基于不同生物填料的跑道养殖尾水净化

为开发生物填料在跑道养殖水体净化方面的应用,采用不同类型的6种填料,在室内开展对跑道养殖水体净化效果的研究。结果表明,在自然挂膜条件下,6种生物填料(火山石、珊瑚石、白色弹性毛刷、蓝色立体弹性填料、多孔组合球、聚乙烯小球)生物膜的成熟时间各不相同,珊瑚石挂膜所需时间最短,为13 d。在稳定运行期,不同生物填料对跑道养殖尾水总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)、亚硝酸盐氮(NO^-₂-N)、化学需氧量(COD_Mn)均有不同程度的去除效果,其中,蓝色立体弹性填料对TN和COD_Mn的平均清除率最高,分别为19.58%和30.77%,显著高于其他填料(P<0.05);珊瑚石填料对TP的平均清除率显著高于其他填料(P<0.05);6种填料生物膜成熟后,和初始水质指标相比,各填料对水体NO^-₂-N和NH₃-N的去除率均在75%以上,且浓度保持在较低水平。结果表明,蓝色立体弹性填料对跑道养殖尾水有较好的净化...     

生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展

生物炭可作为土壤改良剂单独施入土壤,改善土壤环境条件,也可与肥料混合制成生物炭基肥,其具有养分缓释、增产稳定等一系列优点,在农业上的应用越来越广泛。主要从生物炭对土壤理化性质、微生物、农业温室气体排放、作物生长和产量的影响,对农田土壤污染的治理,以及生物炭基肥对肥料养分、作物生长和产量的影响这几个方面,对生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展进行综述,阐明其优点和不足,并提出了进一步的研究方向,旨在为生物炭和生物炭基肥在农业中的应用研究提供参考。     

生物炭制备及其吸附应用研究进展

生物炭是生物质在绝氧或限氧条件下热解的固态产物,通常因具有特殊的孔隙、官能团结构及稳定的物理化学性质等特点而广泛应用于气态或液态污染物的吸附,并成为目前生物质能资源化利用研究热点。本文介绍了生物质热解制取生物炭的工艺、生物炭生成机理及目前主要应用领域,重点评述了影响生物炭制备、结构特性及吸附特性的主要因素,并提出了生物质热解制备生物炭及其在吸附领域应用的未来研究方向。     

生物炭净化造纸废水的效果研究

目前以生物炭为代表的生物质对重金属的吸附表现出良好的应用前景。为确定生物炭对造纸废水中污染物的吸附性能,本研究采用自制装置进行试验,将供试基质材料置于同等大小且底部有孔的塑料花盆内,研究生物炭对造纸废水pH值、CODcr和Pb2+的去除效果,并运用正交矩阵分析所有有效变量。结果表明:生物炭能够有效降低不同浓度造纸废水pH值、CODcr和Pb2+含量。在整个试验周期内,生物炭条件下,浓度为50,175,300mg·L-1的造纸废水pH值依次减少0.89,0.86,1.29,生物炭可效降低造纸废水pH;生物炭对造纸废水CODcr去除率为91.88%,在50mg·L-1条件下,去除效果较为稳定,同时还表明,温度对造纸废水CODcr影响较大,CODcr随温度升高增大后减小;生物炭对造纸废水中Pb2+的吸收值明显高于其他两种基质,表明生物炭对Pb2+有较强的吸附能力,且在pH值为6~8时,生物炭对Pb2+的吸附量随着pH的升高呈减小,说明生物炭可作为一种廉价高效吸附剂用于水体污染修,并提供一定的理论基础。     

生物炭对施用沼液稻田土壤重金属生物有效性的影响

为探讨施用沼液条件下,添加生物炭对农田土壤重金属生物有效性的影响,以滨海盐土农区稻田为研究对象,设置0、250、500、750 m³·hm^-2四个沼液施用水平(折合施氮量分别为0、205、410、615 kg·hm^-2)以及0、15 t·hm^-2两个生物炭用量,对0～20cm土层土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)生物有效性进行研究。结果表明：低沼液用量(250 m³·hm^-2)下,无论是否添加生物炭,土壤中四种重金属的弱酸提取态质量分数均无显著变化。中、高沼液用量(500～750 m³·hm^-2)下,添加生物炭前,与不施用沼液相比,Cu、Zn、Pb和Cd弱酸提取态质量分数显著提升;添加生物炭后,Cu和Pb弱酸提取态质量分数较添加前显著下降(P<0.05)。添加生物炭前,施用沼液使水稻籽粒中Cu含量增加了44.0%～116.5%,Pb、Cd含量无显著变化。添加生物炭后,中、高沼液用量下籽粒中Zn、Pb和Cd...     

生物炭在水环境新污染物去除过程中的应用研究进展

新污染物（emerging contaminants,ECs）具有浓度低、毒性大等特点,是饮用水和再生水水质安全的重要威胁。生物炭因制备成本低、处理效率高等特点,在水环境ECs的去除领域受到广泛关注。为了推进生物炭在水环境新污染物去除的应用,本文从水环境中ECs污染现状、生物炭的性质、生物炭在水环境ECs去除过程中的研究和应用等方面进行综述,分别总结生物炭作为吸附剂、高级氧化催化剂与微生物固定化载体对ECs的去除研究进展,并提出展望。     

基于生物炭的生态浮床设计

根据生物炭的强吸附特性,对传统生态浮床进行改进,构建了由浮床框体、床体、内外双环圆柱结构种植单元、沉水植物生长袋4个部分组成的新型组合生态浮床,结合水下空间和水面景观重点描述了浮床的构建过程,为生态浮床的发展提供了新的思路。     

生物炭、磁性炭的制备与应用研究进展

生物炭是植物和动物的生物质通过热解/炭化合成的稳定的碳产物,作为一种历史悠久的废物衍生土壤改良剂,其因具有改善土壤肥力及环境的能力而受到广泛关注,能够去除或固定土壤、水和空气中的污染物,减缓气候变化.为了提高生产性能和去除效率,很多学者研究了不同的热解和改性方法.该文主要综述了生物炭、磁性生物炭的制备与应用研究进展,总结了常用的制备方法,为后续生物炭复合材料的研究和应用提供参考.     

生物炭老化及其对重金属吸附固定的影响研究进展

生物炭是生物质在限氧条件下通过高温热解得到的富碳固体,其丰富的含氧官能团、较大的比表面积、高度的芳香性结构等特性,使得生物炭对重金属具有很好的固定作用,因此,生物炭在重金属污染土壤的修复方面具有良好的前景。目前关于生物炭的研究大多集中在新制备的生物炭对重金属污染土壤的短期修复,但生物炭进入土壤后,随着时间的推移,会受到各种地球自然力的作用,逐渐发生老化,老化过程会对生物炭的物理化学性质和吸附性能产生不可忽视的影响。本文系统性地综述了国内外生物炭老化方法以及老化处理对生物炭理化性质、重金属吸附性能和生物有效性的影响等方面的研究进展,阐明当前生物炭老化研究现状,并对未来生物炭老化研究的发展方向提出建议,以期为重金属污染土壤的长期修复提供理论支撑。     

改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用

生物炭具有较大的孔隙度和比表面积,吸附能力强,在环境污染修复、土壤改良和固碳方面应用广泛。由于高温热解过程会使生物炭官能团数量减少而降低其对某些特定污染物的吸附性能,同时,由于原始生物炭存在固液分离难的问题,通过改性生物炭提高其理化性质,并应用于环境修复受到了学术界和工业界的广泛关注。然而,目前针对改性生物炭的制备及其在土壤和水体修复中的应用综述较少。本文对近年来有关改性生物炭的文献进行了系统分析,总结生物炭的改性方法,简要阐述改性生物炭在环境(土壤和水体)污染修复中的应用,并深入探讨了磁性生物炭作为吸附剂和催化剂在水污染处理中的应用现状,最后对改性生物炭的研究方向提出了展望。     

近沟渠稻田氮素多维通量模型开发及验证

针对近沟渠水稻田氮素流失通量的估算问题,开发了基于一级动力学反应规律和水氮耦合平衡的氮素迁移模型,综合考虑了尿素氮施入稻田后的各个转化过程和流失过程,采用田间长期观测值与模拟值的比较进行模型参数的校准与验证.田间水稻稳定生长季内的观测数据表明,稻田氨挥发和水稻氯吸收各占施肥量的26.6%～29.4%和38.2%～44.8%,氮素通过径流、下渗和侧渗流失的通量分别占施肥量的5.6%～7.7%,4.0%～4.9%和5.0%～5.3%.这些观测值与模型模拟值较符合,各观测值与模拟值误差在20%以内,说明模型能胜任近沟渠稻田氮素多维通量的估算.     

直播稻田杂草稻化学防治试验

根据杂草稻的发生情况,选择了4种除草剂进行不同剂量、不同施药方法的防治研究。结果表明,试验所用农药明显抑制水稻发芽、出苗,易造成田间缺苗,对水稻的产量有较大影响;各药剂对杂草稻的防治不够理想,但仍有一定的防治效果,尤其是Ronw(复配剂)和丙草胺对杂草稻具有较好的防控作用。建议大田生产上采取农业综合措施防治,可收到显著效果。     

长江中游地区稻田生态系统服务功能价值评估研究进展

长江中游地区是我国重要的水稻生产基地,为全国粮食安全和生态系统安全健康作出了重要贡献。科学合理评估稻田生态系统服务功能价值,可为其服务功能价值演变、改善和推广稻田绿色可持续发展模式提供重要依据。本文在梳理稻田生态系统服务功能内涵和服务功能价值评估体系、方法的基础上,对评估长江中游地区不同稻田生态系统服务功能的方法进行了分类对比,并归纳总结了该区稻田生态系统服务功能价值评估研究框架和研究思路。因稻田类型、稻区分布区域和价值评估指标体系不同,各稻田生态系统服务功能价值评估的方法和单位面积服务功能价值量存在一定差异,认为未来研究需要不断完善不同稻田生态系统服务功能价值评估指标体系,改进评估方法,提高评估准确性;同时本文还对长江中游地区部分稻田的服务功能进行了分析,发现研究主要集中在稻田微观试验和省市县区域宏观测算2个维度上,对稻田生态系统某一部分服务功能或系统整体服务功能价值进行了静态评估,而对其价值评估的长期动态跟踪研究不足,对稻田生态系统服务功能净价值研究也有待于进一步深入。     

人工湿地对稻田排水净化效果的研究

目前,水稻种植面积大,氮、磷流失严重,引起湖泊富营养化。芦苇能经济高效去除氮、磷等有机物。研究表明,对NH4+-N的去除效果可达89.4%,对COD的去除效果可达81.2%,对TN和TP的去除率分别为86%和74.4%。因此表面流芦苇湿地系统去除稻田排水中污染物具有良好的前景。处理方法符合目前水环境生态保护趋势要求。     

轻型栽培稻田杂草发生及其危害性研究

１９９５￣１９９７年通过对４种轻型栽培方式（麦田套稻,水直播,早育抛栽,盘育抛栽）和水育秧人工移栽稻田杂草种群调查及杂草发生与危害差异性试验,结果表明：５种种植方式对稻田主要杂草发生频度的影响不明显,但是对稻田主要杂草优势度及杂草发生量有明显差异。麦田套稻,水直播、旱抛栽、塑盘抛栽、水育秧人工移栽稻田杂草危害分别使水稻产量下降７０．６％、６３．５％,４９．５％,１６．２％。     

稻田温室气体（CH4和N2O）排放影响因素及其减排措施研究进展

甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是重要的两种温室气体,近一个世纪以来,大气中这两种气体浓度持续升高,进而引起温室效应明显加剧和气候变暖等极端气候的频繁出现.稻田生态系统是大气CH4和N2O的重要源.稻田温室气体的排放受土壤性质、气候条件及人为活动等因素的交互作用和综合调控,CH4和N2O排放量与各因素的变异程度、敏感程度密切相关.全面综述了影响稻田温室气体排放的因子及温室气体减排措施的研究进展,可为制定我国稻田温室气体减排措施、促进农业可持续发展以及生态环境协调发展提供参考.     

水田机械秸秆深施的养分释放及增产效果研究

运用机械将稻秸秆深施于水田土层内,秸秆中的碳、氮、磷、钾养分释放比秸秆面施速率高,残留量少。深施可增加和活化土壤中的碳、氮、磷、钾养分,培肥地力,增产显著。     

淹水稻田中土壤性质的变化及其对土壤镉活性影响的研究进展

近年来,面对稻田土壤镉(Cd)污染日益严重和"镉米"事件频发的现状,许多专家对稻田土壤镉的活性变化及其污染治理进行了大量研究,大多数研究表明淹水能降低稻田土壤Cd的活性和稻米Cd的含量。但是,由于稻田土壤自身的复杂性以及影响因素的多样性、综合性和不确定性,尤其是在淹水条件下,稻田土壤性质[土壤胶体和团聚体、pH和Eh(pe+pH)、阴离子和阳离子、铁锰氧化物和含硫化合物、有机质和可溶性有机物、碳酸盐和磷酸盐、根系分泌物和微生物等]发生了复杂变化,使得Cd活性变化更加复杂,Cd污染的防控和修复更加困难。通过综述淹水条件下稻田土壤性质的变化,阐述了这些变化对土壤中Cd活性的影响,同时对该领域的研究方向进行了展望,旨在为实现Cd污染稻田的农业安全生产提供理论依据,并为Cd污染土壤的修复治理提供参考。     

四川常用杂交水稻耐低温潜沼性逆境的差异性

【目的】研究四川常用杂交水稻耐低温潜沼性逆境的差异性,为该逆境下水稻品种的选育奠定基础。【方法】选取四川盆地常用的36个杂交水稻品种为试验材料,采用田间试验的方法,在四川遂宁分别选择低温潜沼性稻田和非低温潜沼性稻田(CK)进行同期种植,观测并分析不同水稻品种的分蘖动态、株高和穗部性状等农艺指标。【结果】1)与非逆境相比,低温潜沼性逆境下,杂交水稻分蘖数和成穗率均显著降低;分蘖数降低程度与T值(水稻对低温潜沼性逆境的耐受指数)间的相关系数为-0.86(P0.01),成穗率降低程度与T值间的相关系数为-0.88(P0.01)。2)与非逆境相比,所有参试杂交水稻的穗长在低温潜沼性逆境下均有所缩短,其缩短程度与T值间的相关系数为-0.89(P0.01);所有参试杂交水稻的结实率均有所降低,其降低程度与T值间的相关系数为-0.93(P0.01)。3)杂交水稻对低温潜沼性逆境的耐受能力不同,参试的36个品种中,C优130、C优2095、川香3号、冈优188、泸优5号、内5优306、内5优317和协优027的T值均超过了12,具有较强的耐受能力,其在低温潜沼性逆境下的分蘖数较多,结实率和穗长降低程度较低。4)低温潜沼性逆境下,杂交水稻对低温潜沼性逆境的耐受指数与水稻产量间的相关系数为0.89(P0.05),与水稻产量降低程度间的相关系数为-0.95(P0.01)。【结论】T值可以用来评价杂交水稻对低温潜沼性逆境的适应能力,T值越高,在低温潜沼性逆境下产量降低的程度越小。     

湘东两类母质发育水田土壤的发生特性及其系统分类

为明确湘东地区紫色岩风化物和河湖沉积物母质发育的6个典型水田土壤在中国土壤系统分类中的归属,对其成土环境条件、土壤剖面理化性质,以及土壤发生学特性进行研究,依据《中国土壤系统分类检索(第三版)》鉴定其诊断层和诊断特性,确定其在中国土壤系统分类中的归属。结果表明,供试的2类母质发育的水田土壤,pH值均随剖面深度的加深而升高,有机质含量随剖面深度的增加而降低,全铁含量表层土壤低于犁底层和水耕氧化还原层。紫色岩风化物发育的土壤较河湖沉积物发育的土壤颜色更红,水耕表层土壤铁的活化度高于下层土壤,晶胶率低于下层土壤,土壤颗粒组成在剖面层次间变化不明显。鉴定出的诊断层主要有水耕表层、水耕氧化还原层,诊断特性主要有人为滞水土壤水分状况、潜育特征、氧化还原特征。6个水田土壤均属于人为土土纲水耕人为土亚纲,进一步划分出潜育水耕人为土、铁聚水耕人为土、简育水耕人为土3个土类和普通潜育水耕人为土、普通铁聚水耕人为土、普通简育水耕人为土3个亚类,最后划分出5个土族和6个土系。