沼液板式超滤膜预处理试验研究

如何降低超滤膜污染程度至最低状态是一项重要课题,为了最大限度地降低浓差极化的影响,通过试验将超滤工艺应用于沼液膜过滤法浓缩液体有机肥工艺,选取某养殖场内沼液,在不同压强下,观察不同压力时板式超滤膜的通量变化和污染物去除、截留情况。结果表明:在0.05～0.25 MPa压力下,板式超滤膜初期通量下降迅速,10～30 min后,膜过滤通量下降变缓并趋于稳定,这一过程与膜通量衰减经验公式吻合较好;板式超滤膜的通量随着压力上升而增高,但增幅逐渐降低,膜截留率与压力变化关系不大,膜对COD去除率较高,约70%,对NH_4~+-N、K~+等小分子物质去除率较差,仅22%～40%,小分子营养物质保留充足;滤出液营养指标为有机质营养0.16%,无机总营养0.217%,N-P_2O_5-K_2O比例为10∶1.12∶6.04,营养比例关系较好,但有机质含量较低,需采用后续浓缩步骤。研究表明,板式超滤膜滤出液基本符合纳滤、反渗透进水水质离子和pH值等的要求。     

Hsp菌剂在牛粪堆肥中的试验应用

报道了Ｈｓｐ菌剂对牛粪堆肥发酵影响的初步试验效果。结果表明,Ｈｓｐ菌剂能迅速提高发酵温度,加快熟化进程,有效杀灭粪中所含的杂草种子和虫卵病菌,具有快速堆肥熟化和无害化的功效。     

精确滴灌施肥技术对大棚土壤盐渍化和氮磷流失控制的研究

针对温室大棚盐渍化土壤灌水洗盐而导致的农业面源污染问题,以常规肥水管理方式为对照,在上海崇明东滩温室大棚采用土壤次生盐渍化监测、灌水洗盐过程模拟和农作物生产试验等方法研究精确滴灌施肥技术在降低土壤次生盐渍化程度和减少农田氮磷流失中的作用。结果表明,滴灌施肥技术可有效降低农田表层土壤的盐分积累速度,以此降低洗盐频次,进而显著削减温室大棚因灌水洗盐而引起的氮磷流失负荷。当滴灌施肥区洗盐频次降低为常规区的一半时,总氮、总磷、硝氮和氨氮的年流失负荷较常规方式削减45％-53％,而作物产量基本可以保持;当洗盐频次降低为常规区的1／4时,总氮、总磷、硝氮和氨氮的年流失负荷的削减率达58％-75％,但后茬作物减产明显。     

热塑淀粉Mater-Bi可生物降解地膜的适用性与降解性能研究

通过霉菌侵蚀法、田间考察法和受控掩埋试验法,对Mater-Bi可生物降解地膜在上海郊区的适用性及其生物降解性能进行了研究.结果表明,Mater-Bi可生物降解地膜由于其高达90%的淀粉含量,能够被霉菌等微生物作为碳源所利用,仅需数天,霉菌菌落即可在该膜表面旺盛生长.在上海崇明岛的气候条件下,Mater-Bi可生物降解地膜的诱导期为60～120d,在田间生产中具有良好的适用性,能够满足上海郊区作物生产的需要.Mater-Bi可生物降解地膜能够被崇明岛当地农田土壤中的微生物迅速降解,在土壤中埋藏90d后.失重率为58.6%.其降解速度在10～20cm耕作层土壤中的最快,90d后失重率即高达84.2%.因此种植季结束后,可生物降解地膜不需要人工或机械捡拾残膜,只需翻耕入土壤即可,最佳翻耕深度为10～20cm.     

基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。     

结合态雌激素在堆肥过程中的降解与转化研究

为评价堆肥处理对牛粪中结合态雌激素的降解效果,本文采用微波萃取-固相萃取方法提取目标雌激素,利用高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)建立分析方法,研究了牛粪中15种雌激素类物质在堆肥周期70 d的实际堆肥过程中的降解与转化过程。结果显示:堆肥处理能有效降解牛粪中的E1-3G、E3-3G、OP、BPA、DES和EE2,而对NP的降解效率相对较低,堆肥结束后残留率仍为48.84%。其中,结合态雌激素在堆肥过程中首先水解为以E1为主的自由态,再进一步发生降解。堆肥70 d后E1浓度约为0 d的3倍。葡糖苷酸盐结合态的降解速率普遍高于硫酸盐结合态,降解率均≥98.76%,而硫酸盐结合态相对稳定,3种硫酸盐结合态在堆肥70 d仍能检测到,降解率在92.74%～96.79%。研究发现,最终可能通过有机肥还田过程进入到环境中的雌激素E1-3S、E2-3S、E2~(-1)7S、E2-3G、E2~(-1)7G、NP、E1和E2的浓度分别为1.75、9.5、16.4、3.89、4.44、233.4、69.28μg·kg~(-1)和11.98μg·kg~(-1)。研究表明,堆肥处理可作为畜禽粪便的处理方法,能有效削减粪便中雌激素含量,但直接还田存在一定的环境风险,需进一步对粪肥施用过程进行评价。     

铬(Ⅵ)和菲单一及复合污染对土壤微生物酶活性的影响

采集上海青浦现代农业园区稻田土壤,通过室内模拟试验,研究铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对土壤微生物过氧化氢酶和脱氢酶活性的影响及交互作用方式。铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对两种酶活性的影响表现出明显的浓度-效应关系,整体上随污染物浓度升高,酶活性降低,但低浓度菲对过氧化氢酶表现出略微激活效应。以暴露第7 d为评价终点,铬(Ⅵ)暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为203.61、471.48 mg·kg-1,菲暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为299.89 mg·kg-1和大于800.00 mg·kg-1,复合暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为116.14、349.28 mg·kg-1;铬(Ⅵ)暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20都小于50.00 mg·kg-1,菲暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20分别为113.63、223.49 mg·kg-1,复合暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20都小于100.00 mg·kg-1。表明脱氢酶比过氧化氢酶更加敏感。采用酶活性净变量法评价交互作用方式,结果表明铬(Ⅵ)和菲复合污染对土壤微生物过氧化氢酶和脱氢酶的交互作用方式均表现为拮抗作用。     

砂质梨园和蔬菜地氮素流失及其影响因素研究

通过对砂质梨园和蔬菜地的全年监测,对砂质农田在实际生产中由于降雨所产生的径流、渗漏及其引起的总氮流失进行了研究,重点分析了砂质农田径流渗漏特征、径流量和总氮流失负荷在全年不同季度的分布及影响因素.结果表明,砂质农田由于颗粒粒径大、透水性强,降雨径流系数较小,大部分雨水通过渗漏进入地下水层.径流主要受降雨和农田植被覆盖的影响,在植被覆盖一定的情况下,径流系数与单次降雨量有较好的相关性,相关系数为0.91.总氮径流流失负荷的变化主要受径流量变化的影响,流失主要集中在径流量较大的7月至9月,而总氮渗漏流失负荷同时受到施肥和渗漏量的影响.在梨园和蔬菜地的施肥水平分别为736.35和525.5 kgN·hm-2时,总氮的年流失总负荷分别为60.54和51.86 kg·hm-2,其中95%以上通过渗漏流失.     

崇明东滩地区砂质旱田氮磷径流流失特征研究

通过对崇明东滩地区砂质旱田果园和菜地的全年降雨径流监测,研究了在实际生产过程中由于自然降雨所产生的地表径流及其氮磷径流流失负荷,并重点分析了典型雨量条件下的氮磷径流流失浓度及其形态。结果表明,崇明东滩地区降雨主要集中在5-9月,占总降雨量的53.64%,果园径流量与降雨量的相关系数达到0.911(P0.01),菜地由于受到植被覆盖变化的影响,径流量与降雨量相关系数仅为0.673(P0.05);典型降雨条件下氮磷径流流失的主要形态均为径流泥沙所携带的颗粒态氮磷,分别占TN和TP径流流失浓度的29.51%～64.36%和84.61%～99.77%;果园和菜地TN径流流失负荷分别达到4.33,4.28kg/(hm2.a),TP径流流失负荷分别达到8.53,5.24kg/(hm2.a),氮磷径流流失主要集中在降雨量较多的第三季度。     

土壤电动修复中电极切换对土壤微生物群落的影响

通过细菌计数和Biolog方法,研究了在3.0 V·cm-1的电压梯度下,不同电场切换周期(24 h、5 h、10min和1 min)对土壤微生物群落的影响.结果表明,电压梯度为3.0 V·cm-1的电场作用能够促进土壤微生物的活性,但会轻微地降低土壤微生物功能多样性,电场切换不能改变这种电场对微生物群落的影响;长时间的电场处理下,电极反应对微生物数量和功能多样性损害严重,切换电场电极能有效消除电极效应,电场电极切换周期≤5 h时,可保护电极附近土壤微生物多样性,当切换周期≤10min时,不仅可保护土壤微生物多样性,而且可以保护微生物数量.研究结果说明了电场电极切换能有效降低电极反应对微生物群落的影响,揭示了电场电极切换对土壤微生物群落影响的规律,为电场电极切换方法在污染土壤电动强化生物修复技术中的深化和应用提供理论依据.