海藻寡糖增效尿素对水稻光合特性及碳代谢产物积累的影响

采用盆栽试验,研究了海藻寡糖增效尿素对水稻光合特性、碳代谢关键酶活性及相关产物积累的影响。结果表明,和普通尿素相比,海藻寡糖增效尿素处理的水稻净光合速率( Pn )、气孔导度( Gs )、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)有所增加,气孔限制值(Ls)有所降低,叶绿素含量和核酮糖－1,5－二磷酸羧化加氧酶(Rubisco)活性显著提高。拔节期、齐穗期和成熟期叶中和籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶( SUS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶( ADPase)活性显著增强,从而促进籽粒中蔗糖和淀粉积累;地上部和地下部生物量在4个生育期也均显著增加,籽粒产量显著提高,其中较对照增加9.32％,较普通尿素处理增加3.94％。     

反应条件对水稻秸秆慢速热解产物的影响与评价

秸秆炭化还田是培肥地力和土壤固碳的重要途径。该研究采用慢速热解试验平台,研究了热解温度 (450、500、550、600和650 ℃) 和停留时间 (30、40、50和60 min) 对水稻秸秆热解产物理化性质（以还田利用指标为主）的影响,同时分析了不同生产条件下的产品收率和能量分布。试验结果表明,热解温度为450～650 ℃时制备的水稻秸秆炭O/C均低于0.2,H/C均低于0.7,且随着热解温度升高和停留时间的增加,O/C和H/C呈现明显减小趋势;随着热解温度升高,水稻秸秆炭的比表面积、电导率和pH值均呈上升趋势,其值分别为4.5～83.4 m²/g、688～1 059 μs/cm和9.8～10.5;阳离子交换量在43.7～71.1 cmol /kg之间无规律波动;随着反应条件变化,水稻秸秆炭的比表面积、电导率和pH值具有较强的相关性,比表面积与pH值相关系数达到0.83,pH值与电导率相关系数为0.66,比表面积和电导率相关系数为0.54。随着热解温度的升高,炭产率降低,热解气产率增加,热解气中H₂、CH₄等可燃气组分富集,热值增加,最大可达到15.74 MJ/m³;热解温度为445～650 ℃变化时,水稻秸秆炭能量收率为45.2%～53.8%,热解气能量收率为11.6%～19.1%。该研究为水稻秸秆炭化还田轻简化热解设备开发提供了基础支撑。     

改良剂施用对重金属污染土壤溶液化学性质及豇豆生理特性的影响研究

本文研究了在不同生长时期凹凸棒土、硅藻土、泥炭、腐植酸对土壤重金属的钝化及豇豆生理特性的影响。结果表明:由于土壤的缓冲性,4种改良剂对土壤溶液pH影响较小;泥炭、腐植酸对Zn、Cu的钝化效果比凹凸棒土、硅藻土好,但4种改良剂对土壤溶液Pb和Cd浓度影响不明显;腐植酸、凹凸棒土均在不同程度上提高了豇豆叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性,其中腐植酸的作用最为明显。除泥炭外,3种改良剂均使豇豆叶片的丙二醛、脯氨酸含量降低。受叶片衰老的影响,成熟期各改良剂对豇豆生理特性的作用不如苗期明显;冗余分析表明:4种改良剂对重金属的钝化效果依次为腐植酸、泥炭、凹凸棒土、硅藻土。本次试验结果说明有机物料腐植酸、泥炭可作为缓解豇豆重金属Zn、Cu胁迫的改良剂。     

不同Si/Al的氢型分子筛催化热解对生物油特性的影响

为考察对于氢型分子筛(HZSM-5)的Si/Al变化和添加量对生物质热解液化的影响,该文通过离子交换法制备HZSM-5催化剂,采用激光粒度分析仪、比表面积及孔径分析仪和X射线衍射仪对催化剂的粒度、孔隙及晶体结构等性质进行表征,并在最佳油产率温度下进行木屑的催化热解。对无催化剂和不同催化条件下得到的生物油进行气相色谱质谱联用分析,结果表明,分子筛作用下,生物油产率明显降低(最大降幅8%),含水率增加。同时,液体产物中醛类、酯类、酮类、呋喃等含氧化合物及酸含量均有所降低,提高了烃类和酚类的含量,峰面积百分比最高达到12.57%和39.36%,对催化剂催化调控改善生物油品质提供了一定的科学依据。     

粪便、餐厨及芦苇混合厌氧消化过程中餐厨含量的影响研究

采用完全混合湿式厌氧发酵方法,对餐厨、粪便及芦苇3种物料混合厌氧消化过程中餐厨含量的影响进行了研究。结果表明,餐厨加入量对这3种物料混合厌氧发酵影响显著。适当增加餐厨比例,有利于产气率的提高,但随着餐厨比例的增加,混合厌氧消化过程中乙酸、丙酸和丁酸含量增加明显,较容易出现＂酸化＂现象而影响产气效果。粪便、芦苇与餐厨湿重比为7∶2.5∶3时,产气效果最佳,最高容积产气率为1118mL·L^-1·d^-1,平均甲烷含量为64.6%,COD去除率达到68.56%。随着餐厨比例的增加,NH3-N含量逐渐增加,但未对厌氧消化产生抑制作用。     

草炭分解产物对铜、锌吸附的影响

研究了草炭的不同分解产物(水溶性和非水溶性)对棕壤铜、锌吸附作用的影响。结果表明:在一定的pH范围内,草炭水溶性分解产物均不同程度地抑制了铜、锌的吸附,而非水溶性分解产物促进了铜、锌的吸附。吸附等温线试验表明,在不调节pH值的条件下,水溶性和非水溶性分解产物及不同水分条件培养后的分解产物均促进了对铜、锌的吸附。     

接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化的影响

研究不同接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化的影响,探求餐厨垃圾高温厌氧消化的最佳接种量。在55℃条件下,比较6种不同接种量对餐厨垃圾高温厌氧消化过程中pH、总磷浓度、VFA浓度、产气量及餐厨垃圾TS、VS去除效果和消化液COD_Cr去除效果的影响,结果表明：添加接种物不仅可以提高消化系统的缓冲能力,而且缩短系统产甲烷细菌的积累周期,有利于产气高峰提前,同时对餐厨垃圾的降解有一定的促进作用。其中,在消化物总量600 g条件下,480 g餐厨垃圾接种120 g接种物（TS比为9.47）产气效果最佳,整个过程累积产气量为9359 mL,显著高于其它处理,此外,餐厨垃圾TS、VS去除率和消化液COD_Cr去除率也达到最佳效果,去除率依次为60%、70%和39.67%,但是COD_Cr去除率与CK差异不显著。     

重金属胁迫对5个常绿阔叶树种生理生化特性的影响

研究了不同浓度Cu-Zn-Pb-Cd复合重金属污染对木荷（Schima superba Gardn.）、香樟（Cinnamomum camphora Presl.）、青枫（Acer palmatum Thunb.）、苦槠（Castanopsis sclerophylla Schott.）和舟山新木姜子（Neolitsea sericea Koidz.)5个浙江地区常见种植的园林常绿阔叶树种抗氧化酶活性的影响。结果表明,高浓度复合污染能显著抑制植物的生长,受害现象严重,中浓度次之,低浓度大部分植物危害较轻。随着土壤中复合重金属浓度的增加,5种植物不同处理的叶绿素含量都降低,中、高浓度处理与对照相比均达显著水平（P＜0.05）和极显著水平(P＜0.01);其中在高浓度处理条件下,木荷下降最为显著,舟山新木姜子下降最小。5种植物不同处理的可溶性蛋白质含量与对照相比均不显著,但是丙二醛含量与对照相比均达显著水平（P＜0.05）和极显著水平（P＜0.01）。SOD、POD和CAT的活性均呈现出先升后降的趋势,表明5种植物都具有一定的抗逆能力。在高浓度处理条件下,舟山新木姜子CAT、POD和SOD活性比对照下降最少,木荷下降最为显著。5种常绿阔叶树种对复合重金属胁迫的耐受能力依次为：舟山新木姜子>香樟>苦槠>青枫>木荷。     

保水剂对烤烟质体色素及其降解产物的影响

以吉林敦化烤烟为试材,采用田间试验对不同保水剂施用量下的烤烟质体色素及其降解产物含量进行研究。结果表明,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量在不同保水剂施用量间的大小顺序均为:不施保水剂15kg/hm245kg/hm230kg/hm2;施用保水剂可以降低烤后烟叶叶绿素及其降解产物的含量,适量的保水剂对类胡萝卜素及其降解产物含量的提高有利。保水剂最佳施用量为15kg/hm2,其烤后烟叶绿素含量处于适宜范围内,新植二烯含量较高,类胡萝卜素及其降解产物含量最高,感官评吸质量最好。     

菜园土对铅的吸持解吸特性研究

研究结果表明,湖南几种常见的菜园土壤对铅的吸持量大小顺序为：红灰菜园土〉紫泥菜园土〉黄沙菜园土〉红菜园土。后３种土壤对铅的吸持过程均可用Ｌａｎｇｍｕｉｒ、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｓｈ和Ｔｅｍｋｉｎ方程来描述;红菜园土和黄沙菜园土的最大吸持量是５５８８．８８ｍｇ／ｋｇ和８５１６．４６ｍｇ／ｋｇ;除红灰菜园土以外,另外３种土壤的解吸量及解吸率都随吸持铅量的增大而大。     

德国东部扬尘沉积山坡上松林中土壤的性质

Physical, chemical, and microbial properties of forest soils subjected to long-term fly ash depositions were analyzed in spruce （Picea abies （L.） Karst.） stands of eastern Germany on three forest sites along an emission gradient of 3 （high input）, 6, and 15 km （low input） downwind of a coal-fired power plant. Past emissions resulted in an atypical high mass of mineral fly ash constituents in the organic horizons at the high input site of 128 t ha^-1 compared to 58 t ha^-1 at the low input site. Magnetic susceptibility measurements proved that the high mineral content of the forest floor was a result of fly ash accumulation in these forest stands. Fly ash deposition in the organic horizons at Site I versus III significantly increased the pH values, effective cation exchange capacity, base saturation and, with exception of the L horizon, concentrations of mobile heavy metals Cd, Cr, and Ni, while stocks of organic C generally decreased. A principal component analysis showed that organic C content and base status mainly controlled soil microbial biomass and microbial respiration rates at these sites, while pH and mobile fractions of Cd, Cr, and Ni governed enzyme activities. Additionally, it was hypothesized that long-term fly ash emissions would eventually destabilize forest ecosystems. Therefore, the results of this study could become a useful tool for risk assessment in forest ecosystems that were subjected to past emissions from coal-fired power plants.     

粉煤灰与糠醛渣混合人工土壤的主要化学性质

To solve soil shortage in reclaiming subsided land of coal mines, the principal chemical properties of artificial soil formed by mixing organic furfural residue and inorganic fly ash were examined. The results indicated that the artificial soil was suitable for agriculture use after irrigation and desalination, the available nutrients in the artificial soil could satisfy the growth demand of plants, and the pH tended to the neutrality.     

粉煤灰改良重金属污染农田的修复效果植物甄别

为了评判粉煤灰作为重金属钝化剂在实际重金属污染土壤改良修复中的应用潜力,该试验以潼关县某村庄因散户冶炼黄金导致的重金属污染农田为研究对象,运用粉煤灰化学改良工程手段对污染土壤进行了原位修复,并通过种植植物甄别对修复效果进行了进一步分析评价。结果表明,试验区农田土壤中重金属Cd污染最为严重,其次为Hg和Pb,3种重金属的质量分数分别介于1.29~6.13,0.53~4.14和63.19~448.97 mg/kg之间,平均含量分别是《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准值的6.17、1.64、0.33倍,其中Cd全部超出国家土壤环境质量标准二级标准,Cd、Hg、Pb污染超标率分别为100%、64.28%、7.14%。土壤Pb和Cd的生物有效性与总量呈显著正相关关系。经粉煤灰改良后,土壤Hg、Cd和Pb有效态质量分数平均值分别降低28.57%、24.36%、31.83%,粉煤灰对重金属Hg和Pb有一定的钝化作用。但植物甄别试验中,所有植物均吸收了一定的Cd,但植株中Cd含量没有达到Cd超富集植物的标准,其中曼陀罗对Cd的单株吸收量最高,为0.1498 mg/株。单位面积中繁穗苋对Cd的吸收量最高,为68.04 g/hm2,说明经粉煤灰化学改良的重金属污染农田土壤中重金属仍具有较高的生物可利用性。研究表明,采用粉煤灰进行重金属污染农田改良的手段仍需进一步研究,使修复后的土壤种植模式改变或种植低累积植物物种以阻隔Cd向作物可食部位的迁移。     

黑水虻生物转化猪粪过程中重金属的迁移变化

利用黑水虻处理猪粪为一种高效的环境友好型的技术,但猪粪中重金属的含量对黑水虻的转化产生影响。该研究在30 ℃环境下猪粪中接种7日龄的黑水虻幼虫,研究黑水虻的生长和对猪粪的转化效率,以及猪粪中的重金属（Cu、Zn、Cr、Cd、As）在黑水虻虫体和虫粪中的变化情况。结果表明：在8 d的生长过程中,0~2 d时,生长速率最慢,4~6 d时生长速率最快,在第8天时虫体干质量最高。黑水虻对猪粪的转化率随着时间的延长而增加,在第6天时达到了最大11.5%,而到第8天时下降。在转化过程中虫体中Cu、Cr、As的浓度随着黑水虻幼虫生长降低,在第8天时,虫体Cu、Cr、As浓度较第2天分别降低了24.5%、21.7%、33.1%。Cd含量随着黑水虻幼虫生长增加,在第8天时,虫体Cd浓度较第2天增加了75.3%。Cu、Cr、As、Cd在虫粪中浓度的变化同虫体变化相反。Zn在虫体和虫粪中含量没有发生显著变化。在第8天时虫粪中的Cd含量显著低于猪粪,而Cu、Cr、As、Zn含量与猪粪比没有显著差异。黑水虻幼虫对猪粪中Cd的富集系数最高,达到了3.8,其余都小于1,各重金属的富集顺序为Cd>Zn>Cu>Cr>As。转化后Cu、Cr、As、Zn有83.6%～92.7%分布于虫粪,而Cd有49.8%～69.7%分布于虫粪,30.3%～50.2%分布于虫体。转化后Cu、As的生物活性提高,Cr、Cd的生物活性降低,Zn的生物活性没有明显的变化。研究结果为畜禽粪便的黑水虻生物转化提供参考。     

Elemental composition and release characteristics of some South African fly ashes and their potential for land application

Eight fly ash samples collected from South African power stations were evaluated for various chemical properties, liming potential and metal species release under incubation. All fly ashes had alkaline pH ranging from 10.97 to 12.75 with much wider variations of electrical conductivity (range 0.46–8.27 dS m^?1). Their total P content ranged from 553.3 to 1514 mg P kg^?1 and Olsen extractable P from 130 to 345.5 mg P kg^?1. Application of two of the fly ashes to three different soils showed a high ability to neutralize acidity, resulting in an average of 41% change in pH after 8 weeks of incubation. Across all three soils, the fly ash incorporation increased extractable P content from a P-deficient level to levels above 25 mg P kg^?1 in two of the three soils. Except for Cu, all metal species (Cr, Pb, Ni and Fe) showed significantly (P ≤ 0.05) low extractability under fly ash treated soils compared to the soil alone control. These results suggest that the South African fly ashes studied are effective liming materials and can provide essential elements such as P with minimum risk of soil contamination from metal species release.     

不同改良剂对叶用莴苣吸收Cd的影响

该文以叶用叶用莴苣为试验材料,种植在人工配制的Cd污染土壤上,采用温室盆栽土培的试验方法,用粉煤灰、草炭、鸡粪、硅肥、过磷酸钙、钙镁磷肥作为改良剂,观测改良剂对栽植于Cd污染土壤上叶用莴苣Cd吸收的影响,目的是探寻切实可行的改良剂及实施方案。研究结果表明：复合改良剂对叶用莴苣生物量、可食用部分Cd质量分数的改良效果明显大于对应的单一改良剂;Cd污染土壤改良剂效果由大到小排序为：粉煤灰＋过磷酸钙>过磷酸钙>粉煤灰＋鸡粪>钙镁磷肥>粉煤灰＋草炭>硅肥>鸡粪>粉煤灰>草炭。不同改良剂对叶用莴苣生物量和Cd质量分数有显著影响,而施加量对叶用莴苣生物量和Cd质量分数无显著影响。改良剂种类和施加数量对土壤pH值均无显著影响。粉煤灰与过磷酸钙质量比值为5∶1时改良效果最好。     

成熟度对冬枣真空脉动干燥动力学及产品品质的影响

为了揭示成熟度对果蔬干燥特性和品质的影响,以冬枣为试验材料,根据色泽和质构将原料分为白熟期I,半红期II和全红期III 3个成熟度,研究了成熟度对冬枣的理化性质、细胞超微结构、干燥动力学和干燥品质的影响。研究发现：随着成熟度的增加,红绿值a*、可溶性固形物、可滴定酸、总糖及还原糖含量不断增加,而亮度值L*、黄蓝值b*、维生素C含量和硬度不断下降。随着成熟度的增加,冬枣表皮细胞的中胶层逐渐溶解,细胞内容物降解,产生质壁分离现象。与成熟度I和II相比,成熟度III的果实干燥时间分别减少了20%和10%。与新鲜冬枣相比,经真空脉动干燥后的冬枣脆片脆度和褐变指数增加,而维生素C含量、复水能力和总糖、还原糖含量下降。对干燥后冬枣脆片的微观结构观察显示冬枣脆片呈现疏松多孔的结构,且随着成熟度的增加,表面孔隙直径不断增大、排列从有序向无序转变。结果表明,成熟度对冬枣理化性质、干燥动力学和干燥品质有显著（P<0.05）影响;干燥前对冬枣进行不同成熟度分级,综合干燥效率和品质,全红期果实更适于干燥加工。研究结果可为冬枣加工提供参考。     

不同老化方法对生物炭表面特征及镉吸附能力的影响

为明确不同自然环境过程（氧化还原、降雨、光照）对生物炭的老化作用及其对重金属吸附能力的影响,该研究以不同温度（200、500 °C）和气氛（O₂、N₂）热解的小麦秸秆生物炭为研究对象,采用化学氧化、干湿交替、紫外光照氧化3种人工老化方法模拟生物炭在自然环境中的老化过程,并分析老化作用对生物炭理化性质及镉（Cd）吸附能力的影响。结果表明：与初始生物炭相比,老化作用使生物炭表面破碎,孔隙结构增多,提高了生物炭比表面积。干湿交替老化使低温生物炭的比表面积增大0.85倍,而经过化学氧化后的低温生物炭、高温生物炭比表面积分别增大8.81、0.37倍。老化过程使生物炭的官能团种类减少,且含氧官能团数量发生不同程度的变化,其中化学氧化使羧基、内酯基等含氧官能团增多,而干湿交替及紫外光照老化主要引起含氧官能团数量的减少。此外,热重分析结果表明化学氧化使低温生物炭热稳定性降低,而所有老化后的高温生物炭热稳定性均增强。化学氧化、紫外光照、干湿交替3种老化处理均可提高两种生物炭的吸附能力,Cd²⁺吸附量分别提高498.95%~799.36%、436.10%~768.43%、35.53%~128.10%。因此,生物炭实际应用时需综合考虑其环境过程、特性变化以及目标污染物种类,以促进生物炭环境应用的长远发展。     

农林废弃物对厨余垃圾堆肥腐殖化的影响与微生物驱动机制

高碳源农林辅料复配是实现厨余垃圾好氧堆肥促腐提质的关键技术,但不同辅料对厨余垃圾堆肥过程腐殖化的影响及其相应的微生物驱动机制仍不清楚,从而限制了对辅料的有效筛选与利用。为此,该研究选用园林废弃物、玉米秸秆和西瓜秧3种典型高碳源农林废弃物为辅料,探究其对厨余垃圾堆肥过程有机质腐殖化的调控效果与机制。研究结果表明：相较于园林废弃物和西瓜秧,添加15%玉米秸秆（湿质量）作为辅料,能够有效调节堆体物料结构,富集功能微生物,促进厨余垃圾堆肥产物腐熟度提升,种子发芽指数可达139%。具体而言,西瓜秧蛋白质含量较高,作为辅料能够在堆肥初期促进堆体快速升温,但不利于高温期延续,且产物腐殖化程度较低。相比之下,园林废弃物和玉米秸秆添加可以在高温期和降温腐熟期富集更多Ureibacillus、Bacillus Oceanobacillus和Flavobacterium等具有木聚糖降解和纤维素降解功能的细菌,促进有机质转化为多酚、氨基酸等腐殖质前驱物,进而推动稳定的腐殖酸生成。特别是玉米秸秆作为辅料时有效增加了具有木质纤维素降解功能的细菌,从而能够加速有机质的降解,促进腐殖化提升75%,研究结果为选取适宜的辅料强化厨余垃圾堆肥产品品质提供参考。