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生物炭过滤对沼液超滤膜分离的膜污染减缓效应

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水处理技术 2025年第1期51卷 40-46页

作者：周珊郑展望宋成芳余兵浙江农林大学环境与资源学院碳中和学院浙江杭州311300

采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除2... 详细信息

采用猪粪生物炭过滤进行预处理,考察了猪粪生物炭过滤对沼液超滤时膜通量的影响,同时监测分析其对透过液的基本水质指标、超滤污染膜的表面微观形态和膜污染物组成的影响。结果显示预处理组比对照组的膜通量提高了12%,猪粪炭过滤可去除21.64%的悬浮物,生物炭和超滤膜联合使用,膜透过液中的悬浮物、化学需氧量、氨氮、全氮、全磷、总有机碳的去除率均有所提高,分别为28.49%、17.71%、18.26%、24.97%、13.53%,悬浮物浓度为62.76 mg/L。扫描电镜图显示污染膜表面的污垢粗糙松散,而对照组的污染膜表面滤饼层更密实。对照组污染膜清洗液中UV254的值和TOC浓度均大于预处理组污染膜,无机离子浓度也大于预处理组污染膜清洗液。研究结果说明由于猪粪生物炭过滤预处理吸附截留了沼液中的污染物和生物炭颗粒对膜污染物结构组成的影响作用,有效的减缓了沼液超滤膜分离过程中的膜污染发生。

关键词：沼液猪粪炭超滤膜膜通量膜污染

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多年生黑麦草对镉和砷复合胁迫的响应及酶学机理

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农业资源与环境学报 2025年

作者：谢晓燕邓江堤柒华才梁新然王磊李元李祖然云南农业大学资源与环境学院云南农业大学动物科学技术学院云南农业大学园林园艺学院

单一有毒微量元素对牧草的影响已受到广泛关注，但关于多年生黑麦草对Cd-As复合胁迫响应研究较少。为探讨Cd-As复合胁迫对多年生黑麦草的生长特征、光合作用、酶学机理和转运蛋白的影响，本研究在温室种植多年生黑麦草，设置对照组(Cd 0... 详细信息

单一有毒微量元素对牧草的影响已受到广泛关注，但关于多年生黑麦草对Cd-As复合胁迫响应研究较少。为探讨Cd-As复合胁迫对多年生黑麦草的生长特征、光合作用、酶学机理和转运蛋白的影响，本研究在温室种植多年生黑麦草，设置对照组(Cd 0 mg·kg-1， As 0 mg·kg-1)、Cd3As60(Cd 3 mg·kg-1， As 60 mg·kg-1)、Cd3As120(Cd 3 mg·kg-1， As 120 mg·kg-1)、Cd3As180(Cd 3 mg·kg-1， As 180 mg·kg-1)处理组，研究Cd-As复合胁迫对多年生黑麦草累积特征的影响及其酶学机理。结果表明：与Cd3As60相比，高浓度Cd-As胁迫下大瀑布和维纳斯地上部MDA（丙二醛）含量均显著增加（12.93%～24.73%和16.02%～29.98%），抗氧化系统活性增强，叶绿体基质类囊体排列紊乱，细胞壁变薄，细胞核变形，光合作用受阻，使植株矮小（15.12%～28.32%和1.75%～7.20%）、生物量降低（36.22%～54.56%和2.96%～17.82%）；大瀑布地上部和根部Lsi1（硅转运蛋白）含量均显著增加（12.23%～20.06%和13.39%～15.64%），As在地上部和根部可溶组分中的占比增加（2%～11%和1%～12%），细胞受到的As毒害减轻；与Cd3As60相比，高浓度Cd-As胁迫下对维纳斯的毒害增强，根部细胞受损严重，GSH（谷胱甘肽）、PCs（植物络合素）、NPT（非蛋白巯基）含量和CAX（阳离子/H+交换体）、Nramp（天然抗性巨噬细胞蛋白）含量减少，Cd在地上部和根部的累积（8.96%～13.18%和9.47%～18.59%）及其在可溶组分中的占比减少（1%～9%和0%～2%）。研究表明，Cd-As胁迫引起多年生黑麦草氧化胁迫和细胞膜结构受损，非酶物质和转运蛋白含量降低，导致多年生黑麦草对Cd、As的累积降低。

关键词： Cd-As复合胁迫光合作用酶学机理转运蛋白

基于跨时间尺度迁移学习的污水处理模型漂移校正方法

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环境科学 2025年第1期46卷 318-326页

作者：申渝廖万山李慧敏冯东郭智威张冰高旭王建辉陈猷鹏重庆工商大学人工智能学院智能制造服务国际科技合作基地智能感知与区块链技术重庆市重点实验室重庆南向泰斯环保技术研究院有限公司重庆大学环境与生态学院重庆中法环保研发中心有限公司

数据是智能运维的核心基础，但当前污水厂数据普遍不足，且污水处理系统状态随内外部环境动态演化.污水厂的智能运维面临着建模难度大，及因系统演化而导致的模型漂移问题.针对该问题，选取水温、水质和微生物状态等都有显著差异的夏冬... 详细信息

数据是智能运维的核心基础，但当前污水厂数据普遍不足，且污水处理系统状态随内外部环境动态演化.污水厂的智能运维面临着建模难度大，及因系统演化而导致的模型漂移问题.针对该问题，选取水温、水质和微生物状态等都有显著差异的夏冬两季作为典型对比场景，将机制模型与神经网络结合，建立了基于跨时间尺度迁移学习的污水处理模型漂移校正方法 .首先，针对数据不足问题，建立并校准活性污泥模型（ASM），以夏季工况数据作为输入，模拟计算运行参数和出水数据，生成模拟运行数据集，实现数据增广和质量提升，用于训练多层感知机神经网络（MLP）模型.结果显示，MLP模型对夏季出水COD、氨氮和总磷等的平均模拟准确率在95%以上；然后，针对模型在冬季工况中出现模拟准确率大幅下降等模型漂移问题，将冬季实测数据作为目标域数据集，以MLP模型作为预训练模型进行迁移学习.结果表明，迁移学习后模型性能显著提升，出水COD、氨氮、总氮和总磷的平均模拟准确率分别提高了21.49%、60.79%、58.14%和46.74%.研究提出的跨时间尺度迁移学习方法，能有效解决模型漂移问题，实现模型对污水处理系统动态演化的跟随响应.

关键词：多层感知机神经网络(MLP)模型机制模型迁移学习模型漂移系统适应性知识迁移

典型喀斯特山地小流域土地利用类型对土壤有机碳组分及其固碳效应的影响

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生态环境学报 2025年

作者：申佳龙吴栎宏李林霜周远芳杨孝民喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室(贵州大学) 资源与环境工程学院贵州大学

在全球变化背景下，研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象，分别采... 详细信息

在全球变化背景下，研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象，分别采集不同土地利用类型下0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm深度土层的土壤样品，采用硫酸-重铬酸钾外加热氧化法和修正后的硫酸水解法将土壤总有机碳（SOC）划分为活性有机碳（LOC）和惰性有机碳（ROC）组分，以探讨土地利用类型对土壤有机碳不同组分及其固碳效应的影响。研究结果显示，在相同深度土层中，不同土地利用类型间的LOC储量并无显著性差异，而SOC和ROC储量在20-40 cm和80-100 cm土层中则具有显著性差异。在不同土地利用类型之间，灌丛林地具有较高的SOC储量和ROC储量，表明其固碳效应相对较强；由于荒地具有较低的ROC储量和较高的LOC储量，因此其固碳效应相对较弱。上述研究结果表明，在不同深度范围的土层中土地利用类型对LOC和ROC组分的影响并不完全相同；此外，通过加强土地资源管理，减少或杜绝耕地弃耕抛荒现象可提高喀斯特山区的土壤固碳潜力。研究结果可为优化喀斯特山区土地管理，从而提高喀斯特山区土壤固碳效应提供科学参考。

关键词：喀斯特山区土地利用类型土壤有机碳活性有机碳惰性有机碳

磁性纳米功能材料MFC对镉污染稻田土壤微生物和酶活性的影响

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西南大学学报（自然科学版） 2025年第2期47卷 122-132页

作者：曾微王强江湘婷万灿张立志黎洁西南大学资源环境学院重庆400715 重庆环保投资集团有限公司重庆401120 绵阳市涪城区住房和城乡建设局四川绵阳621000 重庆京东方显示技术有限公司重庆400713

以磁性纳米Fe 3O 4和磷酸盐为主要原料,制备出超顺磁性纳米功能材料[magnetic nano-Fe 3O 4@Ca(H 2PO 4)2 functionalized materials,MFC],利用MFC对镉污染稻田进行大田原位磁选修复后进行水稻栽培试验,研究MFC磁选修复镉污染稻田对水... 详细信息

以磁性纳米Fe 3O 4和磷酸盐为主要原料,制备出超顺磁性纳米功能材料[magnetic nano-Fe 3O 4@Ca(H 2PO 4)2 functionalized materials,MFC],利用MFC对镉污染稻田进行大田原位磁选修复后进行水稻栽培试验,研究MFC磁选修复镉污染稻田对水稻不同生育期土壤微生物群落组成和土壤酶活性的影响。结果表明:施加MFC修复镉污染稻田,可有效降低土壤总镉和有效镉含量,投加0.5%和1.0%MFC,土壤总镉分别降低22.14%和24.08%,有效镉分别降低2.29%和12.21%;施加MFC的处理组,3个时期的土壤Shannon指数与Chao1指数均高于该时期对照组,表明提高了水稻生长期土壤细菌群落多样性和丰富度;与对照组相比,抽穗期处理组土壤的Ascomycota丰度占比提升,成熟期处理组土壤的Rozellomycota丰度占比提升,差异有统计学意义(p<0.05),表明提高了水稻拔节期和成熟期土壤真菌群落的多样性和丰富度。同时,提高了水稻生长期土壤脲酶、脱氢酶活性,其中,成熟期Y-0.5%处理组的土壤脲酶活性提升达到55.40%,抽穗期和成熟期Y-0.5%处理组的土壤脱氢酶活性分别提高了44.40%和37.21%,差异有统计学意义(p<0.05),而土壤过氧化氢酶的活性降低。

关键词：超顺磁性纳米功能材料土壤镉土壤微生物土壤酶活性

贵州瓮安陡山沱期球粒状磷块岩的生物成磷作用探讨

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古地理学报 2025年

作者：高川黔杨瑞东高军波彭柔李晓伟陈军陈吉艳贵州大学资源与环境工程学院贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上... 详细信息

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上磷矿层底部的球粒状磷块岩为研究对象,通过对未经化学方法处理的球粒实体进行体视显微镜和电子显微镜观察膜壳和内部结构;对样品薄片进行光学显微镜和电子显微镜观察其显微结构特征。同时利用电感耦合等离子体发射光谱(ME-MS61r)、电感耦合等离子体质谱(ME-MS81g)以及X射线荧光光谱仪(ME-XRF26F)测定球粒化石颗粒中主微量元素。研究表明,这些球粒状磷块岩主要由多细胞藻类、Megasphaera球状化石以及其他磷质微生物化石体组成,化石体的主要组成矿物为碳氟磷灰石。探讨微生物与成磷之间的关系,认为陡山沱晚期微生物的繁盛对磷沉淀富集成矿起着重要的作用。微生物不仅能吸附磷质进入细胞质、细胞核以及细胞壁中,死亡后磷酸盐化,形成磷块岩;还可以通过改变沉积水体环境,促进海水中磷酸盐的化学沉积。

关键词：贵州省瓮安陡山沱组球粒状磷块岩生物成磷作用

红壤玉米的土壤呼吸速率与土壤碳排放效率及其施磷响应

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云南农业大学学报(自然科学) 2025年

作者：陈源郭旭光朱兴奎汤利云南农业大学资源与环境学院农业农村部云南耕地保育科学观测实验站

【目的】探究不同施磷梯度对玉米产量及其稳定性、磷肥利用效率、土壤呼吸速率和碳排放效率的影响，揭示玉米不同生育期的红壤呼吸动态变化特征和施磷响应。【方法】基于连续4年的田间定位试验，以低磷红壤玉米为研究对象，设置4个施磷... 详细信息

【目的】探究不同施磷梯度对玉米产量及其稳定性、磷肥利用效率、土壤呼吸速率和碳排放效率的影响，揭示玉米不同生育期的红壤呼吸动态变化特征和施磷响应。【方法】基于连续4年的田间定位试验，以低磷红壤玉米为研究对象，设置4个施磷梯度(P0:0 kg/hm2、P60:60 kg/hm2、P90:90 kg/hm2、P120:120 kg/hm2)，分析玉米生物产量、经济产量、产量可持续性、产量稳定性、土壤呼吸速率、土壤总CO2排放量和土壤碳排放效率的变化。【结果】在低磷红壤上，与连续4年不施磷肥相比，施用磷肥可将玉米生物量平均提高15.11倍，玉米经济产量平均提高7.95倍，玉米产量可持续性指数平均提高6.90倍，产量稳定性平均提高1.60倍。随着施磷水平的提高，玉米产量和产量可持续性指数显著提高，而产量稳定性以P90处理最高；作物农学利用效率、磷肥表观利用率和偏生产力逐渐降低，但P90与P120处理间无显著差异。土壤呼吸速率随玉米生育期呈先升高后降低的趋势，至抽雄期达到最高值，此时P60、P90和P120处理的土壤呼吸速率较P0处理分别提高69.43%、43.04%和42.22%，平均提高51.56%。与P0处理相比，P60、P90和P120处理的CO2排放总量分别提高86.96%、123.64%和65.56%，平均提高92.05%；而碳排放效率平均提高3.35倍。【结论】综合玉米产量、碳排放效率与磷肥表观利用率，低磷红壤玉米优化施磷量为79.10 kg/hm2，推荐施磷量为80 kg/hm2，可兼顾红壤玉米高产、磷肥高效和土壤CO2减排，促进红壤玉米增产增效和绿色低碳栽培。

关键词：玉米红壤土壤呼吸速率碳排放效率施磷响应

玫瑰花渣活性炭纯化玫瑰花色苷的工艺优化及降解动力学研究

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核农学报 2025年

作者：于亚丽瞿德业王波董卫强徐继雄雷春妮西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州海关技术中心两当沁香怡玫瑰生物科技有限公司兰州大学资源环境学院

为探究玫瑰花渣活性炭（RP-AC）对玫瑰花色苷的吸附纯化性能，本研究以玫瑰鲜花为原料，利用玫瑰花渣活性炭（RP-AC）分离、纯化玫瑰鲜花中的玫瑰花色苷，通过静态、动态单因素试验探究玫瑰花色苷的最佳洗脱参数，并研究纯化所得玫瑰花... 详细信息

为探究玫瑰花渣活性炭（RP-AC）对玫瑰花色苷的吸附纯化性能，本研究以玫瑰鲜花为原料，利用玫瑰花渣活性炭（RP-AC）分离、纯化玫瑰鲜花中的玫瑰花色苷，通过静态、动态单因素试验探究玫瑰花色苷的最佳洗脱参数，并研究纯化所得玫瑰花色苷的抗氧化能力和降解动力学。结果表明，静态最佳洗脱条件为乙醇浓度45%、pH值2、解吸时间6 h时，花色苷解吸率达71.64%；动态最佳洗脱参数为流速1 mL·min-1、乙醇浓度55%，花色苷解吸率为77.28%。由1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率试验可知，抗氧化能力顺序为纯化后花色苷>维生素C（VC）溶液>纯化前花色苷。热降解动力学研究表明，加热温度、加热时间、pH值对花色苷分子稳定性的影响较大，pH值2、温度40℃时，花色苷的降解速率常数最低(0.031 8 h-1)、半衰期值最大（21.80h）;pH值6、温度80℃时，花色苷的降解速率常数最高(0.379 2 h-1)、半衰期值最小（1.83 h）。热力学研究表明，玫瑰花色苷的降解属于非自发进行的吸热反应。本研究可为天然花色苷的分离、纯化以及生产加工、保存提供理论指导。

关键词：玫瑰花渣活性炭纯化玫瑰花色苷抗氧化活性降解动力学

秋播高羊茅生长、生理特性及氮需求对氮肥用量的响应

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草原与草坪 2025年

作者：米明董可帅王鑫张欣欣赵俊福井大炜司东霞聊城大学农业与生物学院德州学院生态与资源环境学院

【目的】明确氮肥施用对秋播高羊茅（Festuca arundinacea）生长、生理特性及养分吸收的影响，确定适宜的氮肥用量和氮素营养诊断指标。【方法】通过田间微区试验，研究越冬期和返青期高羊茅地上部生长生理特性、氮磷钾养分吸收和氮肥... 详细信息

【目的】明确氮肥施用对秋播高羊茅（Festuca arundinacea）生长、生理特性及养分吸收的影响，确定适宜的氮肥用量和氮素营养诊断指标。【方法】通过田间微区试验，研究越冬期和返青期高羊茅地上部生长生理特性、氮磷钾养分吸收和氮肥利用效率对不同氮肥用量(0、6、12、18 g /m2)的响应。【结果】适量施用氮肥可以提高高羊茅植株的叶绿素含量、养分浓度和养分吸收量，增加株高、单株叶片数和分蘖数，促进地上部生长；随氮肥用量增加，可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量升高，丙二醛含量下降，有利于增强植株对低温胁迫的抗性，降低低温伤害；氮肥用量12 g /m2情况下，氮肥表观利用率最高，为36.76%；适宜高羊茅生长的氮肥用量范围为6.5～30.2 g /m2，获得 80% 最大地上部干物质量的地上部氮浓度为2.75%。【结论】氮肥施用显著影响高羊茅的生长和生理特性，氮肥用量6.5 g/m2和地上部氮浓度2.75%可分别作为高羊茅养护管理氮肥用量推荐和植株氮营养诊断的参考。

关键词：高羊茅抗性指标:养分利用效率氮肥适宜用量氮营养诊断