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小麦秸秆生物质炭的结构特征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

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土壤 2024年第1期56卷 135-142页

作者：戚海洋魏聂晶王文静李嘉荣王鑫鑫唐松凤汤可包先明张立超淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

以小麦秸秆为原料,在300℃和500℃下制备生物质炭(WS300和WS500),对其性质进行表征,并研究其对Cr(Ⅵ)的吸附特性。结果表明随制备温度升高,生物质炭的C含量升高,缩合度增强,极性和亲水性减弱。WS500有更大的比表面积和孔容。Cr(Ⅵ)主要... 详细信息

以小麦秸秆为原料,在300℃和500℃下制备生物质炭(WS300和WS500),对其性质进行表征,并研究其对Cr(Ⅵ)的吸附特性。结果表明随制备温度升高,生物质炭的C含量升高,缩合度增强,极性和亲水性减弱。WS500有更大的比表面积和孔容。Cr(Ⅵ)主要以HCrO_(4)^(–)和Cr_(2)O_(7)^(2–)的形态吸附在生物质炭表面。WS500有更为丰富的羟基、羧基、酯基等官能团,可与Cr(Ⅵ)发生络合、氧化还原等作用。Cr(Ⅵ)的吸附等温线更适合用Langmuir模型拟合,说明吸附主要是单分子层吸附。Cr(Ⅵ)在WS500上的吸附容量高于WS300。

关键词：生物质炭铬吸附结构特征

长期梨树种植土壤团聚体组成及有机碳分布特征

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土壤 2022年第2期54卷 351-357页

作者：郭鸿鑫孙崇玉孙立强包先明洪秀萍淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

为探究长期梨树种植土壤团聚体结构及其对土壤有机碳的影响,以砀山县良梨镇共12个年限的梨树土壤为研究对象,以果园附近农田土壤为对照,分析不同梨树种植年限土壤(0~20 cm)的团聚体粒级分布、土壤及各团聚体组分有机碳含量的动态特征。... 详细信息

为探究长期梨树种植土壤团聚体结构及其对土壤有机碳的影响,以砀山县良梨镇共12个年限的梨树土壤为研究对象,以果园附近农田土壤为对照,分析不同梨树种植年限土壤(0~20 cm)的团聚体粒级分布、土壤及各团聚体组分有机碳含量的动态特征。研究结果表明:随着种植年限的增加,土壤大团聚体(>0.25 mm)含量呈先上升后略有下降并趋于稳定的趋势,种植150 a处取得最大值达到798.8 g/kg。梨园土壤总有机碳含量、大团聚体有机碳含量相较对照农田土壤显著提高(P<0.05),分别提高了1.45倍和2.24倍,而微团聚体(<0.25 mm)有机碳含量显著下降。各个年限梨园土壤有机碳主要由大团聚体贡献,贡献率为68.06%~98.78%,相较农田土壤(39.76%)贡献率提高28.3%~59.02%;微团聚体的贡献率随着年限的增加而下降,表明梨园的长期种植促使有机碳从微团聚体向大团聚体分配。土壤大团聚体含量与有机碳含量呈极显著正相关(P<0.01),均随着种植年限的增加先上升后下降至稳定趋势。表明梨园种植有利于改善土壤结构,增加土壤的固碳潜力。

关键词：梨园种植土壤团聚体有机碳分布贡献率

太湖流域滆湖底泥重金属赋存特征及其生物有效性

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湖泊科学 2016年第5期28卷 1010-1017页

作者：包先明晁建颖尹洪斌淮北师范大学生命科学学院淮北235000 环境保护部南京环境科学研究所南京210042 中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008

为了探讨太湖流域滆湖底泥重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Pb)的赋存特征及其生物有效性,对底泥重金属总量、形态以及生物富集量进行了分析.结果表明,6种重金属含量的空间分布表现为北部湖区最高,其次为南部湖区,中部湖区最低,重金属Ni、Cu... 详细信息

为了探讨太湖流域滆湖底泥重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Pb)的赋存特征及其生物有效性,对底泥重金属总量、形态以及生物富集量进行了分析.结果表明,6种重金属含量的空间分布表现为北部湖区最高,其次为南部湖区,中部湖区最低,重金属Ni、Cu、Zn和Pb含量显著高于沉积物背景值,分别是背景值的4.77、3.89、2.96和2.76倍,重金属总量与沉积物中的黏土成分含量具有显著相关性.采用三级四部提取法对重金属形态进行分析表明,6种重金属的生物有效态(弱酸结合态、可还原态和可氧化态之和)含量顺序为Cd>Cu>Zn>Pb>Ni>Cr,其中Cd、Cu、Zn和Pb的生物有效态含量分别占总量的84.15%、78.47%、76.50%和64.29%.Cu和Zn在铜锈环棱螺中富集含量要显著高于其他金属元素.相关性分析表明,6种重金属中仅Cr和Pb的生物富集量与有效态含量具有显著相关性,这表明,重金属在生物体内的富集不仅与有效态含量有关,还与底泥重金属总量有关.因此,评价滆湖重金属的生态风险时需要综合考虑重金属的总量及生物有效态含量.

关键词：沉积物重金属赋存特征生物有效性滆湖太湖流域铜锈环棱螺

沙土覆盖和沉水植物措施对污染沉积物氮磷释放的影响

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水土保持通报 2011年第1期31卷 22-27页

作者：包先明淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

采用沙土覆盖和疏浚疏松以改善疏浚表泥紧实度。研究了沉水植物重建和沙土覆盖等表层改良方式对污染湖泊底泥营养盐释放的组合控制效果。结果发现,对于未种植菹草处理,不同泥沙掩蔽方式在短期内均能显著降低沉积物中氮磷营养盐的释放速... 详细信息

采用沙土覆盖和疏浚疏松以改善疏浚表泥紧实度。研究了沉水植物重建和沙土覆盖等表层改良方式对污染湖泊底泥营养盐释放的组合控制效果。结果发现,对于未种植菹草处理,不同泥沙掩蔽方式在短期内均能显著降低沉积物中氮磷营养盐的释放速率,但随着时间的延长,氮磷释放速率有回复增加的趋势;而沉积物泥沙掩蔽后(表层覆盖5cm土,表层覆盖5cm细沙),同时进行菹草种植后发现,与未种植菹草空白相比较,氮磷释放速率均有明显的降低;不同改良方式间的比较结果发现,疏浚疏松后进行菹草种植对沉积物营养盐的释放控制效果最佳。

关键词：沙土覆盖沉水植物沉积物氮磷释放

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水生植被原位恢复对底泥磷释放的影响

水土保持通报 2011年第2期31卷 68-72页

作者：包先明淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

选取太湖五里湖水生植被生态重建大型围隔(105 m2)为试验区,进行了水质和沉积物内源释放2a的同步跟踪监测。结果表明,围隔内挺水植物区和沉水植物区PO34-—P和NH4+—N的年平均浓度分别比围隔外对照区下降了54.6%,46.7%和17.1%,13.8%;围... 详细信息

选取太湖五里湖水生植被生态重建大型围隔(105 m2)为试验区,进行了水质和沉积物内源释放2a的同步跟踪监测。结果表明,围隔内挺水植物区和沉水植物区PO34-—P和NH4+—N的年平均浓度分别比围隔外对照区下降了54.6%,46.7%和17.1%,13.8%;围隔内水质得到明显的改善。通过室内静态模拟不同实验区沉积物中磷酸根的释放实验,发现围隔内沉水植物区和挺水植物区PO34-—P的释放速率的年平均释放速率分别为0.23±0.42mg/(m2.d)和-0.38±0.65mg/(m2.d),明显低于围隔外对照区﹝1.13±1.31mg/(m2.d)﹞。因此重建和恢复湖泊水生植物系统能有效抑制内源磷酸盐向水体的释放。

关键词：水生植被水质改善磷酸盐释放五里湖

过氧化钙耦合蛋白酶对污泥厌氧消化产酸性能的影响

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环境污染与防治 2017年第4期39卷 352-355页

作者：王健包先明安徽省淮北市环境科学研究所安徽淮北235000 淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

为了探究过氧化钙耦合蛋白酶对污泥厌氧消化产酸性能的影响,在35℃、120r/min、pH=7.0的条件下研究了过氧化钙耦合蛋白酶的效果及过氧化钙最佳投加量。结果表明,相比于过氧化钙、蛋白酶单独作用,过氧化钙耦合蛋白酶能够促进污泥厌氧消... 详细信息

为了探究过氧化钙耦合蛋白酶对污泥厌氧消化产酸性能的影响,在35℃、120r/min、pH=7.0的条件下研究了过氧化钙耦合蛋白酶的效果及过氧化钙最佳投加量。结果表明,相比于过氧化钙、蛋白酶单独作用,过氧化钙耦合蛋白酶能够促进污泥厌氧消化中蛋白质、多糖和DNA的溶出,能够提高蛋白酶、乙酸激酶和磷酸转乙酰酶的生物活性,说明过氧化钙耦合蛋白酶能够促进污泥厌氧消化的水解。其中,过氧化钙的最佳投加量为0.3g/L。

关键词：蛋白酶过氧化钙厌氧消化水解污泥

退耕还湖后不同植被群落湿地土壤剖面磷素形态分布特征

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土壤 2019年第1期51卷 25-31页

作者：包先明崔宏淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000 临泉第二中学安徽临泉236400 安徽自然灾害过程与防控研究省级重点实验室安徽芜湖241000

对菜子湖退耕还湖区不同植被群落(苔草、芦苇和酸模)下湿地剖面土壤进行分层采样,分析了土壤剖面有机磷(orP)、无机磷(inP)及无机磷组分铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)的含量,探讨了植被群落对退化湿地生态恢复后... 详细信息

对菜子湖退耕还湖区不同植被群落(苔草、芦苇和酸模)下湿地剖面土壤进行分层采样,分析了土壤剖面有机磷(orP)、无机磷(inP)及无机磷组分铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)的含量,探讨了植被群落对退化湿地生态恢复后土壤剖面磷素形态分布特征的影响。结果表明:研究区土壤剖面磷素以无机磷为主(301.94～645.17mg/kg)占全磷含量的52.59%～84.64%;除酸模群落下0～6cm土层外,土壤剖面有机磷含量范围为78.40～254.27 mg/kg。土壤剖面无机磷组分以钙磷和铁磷为主,分别占无机磷总量的29.67%～67.58%和21.90%～52.29%。除酸模群落下0～6 cm土层外,3种植被群落下土壤无机磷含量均随着剖面深度增加而增加,而有机磷含量则随着剖面深度增加先急剧降低后逐渐升高;土壤铝磷和铁磷含量总体上均随着剖面深度增加而降低;除酸模群落下0～6 cm土层土壤闭蓄态磷外,其他土壤剖面闭蓄态磷和钙磷含量总体均随着剖面深度增加而升高。研究区3种植被群落下土壤铝磷、铁磷和有机磷存在表聚现象,酸模群落下土壤剖面表现最为显著。研究区植物对土壤磷素吸收利用是磷素形态转化和表聚的驱动力,而钙磷是各形态磷表聚的主要来源。

关键词：植被群落湿地土壤土壤剖面磷素形态

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洛克沙胂对污水生物除磷的影响研究

环境污染与防治 2017年第6期39卷 649-652页

作者：王健包先明淮北市环境科学研究所安徽淮北235000 淮北师范大学生命科学学院安徽淮北235000

以合成废水为研究对象,在厌氧/好氧交替序批式反应器(SBR)中探究了不同浓度洛克沙胂对污水生物除磷的影响,并对影响机制进行分析。实验结果表明:低浓度洛克沙胂对生物除磷效果影响不明显,而高浓度洛克沙胂将严重抑制生物除磷效果,当洛... 详细信息

以合成废水为研究对象,在厌氧/好氧交替序批式反应器(SBR)中探究了不同浓度洛克沙胂对污水生物除磷的影响,并对影响机制进行分析。实验结果表明:低浓度洛克沙胂对生物除磷效果影响不明显,而高浓度洛克沙胂将严重抑制生物除磷效果,当洛克沙胂的质量浓度为90mg/L时,生物除磷效率仅为62.6%,是空白对照组的63.5%。高浓度洛克沙胂将抑制聚磷菌(PAO)中胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的合成,导致好氧阶段PHA分解产能较低,影响PAO对磷酸盐的超量吸收。此外,高浓度洛克沙胂会促进糖原质的降解,提高聚糖菌(GAO)的相对丰度而降低PAO的相对丰度,并且对PAO中的关键酶活性产生不利影响。

关键词：洛克沙胂生物除磷胞内聚合物厌氧/好氧

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五里湖不同疏浚深度沉积物对氮磷释放的影响

生态环境 2007年第3期16卷 730-734页

作者：包先明淮北煤炭师范学院中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008

对太湖东五里湖区污染沉积物样模拟了3种不同疏浚深度（0cm、30cm和60cm）下的60d形态氮磷释放实验,并对沉积物间隙水中氮磷的变化进行了分析。研究结果表明：疏浚与未疏浚比较,疏浚初期的0-10d内,沉积物对上覆水NH4^＋-N、NO2^--N和TN... 详细信息

对太湖东五里湖区污染沉积物样模拟了3种不同疏浚深度（0cm、30cm和60cm）下的60d形态氮磷释放实验,并对沉积物间隙水中氮磷的变化进行了分析。研究结果表明：疏浚与未疏浚比较,疏浚初期的0-10d内,沉积物对上覆水NH4^＋-N、NO2^--N和TN释放增大,NO3^--N释放减小,与疏浚后沉积物扩散层变薄和好氧环境的抑制有关,而对PO4^3--P、TP疏浚后次日出现短暂的释放现象外,此后均处于明显的磷释放受抑状态;疏浚约10d后,沉积物各氮磷形态释放出现分异现象,沉积物对水体的TN和TP释放受到显著抑制,其中20d后上覆水中NH4^＋-N含量的上升和PO4^3--P的缓慢增加,预示着底泥疏浚后仍有内源负荷回复的可能。

关键词：模拟疏浚氮磷释放间隙水五里湖