Effect of Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Phosphate-Solubilizing Bacteria Consortia Associated with Phospho-Compost on Phosphorus Solubilization and Growth of Tomato Seedlings (Solanum lycopersicum L.)

ABSTRACT

The exploitation of phosphate mines generates an important quantity of phosphate sludge that remains accumulated and not valorized. In this context, composting with organic matter and rhizospheric microorganisms offers an interesting alternative and that is more sustainable for agriculture. This work aims to investigate the synergetic effect of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), phosphate-solubilizing bacteria (PSB) and phospho-compost (PC), produced from phosphate-laundered sludge and organic wastes, and their combination on plant growth, phosphorus solubilization and phosphatase activities (alkaline and acid). Inoculated mycorrhizae and bacteria strains used in this study were selected from plant rhizosphere grown on phosphate-laundered sludge. Significant (p < .05) increases in plant growth was observed when inoculated with both consortia and PC (PC+ PSB+ AMF) similar to those recorded in plants amended with chemical fertilizer. Tripartite inoculated tomato had a significantly (p < .05) higher shoot height; shoot and root dry weight, root colonization and available P content, than the control. Co-inoculation with PC and AMF greatly increased alkaline phosphatase activity and the rate of mycorrhizal intensity. We conclude that PC and endophytic AMF and PSB consortia contribute to a tripartite inoculation in tomato seedlings and are coordinately involved in plant growth and phosphorus solubilization. These results open up promising prospects for using formulate phospho-compost enriched with phosphorus-solubilizing microorganisms (PSM) in crop cultivation as biofertilizers to solve problems of phosphate-laundered sludge accumulation.     

重庆三峡库区农村生活污水排放特征及影响因素分析

为了解重庆三峡库区农村生活污水排放特征,正确评价农村生活污染状况,选取重庆三峡库区3个行政区中不同经济收入水平、有无下水设施的18户典型农户为监测对象,对其生活污水日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等6项指标进行了连续12月的跟踪监测。结果表明,18户对象农户生活污水人均日产生量、pH、COD、TP、TN、TAN等指标的平均水平分别为：15.22 L·cap-1·d-1、6.67、838.93 mg·L-1、4.19 mg·L-1、53.60 mg·L-1、13.39 mg·L-1,具有人均污水日产生量明显低于而各特征指标的浓度明显高于城镇生活污水的特点;COD、TP、TN、TAN浓度随季节的变化表现出夏季浓度较低,冬季浓度较高的规律,且COD、TP、TN、TAN浓度之间具有显著的正相关性。此外,利用SPSS软件对影响农村生活污水排放特性的地域、季节、农户收入水平和有无下水设施等因素进行了分析,其结果显示：农村生活污水人均日产生量的主要影响因素为地域,COD的主要影响因素为地域、收入水平和季节,TP的主要影响因素为地域、有无下水, TN和TAN的主要影响因素为季节。     

兰州市城市污水处理厂污泥中重金属形态分布特征与潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,研究了兰州市七里河安宁污水处理厂和雁儿湾污水处理厂污泥中重金属的形态分布特征,并对其进行了潜在生态风险评价。结果表明,污泥总体呈高有机质、高全N和有效P、高微量营养元素,且Cu、Zn、Cd、Pb、Ni5种重金属的含量均低于污泥农用控制标准,具有很好的农用价值。污泥中Zn、Cd、Pb主要以有机结合态和残渣态存在,而Cu、Ni可交换态所占比例较高,分别为14.95%和14.41%,不稳定态所占比例分别为41.12%和31.04%,表现出较高的生物活性和可利用性。七里河和雁儿湾污泥中重金属的潜在生态风险属于低度风险;Cd、Cu是污泥中重金属潜在生态风险的主要贡献者,在污泥处理处置时应引起高度重视。     

不同施用方式下污泥堆肥对土壤性质和草坪生长的影响

为解决城市污泥处理难题,探讨污泥堆肥及其不同施入方式对绿地土壤的改良效果,进行了污泥堆肥绿地土壤改良试验。试验设混合(H)、覆盖(F)、混合+覆盖(HF)3种施入方式,结果表明:不同施入方式均能显著降低绿地土壤容重,提高土壤中有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量,HF和H的改良效果最好;不同施入方式还均能显著促进草坪生长和分蘖,其中HF,F,H处理的分蘖密度分别比对照高45%,37%,32%;F处理的杂草抑制率在96%以上,HF为78%,H处理未能抑制杂草;各施入方式均能显著提高土壤微生物碳和土壤微生物氮含量,改良1年后,F、H和HF的土壤微生物碳含量分别是对照2.4,3.1,3.4倍,微生物氮含量分别是对照的1.7,3.0,2.8倍;与对照相比,HF处理与H处理的土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均显著提高。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

长期用生活污水处理厂排放的废水浇灌影响了糙米和土壤中重金属的含量

A pot experiment was conducted in a plastic film house to evaluate the translocation and uptake of heavy metals(Pb,Cd,Cu,and Zn) into brown rice(Oryza sativa L.) and the heavy metals residues in soils which had previously been irrigated with domestic wastewater for a long time(3 years).The range of Pb,Cd,Cu,and Zn was 5.10 ± 0.01,0.105 ± 0.017,5.76 ± 0.42,and 23.56 ± 1.40 mg kg-1,respectively in the domestic wastewater-irrigated soil,and 0.370 ± 0.006,0.011 ± 0.001,0.340 ± 0.04,and 2.05 ± 0.18 mg kg-1,respectively,in the domestic wastewater-irrigated brown rice.The results indicated that application of domestic wastewater to arable land slightly increased the levels of Pb,Cd,Cu,and Zn in soil and brown rice(P < 0.01).The concentrations of heavy metals in brown rice were lower than the recommended tolerable levels proposed by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives.However,the continuous monitoring and pollution control of hazardous materials from domestic wastewater are needed in order to prevent excessive build-up of heavy metals in the food chain.     

云贵高原农村地区生活垃圾特性与管理分析

鉴于当前农村生活垃圾的污染日益突出,且云贵高原农村地区生活垃圾的研究尚处于空白,随机选择了该地区9个自然村,通过访问式问卷调查、现场采样、实验室测试等方法,对当地农村生活垃圾的特性、群众对生活垃圾的认知以及参与管理的意愿进行了调研,以期为农村生活垃圾的管理与处理处置提供理论支撑和技术指导。研究表明：云贵高原农村地区生活垃圾产生量为160g·人-1·d-1;主要组分有厨余类、灰土类、橡胶类、纸类和木竹类;垃圾容重、含水率、灰分、可燃物和热值分别为106kg·m-3、39．16％、19．48％、41．37％和7615kJ·kg-1。此外,云贵高原农村地区群众对生活垃圾的污染性认知主要来自于直观感受,对可回收生活垃圾的认知直接受当地废品回收商的影响,对有毒有害生活垃圾的认知不足;群众对生活垃圾处理处置的支付意愿较好,参与生活垃圾保洁和管理工作的意愿较强,该地区已基本具备开展农村生活垃圾管理与处理的群众基础。     

用傅里叶数与优化法分析污泥过热蒸汽干燥有效扩散系数

为进一步研究污泥薄层在过热蒸汽干燥中湿分扩散机理与有效扩散系数,根据干燥法测定有效扩散系数计算时往往忽略物料湿含量变化对有效扩散系影响,该文采用傅里叶数法和优化法分别计算2、4、6和10 mm厚度污泥薄层,在120~280℃过热蒸汽温度下的有效扩散系数,分析有效扩散系数与过热蒸汽温度、薄层厚度之间的关系。计算分析结果表明:采用傅里叶数法和优化法得出的有效扩散系数数值基本一致,能更为精确反应污泥薄层过热蒸汽干燥有效扩散系数值及变化特性;傅里叶数法和优化法算得4 mm厚度污泥在120~280℃过热蒸汽干燥有效扩散系数分别为2.52×10-10~2.93×10-9 m2/s与2.75×10-10~3.32×10-9 m2/s;2、4、6和10 mm厚度污泥在160℃过热蒸汽干燥时2种方法计算的有效扩散系数分别为3.84×10-10~2.28×10-9 m2/s与4.40×10-10~2.72×10-9 m2/s;有效扩散系数随着过热蒸汽温度、薄层厚度增大而逐渐增大,并成线性关系。通过多元线性回归得到2种方法计算的有效扩散系数与干燥温度、薄层厚度简化的表达式,决定系数分别为0.9982、0.9956。计算结果可为污泥薄层过热蒸汽干燥湿分扩散过程与有效扩散系数的变化分析提供参考。     

皂角苷对几种生活污泥中和的去除

为探讨皂角苷对污泥中Cu和Zn去除的机制,采用化学淋洗的方法研究皂角苷浓度（0~7%）、pH（2~6）、振荡时间（0~48 h）、温度（10、25、40℃）和提取次数（1~4次）对四种生活污泥中Cu和Zn去除率的影响,分析去除前后重金属的形态,并监测去除过程中浸出液pH的变化。结果表明,单次淋洗条件下,皂角苷对Cu的去除率大于Zn;皂角苷溶液的pH对Cu的去除没有显著影响,而Zn的去除率在pH下降到2时明显增加;Cu经过6~12 h的振荡就能达到最大去除,Zn则需要经过较长时间的振荡（48 h）才能达到较好去除;提高振荡温度,Cu的去除率降低而Zn的增加;随着提取次数的增加,Cu和Zn的去除率均增加,Cu的去除以第1次提取为主,Zn的4次提取均有较好效果,用3%的皂角苷溶液连续4次提取后,Cu和Zn的累积去除率最大分别达到32.61%和39.32%;增加振荡时间、提高振荡温度、增加提取次数以及降低皂角苷溶液pH均能降低浸出液的pH。经过3%的皂角苷溶液的提取,污泥中各形态Cu的含量均减少,其中66%以上的酸溶态被去除;而Zn的酸溶态含量减少不明显,可还原态、可氧化态和残渣态均有所降低,但以残渣态的减少为主。     

污泥农用对土壤和作物重金属累积及作物产量的影响

以3 a定位试验为基础,比较3种不同处理的污泥肥料（消化污泥、污泥堆肥及污泥复混肥）农田施用下土壤养分、土壤和作物籽粒中Mn、Cu、Zn、Pb、Cd 5种重金属的积累以及作物产量的变化情况,以阐明污泥农用对土壤及作物的影响。研究表明,3种污泥肥料提高了土壤中氮素和有机质的含量;与空白和普通化肥处理相比,3种污泥肥料增加了土壤中Mn和Cu的含量,而对土壤交换态重金属含量没有显著影响;3种污泥处理均增加了小麦籽粒中Zn的含量;相对普通化肥处理,3种污泥肥料处理对小麦和玉米产量均无显著影响。合理施用污泥肥料可以有效地提高作物产量;污泥肥料施用对土壤重金属有一定累积效应,但短期施用对土壤比较安全。