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羊垫料养殖技术研究进展

中国农业大学学报 2024年第1期29卷 140-145页

作者：袁京尹子铭王国英李丹阳杨佳李国学中国农业大学资源与环境学院/农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193

为实现规模化舍饲羊养殖的绿色可持续发展,推动垫料养殖技术在羊养殖领域的应用,采用文献综述和归纳总结的方法,对羊垫料养殖技术最新研究进展进行系统探讨。通过分析羊垫料养殖技术的特点、垫料选择标准、以及垫料养殖对羊只饲养效果... 详细信息

为实现规模化舍饲羊养殖的绿色可持续发展,推动垫料养殖技术在羊养殖领域的应用,采用文献综述和归纳总结的方法,对羊垫料养殖技术最新研究进展进行系统探讨。通过分析羊垫料养殖技术的特点、垫料选择标准、以及垫料养殖对羊只饲养效果的相关参数,期望从源头解决羊场粪污处理问题,为养羊业的可持续发展提供理论支撑和技术指导。结果表明:1)羊垫料养殖技术能及时有效的处理羊粪污、改善圈舍环境,减轻对环境的不良影响。2)与传统养殖方式相比,羊垫料养殖技术可减少羊患病率,实现快速增重等,对促进羊只生长健康和福利方面具有明显优势。3)垫料的选择与管理是影响动物健康、生产性能以及环境可持续性的关键因素。

关键词：垫料养殖有机垫料圈舍环境饲养效果

钙肥配施生物质炭-铁锰复合材料对酸化水稻土中镉砷的钝化

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环境科学 2024年

作者：孙淇吴骥子吴秋产连斌袁峰赵科理浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院

由于大气氮、硫沉降的加剧和肥料的不合理施用，导致土壤酸化问题愈发严重；在重金属污染土壤中，酸化不仅会严重影响地力，还会使常规钝化修复材料(如生物质炭)的有效性和持续性受到影响．施用钙肥或可改善土壤酸化，同时缓解生物质炭... 详细信息

由于大气氮、硫沉降的加剧和肥料的不合理施用，导致土壤酸化问题愈发严重；在重金属污染土壤中，酸化不仅会严重影响地力，还会使常规钝化修复材料(如生物质炭)的有效性和持续性受到影响．施用钙肥或可改善土壤酸化，同时缓解生物质炭材料在土壤中的老化，提高其对复合污染土壤的修复能力，然而其影响机制尚不明确．基于此，选取铁锰氧化物(FM)与山核桃蒲生物质炭(BC)制备生物质炭-铁锰复合材料(BFM)，并对其进行模拟酸化，通过表征及水溶液吸附试验，探究酸化后材料理化性质及其吸附性能的变化；而后开展正交试验，探究酸化条件下BFM与钙肥配施对土壤pH和Cd、As有效性的影响并得到最佳配施方案．结果表明，BFM中BC和FM的最佳比例为7:3(质量比)，对Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的去除率分别高达94.58%和97.14%，吸附容量为120.74 mg·g-1和129.29 mg·g-1(固液比1:500).酸化处理后BFM表面孔隙结构减少，官能团种类和数量变化，导致材料对水溶液中Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的去除率分别下降73.97%～92.84%和73.56%～93.61%．钙肥与BFM配施能显著提高土壤pH，提升幅度为3.06%～　37.84%；对pH的提升效果随培养时间和酸化程度的增加而下降．与空白对照相比，配施使土壤有效态Cd含量显著降低了22.67%～97.78%；土壤有效态As含量总体较为稳定．对正交试验结果进行效应曲线分析可得，在酸化程度较弱(pH=5.6)的情况下，以2%添加量配合2%的硅钙肥和2%的钙镁磷肥共同施用对土壤Cd具有较好的钝化效果；在酸化程度较强(pH=4.0)的情况下，以2%添加量配合2%的硅钙肥共同施用对土壤As具有较好的钝化效果．综上所述，模拟酸化会影响BFM的吸附性能，钙肥与之配施后能够提高土壤pH，改善土壤酸化，同时缓解BFM在酸化土壤中的老化并改善其对重金属污染土壤的修复能力．

关键词：生物质炭老化土壤酸化钙肥镉(Cd) 砷(As)

污泥生物炭对低C/N废水好氧颗粒污泥长期运行稳定性的影响

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2032-2043页

作者：李军魏鑫邓永春段文焱陈芳媛昆明理工大学环境科学与工程学院云南省土壤固碳与污染控制重点实验室云南昆明650500

将污泥生物炭作为载体培养好氧颗粒污泥,研究培养成熟的好氧颗粒污泥在碳氮比(C/N)由10降为4条件下的长期运行稳定性.结果表明,通过添加生物炭培养成熟的好氧颗粒污泥颗粒结构更紧密,不易解体.虽然丝状菌Thiothrix大量增殖,但是好氧颗... 详细信息

将污泥生物炭作为载体培养好氧颗粒污泥,研究培养成熟的好氧颗粒污泥在碳氮比(C/N)由10降为4条件下的长期运行稳定性.结果表明,通过添加生物炭培养成熟的好氧颗粒污泥颗粒结构更紧密,不易解体.虽然丝状菌Thiothrix大量增殖,但是好氧颗粒沉淀性能良好,SVI_(30)始终维持在50mL/g左右;系统COD去除效率达到90%以上,TN去除率为70%左右.高通量测序分析表明,加炭系统微生物多样性有所降低,但具有反硝化功能的细菌数量增加,提升了系统脱氮性能.添加污泥生物炭培养成熟的好氧颗粒污泥具有更好的脱氮性能和长期运行稳定性,有利于低C/N条件下的高氨氮废水处理.

关键词：好氧颗粒污泥污泥生物炭微生物长期运行稳定性

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临安区西径山不同森林中的汞迁移及沉降

生态毒理学报 2024年第2期19卷 218-231页

作者：胡勰克梁煌宋星竹曾台楠梁鹏吴胜春浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江省土壤污染生物修复重点实验室杭州311300

森林系统,是汞在地球生物化学过程中极为重要的一环。其中,叶片是大气汞与森林交互作用的主要界面。本文以临安地区的典型落叶林、针叶林为例,进行定点监测,探明不同季节落叶林、针叶林中汞在叶片和林下土壤中的分布状况及其影响因素。... 详细信息

森林系统,是汞在地球生物化学过程中极为重要的一环。其中,叶片是大气汞与森林交互作用的主要界面。本文以临安地区的典型落叶林、针叶林为例,进行定点监测,探明不同季节落叶林、针叶林中汞在叶片和林下土壤中的分布状况及其影响因素。定点监测实验的结果表明,森林汞在垂直方向上具有明显的分层累积现象,其中土壤中汞浓度最高,含量最多,凋落物其次,新鲜叶最低。且阔叶林在各垂直分层中汞含量均显著高于针叶林。2种森林类型汞均在7—9月达到峰值,这与森林生长发育的季节性与夏季土壤汞的再释放相关。凋落物汞输入是森林土壤汞的主要来源之一,而由土壤所固持的汞主要集中于0~10 cm土层,这与0~10 cm土层中含有的大量具有吸附、固定汞能力的有机质相关。另外,对阔叶林与针叶林的沉降通量估算结果显示,阔叶林沉降通量高于针叶林,这与阔叶林凋落物沉降通量显著高于针叶林相关。本研究的结果有助于了解森林叶片汞浓度以及土壤汞负荷的影响,以及不同季节森林叶片汞和土壤汞时空分布状况。同时,本研究也有利于进一步探明浙江省森林汞地球生物化学循环过程的特征与分布情况。

关键词：汞森林汞沉降通量

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化学老化对Zn改性生物炭性质及吸附Pb^(2+)的影响

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中国环境科学 2024年第2期44卷 803-813页

作者：吴宇茜韩琳希钱敏朱自洋王丽段文焱陈芳媛昆明理工大学环境科学与工程学院云南省土壤固碳与污染控制重点实验室云南昆明650500

本文采用60及90℃非生物化学老化方法,对ZnSO_(4)浸渍改性生物炭(PRZn)进行了为期6个月的老化试验.通过元素分析仪,比表面积分析仪,X射线光电子能谱法和傅里叶红外光谱等手段明确老化后生物炭性质的变化特点,并利用等温吸附实验比较老化... 详细信息

本文采用60及90℃非生物化学老化方法,对ZnSO_(4)浸渍改性生物炭(PRZn)进行了为期6个月的老化试验.通过元素分析仪,比表面积分析仪,X射线光电子能谱法和傅里叶红外光谱等手段明确老化后生物炭性质的变化特点,并利用等温吸附实验比较老化对Zn改性生物炭Pb^(2+)吸附性能的差异.结果表明,化学老化过程会生成活性自由基,显著增加生物炭表面含氧官能团的数量,导致500℃制备的PRZn老化后比表面积显著提高(从24.67m^(2)/g提升到85.51m^(2)/g),改性引入的Zn氧化物从晶型结构转化为有机结合态,因此,PRZn经60℃老化后,其对Pb^(2+)的吸附量从31.18mg/g提高至47.70mg/g.但经90℃老化后,700℃制备的PRZn吸附量变化不大,这主要是老化过程中产生的活性氧化物质在90℃下发生自猝灭过程,且700℃制备的PRZn碳结构相对稳定,导致老化后含氧官能团的量没有显著升高而比表面积下降.本研究结果将为改性后老化生物炭在铅污染土壤中的长期利用提供具体理论依据.

关键词： Zn改性生物炭 Pb吸附非生物化学老化长期利用自由基

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钢铁冶金废渣活化过硫酸盐降解丁基黄药

东北大学学报（自然科学版） 2024年第2期45卷 187-192页

作者：李美杭苗思雨张巍巍胡恩柱东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 沈阳大学区域污染环境生态修复教育部重点实验室辽宁沈阳110044

以钢铁冶金废渣(钢渣、含钛高炉渣、提钒尾渣)活化过硫酸盐降解水中的丁基黄药.分析了废渣种类与用量、过硫酸盐浓度、初始pH等因素对丁基黄药降解效能的影响,采用双因素方差分析揭示了不同因素之间的交互特征.结果表明丁基黄药的降解... 详细信息

以钢铁冶金废渣(钢渣、含钛高炉渣、提钒尾渣)活化过硫酸盐降解水中的丁基黄药.分析了废渣种类与用量、过硫酸盐浓度、初始pH等因素对丁基黄药降解效能的影响,采用双因素方差分析揭示了不同因素之间的交互特征.结果表明丁基黄药的降解率随废渣用量和过硫酸盐浓度增加而增大.在废渣用量1 g/L,过硫酸盐浓度为0.5 mmol/L,反应时间96 h时,钢渣、含钛高炉渣、提钒尾渣活化过硫酸钠对丁基黄药的降解率分别可达96.47%,97.70%和95.12%.三种废渣活化效能分别在碱性、近中性和酸性条件下达到最优.其中钢渣活化以非自由基(^(1)O_(2))和SO_(4)·-,HO·共同作用;含钛高炉渣以^(1)O_(2)为主,伴随着HO·的产生;提钒尾渣则仅以^(1)O_(2)为主.

关键词：过硫酸盐丁基黄药钢渣含钛高炉渣提钒尾渣

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水稻镉砷累积的基因型和环境互作效应分析

农业环境科学学报 2024年

作者：谢运河田发祥张凤潘淑芳刘昭兵柳赛花纪雄辉农田土壤重金属污染防控与修复湖南省重点实验室农业农村部长江中游平原农业环境重点实验室湖南省农业环境生态研究所

筛选稳定的低镉低砷水稻品种是促进稻米安全生产的有效手段。通过研究不同环境对9个主推水稻品种稻米镉和砷含量的影响，以期获得稳定的镉、砷低积累水稻品种，并提供筛选鉴定方法。结果表明，水稻对镉、砷的吸收富集受到基因型和环境... 详细信息

筛选稳定的低镉低砷水稻品种是促进稻米安全生产的有效手段。通过研究不同环境对9个主推水稻品种稻米镉和砷含量的影响，以期获得稳定的镉、砷低积累水稻品种，并提供筛选鉴定方法。结果表明，水稻对镉、砷的吸收富集受到基因型和环境的双重影响，且环境异质性对稻米镉、砷吸收累积的影响均大于水稻自身基因型的作用。环境基因互作分别解析了稻米镉含量99.91%和稻米砷含量79.70%的贡献，其中环境异质性对稻米镉、砷含量的贡献率分别达83.46%和56.56%。GGE双标图分析结合产量分数评价能有效筛选出高产且较稳定的低重金属累积作物品种，其中V1（隆两优华占），V4（隆两优1988），V9（Y两优9918）为产能较高的低砷累积品种，V7（C两优87）为产能较高的低镉累积品种；同时还筛选出2个镉低积累水稻品种筛选试验点（S1、S2）、4个砷低积累水稻品种筛选试验点（S1、S2、S3、S6）。GGE双标图与产量质量分数结合为镉砷低积累水稻品种筛选试验点的选择、可推广的镉砷低积累水稻品种筛选提供了一种经济可行的新方法。

关键词：水稻镉砷重金属污染基因型环境影响

稻田上覆水中光致活性组分形成过程及其环境效应研究进展

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土壤学报 2024年第4期61卷 929-938页

作者：曾宇张明洋李马波陈宁方国东高娟王玉军周东美中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院大学北京100049 南京大学环境学院南京210023

稻田上覆水中富含有机质、亚硝酸盐和硝酸盐等光敏活性物质,在太阳光作用下会产生三重激发态有机质(^(3)CDOM^(*))、单线态氧(^(1)O_(2))和羟基自由基(•OH)等活性组分,其对稻田污染物转化和碳氮等元素循环具有重要意义。基于此,综述了... 详细信息

稻田上覆水中富含有机质、亚硝酸盐和硝酸盐等光敏活性物质,在太阳光作用下会产生三重激发态有机质(^(3)CDOM^(*))、单线态氧(^(1)O_(2))和羟基自由基(•OH)等活性组分,其对稻田污染物转化和碳氮等元素循环具有重要意义。基于此,综述了稻田上覆水中光致活性组分产生过程和机制,重点介绍了水稻不同生长周期内光活性组分的类型、通量变化趋势;探讨了不同环境因素对自由基产生的影响;阐述了上覆水光致活性组分对稻田中砷和不同有机污染物的非生物转化贡献与机制,并展望了稻田上覆水光化学过程的未来研究方向。

关键词：稻田上覆水光化学活性中间体有机质污染物降解

双聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)/Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)S型异质结增强光催化产氢性能

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 157-167页

作者：杨婷婷汪静王中辽张金锋代凯淮北师范大学绿色和精准合成化学及应用教育部重点实验室污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室安徽省智能计算与应用重点实验室安徽省铝材料工业共性技术研究中心安徽淮北235000

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有... 详细信息

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有前景的光催化剂,并备受关注.然而,CdS易发生光腐蚀,导致S2‒阴离子容易被产生的空穴氧化,从而影响了其光化学稳定性,限制了其应用.为解决上述问题,本课题组尝试用(C_(3)N_(3)S_(3))_(3)‒代替S2‒合成了不易受光腐蚀且相对稳定的聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(CdTMT),CdTMT是一种对可见光有良好响应的大分子配位聚合物,在光催化制氢方面表现出较好的催化性能.本文以八面体CdTMT为基底,通过生长棒状Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(ZnTMT),利用简便的一步原位水热法制备了不同比例的CdTMT/ZnTMT S型异质结光催化剂.通过X射线衍射、扫描电镜以及透射电镜对样品的晶体结构、微观形貌以及组成元素进行了表征,并利用X射线光电子能谱、开尔文探针力显微镜和电子顺磁共振等技术对复合材料的电子传输行为进行了详细分析.结果表明,在黑暗状态下,电子由CdTMT转移到ZnTMT,当光照时电子由ZnTMT转移到CdTMT,证实了CdTMT/ZnTMT S型异质结的成功构建.同时,拉曼光谱证明了三嗪环的存在.此外,考察了纯样品和复合材料的光催化析氢性能.结果表明,在光照下S型CdTMT/ZnTMT异质结的光催化析氢效率相较于单一催化剂ZnTMT与CdTMT有显著提升,最高达到45.24 mmol·g^(‒1)·h^(‒1),分别是ZnTMT和CdTMT的215.43倍和1.76倍.CdTMT/ZnTMT S型异质结的内建电场、能带弯曲和库仑力以及π共轭轨道之间存在协同作用,不仅保留了CdTMT导带上电子与ZnTMT价带上空穴的强氧化还原能力,而且通过重新配置氧化还原活性较低的光生电子和空穴,实现了更高的电子-空穴分离效率,从而增强了复合材料的光催化活性.上述结果与表征和密度泛函理论计算结果一致.鉴于聚合物体系在自然环境中的无序性,研究聚合物的电子传递机制仍具有一定的挑战性.本文通过成功构建双聚合物S型异质结,在显著优化光催化剂性能的同时,也为设计聚合物电子转移机制和优化聚合物光催化剂性能提供了新思路.

关键词： S型异质结光催化析氢电荷转移 ZnTMT CdTMT