双孢菇菌糠生物炭吸附Pb2+机制及其环境应用潜力

为了有效去除水体中的重金属Pb~(2+),开发利用菌糠生物炭吸附剂,以双孢菇菌糠(MS)为原料,在350、550、750℃下限氧热解制备生物炭(MS350、MS550、MS750),并利用FTIR、XRD等技术对吸附前后的生物炭样品进行表征;通过批量吸附、定性和定量分析以及萃取实验,研究菌糠生物炭对Pb~(2+)的吸附特性、机理及吸附后样品的稳定性能。结果表明:随着热解温度的升高,样品的产率降低,pH值升高,芳香性增强。准二级动力学方程和Freundlich模型能够较好地符合MS350、MS550的吸附过程,而MS750以准二级动力学和Langmuir模型较好符合。相较于MS350和MS550,MS750吸附性能最好,经Langmuir模型拟合,MS750的最大吸附量为266.23 mg·g-1。溶液pH值影响生物炭的吸附性能,在pH值2.0～7.0的范围内,吸附量随溶液pH值升高而增加。机理分析表明:吸附机理包括矿物沉淀、阳离子交换、含氧官能团络合以及π电子配位;其中,矿物沉淀(CO_3~(2-), SO_4~(2-))是主要的吸附机制,其贡献率随热解温度升高而增加。萃取实验表明:经吸附后,3种生物炭上的Pb~(2+)均以酸溶态铅和非生物利用态铅为主,说明吸附后的铅具有较好稳定性能,两种形态的铅占总吸附量的大小顺序为:MS750(98.65%)MS550(95.91%)MS350(86.51%)。综合分析表明,MS750较其他温度生物炭不仅吸附性能更好,而且吸附后稳定性更强,故在环境应用上具有更大的潜力。     

生物炭对烤烟成熟期土壤养分及根际细菌群落结构的影响

采用大田小区处理方式,分别设置常规施肥(CK)和750 kg/hm~2生物炭+常规施肥(T)2组试验,探究生物炭对植烟土壤微生物群落和土壤养分的变化规律及其对烟叶质量的影响。结果显示:生物炭可以显著提高土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳含量,促进烟株生长发育;与CK相比,生物炭处理后绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加,分别提高了1.82%、12.36%和64.55%;放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门(Proteobacteria)丰度分别降低了2.02%和9.00%;聚类和主成分分析结果显示,烤烟根际土壤中优势细菌与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳均存在显著的相关关系,其中厚壁菌门(Firmicutes)、Myxococcota和Desulfobacterota与土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳存在显著的正相关关系(P0.05),Bacterdidota与Patescibacteria与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳存在显著负相关关系;生物炭施用通过改善根系周围矿质营养和微生物群落进而提高烟叶质量。生物炭有利于成熟期土壤养分固持及根际促生细菌群落增加。     

γ射线辐射对木材构造和材性的影响

该文在归纳高能射线的种类和高能射线辐射对木材作用机理的基础上 ,详细地归纳了高能射线 ,特别是γ射线辐射对木材构造和木材化学、物理、力学性质的影响 .本质上 ,当射线辐射剂量较高时 ,将引起木材细胞壁结晶度降低 ,细胞壁主成分分子链切断 ;当射线辐射剂量较低时 ,可能导致细胞壁主成分产生交联 .在此基础上 ,作者提出了利用γ射线辐射固定木材变定和研究木材变定永久固定机理的构想     

生物炭对四环素污染土壤微生物群落结构的影响及环境因子关联的剂量效应分析

为研究不同剂量生物炭对四环素污染的土壤的原位修复效果,本研究以甘蔗渣为原材料制备生物炭,并通过不同剂量的添加(1%、2%、3%,分别记作BC-1、BC-2、BC-3)明确了修复过程中四环素去除效率、土壤理化性质、酶活性和降解微生物的变化情况。结果表明：生物炭施入显著加速了土壤中四环素的降解,其中BC-2处理(79.50%)显著高于BC-3(62.50%)和BC-1(50.30%)处理。同时生物炭处理显著提高了土壤pH及有机质和腐殖质含量,在培养结束后,各处理的pH较CK(四环素污染土壤)分别提升了0.46、0.54、0.80,有机质分别提升了1.37、2.82、5.12 g·kg^-1,腐殖质分别提升了4.48、6.55、5.21 g·kg^-1。生物炭处理显著提升了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,其中BC-2处理提升效果最好,较CK分别提升40.00%、183.30%、65.30%和157.10%。在生物炭处理中,具有降解作用的潜在降解菌Achromobacter(无色杆菌属)、Sphingomonas(鞘脂单胞菌属)、Stenotr...     

不同有机改良剂对矿区土壤溶解性有机质及其铅赋存形态的影响机制

为探讨不同来源有机改良剂对污染土壤溶解性有机质(DOM)分子特征及重金属环境行为的影响机制,本研究选择3种不同来源的有机改良剂,以海南省昌化矿区铅(Pb)污染土壤为研究对象,以不施有机改良剂的土壤为空白对照处理,对3种不同有机改良剂处理(添加5%羊粪、海藻有机肥、小麦秸秆生物炭)的土壤进行培养实验。结果表明：施用有机改良剂能显著提高土壤溶解性有机碳(DOC)含量,在培养后期DOC含量逐渐降低;除了生物炭,其他3种处理高分子量芳香碳类物质(C2)占比随培养时间增加而降低,较低分子量的氧化醌类物质(C3)占比提高。红外光谱特征表明施用有机改良剂后土壤中DOM的官能团主要是氨基酸N H键和羟基OH;随着培养时间的增加,4种处理均能提高土壤中水溶态Pb含量,其中海藻处理的水溶态Pb含量最高,达到1.91 mg·kg^-1,可还原态/铁锰氧化物结合态是Pb的主要存在形态(48%～54%)。不同培养时间的冗余分析表明土壤DOC含量以及相关官能团与土壤Pb含量和形态存在相关性,土壤溶液中的Pb主要受控于土壤溶液中的DOM,海藻和羊粪处理能够增加土壤中水溶态Pb和EDTA-Pb的含...     

酶法提高木材渗透性的研究

以工农业废弃物为原料,借固体发酵法制备的果胶酶和纤维素酶,对云杉、臭松和柞木等试材进行酶法处理,可以扩大木材中液体流动的通路,提高其渗透性。详细探讨了酶活性大小、作用时间和各种试材渗透性之间的关系,检验了酶处理材对CCA水溶性防腐剂的吸收量,并以枕木为对象,作了枕木的酶法处理以及吸油量比较。在试验条件下,木材渗透性最高可提高90％以上,对防腐油的吸收量可增加16％以上。     

生物炭对连作草莓光合特性及光响应的影响

为了寻求缓解草莓连作障碍的有效途径,以佐贺清香草莓品种为试验材料,盆栽条件下在连作8 a草莓的土壤中分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭,研究不同生物炭用量对草莓光合响应参数的影响。结果表明,连作土壤中添加生物炭的量影响了草莓的光合生理,添加一定量的生物炭在一定程度上可以缓解连作障碍。当生物炭添加量为0.30%时,草莓具有更大的光合潜力,其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别比不添加生物炭对照提高37.20%、85.57%和55.14%,差异显著。随着生物炭添加量的增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量表现为先升高然后降低的趋势,且均在生物炭添加量为0.30%时达到最大值。表观量子效率和最大净光合速率的变化趋势与叶绿素含量表现一致,表现为0.30%生物炭处理时最高,且分别比对照增加16.62%和32.29%;而当生物炭用量继续增加时,光合作用受阻,且0.30%生物炭处理对弱光的利用能力最强。与不添加生物炭相比,0.15%和0.30%生物炭处理呼吸效率升高,0.45%和0.60%生物炭处理草莓呼吸效率降低。生物炭添加量为0.30%时光补偿点最低。相关性分析表明,叶绿素a含量能较好地反映草莓最大净光合速率的大小,而总叶绿素含量值则能很好地反映草莓在强光下进行光合作用能力的大小。综上,添加一定生物炭,有利于草莓光合色素的合成,提高了光合能力,有助于草莓干物质的积累,在连作土壤中添加0.30%生物炭时最有利于缓解连作障碍对草莓光合生理的影响,叶绿素能较好地反映草莓的光合作用能力,这对草莓设施生产管理具有一定的指导意义。     

PF预聚物处理固定木材压缩变形的机理

利用Ｘ射线衍射法测得ＰＦ预聚物处理材的晶区大小和相对结晶度,结果表明,ＰＦ预聚物的引入没有改变纤维素的结构,解析ＦＴＩＲ光谱图得知,经ＰＦ预聚物处理后的压密材酯化羰基（１７３６ｃｍ＾－１）峰强度增加,法纤维素异头碳（８９７ｃｍ＾－１）峰强度增加,纤维素、半纤维素醚键（１０５６ｃｍ＾－１）峰强度减少。说明半纤维素聚木糖经ＰＦ预聚物处理后发生改变木材细胞壁物质中的纤维素、半纤维素、木质素分子中的某些基团发生交联,形成了新的基团。从ＥＳＲ和ＥＳＣＡ测试结果可知,由于ＰＦ预聚物处理木材的机械自身基（Ｍｅｃｈａｎｏｒａｉｄｃａｌ）的浓度明显降低,可以推断出木材自由基与ＰＦ预聚物之间发生了化学作用,导致ＥＳＲ信号绝大部分丧失。ＥＳＣＡ能谱分析表明ＰＦ预聚物处理后的压密材,随着ＰＦ预聚物浓度的增加,ＣⅠ态含量逐渐减少,而ＣⅡ     

木材削片机研究进展

该文综述了木材削片机的发展现状及存在的问题,并对国内外削片机削片质量、切削功率和振动噪声等方面的研究进行了评析;针对我国削片工业的现状,提出了木材削片机今后发展的具体建议．     

杉木人工林木材密度及干缩性变异规律

应用正交试验设计方法，系统分析了不同林龄、不同立地条件和不同林分密度下杉木人工林木材密度和干缩性的变异规律。结果表明：影响杉木人工林木材密度和干缩性的主导因子是林龄，其次是立地条件，林分密度影响最小。