性基因在土壤和其他环境介质中的命运、归趋与风险。本文综述了近年来有机肥源抗生素抗性基因在土壤中的分布特征、环境归趋、人体暴露风险以及风险管理方面的研究进展,并提出建议与展望,以期为有效减轻抗生素抗性基因在环境中的危害,遏制抗生素抗性基因的增殖与传播提供理论依据与决策参考。     

南芥菜花叶病毒衣壳蛋白的克隆、原核表达和多克隆抗体制备

为开发百合中南芥菜花叶病毒(Arabis mosaic virus,ArMV)的血清学检测技术及研究ArMV的致病机理,原核表达ArMV衣壳蛋白(coat protein, CP),纯化并制备其多克隆抗体。以侵染东方百合杂交品种‘木门’(‘Conca D’or’)的ArMV基因组为模板,克隆ArMV CP基因全长,构建ArMV CP基因原核表达载体,转化E.coli BL21(DE3)原核表达ArMV CP蛋白,并以纯化ArMV CP蛋白为抗原制备兔抗多克隆抗体,Western blot鉴定多克隆抗体的特异性。结果表明:克隆获得百合ArMV CP序列(GenBank登录号:MT323117)全长,其长度为1 515 bp,与已知的ArMV CP基因核苷酸序列相似性最高达到93.6%,氨基酸序列相似性最高达到98.2%;SDS-PAGE表明CP蛋白在E.coli BL21(DE3)中大量表达,蛋白相对分子质量为56 ku; Western blot结果显示抗体能够特异性结合ArMV CP蛋白,具有良好的特异性。     

沂蒙山区某村庄生物质氮资源量及其有机粮食生产潜力

农村生物质含有大量的氮素,就地肥料化既缓解环境污染问题,又能创造经济效益.该研究以沂蒙山区典型村庄蒋家庄为例,实地调查和分析了该村生物质资源量与氮含量,并利用田间试验探讨了其生产有机主粮的潜力与经济效益.结果表明,蒋家庄植物生物质量(干基)为722.5t·a-1,禽畜粪尿(鲜量)2703.1t·a-1,可降解生活垃圾(鲜基)25.4t·a-1,三者折合纯氮为18.88t·a-1.1kg牛粪可生产1.04kg有机主粮,1kg植物生物质有机肥平均可生产0.53kg有机主粮.该村生物质氮总量可满足全村农作物有机种植需求,经济效益可增加2倍以上.     

广州市道路绿地植物多样性调查及评价

在对广州市主要道路绿地全面调查的基础上,布置30个典型样方调查,系统调查了广州市道路绿地植物物种多样性现状。结果表明:共记录植物485种(含种下单位),隶属111科322属,占广州市观赏植物总种类的23.3%,其中乔木∶灌木∶草本种类之比为1.0∶1.0∶1.5,灌木种类应用相对较少;乡土植物286种,占总种数的59%,种类上多于外来种(199种),但应用比重低;入侵植物28种,其中一些草本入侵植物所占重要值大,对不少地方已造成严重危害;植物区系以热带亚热带成分为主;并针对上述问题,对广州市道路植物景观改造提升提出了几点建议。