成分对温压成形Reed／Cu／PE复合材料性能的影响

为进一步改善基于农林剩余物的木基复合粉末的温压成形综合性能,开发新型复合材料,以芦苇秆粉末（Reed）为基材、紫铜粉末（Cu）为强韧化因子、聚乙烯（PE）为紫铜粉末分散助剂,运用响应面试验法、三维立体数码显微镜、扫描电镜和电子万能材料实验机等方法和手段研究PE及Cu对温压成形Reed/Cu/PE复合材料性能的影响,对试件材料的性能与结构进行表征。结果表明：Reed/Cu/PE复合材料的最优温压成形工艺条件为,PE和Cu质量分数分别为10％和17％;制备的Reed/Cu/PE复合材料的静曲强度、表观硬度（HV）、吸水率和吸水厚度膨胀率分别达到了49．26、9．267 MPa、3．32％和4．35％。     

2012年夏季南奥克尼群岛水域表层海水中典型痕量元素分布研究

根据2012年夏季南奥克尼群岛水域采集的表层水样本,利用原子吸收分光光度法分析了该水域表层水中的铜,铅,锌和铁的含量及分布。结果表明：铜浓度在0.033-0.121mg/L之间,铅浓度在0.414-1.478 mg/L之间,锌浓度在0.008 -0.083 mg/L之间,铁浓度在0.255-0.454 mg/L之间,平均值分别为0.059 mg/L,0.908 mg/L,0.037 mg/L和0.351mg/L。铁与锌含量有着自西向东逐渐增加的趋势。本研究可为建立南极半岛海洋环境信息数据库提供基础数据,为进一步开展南大洋海洋生物地球化学研究奠定良好的基础。     

珠海近岸海域表层沉积物中的重金属及生态危害评价

为了解大亚湾2010—2018年表层沉积物中重金属铜 (Cu)、铅 (Pb)、锌 (Zn) 的时空分布特征及其潜在生态风险,该研究于2010、2012、2015和2018年在大亚湾海域采集表层沉积物并进行分析研究。结果表明,近十年来大亚湾表层沉积物中Cu、Pb、Zn的含量较稳定,未出现明显的增加,3种重金属的空间分布情况大致相同,高值区均集中于澳头至石化区一带的近岸海域。3种重金属间具有明显的同源性,沿岸工业企业排放以及澳头海域水产养殖等可能是近岸海域Cu、Pb和Zn的主要来源。沉积物中重金属污染程度为Zn>Cu>Pb,3种沉积物重金属的潜在生态风险为轻微程度。

     

时间和温度对活性炭与板栗壳吸附铜锌铅镉的影响

随着工业化和城市化进程的加快,废水排放引起的水环境重金属污染问题越来越突出,去除污水中的重金属成为水环境保护的重要内容之一。本文选取活性炭与板栗壳作为吸附剂,研究在不同的时间及温度下,这2种吸附剂对废水中的Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+的吸附性能影响。研究发现,活性炭作为吸附剂时,Cu2+吸附量最大是在0.5 h时,Zn2+是在3 h时,Pb2+和Cd2+则是1 h时;用板栗壳吸附时,Cu2+和Pb2+吸附量最大在1 h,Zn2+是在1 h时,Cd2+则是0.5 h时。吸附剂为活性炭或板栗壳,温度对Zn2+的吸附率影响都不大;吸附Cu2+时,活性炭受温度的影响大于板栗壳,其吸附率随温度的升高而减小;Pb2+和Cd2+的吸附受温度影响明显,均是40℃时吸附率较高,但板栗壳>活性炭,且Cd2+>Pb2+。     

Calibration and validation of optical chlorophyll‐measuring devices for use in predicting crude protein concentration in tropical grass herbage

The objective of this experiment was to evaluate the Fieldscout CM 1000 NDVI and Yara N‐Tester as easy‐to‐use and cost‐effective tools for predicting foliar chlorophylls (a, b and total) and crude protein (CP) concentrations in herbage from three tropical grass species. Optical chlorophyll measurements were taken at three stages (4, 8 and 12 weeks) of regrowth maturity in Guinea grass (Panicum maximum) and Mulato II (Brachiaria hybrid) and at 6 and 12 weeks maturity in Paspalum spp (Paspalum atratum). Grass samples were harvested subsequent to optical measurements for laboratory analysis to determine CP and solvent‐extractable chlorophylls (a, b and total) concentrations. Optical chlorophyll measurements and CP concentrations were highly correlated (Yara N‐Tester: r² = 0·77–0·89; Fieldscout CM 1000 NDVI: r² = 0·52–0·84). Crude protein prediction models from the Yara N‐Tester and Fieldscout CM 1000 NDVI accounted for 70–89% and 44–73% CP variability, respectively, in Mulato II and Guinea grass. The Yara N‐tester produced more accurate and reliable CP estimates based on very high concordance correlation coefficient [CCC (0·73–0·91)] and low rMSPE, mean and regression bias. It is concluded that the Yara N‐Tester produces more accurate and reliable CP estimates of tropical pastures.     

波吉卵囊藻对Cu2+、Zn2+耐受力和吸附作用的研究

研究了波吉卵囊藻(Oocystis borgei)对Cu2+和Zn2+的耐受力、吸附率和吸附量的作用规律。结果表明:Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量影响显著(P<0.05)。Cu2+和Zn2+含量的升高,对波吉卵囊藻生长的抑制增大,使叶绿素a含量下降;当Cu2+和Zn2+的含量分别小于0.001 mg/L和0.010 mg/L时,对波吉卵囊藻的生长和叶绿素a含量增加有一定的促进作用;Cu2+和Zn2+对波吉卵囊藻生长的96h-EC50分别为0.229 mg/L和17.390 mg/L。Cu2+含量为1.000mg/L和Zn2+含量为50.000 mg/L的组合,对波吉卵囊藻生长的抑制率为103.881%。Cu2+对波吉卵囊藻的毒性大于Zn2+。波吉卵囊藻对Cu2+和Zn2+有较好的吸附效果,当藻细胞含量为2.291×108ind/L时,对Zn2+的吸附率为81.444%;含量为2.891×108ind/L时,对Cu2+的吸附率为52.521%;吸附量分别为9.469 mg/g(5.208×10-9mg/ind)和2.914 mg/g(1.603×10-9mg/ind),对波吉卵囊藻不会产生明显毒性。     

松嫩平原耕作黑土Cu、Pb、Zn的污染现状分析

黑土区是中国重要的商品粮生产基地之一,对于中国的粮食安全和国民经济的稳定起着举足轻重的作用。此文以松嫩耕作黑土土壤为研究对象,对呼兰、绥化、海伦、依安与嫩江5个调查区的土壤中Cu、Pb、Zn的污染现状进行研究,揭示耕作黑土的健康状况,为黑土生态系统的科学管理提供理论依据。采用内梅罗综合污染指数法及TOPSIS法进行环境质量综合评价。结果表明：土壤Cu、Pb、Zn的污染程度,由东南至西北未表现出明显的分布规律。呼兰、依安土壤Cu、Pb、Zn的污染程度低于绥化、海伦和嫩江;大部分样地土壤Cu、Pb、Zn污染程度具有随剖面深度的增加而增加的特点,仅有绥化土壤10~20 cm土层污染程度小于0~10 cm土层。Cu、Pb、Zn各元素之间没有呈现显著的相关性,表明3种元素来源是不同的。两种方法的评价结果基本一致,研究区域黑土环境质量良好。     

生物炭对不同酸化水平稻田土壤性质和重金属Cu、Cd有效性影响

针对南方稻田土壤酸化严重,导致养分流失有毒重金属活化,严重影响稻米质量安全的重大现实问题。以水稻秸秆和谷壳等农业废弃物为原料制备生物炭(分别记为RSC和RHC),研究不同原料生物炭对酸化土壤改良及其对重金属有效性的影响。设置3个生物炭用量(0,20,50 g/kg,分别记为CK、C1、C2),4种土壤酸化水平(pH 4.01,4.25,4.33,4.58,分别记为L1、L2、L3、L4),生物炭与重金属污染土壤共同培养60天后测定土壤pH、全氮、有机质、有效磷、速效钾和有效态Cu、Cd含量。结果表明:RSC对酸化土壤pH的改良效果明显优于RHC,且施炭量越高提高幅度越大,RSC的C2处理使4种酸度水平的土壤pH分别提高了0.68,0.97,1.29,1.71个单位。2种生物炭均能提高土壤的全氮、有效磷、速效钾和有机质含量,其中各施炭处理有机质显著提高,尤以速效钾的增幅最为显著,RSC对4种养分的提高均优于RHC。RHC对土壤有效态Cu含量无显著影响;RSC的C2较C1处理更能降低土壤中有效态Cu含量,使4种酸度水平的土壤分别降低了13.62%,6.57%,4.36%,7.88%。RHC处理的L3、L4土壤中有效态Cd含量显著降低,最大分别降低了13.79%,19.23%。RSC使4种酸度土壤有效态Cd含量最大分别降低了20.00%,25.81%,20.69%,19.23%。相关分析表明,土壤pH与有效态重金属含量呈显著负相关关系。水稻秸秆炭用于改良酸化土壤、降低重金属Cu和Cd有效性的效果更佳,且降低污染土壤中Cd的有效性较Cu好;生物炭对酸化程度越低的土壤pH和有效磷含量的提高以及有效态Cd含量的降低效果较好,而有效态Cu含量的降低效果则在酸化程度越高的土壤中表现更佳;土壤pH是生物炭调控重金属Cu、Cd有效性的主要影响因素。     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

Estimating Soil Carbon,Nitrogen, and Phosphorus Mineralization from Short‐Term Carbon Dioxide Respiration

The measurement of soil carbon dioxide (CO₂) respiration is a means to gauge biological soil fertility. Test methods for respiration employed in the laboratory vary somewhat, and to date the equipment and labor required have limited more widespread adoption of such methodologies. A new method to measure soil respiration was tested along with the traditional alkali trap and titration method. The new method involves the Solvita gel system, which was originally designed for CO₂ respiration from compost but has been applied in this research to soils with treatments of increasing dairy manure compost. The objectives of this research are to (1) examine the relationship between the CO₂ release after 1 day of incubation from soils amended with dairy manure compost that have been dried and rewetted as determined using the titration method and the Solvita gel system, and (2) compare water‐soluble organic nitrogen (N), as well as carbon (C), N, and phosphorus (P) mineralization after 28 days of incubation with 1‐day CO₂ release from the titration method and Solvita gel system. One‐day CO₂ from both titration and the Solvita gel system were highly correlated with cumulative 28‐day CO₂ as well as the basal rate from 7–28 days of incubation. Both methods were also highly correlated with 28‐day N and P mineralization as well as the initial water‐extractable organic N and C concentration.

The data suggest that the Solvita gel system for soil CO₂ analysis could be a simple and easily used method to quantify soil microbial activity and possibly provide an estimate of potential mineralizable N and P. Once standardized soil sampling and laboratory analysis protocols are established, the Solvita method could be easily adapted to commercial soil testing laboratories as an index of soil microbial activity.