黄孢原毛平革菌处理玉米秸秆的腐解特征

通过完全试验在固态培养条件下研究了黄孢原毛平革菌处理不同粒度玉米秸秆的腐解特征,测定了秸秆降解率、木质素降解率、有机质、H/F、羧基和酚羟基含量变化。结果表明,在秸秆腐解过程中,有机质、木质素、酚羟基含量总体呈下降趋势,秸秆降解率、H/F、羧基含量总体呈上升趋势。培养35天后,0.5cm、1～3cm和4～5cm秸秆降解率分别为39.54%、49.91%和55.17%,木质素的降解率分别为42.73%、48.74%和52.23%,有机质含量分别由初始的78.75%、79.51%、79.62%下降到65.17%、62.51%、59.62%,H/F则由初始的1.11、1.05、0.94提高为1.35、1.43、2.08,羧基含量分别由最初的0.34、0.22、0.19mmol/g上升到0.66、0.56、0.7mmol/g,酚羟基含量分别由最初的0.84、0.80、0.76mmol/g下降到0.66、0.56、0.51mmol/g。说明黄孢原毛平革菌处理可有效降解玉米秸秆,其分解率和分解时间与秸秆粒度具有相关性。酚羟基含量逐渐降低,羧基含量逐渐升高,表明秸秆的腐解过程为氧化过程。     

几种胡敏酸还原容量的表征与比较

还原容量(RC)是衡量胡敏酸(HA)还原特性的重要指标。采用饱和H2振荡法和土壤溶液法对HA分别进行化学和微生物预处理,分别以硝酸铁(Fe(NO3)3)、柠檬酸铁(FeCit)作电子受体,测定了三种HA(上海巨枫SH,天津光复TJ,缙云山JY)的本底还原容量(NRC),化学还原容量(CRC),微生物还原容量(MRC)。对不同电子受体条件下、不同初始状态和不同种类的胡敏酸的RC进行比较。结果表明：三种HA中,以缙云山土壤提取的胡敏酸RC值最高,还原容量最大,分别为20.21?0.26mmolc mol-1C (NRC)、26.02?1.12mmolc mol-1C (CRC)和29.29?1.56mmolc mol-1C (MRC)。两种电子受体中,采用Fe(NO3)3得到的RC明显高于在FeCit条件下。另外,溶液态HA的RC明显高于固态。由此证明胡敏酸还原容量是一个相对量;其容量大小不仅和自身结构、性质有关,也受到HA初始形态和不同电子受体的影响。对比三个还原容量指标发现CRC和MRC显著大于NRC,而CRC和MRC之间无明确大小关系,因此用CRC来表征HA被微生物还原后的还原容量(MRC)还需作进一步验证。     

聚丙烯酰胺与强化剂联用对土-水界面磷素迁移的影响

采用静态吸附解吸试验结合模拟淹水试验,研究了聚丙烯酰胺(PAM)与四种化学强化剂(石灰石L,石膏G,沸石Z,腐殖质H)联用对土壤磷的吸持特性及土壤磷素向水体迁移释放的影响。吸附解吸试验结果表明:PAM和四种化学强化剂(添加量为5%)联用均能提高土壤固磷能力,磷平均解吸量和解吸率均小于对照(CK),其中以PAM+石灰石(P0.2+L)吸附能力最强,PAM+腐殖质(P0.2+H)次之;磷吸附动力学过程除PAM+石膏(P0.2+G)和P0.2+H符合抛物面扩散方程外,其余处理均符合Elovich方程和双常数方程。淹水试验结果表明:单施PAM时,0.1%PAM(P0.1)、0.2%PAM(P0.2)及0.4%PAM(P0.4)均可降低生物有效磷(BAP)的释放强度。当不同强化剂与PAM复合后,除P0.2+H外,其余均能有效抑制生物有效磷的释放,降低释放强度,其中以P0.2+L效果最好,上覆水体平均浓度和平均释放强度最低,分别为0.267 mgL-1和1.852 mgm-2d-1。干湿交替后,单施PAM抑制生物有效磷释放的效果明显降低,不同PAM施用量处理与对照无显著差异;而PAM与化学强化剂复合后,除P0.2+H外,其余处理均能持续抑制生物有效磷向水体的释放。     

重庆市几种主要土壤有机质化学稳定性研究

采用高锰酸钾和双氧水氧化法,研究比较重庆市6种不同类型土壤有机质的抗氧化稳定性。结果表明:(1)采用KMnO4氧化法评价土壤有机质化学稳定性应控制适宜的氧化剂浓度,KMnO4浓度<0.1mol/L时,主要氧化土壤中的易氧化有机组分,浓度为0.3mol/L的KMnO4可较好地反映土壤有机质的抗氧化能力差异,6种土壤有机质抗氧化能力高低顺序为缙云山黄壤腐殖层>紫色潮土>嘉陵江沿岸冲积土>灰棕潮土>矿质黄泥>灰棕紫泥紫色土。(2)土壤有机质的化学稳定性与pH、有机质含量、<0.001mm粘粒含量以及全氮、速效氮、速效磷含量均存在明显的相关性,其相关特性在KMnO4高、低浓度时表现不同。(3)双氧水氧化法可较好地反映不同土壤密度分级土壤有机质的抗氧化稳定性,灰棕潮土、紫色潮土和矿质黄泥均随酸度增大而提高;灰棕潮土和紫色潮土轻组有机质(LFOM)抗氧化能力明显高于重组有机质(HFOM);矿质黄泥和缙云山黄壤腐殖层LFOM和HFOM抗氧化能力无明显差异;研究发现农地土壤其有机质氧化率随酸度增加而连续提高,但林地土壤有机质氧化率变化幅度较小,均小于50%。     

模拟降雨条件下不同PAM用量及其与强化剂联用对紫色土磷素流失的影响

采用人工模拟降雨试验研究不同PAM用量及其与不同强化剂联用对紫色土坡面磷素流失的影响。结果表明:分别施加4,8,16g/m2分子量600万、水解度20%的阴离子型PAM均能显著降低坡面径流量、总磷(TP)及颗粒态磷(PP)浓度,并显著增加壤中流体积。2次降雨中,PAM应用效果均与PAM用量有关。第1次降雨以8g/m2 PAM效果最佳,相比对照,径流量减少62.28%,TP减少80.71%,PP减少95.78%;第2次降雨以16g/m2效果最佳,相比对照,径流量减少53.28%,TP减少77.52%,PP减少98.40%。相比PAM单施,分别联用石膏和石灰石后,坡面径流量增加,TP和DP浓度均显著降低。第1次降雨以石膏联用效果更佳,其中TP减少83.91%,DP减少85.34%;第2次降雨2种强化剂效果相近,TP分别减少76.10%和75.28%,DP也分别减少78.17%和79.46%。可见,施用PAM和强化剂能够显著降低磷素流失量,对农业面源污染的控制有一定作用。     

聚丙烯酰胺与几种强化剂联合作用对土壤氮素吸附-解吸和迁移释放的影响

通过等温吸附-解吸试验和模拟淹水试验,研究了聚丙烯酰胺(PAM)与几种强化剂协同作用对紫色土氮素的吸附-解吸和向水体迁移释放的影响.结果表明,PAM(CK1)可以有效提高土壤对铵氮的吸附容量,而PAM与强化剂联合施用可以进一步提高其吸附能力,除配施石灰处理外,配施强化剂处理其最大吸附量较单施PAM处理(CK1)增加37.5%～83.3%,差异均达显著水平(P<0.05).同时联合施用还提高吸持强度,降低解吸率,弥补单施PAM后土壤铵氮吸持强度下降的缺陷;经PAM和强化剂处理可以抑制土壤氨氮向硝态氮转化的速率,其中以PAM+柠檬酸的抑制效果最为明显,可使水体中的硝态氮浓度始终保持在较低的水平(0.11～2.10 μg/ml),同时与柠檬酸配合处理对水体TN的释放也有很好地抑制作用.     

典型工业退役场地土壤重金属污染及风险评价

采用单因子指数法、富集系数、浸出毒性试验、Hankanson潜在生态危害指数法及健康风险评价法,对重庆城区内某企业退役场地车间表层土及下层土、居民区表层土及厂区附近土壤的重金属污染现状及其风险进行了评价。结果表明,研究区域内Hg ,As ,Zn和Pb的富集系数部分大于1,表现出一定程度的富集。单因子污染指数表明,土壤重金属含量均未超出A ,B级标准限值;另外,除居民区重金属潜在生态危害程度属中度外,其余地区属于轻度生态危害,以Hg的潜在生态危害最突出,其次是Cd ,这主要与 Hg和Cd的毒性系数较高有关。人体对几种重金属吸收量的排序大小依次为Zn ,Pb ,Cu ,Ni ,Cr ,As ,Hg≈Cd 。同时,儿童和成人对几种重金属的3种摄入方式大小依次为：直接摄入量,经皮肤吸收摄入量和呼吸摄入量。从致癌风险角度看,几种重金属致癌风险系数都在10－6～10－4基准范围内。     

几种胡敏酸还原容量的表征与比较

还原容量(RC)是衡量胡敏酸(HA)还原特性的重要指标。采用饱和H2振荡法和土壤溶液法对HA分别进行化学和微生物预处理,分别以硝酸铁(Fe(NO3)3)、柠檬酸铁(FeCit)作电子受体,测定了三种HA(上海巨枫SH,天津光复TJ,缙云山JY)的本底还原容量(NRC),化学还原容量(CRC),微生物还原容量(MRC)。对不同电子受体条件下、不同初始状态和不同种类的胡敏酸的RC进行比较。结果表明:三种HA中,以缙云山土壤提取的胡敏酸RC值最高,还原容量最大,分别为20.21±0.26 mmolc mol-1 C(NRC)、26.02±1.12 mmolc mol-1 C(CRC)和29.29±1.56 mmolc mol-1 C(MRC)。两种电子受体中,采用Fe(NO3)3得到的RC明显高于在FeCit条件下。另外,溶液态HA的RC明显高于固态。由此证明胡敏酸还原容量是一个相对量;其容量大小不仅和自身结构、性质有关,也受到HA初始形态和不同电子受体的影响。对比三个还原容量指标发现CRC和MRC显著大于NRC,而CRC和MRC之间无明确大小关系,因此用CRC来表征HA被微生物还原后的还原容量(MRC)还需作进一步验证。     

人工降雨条件下不同坡度和降雨强度对聚丙烯酰胺控制紫色土磷素流失的影响

通过模拟降雨试验研究不同坡度和降雨强度条件下,施用聚丙烯酰胺(PAM)对紫色土磷素流失的影响。结果表明:在控制径流上,施用PAM对较大坡度效果比缓坡明显(p<0.05),随坡度增加壤中流产流时间提前、流量增大。同时,坡耕地表面径流量和流速变化可能存在临界坡度范围(15°～20°),当坡度超过临界范围时,流速和流量反而减小。在磷素流失控制上,施用PAM对大坡度控制效果比小坡度显著(p<0.01)。施用PAM后,紫色土坡地表面径流量和径流速率均随降雨强度增大而增大,而径流中TP浓度逐渐减少,在中等雨强(34mm/h)时,PAM对紫色土磷素流失控制效果最好,其总磷(TP)流失量分别为低雨强(17mm/h)和大雨强(84mm/h)的77.37%和40.22%。由降雨径流量和磷输出的关系发现,雨强对TP浓度随径流量的变化趋势有一定影响,但影响较小;坡度对TP浓度的变化趋势基本没有影响。     

三峡库区典型农业小流域土壤系统氮磷收支研究

利用三峡库区涪陵段王家沟小流域的农业生产活动调查数据,计算分析了流域农田土壤系统在一个完整的种植年内的氮磷收支状况及循环特征.结果表明,流域农田土壤氮磷平均收入(以纯氮或纯磷计)分别为816和115 kg/(hm2.a),支出分别为462和32 kg/(hm2.a),盈余量分别为354和83 kg/(hm2.a).化肥、作物秸秆还田和人畜排泄物及生活污水是农田土壤系统氮磷的主要输入源,它们对氮素总收入的贡献率分别为72.3%,14.7%和8.1%,对磷素总收入的贡献率分别为82.9%,9.2%和7.4%.作物收获是流域农田土壤系统氮磷输出的主要途径,分别占氮磷总支出的46.2%和98.0%.径流输出分别占氮磷输出的3.5%和2.0%,氮磷化肥径流流失分别占其投入的2.7%和0.7%.在研究流域内的三种主要农业土地利用系统中,榨菜对流域农田土壤氮磷平衡的影响最大,其对氮磷盈余的贡献率分别为61.9%和79.9%;其次为玉米,对氮磷盈余的贡献率分别为32.8%和19.9%;水稻对氮磷平衡的贡献率分别为5.3%和0.2%.因此,合理配施各种来源的肥料、降低旱作系统(榨菜和玉米)土壤的氮磷盈余量是减少流域农业活动对环...