生物炭对污泥-菌渣堆肥腐殖化与重金属钝化的影响

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响,将市政污泥和菌渣按照湿质量比1:0.7进行混合,设置3个堆体进行好氧堆肥:处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭(记为BC5、BC10);对照组(CK)堆体不添加生物炭。结果表明:添加生物炭可延长高温时间,促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变,降低水溶性有机物含量,促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组,BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好,钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好,钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%;堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关(P<0.01),与胡敏酸呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化,且两者存在相关性。     

复合钝化材料对农田土壤砷有效性及白菜生长的影响

【目的】探究施用不同复合钝化材料对贵州喀斯特地貌农田土壤砷（As）形态及蔬菜生长和品质的影响,筛选出能大幅降低蔬菜作物As含量的复合钝化材料,为As污染土壤的修复和安全利用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不施钝化剂为对照（CK）,设添加铁矿粉+钢渣（AB）、铁矿粉+煤渣（AC）、铁矿粉+钢渣+煤渣（ABC）、铁矿粉+钢渣+腐殖质（ABD）、铁矿粉+钢渣+煤渣+腐殖质（ABCD） 5个复合钝化剂处理,种植小白菜收获后,利用原子荧光形态分析仪测定As在土壤中形态变化差异和白菜中的含量,分析不同复合钝化剂的钝化效果。【结果】与CK相比较,添加AB、AC、ABC和ABCD 4种复合钝化材料能显著降低土壤As有效态含量（P<0.05,下同）,而ABD的钝化效果不显著（P>0.05）,处理ABC的钝化率最高,为60.91%。供试土壤中残渣态As （O-As）和铝型As （Al-As）的比例呈逐渐增加趋势,比例范围分别为32.52%~34.88%和16.44%~28.17%;而易溶态As（AE-As）、铁型As（Fe-As）和钙型As（CaAs）比例呈下降趋势,比例范围分别为0.66%~1.50%、19.63%~31.28%和16.64%~17.15%。施用复合钝化剂的白菜生物量均显著提高,株高和株幅也相应有所增长,均达显著水平（除AC处理的株幅外）,其中处理ABC的生物量增长达91.46%;地上部和地下部As含量的变化范围分别为0.306~0.588 mg/kg和0.622~1.592 mg/kg,有效抑制白菜地上部和地下部对As的累积,其中,处理AB、AC、ABC和ABD的地上部（可食部位） As含量均低于国家标准（GB 2762—2017）（新鲜蔬菜As≤0.5 mg/kg）;处理AB、AC和ABC均不同程度地抑制白菜向地上部迁移As的能力。【结论】施用复合钝化剂2.5%铁矿粉+1.0%钢渣+2.0%煤渣,既可有效降低土壤As有效态含量,又能最大限度减少As在白菜地上部（可食部位）中的累积,有效促进白菜生长。     

生物有机肥和生物炭对Cd和Pb污染稻田土壤修复的研究

在田间试验条件下,研究施用生物有机肥和生物炭对稻田Cd 和Pb 污染的钝化修复效果。研究结果表明:施用生物有机肥和生物炭处理可以提高土壤pH值以及土壤养分含量,并显著降低土壤有效态Cd 和Pb 的含量,且土壤pH 值与土壤有效态Cd 和Pb 的含量呈极显著负相关;生物有机肥和生物炭处理还可以降低水稻体内Cd 和Pb 的含量,其中水稻糙米Cd 降幅达到了22.00%和18.34%,水稻糙米Pb 含量的降幅也达到了33.46%和12.31%,且水稻糙米Cd 和Pb 的含量与土壤有效态Cd 和Pb 的含量呈显著正相关。综合各处理对土壤pH 值、土壤养分含量、土壤有效态Cd 和Pb 的含量以及水稻Cd和Pb 的影响,可以看出生物有机肥和生物炭处理对于Cd 和Pb 污染稻田土壤有较好的修复效果。     

改性明矾浆对土壤中镉、铅可提取性的影响研究

为探讨不同改性明矾浆能否作为修复中、低度Cd和Pb污染土壤的重金属钝化剂,采用土培实验研究了不同改性明矾浆和系列添加浓度对污染土壤中可提取态Cd和Pb含量的影响。结果表明:土壤中可提取态Cd和Pb的含量随明矾浆添加量的增大和钝化时间的延长而降低,其中同等钝化剂添加量条件下,热碱改性明矾浆钝化土壤中Cd和Pb的能力优于其他三种明矾浆,如添加浓度为5.0%,放置时间为16周的热碱改性明矾浆处理,其可提取态Cd和Pb含量分别为1.04、19.87 mg·kg-1,与对照相比(可提取态Cd和Pb含量分别为2.12、50.8 mg·kg-1),降幅分别为51%和60.9%,均达到显著水平(P0.05)。扫描电镜和比表面积测试结果证实,原明矾浆经过热碱改性后其粒径变小,比表面积增大,增加了明矾浆与污染物的接触面积,使其与重金属的吸附固定能力有所提高,可以有效降低土壤中重金属Cd和Pb的可提取态含量,从而降低其生物有效性。     

抑毒灵对烟草育苗期TMV的钝化作用

选用对烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)具有显著钝化作用的脱脂牛奶和磷酸三钠为研究对象,通过枯斑法测定脱脂牛奶和磷酸三钠两者复配制剂（称为抑毒灵）对烟草漂浮育苗过程中被TMV污染的基质及剪叶器的钝化作用,并利用透射电镜观察抑毒灵对病毒粒体的影响,同时采用实时qPCR对TMV含量以及寄主防御蛋白相对表达量进行定量检测。抑毒灵稀释液对TMV的钝化作用表现出时间和浓度依赖性,且不同处理间抑制率差异显著。抑毒灵与TMV接种液混合3 min后可完全抑制TMV对叶片的侵染。采用500倍抑毒灵消毒1 min以上时间抑制效果最佳。剪叶器具经稀释500倍的抑毒灵浸泡不少于5 min时对TMV的钝化效果可达100%。不同浓度的抑毒灵稀释液可显著钝化基质中的TMV,抑制TMV对烟苗的侵染和发病率,基质中TMV的含量下降74.09%~90.26%,相对防效达54.83%~85.45%。此外,所有抑毒灵处理中烟苗叶片表现正常,无药害发生。钝化病毒机制研究发现,经抑毒灵稀释液共孵育后的病毒粒体断裂成微小片段,外壳蛋白受损严重,螺旋结构和柱状基本消损完。与此同时,抑毒灵可提高防御酶PPO和PAL的酶活,还可显著诱导防御基因NPR1、PAL、PR1b和PR1a的表达。综上,抑毒灵可通过直接作用于病毒粒体和诱导寄主抗性起到抗病毒效果。     

炭基及硅酸盐类钝化剂对辣椒地土壤中度Cd污染效应研究

本研究旨在为黔中地区辣椒的安全生产提供理论指导以及筛选在中度镉污染地区钝化效果良好的钝化剂。选取2种炭基钝化剂（椰壳生物炭、活性炭）和2种硅酸盐类钝化剂（硅钙肥、海泡石）开展田间小区试验。试验设计选择单施钝化剂以及炭基钝化剂与硅酸盐类钝化剂混合配施,施用总量均为3000 kg/hm²。结果表明：单施硅钙肥处理下对提高土壤pH效果最显著,使土壤pH与CK相比提高了2.36个单位;混施处理下对提高土壤pH效果最显著的处理是：活+海,使土壤pH提高了2.07个单位。单施硅钙肥对降低土壤中DTPA-Cd的含量效果最好,其降低率为36.5%;混施处理下对降低土壤中DTPA-Cd的含量效果最好的处理是：椰+硅,降低率为28.5%。单施海泡石能够显著降低土壤Cd在辣椒果实中的富集系数,使辣椒果实中Cd的含量显著降低,降低率为47.4%,最大限度降低辣椒可食用部分中的安全风险。初步建议在中度Cd污染地区施用炭基钝化剂与硅酸盐类钝化剂时单独施用或者错开时间施用,不仅能有效降低土壤及作物中Cd的污染风险,还能最大限度改良土壤和提高钝化剂的钝化效率。     

Cu2+对碳点的荧光猝灭机理研究

在pH=5.8的Britton-Robinsion(B-R)缓冲溶液中,Cu2+可有效猝灭O,O-2(3-氨丙基)聚乙二醇1500(PEG1500N)钝化的碳点荧光.通过对猝灭机理的研究得出Cu2+对碳点荧光的猝灭是静态猝灭过程.加入Cu2+后,碳点的荧光强度和紫外吸收都明显减弱,且温度越高猝灭越弱,但荧光寿命没有变化.另外,猝灭速率常数Kq=1013 L/(mol·s)也比典型的溶液中扩散控制猝灭速率常数的上限值高很多,这些都证明该过程是静态猝灭过程.猝灭常数为9.0×104 L/mol,Cu2+与碳点的结合比为6∶1.     

小麦叶片硝酸还原酶钝化蛋白的纯化与活力

通过硫酸铵分级分离和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１００柱纯化得到的小麦叶片蛋白，可分为两个部分，其对硝酸还原酶（ＮＲ）都有明显的钝化活力；且钝化蛋白部分Ⅱ的钝化活力明显高于同样蛋白含量的部分Ⅰ．小麦叶片中硝酸还原酶钝化蛋白部分Ⅰ和Ⅱ同样对其根中的ＮＲ具有钝化活性。钝化蛋白部分Ⅰ通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进一步纯化，达到电泳纯，测得分子量为４７．５ｋ     

水分调控和钝化剂处理对水稻土镉的钝化效应及其机理

采用盆栽试验,研究了水分管理和钝化剂处理对红壤性水稻土重金属镉的钝化效应及其作用机理。结果表明,在土壤镉含量为0．75mg·kg。下,添加海泡石复配磷肥可以显著提高土壤pH值,长期淹水、常规管理水分条件下,土壤交换态cd分别降低了20．4％和15．7％,碳酸盐结合态cd分别下降了15．5％和14．1％,糙米cd分别降低了52．3％和46．O％。未添加钝化剂条件下,长期淹水处理的根表Fe（Ⅱ）含量比常规处理增加了1．2倍,根表cd含量则是常规处理的82．6％。土壤经钝化处理后,长期淹水和常规管理水分条件下,根表Fe（Ⅱ）分别增加了40．1％和70．0％,而根表cd分别降低了35．3％和42．4％。糙米cd含量与根表Fe（Ⅱ）含量呈显著负相关,与根表cd含量呈显著正相关。土壤Fe“和cd“对水稻根表吸附点位的竞争以及土壤镉较低的生物有效性是钝化处理组糙米镉含量下降的主要原因。     

不同施磷水平对土壤中重金属镉的钝化效果评价

通过室内培养试验,以P/Cd摩尔配比分别为0,2∶3,3∶2,2∶1,4∶1进行了不同磷肥钝化修复Cd污染土壤试验。采用毒性淋溶提取法(TCLP)和形态分析法评价了磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢钾(MPP)、过磷酸钙(SSP)和磷酸钙(TCP)对污染土壤中Cd的钝化效果。结果表明,4种磷肥的钝化效果依次为:MPPDAPSSPTCP,4种磷肥的钝化处理可显著降低土壤中TCLP提取态Cd含量,在磷肥剂量水平P/Cd为4∶1时对土壤中Cd的钝化效果最佳,最大降低幅度为49%;添加磷肥能够大幅度提高土壤中速效磷的含量,相同磷水平下,土壤中速效磷含量高低次序为:MPPDAPSSPTCP,TCLP提取态Cd含量随土壤速效磷含量升高而显著降低(R=-0.903**);DAP,MPP,SSP和TCP处理后交换态Cd的浓度降幅分别为23.75%,39.06%,16.60%和18.36%,而碳酸盐结合态(WSA)、铁锰氧化物结合态(Fe-Mn-OX)、有机结合态(OM)和残渣态(RES)Cd的含量均有所升高,表明磷素是通过改变Cd的存在形态而降低其有效态含量的。