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先锋植物修复介导的根际微域对铅锌冶炼废渣中重金属的形态分异特性影响

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矿产综合利用 2022年第6期43卷 94-103,130页

作者：朱鑫维吴永贵李鑫龙罗有发孙航贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州大学应用生态研究所贵州贵阳550025 贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵州贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州贵阳550025

为研究金属冶炼废渣堆场内典型先锋草本植物对废渣养分及重金属形态的影响,以开展植被重建5年的铅锌冶炼废渣堆场上先锋草本植物(三叶草,Trifoliumrepens;黑麦草,Loliumperenne)根际微域为研究对象,分析在生态修复过程中两种草本植物根... 详细信息

为研究金属冶炼废渣堆场内典型先锋草本植物对废渣养分及重金属形态的影响,以开展植被重建5年的铅锌冶炼废渣堆场上先锋草本植物(三叶草,Trifoliumrepens;黑麦草,Loliumperenne)根际微域为研究对象,分析在生态修复过程中两种草本植物根际微域不同粒径废渣(5 mm)中重金属含量与赋存形态及养分的分异特征。结果表明:废渣内植物养分主要分布在黑麦草>对照,并表现出明显的根际效应(根际>非根际)。两种植物修复作用显著影响废渣重金属含量及其赋存形态在不同粒径中的分布:(1)三叶草根际废渣Pb、Cu含量显著低于对照,并促使Cd向残渣态转化;(2)黑麦草根际不同粒径废渣Cu、Cd含量发生再分配,在细小粒径(<0.5 mm)废渣中的含量显著降低;(3)两种植物根际废渣酸可溶解态Cu、Pb、Cd、Zn的比例明显降低,且比例随废渣粒径增加而上升。综上,三叶草和黑麦草作为废渣堆场生态修复的先锋植物,可为外来优势植物的自然定居创造良好的植生条件,并对细小粒径废渣扩散迁移生态风险的控制具有重要意义。

关键词：铅锌冶炼废渣先锋草本植物粒径养分重金属根际微域

改良剂-植物联合修复对赤泥理化特性、酶活性和微生物群落结构的影响

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生态学杂志 2023年

作者：陈雨露罗有发万祖燕万乾松邹玉正吴永贵贵州大学资源与环境工程学院贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州省劣境生态修复技术工程研究中心

基质改良与植被恢复是改善赤泥堆场恶劣生境的一种经济有效方法。本研究以木醋液、磷石膏、食用菌渣、活性污泥、牛粪、鱼粪组配为不同复合改良剂，黑麦草作为修复植物，通过开展为期90 d的盆栽实验，探究改良剂-植物联合修复对赤泥的... 详细信息

基质改良与植被恢复是改善赤泥堆场恶劣生境的一种经济有效方法。本研究以木醋液、磷石膏、食用菌渣、活性污泥、牛粪、鱼粪组配为不同复合改良剂，黑麦草作为修复植物，通过开展为期90 d的盆栽实验，探究改良剂-植物联合修复对赤泥的理化特性、酶活性和微生物群落结构影响。结果表明：单一施用木醋液和磷石膏对赤泥碱性具有一定的调控作用，pH分别降低了4.1%和11.4%，但营养物质缺乏难以维持植物稳定生长。复合改良剂-植物联合修复使赤泥的pH、ESP分别由9.8和29.3%降至7.6～7.8和25.9%～28.2%，赤泥养分含量（有效氮、有效磷、全氮、全磷和有机质）与酶活性（脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶）显著提高。微生物群落多样性和相对丰度明显增加，变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）和厚壁菌门（Firmicutes）为主要优势细菌门。子囊菌门（Ascomycota）在真菌门中占绝对优势。综上，复合改良剂-植物联合修复显著改善赤泥的理化特性、酶活性和微生物群落结构，对综合指示赤泥土壤化进程具有重要意义。

关键词：赤泥复合改良剂植被恢复理化性质酶活性微生物群落

不同改良剂对黔西北锌冶炼区农用地土壤重金属修复效果研究

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地球与环境 2022年第4期50卷 575-585页

作者：谭川疆潘忠图罗有发付天岭钱晓莉贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 贵州省喀斯特环境与地质灾害防治重点实验室贵阳550025 贵州大学新农村发展研究院贵阳550025

为研究不同改良剂对土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)的修复效果,以黔西北锌冶炼区农用地土壤为研究对象,分别将不同比例(1%、2%、5%)的海泡石(H)、石灰(S)和蚯蚓粪(Q)施加于锌冶炼区重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)复合污染农用地土壤,稳定陈化75 d... 详细信息

为研究不同改良剂对土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)的修复效果,以黔西北锌冶炼区农用地土壤为研究对象,分别将不同比例(1%、2%、5%)的海泡石(H)、石灰(S)和蚯蚓粪(Q)施加于锌冶炼区重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)复合污染农用地土壤,稳定陈化75 d后,分析土壤理化性质(pH、EC、含水率)、有机质、有效态养分(N、P、K)、重金属有效态含量变化特征。结果表明,与对照相比,除低添加量的海泡石处理(H1%)略微降低土壤pH外,海泡石和石灰处理均提高了土壤pH,而添加蚯蚓粪处理则降低土壤pH。除石灰处理分别降低土壤有机质和碱解氮含量外,海泡石和蚯蚓粪均可有效提高土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,其中蚯蚓粪和石灰处理分别对土壤碱解氮和有效磷的增加效果最为明显,分别增加了36.53%~72.34%和67.96%~144.01%。与对照相比,添加石灰明显降低了土壤中DTPA-Cd、DTPA-Pb和DTPA-Zn含量,分别降低了16.94%~29.87%、8.26%~20.46%、27.91%~51.02%。添加蚯蚓粪则总体上增加土壤中DTPA提取态重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)含量,而海泡石添加可增加土壤中DTPA-Cd和DTPA-Cu含量,降低DTPA-Pb和DTPA-Zn含量。石灰和海泡石处理都不同程度降低土壤中TCLP提取态重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)含量,然而,添加蚯蚓粪处理显著地增加TCLP提取态重金属(Cd、Cu、Pb、Zn)含量。综合分析表明,石灰对于复合污染土壤中Cd、Cu、Pb、Zn的固定效果最佳,其次为海泡石,而蚯蚓粪的添加对土壤重金属具有活化作用。

关键词：锌冶炼区土壤改良剂重金属养分修复效果

改良剂与植物联合修复对汞铊矿废弃物重金属淋溶释放行为及微生物群落结构的影响

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环境工程学报 2023年第9期17卷 3054-3065页

作者：罗鉴吴永贵罗有发朱鑫维彭小裕郑煜贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵阳550025 贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵阳550025

为探究改良剂赤泥(富铁铝的工业废弃物)与鱼粪(富氮磷的有机质)作为改良剂结合2种典型先锋速生植物(巨菌草和黑麦草)对汞铊矿废弃物中典型重金属(Hg、As、Sb、Tl等)淋溶释放的原位控制效果,通过150 d淋滤实验,考察了单一改良剂、混合改... 详细信息

为探究改良剂赤泥(富铁铝的工业废弃物)与鱼粪(富氮磷的有机质)作为改良剂结合2种典型先锋速生植物(巨菌草和黑麦草)对汞铊矿废弃物中典型重金属(Hg、As、Sb、Tl等)淋溶释放的原位控制效果,通过150 d淋滤实验,考察了单一改良剂、混合改良剂及改良剂联合植物对汞铊矿废弃物和淋滤液理化特征、重金属淋溶释放规律及微生物群落结构的影响。结果表明,添加鱼粪和赤泥结合植物种植能显著抑制汞铊矿废弃物中As、Tl和Sb的释放,同时显著促进废弃物中Hg的溶出(P<0.05)。随着淋溶时间的延长,5个批次淋滤液中As、Tl和Sb的质量浓度分别降至对照组的21.28%~56.56%、33.21%~63.15%、32.23%~56.62%。经处理后汞铊矿废弃物中养分有所提高,相较于对照组,各处理组废弃物pH由3.87升至5.56~6.78,速效钾(AK)含量是对照组的5.60~8.75倍,有机质(OM)由对照组的0.64 g·kg^(−1)增至2.50~3.14 g·kg^(−1)。同时,改良剂与植物联合修复改善了汞铊矿废弃物微生物群落丰富度和多样性,其中以黑麦草组的细菌群落丰富度最高。综合考虑重金属淋溶释放控制和微生物群落结构改善,选择鱼粪和赤泥混合改良并种植巨菌草对汞铊矿废弃物的修复效果最佳,以上研究结果可为汞铊矿废弃物中重金属释放的原位控制与无土快速生态修复提供技术支持。

关键词：汞铊矿废弃物鱼粪赤泥黑麦草巨菌草重金属淋溶微生物群落

改良剂与植被联合修复对赤泥团聚体养分和微生物特性的影响

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环境工程学报 2023年第6期17卷 1967-1977页

作者：万祖燕罗有发陈雨露万乾松邹玉正吴永贵贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵阳550025 贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵阳550025

改良剂与植被联合修复是促进赤泥土壤化的关键,但其对赤泥团聚体中养分和微生物特性的影响尚不清晰。通过开展盆栽修复实验探究改良剂(磷石膏、木醋液、鱼粪、菌渣)与黑麦草联合修复对赤泥团聚体中养分、酶活性、微生物群落空间分异特... 详细信息

改良剂与植被联合修复是促进赤泥土壤化的关键,但其对赤泥团聚体中养分和微生物特性的影响尚不清晰。通过开展盆栽修复实验探究改良剂(磷石膏、木醋液、鱼粪、菌渣)与黑麦草联合修复对赤泥团聚体中养分、酶活性、微生物群落空间分异特征的影响。结果表明,在改良剂与植被联合修复赤泥后,大团聚体(>0.25 mm)和微团聚体(<0.25 mm)占比分别减少和增加。团聚体中有机质、养分质量分数、酶活性及微生物群落Alpha多样性指数显著增加(P<0.05),且主要分布于<1 mm团聚体。此外,团聚体养分、酶活性、微生物群落间呈显著正相关(P<0.05)。本研究结果可为深入了解赤泥土壤化过程中养分迁移转化机理及修复植物的养分自维持机制提供参考。

关键词：赤泥植被恢复团聚体养分酶活性微生物群落空间分异

氧环境改变对陆基循环水养殖鱼粪碳、氮、磷释放特征及细菌群落的影响

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环境工程学报 2022年第8期16卷 2740-2753页

作者：兰美燕吴永贵罗有发伍建业王晓睿彭子乐贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵阳550025 贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵阳550025

为探究氧环境改变对陆基循环水养殖系统(RAS)中鲈鱼粪氮(N)、磷(P)、溶解性有机质(DOM)释放特征及鱼粪细菌群落多样性的影响,采用室内模拟的方法,分析氧环境(好氧、厌氧)改变对鱼粪及其上覆水理化性质及鱼粪细菌群落特征的影响,并揭示... 详细信息

为探究氧环境改变对陆基循环水养殖系统(RAS)中鲈鱼粪氮(N)、磷(P)、溶解性有机质(DOM)释放特征及鱼粪细菌群落多样性的影响,采用室内模拟的方法,分析氧环境(好氧、厌氧)改变对鱼粪及其上覆水理化性质及鱼粪细菌群落特征的影响,并揭示其间的相关关系。结果表明,第1~16天,厌氧处理上覆水中NH_(4)^(+)-N、TP、COD和TOC质量浓度明显高于好氧处理,在第16~33天,NH_(4)^(+)-N质量浓度持续增加、TP质量浓度低于好氧处理组、COD和TOC质量浓度降低但仍高于好氧处理。三维荧光光谱表明,氧环境改变下上覆水DOM主要成分是蛋白质、腐殖质类物质,但厌氧条件下各组分含量均较高。细菌群落分析表明,不同处理鱼粪细菌群落相对丰度存在差异,优势菌门为Proteobacteria、Firmicutes、Actinobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi,相对丰度均大于5%;厌氧处理组优势菌属为Acinetobacter、Clostridium_sensu_stricto_13、Propioniciclava、Ornithinibacter,好氧处理组优势菌属为Acinetobacte、Kurthia、Comamonas、Propioniciclava。细菌群落聚类特征与环境因子相关性表明,随反应时间增加,氧环境改变下细菌群落结构趋于相似;厌氧处理下DOM(C1、C2、C4)、反应时间、COD、TOC、鱼粪TN、鱼粪TP、NO_(3)^(−)-N是影响细菌属的关键环境因子,好氧处理下仅有部分细菌属与反应时间、EC、DOM(C1、C2、C4)、NH_(4)^(+)-N具有显著相关性(P<0.05)。厌氧处理能够显著影响鱼粪及上覆水的理化性质,促进氮、磷及有机质释放,并在一定程度上影响细菌群落结构和多样性,其次是好氧处理。

关键词：陆基循环水养殖鱼粪氧环境改变碳氮磷释放细菌群落结构

先锋草本植物凋落物源溶解性有机质对典型汞铊矿废渣中重金属释放特征的影响

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环境工程学报 2023年第8期17卷 2777-2788页

作者：贺宇罗有发孔星杰伍建业钟毅贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 贵州省喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵阳550025 贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵阳550025

先锋草本植物广泛应用于尾矿堆场生态恢复,其凋落物分解是尾矿中溶解性有机质(DOM)的重要来源。然而,先锋草本植物凋落物源DOM对尾矿中重金属释放特征的影响尚不清晰。本研究以典型汞铊矿废渣及三叶草凋落物为研究对象,通过开展批次培... 详细信息

先锋草本植物广泛应用于尾矿堆场生态恢复,其凋落物分解是尾矿中溶解性有机质(DOM)的重要来源。然而,先锋草本植物凋落物源DOM对尾矿中重金属释放特征的影响尚不清晰。本研究以典型汞铊矿废渣及三叶草凋落物为研究对象,通过开展批次培养实验探讨了三叶草凋落物源DOM对废渣中重金属(Hg、As、Sb、Tl)释放特征的影响。结果表明,三叶草凋落物源DOM的成分主要为类络氨酸类物质、陆生类腐殖质物质和微生物类腐殖质物质。DOM的添加明显促进废渣中Hg和As的释放,抑制Tl和Sb的释放,浸出液中重金属的浓度依次为As>Tl>Hg>Sb。DOM的添加有利于废渣中Hg(Ⅱ)的溶出,促进废渣中As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)。主成分和相关性分析结果表明,DOM的自身组分及其对环境条件(pH、Eh)的改变是影响废渣重金属释放特征的主要因素。以上研究结果可为深入认识开展生态修复的废渣堆场上重金属的地球化学过程及环境风险提供参考。

关键词：汞铊矿废渣植物凋落物溶解性有机质重金属释放特征

初中《道德与法治》教材中“探究与分享”栏目的运用研究

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初中《道德与法治》教材中“探究与分享”栏目的运用研究

作者：罗有发四川师范大学

学位级别：硕士

统编教材初中《道德与法治》相较于旧教材在内容和知识逻辑上做了很大的调整,其中“探究与分享”栏目作为新增栏目在教材中的数量和所占篇幅远远超过其他栏目,该栏目对教师教学和培育学生学科核心素养具有不可替代的作用。为进一步研究... 详细信息

统编教材初中《道德与法治》相较于旧教材在内容和知识逻辑上做了很大的调整,其中“探究与分享”栏目作为新增栏目在教材中的数量和所占篇幅远远超过其他栏目,该栏目对教师教学和培育学生学科核心素养具有不可替代的作用。为进一步研究该栏目的具体运用,我们对“探究与分享”进行了概念界定,讨论了探究与分享的内在联系,同时从整套教材出发分析了“探究与分享”栏目的特点和作用。接着以八年级下册教材为例,梳理了“探究与分享”栏目的数量和分布,从栏目选用材料、栏目问题设计、栏目呈现形式的角度对“探究与分享”栏目做了类型划分。在此基础上,从教师、学生、学校等三个角度对“探究与分享”栏目的运用做了深入分析,发现该栏目在运用过程中存在教师缺乏对栏目的有效利用、学生未深度参与栏目的运用、学校对教师运用“探究与分享”栏目缺乏重视等问题。究其原因,主要是教师缺乏有效运用“探究与分享”栏目的能力、学生探究与分享的意识和能力欠缺、学校缺乏重视和相应评价机制等。针对此,提出了有效运用“探究与分享”栏目的策略:一是增强教师有效运用探究与分享栏目的能力;二是提高学生参与“探究与分享”栏目的意识和能力;三是学校要加强重视,助力栏目有效运用。

关键词：初中《道德与法治》教材 “探究与分享”栏目运用策略

不同碳酸盐岩对铅锌冶炼废渣-黑麦草体系中重金属迁移的影响

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地球与环境 2022年第5期50卷 612-622页

作者：李星颖刘明凤吴永贵杨开智伍建业罗有发文吉昌贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 四川省广安市邻水县应急管理局四川广安638500 贵州省劣境生态修复技术工程研究中心贵阳550025 贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站贵阳550025

为探究岩溶环境制约下贵州喀斯特地区广泛存在的碳酸盐岩对铅锌冶炼废渣-黑麦草体系中重金属生物有效性的影响,本文以黔西北土法炼锌废渣为研究对象,通过盆栽实验向改良后的废渣中施加两种典型天然碳酸盐岩(石灰岩、白云岩)及其主要成... 详细信息

为探究岩溶环境制约下贵州喀斯特地区广泛存在的碳酸盐岩对铅锌冶炼废渣-黑麦草体系中重金属生物有效性的影响,本文以黔西北土法炼锌废渣为研究对象,通过盆栽实验向改良后的废渣中施加两种典型天然碳酸盐岩(石灰岩、白云岩)及其主要成分的化学品(碳酸钙、碳酸镁),经种植黑麦草培育3个月后分析废渣基质中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属的形态变化与植物富集转运系数。结果表明:处理前铅锌废渣中Pb、Zn、Cu、Cd的总量分别为17 682、8 427.2、2 066、174.8 mg/kg, Cd的酸溶态比例最高,环境风险较大。与对照相比,施用天然碳酸盐岩(石灰岩、白云岩)或其主要化学成分的化学品(碳酸钙、碳酸镁)后均显著降低了铅锌废渣中酸溶态Cu、Pb、Cd的比例并增加了残渣态Zn的比例,5种添加物(石灰岩、白云岩、钙盐、镁盐、混合碳酸钙镁)施用均不同程度地增加了铅锌废渣中残渣态Cd的含量。添加量为4 g/kg(即0.4%)时,与对照相比,5种添加物使黑麦草根和叶片中重金属Cd分别降低了3.62%~29.54%和28.21%~43.59%。冗余分析表明,根中Ca、Mg与酸溶态Cu、Pb、Zn、Cd呈显著性负相关;两种典型碳酸盐岩(石灰岩和白云岩)及其主要成分的化学品添加形成的岩溶环境制约下,铅锌冶炼废渣-黑麦草体系中多种重金属的生物有效性受到明显抑制,可有效减弱其上所种植物黑麦草对重金属的吸收。相关结果对喀斯特地区矿冶废渣堆场重金属污染的原位控制、矿山复垦及生态修复具有一定的理论参考和实践价值。

关键词：碳酸盐岩铅锌冶炼废渣重金属植物积累生物有效性