热解温度对玉米秸秆生物炭稳定性的影响

为了探究热解温度对生物炭稳定性的影响,选用玉米秸秆作为生物质原料,分别在300、500、700℃条件下热解制备生物炭。利用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TGA)表征生物炭的结构和性质,采用H_2O_2和K_2Cr_2O_7氧化法测定生物炭的抗氧化能力。结果表明,生物炭的C含量随热解温度的升高而增加,H和O含量以及H/C和O/C之比则随热解温度的升高而降低,说明了生物炭的芳香化程度增加,稳定性增强。FTIR结果表明,随着热解温度的升高,生物炭中的—OH、C—O—C和—CH等不稳定性集团减少甚至消失。TGA分析表明,随着热解温度的增加,生物炭质量损失由42.9%降低至14.67%,其700℃制备生物炭热稳定性最强。H_2O_2和K_2Cr_2O_7抗氧化结果表明,500℃条件下制备的生物炭的碳损失量最低,分别为7.19%和6.02%,其抗氧化能力最强。     

搬迁化工场地土壤污染现状分析与电氧化修复研究

针对化工企业搬迁后遗留场地的污染问题,以江苏常州某搬迁化工场地污染土壤为研究对象,通过现状分析确定目标污染物为多环芳烃类易挥发性有机物及氯苯类有机物。针对有机复合污染场地特征,以1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯为主要去除污染物,采用电氧化原位修复技术对土壤进行处理。结果表明,水土质量比、电氧化时间、电流强度是电氧化修复主要影响因子,当水土质量比为2∶1、氧化电极电流强度为300 A、电氧化时间为15 min时,土壤中的主要污染物1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯去除率均达到90%以上;有机复合污染越重的土壤,在相同电氧化时间区间内去除率越高,说明方法适用于处理污染物浓度较高的土壤。经测算,处理1 t土壤,约需费用70.9元。研究可为该化工企业有机复合污染场地修复提供技术工艺参数和理论依据,并可为同类型的污染场地修复提供技术选择和工艺设计参考。     

一株 Cr（Ⅵ）还原菌对 Cr（Ⅵ）胁迫下小白菜幼苗植物毒性及植物有效性的缓解效应

【目的】研究Cr(Ⅵ)还原菌Exiguobacterium sp.EH5(简称菌株E)对Cr(Ⅵ)胁迫下四季青小白菜幼苗的植物毒性及植物有效性的影响。【方法】通过水培盆栽试验,向等体积、含有不同Cr(Ⅵ)质量浓度(0、1、2、3、4、5 mg/L)的水培营养液中按体积比1%添加菌悬液(菌悬液OD_(600nm)≈4),考察菌株E对Cr(Ⅵ)胁迫下小白菜幼苗的生长量、叶绿素含量、蛋白质含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化歧化酶(SOD)活性及铬含量的影响。【结果】(1)Cr(Ⅵ)质量浓度越高,Cr(Ⅵ)毒性抑制小白菜幼苗生长及其蛋白质、叶绿素合成的效果越显著。加入菌株E后,在相同最高Cr(Ⅵ)质量浓度(5 mg/L)对比下,小白菜幼苗茎长、根长、鲜重、叶绿素总量及蛋白质含量比不加菌E对照分别增加98.10%、5.32%、90.49%、10.07%、11.11%。(2)随着Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度升高,小白菜幼苗叶片中MDA含量增加,SOD活性随着Cr(Ⅵ)质量浓度升高呈先增后降趋势。加入菌株E后,在相同质量浓度1～5 mg/L下,小白菜幼苗叶片中MDA含量比不加菌对照分别降低19.60%、17.05%、58.85%、28.19%、11.66%。在Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度≤4 mg/L时,加菌株E的SOD活性比不加菌对照有所降低,随着Cr(Ⅵ)质量浓度升高(4 mg/L),加菌株E的SOD活性比不加菌对照提高11.51%。(3)Cr(Ⅵ)胁迫质量浓度越高,小白菜幼苗体内(根、茎叶)Cr含量越高。加入菌株E后,小白菜幼苗根、茎叶部分的Cr含量比不加菌对照均有不同程度的降低。【结论】添加菌株E可以在一定程度上缓解Cr(Ⅵ)对小白菜幼苗的生长毒性以及Cr(Ⅵ)诱导的氧化胁迫,并降低小白菜幼苗对Cr(Ⅵ)的可利用度。     

乙烯利浓度和喷施时期对上部烟叶耐烤性的影响及生理机理研究

为探索乙烯利对烤烟上部叶耐烤性的影响,研究了不同浓度乙烯利处理(0、1000和1500 mg/L)以及喷后不同时间采收(喷施后3、5、7 d采收)的烟叶烘烤过程中多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)活性、暗箱烟叶变褐时间、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和相对电导率变化规律。结果表明:乙烯利处理浓度和喷后采收时间均显著促进烟叶田间落黄,提高烘烤期间烟叶PPO活性,缩短暗箱烟叶变褐时间,导致耐烤性降低。乙烯利处理还导致变黄后期至定色初期烟叶MDA含量和细胞膜透性显著提高,膜脂过氧化进度和膜损伤发生时间较正常成熟烟叶提前。从耐烤性角度考虑,1000 mg/L乙烯利处理后3～5 d采收烟叶有利于其外观质量的提升。论文可为更好地在烟叶生产中应用乙烯利促进烟叶成熟以及制定与之相适应的烘烤工艺提供依据。     

围垦对滨海稻田土壤N2O还原潜力的影响

稻田湿地生态系统的N₂O还原消耗潜力对缓解大气温室气体效应具有重要意义,而滨海自然湿地围垦改造成稻田后耕层土壤的N₂O还原速率及其微生物机制却鲜有报道。选取崇明岛光滩湿地为对照（WK0）,比较研究不同围垦年限（19、27、51、86 a）的围垦区稻田耕作层土壤N₂O还原速率演替规律及其微生物数量变异特征。结果表明,土壤总有机碳含量（TOC）随围垦年限增长而显著增加,而土壤pH值、SO₄^2-浓度和EC值则均随围垦年限增长而呈逐渐下降趋势。土壤N₂O还原速率随围垦年限增长而显著增加,其中围垦86 a稻田土壤达到25.5 μg N₂O·g^-1·d^-1,与光滩湿地相比增加了58.4%。定量PCR结果发现,功能基因nosZ Ⅰ和nosZ Ⅱ拷贝数也随着围垦年限增长而显著增加,其中围垦86 a的稻田土壤功能基因分别为1.72×10⁸ copies·g^-1和4.36×10⁸ copies· g^-1,比光滩湿地稻田高出一个数量级。相关性分析发现土壤N₂O还原速率与功能基因nosZ Ⅰ拷贝数呈显著正相关,而功能基因nosZ Ⅱ拷贝数随围垦年限的增加率远高于功能基因nosZ Ⅰ;N₂O还原速率、功能基因nosZ Ⅰ、nosZ Ⅱ拷贝数与3个土壤理化指标（pH、EC、SO₄^2-）均呈负相关。因此,围垦造田促进了滨海湿地土壤N₂O还原过程,而功能基因nosZ Ⅰ数量的大幅增加是N₂O还原速率增加的重要原因。     

中国半湿润、半干旱、干旱地区某些土壤的氧化还原状况

用新的电化学方法原位考察了褐土、灰钙土、棕漠土、黑土、风沙土、灌淤土、盐土、碱土、亚高山草甸土、灰褐土、水稻土和旱地土壤的氧化还原状况.综合已有原位测定结果,地带性土壤的电位(Eh)由南向北的空间分异与其水平地带谱相应;亚高山草甸土和灰褐土的氧化还原状况随山体高度和植物群落而呈垂直分异趋势.比较了自然土壤、旱作土壤和水稻土的电位(Eh)差异和特征,水稻土中的氧化还原过程远较自然土壤和旱作土壤中者为甚,其强度和速度不逊于南方地区水稻土.新的电化学方法的原位测定贴近于自然.     

稗草出苗时间和密度对机直播水稻产量的影响

为了进一步明确稗草对水稻生长发育的影响,采用大田试验,设置稗草不同出苗时间和不同密度对机直播稻产量的影响.结果表明,随着稗草出苗时间的延迟,稗草对机直播水稻产量的影响逐渐减弱.当稗草密度是1株/m2(B1)时,稗草对机械直播水稻的产量无显著影响,但当稗草密度为3株/m2(B3),出苗时间为水稻播种后0、7、14 d时,...     

磷对稻田甲烷排放的影响及其可能机制

目前关于磷对稻田甲烷排放的影响研究较少,为此,本文检索了已发表的磷对稻田甲烷排放的相关文章,并对文献数据进行了再挖掘分析,总结归纳了磷对甲烷产生和氧化的可能影响,并对未来需要进一步探究的问题进行了讨论。分析发现磷对稻田甲烷排放的调控主要受种植系统和其他施肥情况的影响,一季中稻下大都表现为磷肥施用降低甲烷排放,降幅受其他土壤养分情况影响而不同。磷通过影响水稻根系及其分泌物进而影响土壤碳的有效性,直接影响土壤磷的有效性,并改变土壤产甲烷菌和甲烷氧化菌的丰度和群落组成来调控甲烷的产生及氧化过程,最终影响甲烷的排放。     

新型原卟啉原氧化酶抑制剂Y11049的作用特性

为明确新型原卟啉原氧化酶 (PPO) 抑制剂Y11049 [化学名称为 2-((6-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧代-4-三氟甲基-3,6-二氢嘧啶-1(2H)-基)苯并[d]噻唑-2-基)硫代)丙酸乙酯] 的作用特性,本研究以同类型药剂苯嘧磺草胺为对照,选择对Y11049敏感的几种阔叶杂草为测试靶标,采用室内生物测定法,分别研究了环境温度、光照强度、模拟降雨及杂草叶龄对Y11049除草活性的影响,以及Y11049在黄瓜和苘麻植株中的吸收传导特性。结果表明:在有效成分3.75、7.5、15及30 g/hm2剂量下,在15~35 ℃ 范围内,Y11049对绿穗苋的除草活性与温度呈显著正相关;强光照 (8427 lx) 条件下,有效成分60 g/hm2的Y11049对牵牛的鲜重抑制率为95.2%,显著高于中等光照 (4200 lx) 和低光照 (5 lx) 条件下的抑制率,说明其为需光型;于施药后4 h模拟降雨,Y11049 对苘麻的鲜重抑制率与无降雨处理之间无显著差异;在有效成分30 g/hm2剂量下,Y11049芽前土壤处理对苘麻和反枝苋无活性,对芽后2~8叶期苘麻和反枝苋的鲜重抑制率分别为86.0%~98.6%和86.5%~97.9%,表明其施药适期较长。Y11049可通过根、茎、叶及芽吸收进入植物体内,但传导能力较弱;其作用特性整体与苯嘧磺草胺相近。研究表明,新型PPO抑制剂 Y11049 在防除非耕地阔叶杂草方面具有较好的应用前景,但以选择温度适宜的晴天施药为宜,且由于其作用方式为触杀,在非耕地应用时需要足够的喷液量以保证均匀喷施于杂草表面。结果可为Y11049的开发应用提供理论依据。