生物质炭在土壤污染修复中的应用研究进展

生物质炭是利用生物质原料在缺氧条件下经过高温裂解生成的一类富含碳、高度芳香化的固体物质。生物质炭由于具有较大的比表面积,丰富的孔隙结构、好的持水性和较强的吸附性,长期以来成为农业科学、土壤学领域研究的热点。本文综述了生物质炭的制备方法,总结了生物质炭在重金属和有机污染土壤中的应用,为生物质炭在环境污染修复尤其是土壤污染修复中的应用提供参考。     

畜禽粪便中重金属去除技术研究进展

针对畜禽粪便重金属污染现状、处理方法及研究动态作一综述,着重介绍了生物吸附法及生物淋滤法解决畜禽粪便污染问题的新思路和新方法。     

大肠杆菌重金属抗性机制的研究进展

重金属污染对人类及其他生物的生存已构成严重威胁,微生物重金属抗性及其抗性基因在重金属污染土壤的生物修复中显示出巨大潜力。当前,来自世界不同国家的科学家对大肠杆菌中的有关重金属抗性菌株进行了研究。研究主要包括对重金属抗性菌株进行筛选与鉴定、基因簇复制、基因调控表达等。笔者就大肠杆菌对重金属的抗性和解毒机理进行介绍,为实现以生物方法治理重金属污染奠定理论基础。     

土壤修复技术在铜冶炼项目中的应用

近年来,有色金属冶炼行业的重金属污染环境问题,尤其是重金属对土壤的污染已成为国际、国内关注的环境热点.为进一步研究和探讨土壤修复技术在铜冶炼项目中的应用,本文以某电解铜厂为实例通过对其污染土壤的环境监测与评价、土壤修复技术分析、土壤修复技术筛选、土壤修复方案比选等步骤,最终确定针对该厂区生产区域污染程度的不同的特点,设计了对应的不同修复技术路线,采取了"化学修复与金属回收+客土修复工艺"的技术联合修复方案,解决了其土壤修复问题.     

生物炭和AM真菌对重金属污染下土壤养分及望江南生长的影响

以望江南为研究对象,通过盆栽试验研究了在重金属胁迫条件下添加生物炭与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对望江南生长及土壤养分的影响。结果表明,接种AMF对土壤pH及养分含量无显著影响;施用生物炭可显著增加土壤pH及土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但对碱解氮、全钾含量影响不显著;普通生物炭显著增加了AMF侵染率,铁改性生物炭则作用相反;接种AMF可显著增加根系各形态参数,2种生物炭对望江南根系参数的影响则有所差异,单一普通生物炭(biochar, BC)处理下根系总根长、根表面积、总投影面积、根尖数和根系分叉数增加,而单一铁改性生物炭(Fe modified biochar,Fe-BC)处理下,相应参数则均降低,但2种生物炭均降低了根体积和平均直径。接种AMF与BC复合处理下,与对照、单一接种AMF处理和单一BC处理相比,各根系形态参数均增加;播种后初期,生物炭和AMF对望江南株高、叶长及叶宽无显著影响,随着生长期延长,AMF处理下望江南株高、叶长和叶宽显著高于未接种处理,两种生物炭单一处理对望江南株高、叶长及叶宽的增长均无显著影响,但与AMF互作则显著增加望江南株高、叶长和叶宽;不同处理下望江南地上部及根系干重与植株株高的变化情况一致。总体而言,普通生物炭与AMF互作对土壤pH、土壤养分及望江南根系的扩展、植株生长及干物质积累的改善效果最好。     

生物炭和AM真菌对重金属污染下土壤养分及望江南生长的影响

以望江南为研究对象,通过盆栽试验研究了在重金属胁迫条件下添加生物炭与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对望江南生长及土壤养分的影响。结果表明,接种AMF对土壤pH及养分含量无显著影响;施用生物炭可显著增加土壤pH及土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量,但对碱解氮、全钾含量影响不显著;普通生物炭显著增加了AMF侵染率,铁改性生物炭则作用相反;接种AMF可显著增加根系各形态参数,2种生物炭对望江南根系参数的影响则有所差异,单一普通生物炭(biochar,BC)处理下根系总根长、根表面积、总投影面积、根尖数和根系分叉数增加,而单一铁改性生物炭(Fe modified biochar,Fe-BC)处理下,相应参数则均降低,但2种生物炭均降低了根体积和平均直径。接种AMF与BC复合处理下,与对照、单一接种AMF处理和单一BC处理相比,各根系形态参数均增加;播种后初期,生物炭和AMF对望江南株高、叶长及叶宽无显著影响,随着生长期延长,AMF处理下望江南株高、叶长和叶宽显著高于未接种处理,两种生物炭单一处理对望江南株高、叶长及叶宽的增长均无显著影响,但与AMF互作则显著增加望江南株高、叶长和叶宽;不同处理下望江南地上部及根系干重与植株株高的变化情况一致。总体而言,普通生物炭与AMF互作对土壤pH、土壤养分及望江南根系的扩展、植株生长及干物质积累的改善效果最好。     

龙葵修复镉污染土壤的研究进展

近年来土壤镉污染问题日趋严重,对镉污染土壤的治理迫在眉睫。植物修复是净化重金属污染土壤最有潜力的原位修复技术之一,因地制宜地选择植物修复材料是大田植物修复成功实施的关键。本文综述了镉富集植物龙葵(Solanum nigrum)对镉的富集特性及生理响应;揭示了在镉胁迫下,龙葵产生根际螯合作用、区隔化及抗氧化系统的耐镉机制;概括了龙葵与添加剂、农艺措施、微生物联合修复技术等的应用研究;阐明了未来对龙葵的研究侧重点应放在提高龙葵对土壤中镉的固定和吸收方面;研究结果为重金属污染土壤植物修复工作的深入开展提供了参考。     

概述生物修复法在农田重金属污染治理中的作用

随着工业化进程的逐步推进,在满足人类物质需求的同时也造成了日益严重的环境问题。其中未经处理的生活与工业废水经任意排放或灌溉进入土壤后,造成大量重金属元素在土壤中富集,从而进入食物链,对人体健康造成严重威胁影响。所以,农田重金属的治理迫在眉睫。生物修复法处理农田重金属是一种低成本,高效率的方法。本文在参考大量相关文献以后,综述了生物在农田重金属污染治理中的作用     

三种钝化剂对镉铅污染农田的钝化修复效应研究

为探究海泡石、石灰和生物炭三种钝化剂对镉铅污染土壤的修复效果，采用大田试验和盆栽试验，研究了钝化剂对土壤不同形态Cd, Pb含量，团聚体组成及细菌群落结构的影响。结果表明：(1)施加钝化剂促进土壤中重金属由活性高形态向活性低形态转化。施用石灰、海泡石显著降低弱酸提取态Cd, Pb分别为5.03%,33.6%,使残渣态Cd, Pb分别提高7.32%,20.62%;(2)钝化处理改变各级土壤团聚体含量。施加石灰能显著提高>2 mm团聚体含量，海泡石可显著降低<0.053 mm团聚体含量，施加石灰对MWD增幅最高(71.2%),施用生物炭、海泡石使<0.053 mm团聚体中的Cd, Pb含量下降49.4%,36.6%;(3)施用石灰使壤中流的Cd, Pb含量下降37.8%,65.2%;(4)土壤经钝化后，显著提高了土壤细菌群落的丰富度和多样性，其中石灰处理提高效果最佳。综合分析，三种钝化材料中石灰的修复效果最佳。     

生物炭对土壤的影响及在草地生态系统中应用的研究进展

生物炭是生物质材料在无氧条件下经高温热解而成的富碳固态物质,具有含碳率高、孔隙结构丰富、比表面积大、理化性质稳定等特点,是一种优质的土壤改良材料。本文总结归纳了近年来生物炭在影响农田土壤理化性质、土壤养分和土壤微生物方面的研究进展,同时也对生物碳在草地系统中的零星应用研究进行了概述,最后对生物碳在草地生态系统中有待深入的研究重点和发展进行了展望,以期为生物炭在草地修复中科学应用提供可借鉴的理论依据与实践参考。     

微生物治理重金属污染或有助于猪场污染治理

2月25日,记者从中国高科技产业化研究会科技成果转化协作工作委员会获悉,由该委员会日前组织召开的科技成果专家评议上,来自科技部、环保部、农业部、全国人大环资委、中国农业科学院、中国农业大学、全国农技推广服务中心以及中国材料学会等单位的知名学者组成评价专家委员会,对由佛山金葵子植物营养有限公司承担的“农田土壤重金属污染修复应用技术”成果进行评价.评价专家委员会认为,该项成果针对中国农田土壤重金属污染严重的现状,研发出了治理重金属污染的微生物产品-“金无踪”,与广东、湖南等省多个单位联合开展了“金无踪”产品修复农田土壤重金属污染的研究与示范,建立了利用微生物产品修复农田土壤重金属污染、降低农产品重金属含量的实用技术和模式,对于指导和推进中国南方乃至全国农田土壤重金属污染治理具有重要意义.     

高温好氧堆肥对猪粪中重金属的钝化技术研究

随着规模化和集约化畜禽养殖业的不断发展,产生的大量畜禽粪便对环境造成了严重威胁。而畜禽粪便中含有大量的重金属,对土壤和环境造成严重的污染,严重影响畜禽生长和人体健康。本研究以猪粪为研究对象,采用高温好氧堆肥方法,选用10%、20%添加量的风化煤、粉煤灰、草炭2种重金属钝化剂6个处理,研究其对重金属Cu、As、Cr的水溶态、交换态的钝化效果;旨在选取最优重金属钝化方法,为畜禽粪肥的推广无污染使用提供技术依据。     

钝化材料对猪粪堆肥过程中重金属（Cu、Zn）形态转化的影响及其植物毒性分析

采用三级四步连续提取法（BCR）研究生物质炭、VT-1000菌剂2种钝化材料对猪粪堆肥过程中重金属Cu、Zn含量和形态的影响,并探讨其对植物种子的毒性。结果表明：堆肥处理后,猪粪中的重金属Cu、Zn总量会出现“相对浓缩效应”,致使其浓度升高;堆肥处理能促使重金属Zn的形态向活性降低的方向转化,从而降低其生物有效性;生物质炭对猪粪堆肥处理后重金属Cu、Zn的钝化效果较好,对弱酸提取态Cu、Zn的钝化效果分别为27.23%、73.46%;经2种钝化材料处理后的猪粪堆肥对种子的发芽率、根长、发芽指数均无显著影响（P>0.05）,说明经过堆肥处理的猪粪已充分腐熟且对种子的萌发无抑制作用。研究结果提示,生物质炭是理想的降低猪粪中Cu、Zn生物有效性的钝化材料,且有利于降低猪粪堆肥土地利用中重金属污染风险。     

畜禽养殖与生态环境

1畜牧业环境污染途径 粪便污染：规模养殖场畜禽粪便造成畜牧业生态环境污染的主要污染源。目前,畜禽排泄粪便的处理方法是将粪便进行堆积发酵,或直接进行农田施肥,如果处理不当,会导致硝酸盐,磷及重金属的沉积污染土壤、地表水和地下水等,将造成较持久性的污染。     

鸭-沼-鱼循环养殖模式配套技术的探讨

畜禽粪便的处理和利用,是当今世界各国饲养业所面临的共同问题。进行畜禽粪便无害化处理、资源化利用,防止和消除养殖场畜禽粪便的污染,向农业生产提供优质、高效的有机肥源,是我国绿色食品、有机食品生产和农业可持续发展之所需,是建设社会主义新农村之所需。近些年来,我国在研究畜禽粪便、污水无害化处理方面主要有三种方式：自然堆沤处理、好氧生物处理、厌氧生物处理。此次研究通过棚养鸭粪的收集与预处理、蓄积鸭粪厌氧生物处理技术、沼渣和沼液高效利用技术,彻底解决棚养鸭的粪便对环境的污染,变废为宝;通过湿地与环保渔业相结合修复养鸭水体技术等综合配套技术的研究,     

植物对土壤镉污染的修复技术

本文分析了我国土壤镉的污染来源,阐明了土壤重金属的危害,包括对人类健康的影响,并介绍了当前污染土壤的植物修复措施。最后对于土壤重金属防治措施研究进行了科学展望。     

黑水虻在畜禽养殖中的应用与研究进展

黑水虻可有效处理畜禽粪便等多种有机废弃物,并生产出优质蛋白、抗菌肽、己二酸、月桂酸、甲壳素、生物颜料和生物燃料等高附加值产品,作为一种具有较高应用潜力的资源型昆虫受到多领域的研究与关注,但如何使其在畜禽养殖中得到有效应用仍需进一步研究。该文主要综述了黑水虻对畜禽粪便中未消化的营养物质、有害微生物以及重金属的处理效果,探讨黑水虻作为新型饲料资源在畜禽养殖中应用的可行性,并分析了当前黑水虻在畜禽养殖中应用受限的原因,为今后黑水虻的进一步研究与应用提供理论参考。     

畜禽粪便中重金属污染现状及控制

畜禽粪便一直被当作有机肥广泛应用于农业生产,但因微量元素添加剂在畜禽饲料中的滥用,导致畜禽粪便中重金属污染情况较为普遍,农产品重金属污染问题长时间以来未引起社会充分重视,该文对畜禽粪便重金属污染现状及其应对措施进行了综述,旨在为畜禽粪便重金属污染控制研究提供参考。     

生物炭、磷及AMF对Cd胁迫下柳枝稷生长及土壤性质的影响

为探讨添加磷、生物炭和接种丛枝菌根真菌对柳枝稷镉（Cd）耐性的作用，采用盆栽法研究土壤Cd浓度为20 mg·kg^-1时，不同处理［对照（CK）、4.5%生物炭（biochar，B）、60 mg·kg^-1磷（phosphorus，P₆₀）、4.5%生物炭+60 mg·kg^-1磷（B+P₆₀）］结合丛枝菌根真菌（AMF）对柳枝稷生长状况、矿质离子（P、Se）和Cd含量、土壤pH值、速效磷和酸性磷酸酶活性及土壤不同形态Cd含量的影响。结果表明：磷添加可显著提高柳枝稷根系侵染率，P₆₀处理下根系侵染率达到了56.9%。与CK相比，B、P₆₀、B+P₆₀处理对柳枝稷植株高度、叶片SPAD值、生物量无显著影响，各处理结合AMF的植株高度、叶片SPAD值、生物量均显著升高，但接菌后各处理间差异不显著。除了P₆₀处理下地上部Se和Cd含量及B+P₆₀处理下地上部Cd含量高于CK外， B、P₆₀、B+P₆₀处理下P、Se、Cd与CK无显著差异；接种AMF后CK和B处理下地上部Se和Cd含量均高于未接菌处理，且B+AM处理地上部Cd含量显著高于其他处理；但接菌后P₆₀处理地上部Se和Cd含量均低于未接菌处理。此外，无论是否接种AMF，B和B+P₆₀处理根系Cd含量均显著高于CK和P₆₀，土壤速效磷含量高于CK，土壤酸性提取态Cd含量低于CK和P₆₀。接种AMF后CK、B和B+P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量高于CK和对应未接菌处理，但接菌P₆₀处理的土壤残渣态Cd含量低于未接菌处理。由此可见，B或B+P₆₀处理提高了根系Cd和土壤速效磷含量，降低了土壤酸性提取态Cd含量；二者结合AMF提高了柳枝稷生物量和地上部Se和Cd含量及土壤残渣态Cd含量。因此，AMF结合生物炭或生物炭/磷添加提高了柳枝稷生物量、Cd吸收量，降低了土壤中重金属的生物活性，可以在重度Cd污染土壤中应用。     

规模养殖场周边土壤谷物重金属污染现状的调查

为调查连续5年施用畜禽粪便对农田土壤重金属污染的情况,本试验采集了农田土壤样9份和采样田当年收获的玉米籽粒样7份,小麦籽粒样10份,采集未施用畜禽粪便的农田土壤及其收获的玉米和小麦籽粒为对照,检测土壤、玉米和小麦籽粒中Zn、Cu、As、Cr的含量。结果表明,施用畜禽粪便的土壤及其收获的玉米、小麦籽粒样中Cu、Zn含量与对照样差异显著(P<0.05);As无差异;小麦样中Cr含量与对照样接近显著差异。