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鱼骨粉对土壤Cd污染钝化修复效应及其理化性质的影响

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水土保持学报 2019年第3期33卷 312-319页

作者：纪艺凝徐应明王农孙约兵农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191 东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030

通过1年静态培养试验,研究了鱼骨粉对碱性和酸性Cd污染土壤钝化修复效应、基本理化性质和酶活性的影响。结果表明:随着鱼骨粉施加量的增加,酸性和碱性土壤中pH、有机质和阳离子交换量增加,而含水率则较对照降低了2.90%~6.19%和0.10%~1.... 详细信息

通过1年静态培养试验,研究了鱼骨粉对碱性和酸性Cd污染土壤钝化修复效应、基本理化性质和酶活性的影响。结果表明:随着鱼骨粉施加量的增加,酸性和碱性土壤中pH、有机质和阳离子交换量增加,而含水率则较对照降低了2.90%~6.19%和0.10%~1.81%。土壤中TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)提取态Cd含量随鱼骨粉投加量增加而降低,较对照最大分别降低49.7%和17.0%。施加鱼骨粉后,碱性土壤中过氧化氢酶活性显著升高(p<0.05),过氧化物酶则受到抑制,脲酶活性仅在≤1%鱼骨粉处理时有所促进,而在酸性土壤中,过氧化氢酶、过氧化物酶和脲酶活性最大分别可增加90.5%,65.4%,75.8%。施用鱼骨粉改变了土壤有机碳官能团的数量,其中酚类化合物、脂肪C、芳香C官能团含量均有所增加。土壤中有效态Cd与土壤有机质含量、过氧化氢酶活性呈极显著负相关关系(p<0.01),与土壤pH、阳离子交换量呈显著负相关关系(p<0.05)。研究表明利用鱼骨粉钝化修复Cd污染土壤较为有效可行。

关键词：鱼骨粉镉污染钝化修复有机碳

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贝壳粉对农田土壤镉污染钝化修复效应

农业资源与环境学报 2020年第2期37卷 233-240页

通过静态培养试验和盆栽试验,研究了贝壳粉对Cd污染农田土壤的修复效应及其对土壤质量的影响。结果表明:静态培养试验中,随贝壳粉施加量的增加,土壤pH上升,而土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量则降低。贝壳粉对土壤中TCLP-Cd的钝... 详细信息

通过静态培养试验和盆栽试验,研究了贝壳粉对Cd污染农田土壤的修复效应及其对土壤质量的影响。结果表明:静态培养试验中,随贝壳粉施加量的增加,土壤pH上升,而土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量则降低。贝壳粉对土壤中TCLP-Cd的钝化率最高达64.13%,各处理较对照差异显著(P0.05),油菜地上部Cd含量较对照下降了3.13%~26.71%,地下部Cd含量较对照下降了12.22%~31.49%。当贝壳粉投加量达到1%时,油菜可食部分Cd含量符合国家食品中污染物限量标准(GB 2762-2017)。施用贝壳粉钝化修复Cd污染土壤切实可行,可进一步开展大田试验验证效果。

关键词：镉贝壳粉钝化修复油菜生态效应

不同钝化剂对鸡粪堆肥重金属钝化效果及其腐熟度指标的影响

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环境科学 2020年第1期41卷 469-478页

作者：栾润宇高珊徐应明纪艺凝闫翠侠孙约兵东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191 新疆农业大学草业与环境科学学院乌鲁木齐830052

为探究不同钝化剂对畜禽粪便处理效果,以鸡粪和稻草秸秆为原料,采用高温酵素快速堆肥方法,研究添加海泡石(SE)、钙镁磷肥(NP)、生物炭(BI)单一及复配钝化剂海泡石+钙镁磷肥(S+N)、海泡石+生物炭(S+B)、钙镁磷肥+生物炭(N+B)、海泡石+钙... 详细信息

为探究不同钝化剂对畜禽粪便处理效果,以鸡粪和稻草秸秆为原料,采用高温酵素快速堆肥方法,研究添加海泡石(SE)、钙镁磷肥(NP)、生物炭(BI)单一及复配钝化剂海泡石+钙镁磷肥(S+N)、海泡石+生物炭(S+B)、钙镁磷肥+生物炭(N+B)、海泡石+钙镁磷肥+生物炭(SNB)对鸡粪有机肥的理化性质、重金属形态分布及有机质变化的影响.结果表明,添加不同钝化剂堆肥后显著增加鸡粪有机肥pH(P <0. 05),种子发芽率有所增加(80%以上),发芽抑制率相应降低,而电导率(EC)、有机碳全氮含量和碳氮比(C/N)均较堆肥前有所降低,各项指标均达到有机肥腐熟标准.但堆肥后各组间差异为:在pH方面复配处理pH增加较高,在电导率方面单一海泡石和钙镁磷肥处理下EC值降幅较大,而有机碳全氮含量和碳氮比各组差异不明显.虽然由于"浓缩效应"导致鸡粪有机肥重金属总量有所增加,但鸡粪有机肥中重金属可溶态比例下降,残渣态比例均有所增加,添加钝化材料后发现复配钝化剂对重金属钝化效果好于单一钝化剂,其中SNB处理对Ni、Zn、As和Pb钝化效果最好.堆肥处理后,腐殖酸(HS)和胡敏酸(HA)浓度均显著上升(P <0. 05),最高分别增加19. 8%和78. 9%,富里酸(FA)则较初始条件下降低4. 47%~20. 11%.红外光谱分析发现堆肥后多糖小分子类物质均不同程度增加.综上所述,投加钝化剂对鸡粪有机肥重金属钝化有一定的促进作用,从而使堆肥达到无害化效果.

关键词：堆肥钝化剂重金属鸡粪腐殖质

黄淮海地区鸡粪有机肥重金属含量特征及环境风险

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环境科学 2018年第9期39卷 4375-4384页

作者：李发徐应明王林梁学峰孙约兵纪艺凝栾润宇东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业部环境保护科研监测所农业部产地环境污染防控重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

本文调查黄淮海地区5省2市120种商品鸡粪有机肥样品,分析测定有机肥中Cu、Cd、Pb、Zn和As含量、形态分布以及浸提毒性.结果表明,有机肥中重金属含量差异较大,表现为Zn>Cu>Pb>As>Cd,与有机肥行业标准相比,Cd、As、Pb存在超标现象,分别为6... 详细信息

本文调查黄淮海地区5省2市120种商品鸡粪有机肥样品,分析测定有机肥中Cu、Cd、Pb、Zn和As含量、形态分布以及浸提毒性.结果表明,有机肥中重金属含量差异较大,表现为Zn>Cu>Pb>As>Cd,与有机肥行业标准相比,Cd、As、Pb存在超标现象,分别为6.7%、47.05%和14.28%,不同省市间重金属含量差异明显.有机肥中Cd、Zn主要以铁锰结合态存在,分别占37.3%和43.79%(质量分数),而残渣态Pb、有机结合态Cu,交换态As比例较高.有机肥中TCLP-Zn、-Cu、-Cd、-Pb和-As含量分别为41.11、3.33、0.07、1.25和0.21 mg·kg^(-1),有机肥中Zn和Pb含量超标数为6和5个,分布在河北省和江苏省.有机肥中Zn、Cu、Cd和As总量与TCLP提取态含量存在显著相关性(P天津>安徽=山东=江苏>河北>北京.

关键词：重金属鸡粪有机肥形态毒性浸提(TCLP) 环境风险

无机-有机复配材料对Cd污染土壤的修复效应

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环境化学 2017年第11期36卷 2333-2340页

作者：纪艺凝王农徐应明王润珑孙约兵东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业部环境保护科研监测所农业部产地环境污染防控重点实验室天津300191 农业部环境保护科研监测所天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

通过大田试验,研究了无机材料(海泡石、蒙脱土和骨粉)-有机物料(菌渣、鸡粪、牛粪和蚯蚓粪)复配材料对Cd污染土壤的钝化修复效应及其对土壤酶活性的影响.结果表明,有机-无机材料复配处理显著提高了土壤p H值,最大增加0.96个p H单位.不... 详细信息

通过大田试验,研究了无机材料(海泡石、蒙脱土和骨粉)-有机物料(菌渣、鸡粪、牛粪和蚯蚓粪)复配材料对Cd污染土壤的钝化修复效应及其对土壤酶活性的影响.结果表明,有机-无机材料复配处理显著提高了土壤p H值,最大增加0.96个p H单位.不同处理下土壤中TCLP(Toxicity characteristic leaching procedure)提取态Cd含量均有所降低,海泡石+有机物料、蒙脱土+有机物料和骨粉+有机物料处理下分别较对照减少了12.5%—24.9%、10.4%—19.4%和12.0%—21.7%.与对照相比,不同复配处理下,玉米籽粒Cd含量降低22.8%—79.0%(骨粉+蚯蚓处理除外),低于国家食品卫生标准(0.1 mg·kg^(-1)).不同复配材料对土壤过氧化氢酶和脲酶活性促进效果整体上表现为骨粉+有机物料>蒙脱土+有机物料>海泡石+有机物料,较对照最大增幅分别达到74.4%、42.7%和10.5%.

关键词：镉钝化修复无机材料有机物料土壤酶

牛骨粉对Cd污染土壤修复效应和土壤肥力的影响

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环境科学学报 2019年第5期39卷 1645-1654页

作者：纪艺凝栾润宇王农徐应明罗文文孙约兵东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

通过一年静态培养试验,研究了牛骨粉对碱性和酸性Cd污染土壤钝化修复效应及土壤基本理化性质、肥力和酶活性的影响.结果表明,与对照相比,投加牛骨粉后碱性土壤有机质和含水率分别降低了5.4%～14.3%和0.29%～3.04%,而土壤阳离子交换量(C... 详细信息

通过一年静态培养试验,研究了牛骨粉对碱性和酸性Cd污染土壤钝化修复效应及土壤基本理化性质、肥力和酶活性的影响.结果表明,与对照相比,投加牛骨粉后碱性土壤有机质和含水率分别降低了5.4%～14.3%和0.29%～3.04%,而土壤阳离子交换量(CEC)增加了10.8%～18.9%;在酸性土壤中,添加牛骨粉后土壤pH、有机质和CEC分别较对照增加了0.70～1.42、0.4%～6.7%和1.1%～3.4%,含水率则下降了0.75%～2.58%.两种土壤有机碳红外光谱特征峰相似,图谱形状基本一致,但强度存在不同程度的差异.施用牛骨粉后土壤总氮、总磷和全钾含量均有所提高,其中,碱性土壤最大分别增加了39.8%、345.2%和3.4%,酸性土壤最大分别增加了61.0%、612.9%和5.1%.铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾含量均随牛骨粉施加量的增加而增加.土壤中TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)提取态Cd含量随牛骨粉投加量增加而降低,与对照相比,酸性和碱性土壤分别减少了38.9%～71.9%和8.6%～18.2%.施加牛骨粉整体上促进了土壤过氧化氢酶、过氧化物酶和尿酶活性(仅碱性土壤脲酶活性受到抑制).在碱性土壤中,土壤有效态Cd含量与pH、有机质、含水率、有效磷和速效钾呈显著正相关(p<0.01),而与阳离子交换量、全氮、全磷、过氧化氢酶表现为显著负相关(p<0.01).在酸性土壤中,土壤有效态Cd含量与pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、过氧化氢酶、过氧化物酶呈显著负相关(p<0.01),而与含水率呈显著正相关(p<0.01).综合评价表明,采用牛骨粉原位钝化修复Cd污染土壤有效可行.

关键词：牛骨粉镉污染钝化修复土壤肥力

弱碱性玉米地土壤重金属赋存形态及生态风险评价

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环境化学 2020年第9期39卷 2469-2478页

作者：孙彤纪艺凝李可马文艳谢厦孙约兵东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191

采集弱碱性污灌区玉米地土壤,分析了土壤重金属含量特征,综合比较EDTA、NH4OAc、DTPA、CaCl2等4种不同提取剂对弱碱性土壤重金属有效态的提取能力,采用改进的BCR法测定了土壤重金属各形态含量,并分析不同提取剂浸提的重金属有效态含量... 详细信息

采集弱碱性污灌区玉米地土壤,分析了土壤重金属含量特征,综合比较EDTA、NH4OAc、DTPA、CaCl2等4种不同提取剂对弱碱性土壤重金属有效态的提取能力,采用改进的BCR法测定了土壤重金属各形态含量,并分析不同提取剂浸提的重金属有效态含量与土壤理化性质、重金属全量以及各形态之间的相关关系.结果表明,调查区土壤pH值为7.70—8.52,属于弱碱性土壤.采用地累积指数与Hakanson潜在生态危害指数综合评价发现,土壤重金属Cd污染程度较为严重,具有很强的潜在生态风险,而Cu、Zn、As属轻度污染,生态风险程度较低.不同提取剂对弱碱性土壤重金属浸提能力存在明显差异,最高为EDTA,依次是DTPA、NH4OAc和CaCl2.土壤Cd、Zn可交换态和可还原态比例较高,具有一定的潜在生物有效性,而重金属Cu、As赋存状态主要以残渣态和可氧化态为主.不同提取剂浸提的重金属有效态含量与重金属全量和各形态含量之间的关系较为密切,其中DTPA提取态重金属含量与土壤重金属全量均呈显著(P<0.05)或极显著正相关关系(P<0.01).

关键词：重金属弱碱性有效态提取剂生态风险评价

高温快速发酵对鸡粪重金属形态分布及有机质含量影响

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中国土壤与肥料 2020年第2期 232-240页

作者：栾润宇李佳佳纪艺凝闫翠侠孙约兵东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030 农业农村部环境保护科研监测所农业农村部产地环境污染防控重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津300191 新疆农业大学草业与环境科学学院新疆乌鲁木齐830052

以鸡粪、玉米秸秆为主要原料,通过添加酵素进行好氧堆肥发酵试验,研究了不同温度和时间下堆肥pH值、EC值、重金属含量与形态、腐殖质含量变化以及红外光谱特征。结果表明,与堆肥前相比,pH值随温度升高和时间的延长而增大,最大可增加0.5... 详细信息

以鸡粪、玉米秸秆为主要原料,通过添加酵素进行好氧堆肥发酵试验,研究了不同温度和时间下堆肥pH值、EC值、重金属含量与形态、腐殖质含量变化以及红外光谱特征。结果表明,与堆肥前相比,pH值随温度升高和时间的延长而增大,最大可增加0.53个单位,而EC值随堆肥时间延长表现为先增加后降低的趋势,在85℃处理下最低。由于浓缩效应,重金属含量均不同程度增加,Cu、Zn、Cr、Cd和As含量较堆肥前相比最大增幅分别达到35.6%、11.5%、35.0%、35.3%和23.8%。然而,重金属可交换态分配率则有所降低,残渣态比例相应增加,与堆肥前相比,鸡粪有机肥中Cu、Zn、Cr、Cd和As钝化率分别为24.8%、26.0%、27.6%、26.9%和13.9%。高温处理下,胡敏酸和富里酸含量较低,胡敏酸/富里酸(HA/FA)比值随着堆肥时间和温度增加而增大,且随着堆肥进程脂肪族、芳香族、羧酸类分子以及多糖类物质均有所减少。结果显示高温下(85℃)不仅加快堆肥发酵进程,而且可以有效钝化重金属,可达到无害化效果。

关键词：鸡粪发酵重金属温度时间

鱼骨粉对Cd污染土壤修复效应和土壤理化性质的影响

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鱼骨粉对Cd污染土壤修复效应和土壤理化性质的影响