苗期水稻吸收和转运砷的基因型差异研究

采用营养液培养的方法,研究了在根表无铁氧化物膜形成的情况下,苗期水稻对生长介质中三价砷和五价砷吸收及向地上部转运的基因型差异。水稻植株分别暴露在含20 mM五价砷和含五价砷、三价砷各10 mM的营养介质中14d,对水稻生物量的影响存在显著的基因型差异,在6个水稻基因型中,砷处理促进了根系的生长,但抑制了地上部的正常生长,只有基因型94D-22除外,2周的砷暴露对其生长虽然有抑制作用,但这种抑制效应并不显著;不同程度的砷暴露并没有对根中砷浓度、地上部砷浓度产生明显影响(94D-22除外),但基因型之间砷浓度的变化趋势与有铁膜形成时相比存在明显差异。营养液中三价砷和五价砷共存时,基因型94D-22茎叶中砷浓度最高（69.5 mg/kg）,是其他基因型的1.8~3.1倍,并且94D-22对砷的吸收能力和转移能力也最大,KY1360和94D-64对砷的转移能力最弱,这与有铁膜形成且经过整个生长季的水稻对砷吸收和转运能力的影响结果不同。     

生物质炭对水溶液中Pb2+的吸附性能研究

针对山西省土壤Pb2 +污染问题,为了选择一种环保及可循环利用的生物质材料。以农业废弃物小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭为材料,通过平衡吸附法确定影响吸附的最佳条件。结果表明,当Pb2+初始浓度为200 mg/L时,生物质炭添加量为8 g/L,pH值3~7,25℃条件下震荡360 min,为最适吸附条件,吸附效果最好,吸附量达24.85 mg/g,去除率达99.38%。该种生物质炭对Pb2 +的吸附符合二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,R2分别达0.9994和0.9985。本研究表明,用小麦秸秆和花生壳制备而成的生物质炭在一定条件范围内对Pb2+具有良好的去除作用。     

花生壳生物炭对铵态氮的吸附性能研究

为揭示生物炭对铵态氮的吸附性能,以花生壳为原料,低氧热解(300℃)制备生物炭,采用批量平衡吸附法,研究花生壳生物炭对铵态氮(NH4+-N)的吸附机制及影响因素。研究结果表明：生物炭吸附NH4+-N的量随溶液NH4+-N初始浓度增加而增加,当初始浓度接近100 mg/L 时,吸附趋于饱和,最大吸附量达5.79 mg/g。Langmuir 能较好地拟合花生壳生物炭对NH4+-N等温吸附数据,表明吸附是以单层吸附为主导。生物炭对NH4+-N的吸附约30 min 达到平衡,伪二级动力学方程能较好地描述其吸附动态;随生物炭添加量的增加,其对NH4+-N的吸附量下降,而吸附率逐渐增加,100 mg/L吸附体系中,生物炭适宜添加量为0.6 g/50 mL,最大吸附率达40%。生物炭吸附NH4+-N的量随溶液pH升高而增加,当体系pH 9.0 时,吸附量高达8.8 mg/g。可见,溶液NH4+-N初始浓度、生物炭添加量及pH是影响生物炭吸附性能的重要因素。     

杨树根际土壤磷吸附特性的研究

对滨海脱盐土壤上11年生1-69杨根际、非根际土壤磷吸附特性进行了研究。结果表明,I-69杨根系活动能抑制根际土壤对磷的吸附,抑制能力与培养溶液起始磷浓度相关,当培养溶液起始磷浓度为30 mg／L时,抑制能力最大,根际、非根际土壤磷吸附量之差为-15．57 mg／kg;I-69杨根际、非根际土壤磷恒温吸附数据都能很好地用一元 Langmuir方程、Freundich方程和Temkin方程拟合,其中一元Langmuir方程拟合最好;根际土壤磷吸附容量参数Xm,k, k1,k2的值明显低于非根际土壤,相关分析表明,它们与土壤有效磷含量呈显著负相关。     

菜园土壤对铅的吸附与解吸特性研究

研究了菜园土（青紫泥）对铅的吸附、解吸特性，结果表明:铅在青紫泥上的吸附平衡均可采用Langmuir、Freundlish和Temkin等吸附方程来拟合，由Langmuir方程求得对青紫泥对铅的最大吸附量为14285 mg/kg。土壤吸附态Pb2+的解吸量随着Pb2+吸附量的增加而增加。     

鸭粪对Cu、Zn的吸附-解吸研究

为考察鸭粪中重金属的行为,采用一次平衡法,对鸭粪对Cu2+和Zn2+的吸附-解吸特性进行研究。结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附热力学过程在24 h内达到平衡,其最大吸附量分别为1245.35 mg/kg,1129.34 mg/kg。分别用Langmuir型和Freundlich型吸附模式对吸附过程进行拟合,拟合的结果表明,鸭粪对Cu2+、Zn2+的吸附过程均较符合Langmuir吸附模式。用化学动力学中的一级反应方程lgC0/C=k1t和二级反应方程1/C-1/C0=k2t对该吸附动力学过程进行拟合,结果表明,鸭粪对Cu2+的吸附过程更符合二级反应规律,而对Zn2+的吸附过程更符合一级反应规律。鸭粪对Cu2+、Zn2+的解吸动力学过程表明,重金属的解吸量较小,且在较短时间内趋于稳定。     

镉在针铁矿、腐殖酸及其复合胶体上吸持行为比较研究

采用批平衡实验法,比较研究了重金属镉在针铁矿、腐殖酸及针铁矿-腐殖酸复合胶体中的吸附热力学和动力学特征.结果表明,在试验浓度范围内,3种吸附剂对Cd2+的等温吸附特征均可用Langmuir、Frcundlich和Linear方程加以描述.其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为:0.991、0.996、0.999,由此得出的最大吸附量分别为41.67、38.46、45.46mg/g,表明针铁矿.腐殖酸复合胶体较两者单一体系的吸附力有所提高,且所吸附的镉难以解吸,平均解吸率分别为5.871%、5.918%、1.068%.3种吸附剂对Cd2+的吸附可分为2个阶段,即吸附开始4h内的快速反应阶段和此后的慢速反应阶段,在前4h的快速吸附阶段,吸附量可达到平衡吸附量的900%～95%.     

镉在针铁矿和腐殖酸及其复合胶体中的吸附解吸行为比较研究

采用批平衡实验法,比较研究了重金属镉在针铁矿、腐殖酸及针铁矿—腐殖酸复合胶体中的吸附热力学和动力学特征。结果表明,在试验浓度范围内,三种吸附剂对Cd2+的等温吸附特征均可用Langmuir、Freundlich和Linear方程加以描述。其中以Langmuir方程的拟合效果最佳,线性相关系数为：0.991、0.996、0.999,由此得出的最大吸附量分别为41.67、38.46、45.46 mg/g,表明腐殖酸与针铁矿复合胶体较两者单一体系的吸附力有所提高,且所吸附的镉均难以解吸,平均解吸率分别为5.871% 、5.918%、1.068%。三种吸附剂对Cd2+的吸附可分为两个阶段,即吸附开始4h内的快速反应阶段和此后的慢速反应阶段,在前4h的快速吸附阶段,吸附量可达到平衡吸附量的90%-95%     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明：在初始磷浓度10 mg/L,投加量10 g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687 mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型（R²>0.99）;实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50 g/L,反应2 h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标的排放要求。     

土壤及铁氧化物对马尿酸的吸附解吸特性研究

为了探明土壤及针铁矿、水铁矿对马尿酸(HA)的吸附解吸特性,并为其在环境中的风险性评价提供理论依据。通过批平衡吸附试验,对马尿酸(HA)在土壤、针铁矿、水铁矿中的吸附解吸行为进行了研究。结果表明,Langmuir模型可以对马尿酸在物质上的吸附和解吸数据进行良好的非线性拟合,平均拟合系数为0.992,试验中马尿酸在3种物质上的吸附和解吸不同程度地偏离线性模型;通过拟合得出的水铁矿和针铁矿对HA的最大吸附量分别为434.5 mg/kg和103.5 mg/kg,为土壤最大吸附量的20.89倍和5.22倍,而水铁矿是针铁矿的4.20倍;吸附容量lgKf顺序为水铁矿 > 针铁矿 > 土壤;HA在土壤、针铁矿、水铁矿中的解吸存在滞后现象。由此可见,水铁矿对马尿酸(HA)吸附能力及吸附强度均最强。     

Variation in root hairs of barley cultivars doubled soil phosphorus uptake

Length and density (number mm^-1 root) of root hairs of two barley (Hordeum vulgare L.) cultivars Salka and Zita and their capability to absorb phosphorus (P) from nutrient solution as well as from rhizosphere soil were studied. The cultivars were chosen because they differed most among 30 cultivars in ability to absorb P from low P soil in two field conditions. In nutrient solution culture, Salka had 32±4 root hairs mm^-1 root, 1.02±0.22 mm long. Zita had 21±3 hairs mm^-1 root, 0.54±0.14 mm long. In soil, the root hairs of both the cultivars were slightly longer (Salka 1.10 ±0.16 mm; Zita 0.63±0.18 mm) than in solution culture but the difference was non-significant (p<0.05). The root hairs increased the effective root surface area of Salka by 206% and that of Zita by 81%. In solution culture, Salka produced 163±9 m g^-1 and Zita 153±11 m g^-1 dry roots in 21 days. Salka produced 1.65±0.22 g and Zita 1.51±0.31 g of green dry matter (DM). The cultivars did not differ in uptake of P from nutrient solution culture. The P content of DM was 0.42±0.1% in Salka and 0.41±0.08% in Zita. In soil, Salka depleted two times more P from rhizosphere than Zita. The longer root hairs of Salka increased the extension of the depletion zone for NaHCO₃-P_i (inorganic P extracted with 0.5 M NaHCO₃) in the rhizosphere. The cultivars also depleted NaOH-Pi (inorganic P extracted with 0.1 M NaOH) from the rhizosphere soil, but the difference between the cultivars was non-significant (p<0.05). The results suggested that the ability of Salka to absorb more inorganic soil P was due to its longer and denser root hairs. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

丛枝菌根真菌对旱稻根际Pb形态分布的影响

为了研究丛枝菌根真菌对旱稻根际土壤中重金属铅(Pb)化学赋存形态的影响,采用盆栽实验的方法,研究了不同Pb处理水平(0,300,600 mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(AMF) Glomus mosseae对旱稻(Oryzal Sativa L.)根际Pb形态分布的影响。结果表明,接种处理下,旱稻根系侵染率以及根外菌丝量随着土壤Pb含量增加而显著降低（P<0.05）。与未接种处理相比,接种处理显著提高Pb处理下根际pH;300 mg/kg Pb处理下,接种显著增加土壤球囊霉素含量,600 mg/kg Pb处理下,接种处理显著降低土壤球囊霉素含量（P<0.05）;在Pb处理下,与未接种处理相比,接种处理显著提高可交换态Pb含量,显著降低了碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态Pb含量,却显著增加了土壤中有机质结合态Pb含量（P<0.05）。这说明接种丛枝菌根真菌可以改变旱稻根际土壤中Pb的形态分布。     

Study on Adsorption of Suspended Sediments to Phosphate in the Three Gorges Reservoir Area

Suspended sediments play an important role in the transformation process of pollutants in rivers.The adsorption characteristic of suspended sediments in Three Gorges Reservoir Area to phosphate was studied in this paper.Based on the indoor adsorption balancing experiment and kinetic modeling experiment,the main factors for adsorption process of sediments(particle size of sediment,initial concentration etc.) were discussed.The major results of the experiment were as follows:(1) Three kinds of suspended sediments with different particle sizes were used for the study of adsorption characteristic with different sediment concentration.The amount of phosphate adsorption increased with the increase of the sediment concentration and sediment particle size.(2) With the help of Langmuir isotherm theory,the related parameters in kinetic model were estimated,the experiment results indicated that the adsorption isotherm of phosphate in Three Gorges Reservoir Area fitted with the fifth type of Langmuir adsorption isotherm,the maximum amount of phosphate adsorption would emerge when the phosphate concentration was relatively high,but it would move down when the phosphate concentration increased afterwards.(3) Phosphate adsorption increased with the increase of initial phosphate concentration,the average time for adsorption balance was 2-4 hours.     

蚯蚓对铁的富集转移及对苹果根铁营养影响研究

田间试验在永年县曹庄果园和中国农业大学曲周实验站果园进行,试材为8年生红富士苹果树,在苹果根际用不同价态、不同浓度的铁处理玉米秸秆后接种蚯蚓.试验表明:蚯蚓对铁有很大的富集量,在20 000 mg/kg(试验所用最高浓度)二价铁和三价铁处理的秸秆中可以成活并把秸秆转化为蚯蚓粪,促进根系生长,提高根的质外体铁含量,蚯蚓对二价铁的适应性高于三价铁.蚯蚓可以将有机物料中的铁转移到果树根系内,5 000 mg/kg铁处理增加蚯蚓体内Fe~(2+)含量和根质外体铁含量效果最好,蚯蚓、蚯蚓粪和根中的全铁含量随铁处理浓度的增加而增加.铁显著促进果树根系生长,没有用铁处理秸秆接种蚯蚓的新根量明显少于用铁处理的,两种不同价态的铁都是以5 000 mg/kg的新根量最多.蚯蚓显著促进根系生长,没有接种蚯蚓的处理新根量显著少于接种蚯蚓的处理.     

河口区稻田退水后沟渠底泥氨氮的吸附行为

沉积物对氨氮吸附行为是河口区沟渠生态系统氮迁移转化过程的一个重要环节。运用试验模拟的方法,研究沟渠沉积物对氨氮的吸附动力学试验、等温吸附试验及其影响氨氮吸附的因素。结果表明：沟渠沉积物对氨氮的吸附存在快慢吸附2个阶段,其中快吸附阶段在2 h内完成,慢吸附阶段在6 h内完成,6 h后沉积物对氨氮吸附达到平衡;沉积物吸附氨氮的等温吸附呈现良好的线性关系,其中Langmuir模型等温吸附结果的拟合性较好。由此可见,干渠沉积物对氨氮的吸附能力高于农沟;有机质、铁锰对沉积物吸附氨氮均存在着不同程度的影响,随着有机质含量和铁锰的增高,沉积物对氨氮的吸附量随之增加。     

硅藻土对污染土壤中铅的固定效果及机制

为了有效地将硅藻土应用于土壤铅污染修复,并加以推广,逐步恢复受污染土壤的生产能力,研究了硅藻土对污染土壤中铅的固定效果、吸附过程、等温吸附和吸附动力学。结果表明：硅藻土能充分将土壤中交换态的铅转化为残渣态,硅藻土的施加不会对土壤pH值和有机质等理化性质造成较大改变;硅藻土对Pb2+的吸附过程控制步骤是孔道内的化学反应;硅藻土对Pb2+的吸附动力学属性符合伪2级动力学模型,等温吸附符合Langmuir模型,最大吸附量qm为10.428 mg/g。硅藻土可以有效固定土壤中的铅,并降低其生物有效性,可作为铅污染土壤的有效改良剂。