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人粪尿中含有丰富的有机物和N、P、K等矿质营养物质,还田利用不仅可有效降低污水处理系统污染负荷,而且可代替部分化肥,促进绿色农业的发展。然而人粪尿直接还田存在环境风险,且尚未形成标准化处理模式。本文基于还田视角,归纳总结了国内外人粪尿还田技术的应用现状,结合人粪尿的特性,阐述了人粪尿主要处理技术的还田效应以及安全性,并且对各种技术进行了安全评估和比较。结果表明,厌氧消化、好氧堆肥技术在无标准规范下处理人粪不能保证还田的安全性,制备生物炭基肥还田具有安全可靠、减少农业碳排放等环境效益,水热炭化技术处理含水率较高的人粪具有独特的优势。尿液经储存还田仍存在微污染物风险,鸟粪石沉淀技术具有很好替代潜力,其他技术均停留在微污染物去除和营养物质回收的研究阶段。本文提出了人粪尿还田面临的问题和挑战,以及未来的研究方向,以期为人粪尿还田技术的合理选择和标准化、规范化研究提供参考。 相似文献
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土壤强还原过程产生的有机酸对土传病原菌的抑制作用 总被引:2,自引:0,他引:2
土壤强还原(reductive soil disinfestation,RSD)能有效杀灭土传病原菌,并已在日本、荷兰和美国取得一系列的推广应用,但对于RSD的杀菌机理不甚明了。本试验采用高效液相色谱和荧光定量PCR等技术研究了以玉米秸秆为有机碳源的RSD处理过程中土壤产生的有机酸种类,以及不同浓度的有机酸对土壤病原菌的抑制效果。结果表明:以玉米秸秆为有机碳源的RSD过程中主要产生了乙酸和丁酸;经50mmol/L丁酸溶液处理的土壤中立枯丝核菌、辣椒疫霉、尖孢镰刀菌及茄劳尔氏菌的数量分别为对照的3.5%、38.9%、11.5%和7.9%;10mmol/L的丁酸可以完全抑制尖孢镰刀菌菌丝的生长;5mmol/L的丁酸即可完全抑制尖孢镰刀菌的孢子萌发。本研究结合前人报道表明有机酸,尤其是乙酸和丁酸,对于RSD的杀菌机理起着重要的作用。 相似文献
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常熟市水体氮负荷对土地利用方式的响应 总被引:1,自引:1,他引:0
为研究水环境变化对土地利用方式的响应,以常熟地区为例,利用ArcGIS10.0空间分析功能和SPSS相关性分析方法,对常熟市各土地利用类型和水体总氮含量进行了分析。结果表明:1990—2010年间常熟地区耕地和水域面积在持续缩减,建设用地和林地面积在增加;各土类状态指数(Di)大小依次为:建设用地林地草地耕地水域;建设用地面积的增加主要占据的是耕地和水域,水域面积的缩减主要被耕地占用;耕地面积与水体总氮含量呈显著性负相关关系(r=–0.959*,P0.05),说明种植型污染贡献比例在下降;林草地与水体总氮含量无显著相关性;建设用地与水体总氮含量呈显著性正相关关系(r=0.929*,P0.05),说明建设用地造成了点源污染。 相似文献
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脂肪酸单体碳同位素的沉积学记录及其环境意义 总被引:1,自引:0,他引:1
湖泊/水库沉积物是有机化学领域的重要研究载体,与其他自然记录比较,它具有信息丰富、时间分辨率高、记录连续性好和覆盖面广等优点。自20世纪80年代以来,在古环境/古气候的研究中,沉积物有机质分子的标志物研究发挥了无可取代的作用。脂肪酸及其单体碳同位素的分布特征与环境意义是目前研究热点。以沉积物为研究载体,采用文献荟萃的方法,探讨了脂肪酸及其单体碳同位素技术在有机质溯源、流域内植被的恢复和气候的反演等方面的研究进展。结果表明:脂类化合物在来源上存在重叠,脂肪酸的研究可以作为正构烷烃分子标志物研究的补充。与单体碳同位素组成特征的联合应用,能够准确地对沉积有机质进行溯源,可以充分揭示保存在陆源脂肪酸中的气候环境信息,为指示气候和环境变化提供重要的线索。在重建区域性的气候和环境状况方面具有广阔的应用前景。 相似文献
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土壤强还原消毒过程中产生气体对土传病原菌的抑制作用 总被引:1,自引:0,他引:1
土壤强还原(reductive soil disinfestation,RSD)是一种高效、环保的土壤消毒方法,为明确RSD杀菌机理,采用气相色谱和荧光定量PCR等技术研究RSD过程中产生的气体对土传病原菌的杀菌作用。结果表明:RSD过程中土壤能够产生H_2S和NH_3;当在装有25 g病土的三角瓶中分别加入25 m L的H_2S和NH_3时,土壤中尖孢镰刀菌的数量均显著下降,其杀菌效果分别为90.3%和100.0%;当在病土中加入0.125%(w/w)氨水时,尖孢镰刀菌、茄劳尔氏菌、辣椒疫霉和立枯丝核菌的数量分别下降至对照土壤的1.0%、0.3%、0.1%和0.9%;此外,加入10μL氨水即可显著抑制尖孢镰刀菌菌丝生长和孢子萌发,抑制率分别为52.8%和100.0%。表明RSD过程中产生的H_2S和NH_3对RSD过程的杀菌效果起着一定的作用。 相似文献
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强还原处理中pH对硫酸根去除效果及产物的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
强还原灭菌法(reductive soil disinfestation,RSD),即淹水加有机物料创造强还原条件,可以有效修复退化土壤,但对硫酸根(SO42–)去除效率低。为探索RSD处理时p H对SO42–去除效果的影响,本试验选取SO42–积累严重的退化蔬菜地土壤(SO42–-S 939 mg/kg),设置5个处理:淹水(CK);淹水+紫花苜蓿(RSD0);淹水+紫花苜蓿+石灰,调节土壤至不同p H(分别标记为RSD1、RSD2和RSD3)。培养结束后CK处理中SO42–含量仍高达S 691 mg/kg,显著高于RSD处理中SO42–含量。在RSD处理中,SO42–含量随着p H的提高而下降,但其他形态硫含量显著升高,且施加石灰处理的土壤中总硫含量高于不加石灰的处理。由此说明,在强还原处理时施用石灰生成硫酸钙沉淀,可有效降低SO42–含量,但不利于降低总硫含量。 相似文献
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生物炭对退化蔬菜地土壤及其修复过程中N_2O产排的影响 总被引:6,自引:1,他引:5
高氮投入的设施蔬菜地土壤易发生次生盐渍化、酸化、板结化等土壤退化现象,也会引起地下水污染、N_2O大量排放等环境后果,严重影响了蔬菜农业的可持续发展。强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)作为新兴的退化设施蔬菜地土壤修复方法,能够有效缓解土壤退化,但也导致N_2O大量排放。本研究选用生物炭作为调节剂,评估不同生物炭施加量对退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中N_2O排放的影响,并测定反硝化功能基因(一氧化氮还原酶基因nor B和氧化亚氮还原酶基因nos Z)丰度来反映反硝化微生物活性。结果显示:RSD法显著降低了土壤硝酸盐含量、提高了土壤p H,缓解了土壤退化,但其N_2O累计排放量是非修复土壤的950倍以上;施加生物炭具有减排效果,其中施加5%的生物炭显著降低了退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N_2O排放,其减排量分别为68.7%和16.0%;Pearson相关分析显示,非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N_2O排放速率均与p H显著负相关,而在强还原修复过程中土壤N_2O排放速率还与NO_3~--N含量显著正相关;施加生物炭显著改变了土壤nor B和nos Z基因,线性回归分析表明,非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N_2O排放的微生物机理不同,前者显著受nos Z基因丰度影响,而后者显著受nor B基因丰度影响。在退化设施蔬菜地土壤中施加5%生物炭可有效减低退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N_2O排放。 相似文献
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本研究采用产电信号与线性扫描伏安法(LSV)联用,探索快速响应和鉴定湿地铜污染的方法。采集湖岸土壤并淹水用以模拟湿地环境,构建土壤产电体系并实时连续记录土壤产电电压。土壤产电60 h后,分别向体积为145 ml的淹水层中加入5 ml Cu~(2+)浓度为300(T1)、600(T2)、1 200(T3)、2 400 mg/L(T4)的溶液。铜加入后,T1和T2处理的电压迅速降低,T3和T4处理的电压迅速上升,之后所有电压缓慢回到加铜前的水平。加铜后2 h,在淹水土壤中设置三电极体系并采用线性扫描伏安法(LSV)对污染物进行定性检测,结果显示,LSV曲线在0.162~0.182 V范围内出现单个氧化峰,峰电流值随溶液中Cu~(2+)浓度增加而升高。为解释土壤产电信号变化特征,对加铜前后电流、阴极电势和内阻进行了检测,结果显示,加铜后T1处理电流降低,阴极电势无明显变化;T2处理电流无明显变化,阴极电势上升;而T3、T4处理电流和阴极电势都出现了明显的升高,且T4处理的内阻最低。本研究为实现土壤产电信号在监测污染方面的实际应用提供了参考。 相似文献
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研究分析了滇池大石坝小流域沉积柱中16种美国环保署(USEPA)优控多环芳烃(PAHs)的垂直分布情况,并对其来源和生态风险进行了初步评估。结果表明:沉积柱不同深度PAHs总量的变化范围为388.64~1 440.38ng/g,其中主要成分为萘(NAP)和菲(PHE)。从多环芳烃环数来看,沉积物中的PAHs以2~3环为主,其含量为127.86~1 130.12ng/g。根据FLA/(FLA+PYR)、BaA/(BaA+CHR)和IcdP/(IcdP+BghiP)三组比值及PAHs各组分含量分析,燃烧过程是沉积物中PAHs的主要来源。生态风险评估表明,大石坝小流域中PAHs不会造成显著的生态风险。 相似文献
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以浦江县农田土壤样点试验值为基础,运用Kriging插值、地质积累指数等方法,探讨浦江县土壤重金属的空间分布特征、污染状况及产生原因,结果可为重金属环境影响评估提供方法借鉴。通过Kriging插值分析发现,浦江县五种重金属含量均存在空间分异现象,分布特征呈现类聚式相似性。Cr、Cu、Cd三者之间和Hg、Pb二者在土壤中分布的重置率较高,但后二者与前三者之间的空间格局相似性较差。重金属本身习性与土壤对重金属的吸附能力差异是促其空间分异的主要动因。单项污染指数频率测算结果表明,浦江县土壤Cd和Hg污染频率分别达到91.26%和96.18%, Cr、Cu、Pb尽管出现污染的区域较少,但已有较多区域接近临界值。因此,有针对性地防治重金属污染将是该县农田保护的重要内容。 相似文献