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有机肥与缓释肥配施对小麦产量及土壤碳储量和温室气体排放的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：徐昊周吉鑫唐滢柯李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%... 详细信息

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%缓释肥（3/7MN）、20%有机肥+80%缓释肥（2/8MN）、100%缓释肥（0/10N）],同时设置5∶1∶2∶2（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）施用常规尿素处理（CK）和有机肥100%基施处理（10/0M）处理,分析相同施氮水平下有机肥与缓释肥不同配施比例及氮肥运筹模式对小麦产量、土壤生化性质及温室气体排放强度的影响。结果表明,在不同施肥模式下小麦产量表现为M2>CK>M1>10/0M,以M2模式的3/7MN处理增产效果最好。在相同施肥模式下,随有机肥配施比例的提高,土壤有机质、总碳含量呈先增后减趋势,土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量呈先减后增趋势,其中M2模式下3/7MN处理对土壤养分含量的提高效果显著。缓释肥二次施用条件下3/7MN处理的土壤蔗糖酶、脲酶活性、微生物碳氮含量均最高,2/8MN处理的土壤过氧化氢酶活性最高。不同施肥模式下土壤CO2累积排放量表现为10/0M>M1>M2>CK,N2O累积排放量表现为M1>CK>10/0M>M2。与CK相比,缓释肥二次施用能有效降低全球增温潜势,降幅为4.22%。小麦收获后土壤有机碳储量较播前增加9.88%～30.17%,其中缓释肥分施处理较缓释肥一次性基施处理对土壤固碳的影响更为显著。因此,在缓释肥二次施用模式基础上配施20%～30%有机肥,可提升土壤生化性能,促进土壤碳库存,减少温室气体排放,提高小麦籽粒产量。

关键词：小麦有机肥与缓释肥配施比例土壤养分籽粒产量 CO2、N2O排放增温潜势

NbTaO_(x)界面修饰用于高效钙钛矿太阳电池

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半导体技术 2025年第1期50卷 17-22页

作者：蒋君杨攻旅杨雨帆王梦辉李绿洲胡宏伟袁宁一丁建宁常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164 扬州大学扬州碳中和技术创新研究中心江苏扬州225009 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2... 详细信息

界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2)电子传输层表面,待其缓慢水解,经退火即可在SnO_(2)薄膜表面原位生长得到NbTaO_(x)修饰层。结合荧光光谱、水接触角测试和紫外光电子能谱等探究其影响机制。测试结果表明,基于NbTaO_(x)界面修饰层的PSC光电转换效率由19.14%提升至21.51%。NbTaO_(x)不仅可以提升电子传输能力,减少载流子在界面处的复合,且有利于钙钛矿层的沉积,提高钙钛矿薄膜的结晶质量。

关键词：界面修饰电子传输钙钛矿太阳电池(PSC) 高效率稳定性

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信号分子在好氧颗粒污泥形成过程中的作用

中国环境科学 2019年第4期39卷 1516-1524页

作者：王玉莹支丽玲马鑫欣王硕李激江南大学江苏省厌氧生物技术重点实验室江苏无锡214122 江南大学江苏省高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

采用人工配水成功培养好氧颗粒污泥,针对絮状污泥颗粒化过程中污泥的理化性质、污染物去除效率、胞外聚合物和信号分子变化进行相关分析.结果发现,在好氧颗粒污泥的形成过程中,污泥对污染物去除能力明显提高.与接种污泥相比,成熟的好氧... 详细信息

采用人工配水成功培养好氧颗粒污泥,针对絮状污泥颗粒化过程中污泥的理化性质、污染物去除效率、胞外聚合物和信号分子变化进行相关分析.结果发现,在好氧颗粒污泥的形成过程中,污泥对污染物去除能力明显提高.与接种污泥相比,成熟的好氧颗粒污泥对COD、NH_4^+-N和PO_4^(3-)-P去除率分别提高20%、36%和57%.好氧颗粒污泥中胞外蛋白质和多糖含量分别增加了116和31mg/gMLVSS.采用激光共聚焦扫描显微镜对接种污泥和好氧颗粒污泥进行空间表征,发现后者蛋白质含量明显增加,说明蛋白质在污泥颗粒化过程中具有重要作用;磷酸二酯酶活性总体呈现上升趋势,第二信使环二鸟苷酸(cyclic diguanylic, c-di-GMP)含量先增加后降低,与胞外聚合物中蛋白质和多糖的变化规律相似.通过SPSS软件进一步分析得知,c-di-GMP与蛋白质相关系数R^2=0.92871,呈极显著相关性;与紧密结合型胞外聚合物中蛋白质相关系数R^2=0.89025,呈显著相关性,推测c-di-GMP可能是通过指导紧密结合型胞外聚合物中的蛋白质合成以促进好氧颗粒污泥的形成.

关键词：好氧颗粒污泥胞外聚合物蛋白质和多糖信号分子磷酸二酯酶

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自生动态膜分离厌氧产酸污泥效果与特征研究

中国环境科学 2015年第6期35卷 1780-1785页

作者：马惠君黄帅刘和陈兴春刘宏波白杰江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

采用自生生物动态膜(SFDM)分离高浓度发酵产酸污泥(非牛顿流体),研究了自生动态膜对发酵污泥中发酵底物的截留及挥发性脂肪酸(VFAs)的选择透过性效果,考察了自生生物动态膜阻力构成和膜污染层成分.结果表明:自生动态膜在运行3d后,出水... 详细信息

采用自生生物动态膜(SFDM)分离高浓度发酵产酸污泥(非牛顿流体),研究了自生动态膜对发酵污泥中发酵底物的截留及挥发性脂肪酸(VFAs)的选择透过性效果,考察了自生生物动态膜阻力构成和膜污染层成分.结果表明:自生动态膜在运行3d后,出水悬浮性固体(SS)基本保持在1.5g/L以下,多糖截留率为40%,蛋白质截留率为75%;运行5d时,溶解性化学需氧量(SCOD)截留率稳定在45%左右,可以稳定截留分子量较大的物质;VFAs的截留率仅维持在3%左右,可以选择性透过动态膜.自生动态膜运行阻力主要来自动态膜层,粘附在膜面的胞外蛋白质是主要膜污染贡献物质.

关键词：自生动态膜污泥发酵挥发性脂肪酸(VFAs) 分离

太湖贡湖湾水域抗生素污染特征分析与生态风险评价

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环境科学 2016年第12期37卷 4596-4604页

作者：武旭跃邹华朱荣王靖国江南大学环境与土木工程学院无锡214122 江苏省水处理技术与材料协同创新中心苏州215009

为评估太湖贡湖湾水域抗生素污染程度与生态风险,利用高效液相色谱-串联质谱检测分析了4类抗生素（四环素类、喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类）在贡湖湾表层水的污染特征.结果表明,16种目标抗生素中,有13种在贡湖湾水体中检出,质量浓度... 详细信息

为评估太湖贡湖湾水域抗生素污染程度与生态风险,利用高效液相色谱-串联质谱检测分析了4类抗生素（四环素类、喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类）在贡湖湾表层水的污染特征.结果表明,16种目标抗生素中,有13种在贡湖湾水体中检出,质量浓度范围为0.005-4.720μg·L-1,其中土霉素（oxytetracycline,OTC）检出浓度最高.抗生素在南北两湖湾的检出水平也互有高低,其中四环素类抗生素北部湾要高于南部湾,而喹诺酮类和磺胺类抗生素的检出量南部湾要高于北部湾.采用风险商值法进行风险评估,初步评估结果为贡湖湾水域中检出的抗生素中,处于高风险的有5种：四环素类土霉素（OTC）及喹诺酮类诺氟沙星（norfloxacin,NOR）、氧氟沙星（ofloxacin,OFL）、环丙沙星（ciprofloxacin,CIP）和恩诺沙星（enrofloxacin,ENR）,占检出种类38.5%;中风险有4种：四环素（tetracycline,TC）、金霉素（chlortetracycline,CTC）、罗红霉素（roxithromycin,ROX）和磺胺甲基异噁唑（sulfamethoxazole,SMX）,占检出种类30.8%;其余4种磺胺甲基嘧啶（sulfamerazine,SMR）、磺胺甲氧哒嗪（sulfamethoxypyridazine,SMP）、磺胺喹噁啉（sulfaquinoxaline,SQX）和甲氧苄氨嘧啶（trimethoprim,TMP）为低风险.评估结果表明贡湖水域抗生素存在一定生态风险,其中四环素类和喹诺酮类尤为突出,应引起足够的注意,并采取相应防范措施.

关键词：太湖贡湖湾表层水抗生素污染特征生态风险评价

载氧环境下脉冲放电等离子体修复污染土壤体系中自由基的发射光谱

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光谱学与光谱分析 2017年第3期37卷 896-901页

作者：周广顺王慧娟吴强顺郭贺江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

基于发射光谱检测方法的优越性以及在高级氧化降解体系中·OH和·O的重要作用,本研究采用发射光谱检测技术测定载氧环境下脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)修复污染土壤体系中·OH和·O相对发射光谱强度的变化。研究建立... 详细信息

基于发射光谱检测方法的优越性以及在高级氧化降解体系中·OH和·O的重要作用,本研究采用发射光谱检测技术测定载氧环境下脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)修复污染土壤体系中·OH和·O相对发射光谱强度的变化。研究建立了针-网式PDP修复污染土壤体系,利用光谱仪检测该PDP体系在载氧环境下所生成的·OH和·O的相对发射光谱强度。通过对比实验分别考察了不添加土壤、添加原土、添加有机污染土壤和添加有机-重金属复合污染土壤的PDP体系中·OH和·O的相对发射光谱强度变化,同时考察了脉冲峰值电压、电极间距和O2体积流量变化对·OH和·O的相对发射光谱强度的影响。研究结果表明:添加土壤有利于放电的发生,进而提高了PDP体系中·OH和·O的生成;添加有机污染土壤的PDP体系中·OH和·O发射光谱强度较原土体系中低,证明了PDP体系中·OH和·O对有机物的氧化作用;重金属离子的加入对于PDP体系中有机物的降解有积极的促进作用。同时,脉冲峰值电压和O_2体积流量的增加有利于PDP体系中·OH和·O的产生,而电极间距的增加不利于PDP修复污染土壤体系中·OH和·O的生成。本研究在说明PDP用于污染土壤修复体系中·OH和·O的关键作用的基础上,分析了PDP用于污染土壤修复过程中体系主要因素变化对体系中主要自由基含量的影响规律。

关键词：脉冲放电等离子体修复污染土壤 ·OH ·O 光谱分析

菌剂添加条件下通风量对食品废弃物好氧发酵过程的影响

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化工进展 2024年第7期43卷 4128-4137页

作者：黄思晗凌玲李佳彬李秀芬江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

通风量是影响食品废弃物好氧发酵产物质量且关系过程成败的重要制约因素。本文通过调整发酵过程中的通风量,控制食品废弃物中油脂的降解与有机酸的产生和累积,实现发酵过程的有限酸化,不仅可减少NH_(3)挥发与流失,还可提高发酵产物的质... 详细信息

通风量是影响食品废弃物好氧发酵产物质量且关系过程成败的重要制约因素。本文通过调整发酵过程中的通风量,控制食品废弃物中油脂的降解与有机酸的产生和累积,实现发酵过程的有限酸化,不仅可减少NH_(3)挥发与流失,还可提高发酵产物的质量。研究结果表明,随着通风量增大,发酵物料的峰温度升高,但高温期缩短,有机质降解率和腐熟度先升高后降低,当通风量为0.2L/(L·min)时,发酵效果较佳。通风量越大,NH_(3)累积挥发量越低。通风量为0.1L/(L·min)时,高温期较长,不利于硝化微生物的生长繁殖,NH_(3)排放量最大。通风量为0.3L/(L·min)时,高温期最短,同时水分散失严重,有机物降解不彻底,NH_(3)挥发量也最低。与未添加自制除油微生物菌剂(ORMI)相比,接种ORMI可以有效促进食品废弃物好氧发酵的效果,发酵结束时,油脂降解率、种子发芽指数和总养分含量分别提高了23.08%、29.48%和7.36%。通风量通过影响相关微生物活性及脂肪酶酶活促进油脂降解,减少氨的累积挥发量,最终有效提升发酵产物的腐熟度和总养分含量。

关键词：发酵通风量有限酸化食品废弃物

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城市污泥厌氧发酵残渣热解制备生物炭及其氮磷吸附研究

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化工学报 2016年第4期67卷 1541-1548页

作者：程伟凤李慧杨艳琴殷波白杰刘宏波刘和江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江苏省水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009

以污泥发酵前后的残渣热解制备生物炭,考察发酵前后污泥生物炭的物理性能及其对氨氮、总磷的吸附能力。实验结果表明污泥发酵有利于生物炭孔隙结构的发展,污泥发酵后制备的生物炭(FSBC)比表面积、孔体积均高于未发酵污泥制备的生物炭(S... 详细信息

以污泥发酵前后的残渣热解制备生物炭,考察发酵前后污泥生物炭的物理性能及其对氨氮、总磷的吸附能力。实验结果表明污泥发酵有利于生物炭孔隙结构的发展,污泥发酵后制备的生物炭(FSBC)比表面积、孔体积均高于未发酵污泥制备的生物炭(SBC)。吸附实验结果表明,对于磷酸盐的吸附,3种材料吸附能力大小为FSBC>SBC>CAC,对于氨氮的吸附,吸附能力顺序为CAC>FSBC>SBC,污泥发酵后制备的生物炭对氨氮和总磷的吸附能力较未发酵污泥生物炭明显增强。对于实际废水中氮、磷的吸附,其去除率顺序均为CAC>FSBC>SBC,其中CAC和FSBC对总磷的去除率分别为31%和27%,对氨氮的去除率则分别为7%和4%。FSBC与CAC对总磷和氨氮的去除率相差不大。FSBC作为污泥资源化得到的低成本吸附剂,有广阔的研究前景。

关键词：城市污泥热解生物炭发酵残渣氮磷吸附

单室微生物电解池不同外加电压对煤化工废水中萘的影响及其强化去除机制

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环境科学学报 2024年第7期44卷 26-35页

作者：丁鹏曹启浩陈星刘和江南大学环境与生态学院无锡214122 江苏省水处理技术与材料协同创新中心苏州215009

萘是煤化工废水(CCW)中典型的多环芳烃类污染物,会严重抑制废水处理单元生化系统中的微生物活性.本研究构建了单室微生物电解池(MEC)对模拟煤化工废水中萘的去除进行研究,探究了不同外加电压对MEC中萘去除的影响和机制.结果表明,MEC外加... 详细信息

萘是煤化工废水(CCW)中典型的多环芳烃类污染物,会严重抑制废水处理单元生化系统中的微生物活性.本研究构建了单室微生物电解池(MEC)对模拟煤化工废水中萘的去除进行研究,探究了不同外加电压对MEC中萘去除的影响和机制.结果表明,MEC外加0.8 V电压对萘的去除最为有利,去除率可达93.61%±0.31%.MEC在0.8 V外加电压下显著促进了反应器内微生物的生长及代谢,微生物群落结构结果显示Rhodococcus、Geobacter、Pseudomonas等菌属占比分别为23.70%、12.73%和32.62%,在MEC去除萘中发挥着重要作用.此外,MEC在0.8 V外加电压下,萘厌氧降解中间产物—2-萘甲酸在MEC中浓度更低.最后,研究发现MEC对实际煤化工废水生化池出水中萘和COD均有较好的去除效果,萘几乎被完全去除,COD去除率达95.38%±0.64%.上述结果表明,MEC是同时去除煤化工废水中萘和大量COD的有效技术.

关键词：微生物电解池(MEC) 萘去除外加电压强化机理