羊粪生物炭对水体中镉的吸附

以农业废弃物羊粪为原料,采用限氧热解法于不同温度(300、500、700℃)下制备生物炭(分别标记为SMB300、SMB500、SMB700),用于水体重金属Cd²⁺的去除。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、Fourier变换红外光谱仪(FT-IR)、Zeta电位分析仪和比表面积分析仪对羊粪生物炭进行了表征,讨论了吸附过程的动力学特性和吸附等温特性,探究了溶液初始pH值、外加阴离子对生物炭吸附Cd²⁺的影响。结果表明,生物炭pH值和灰分含量由高到低依次为SMB700、SMB500、SMB300;SMB700对Cd²⁺的平衡吸附量最大(34.06 mg/g);生物炭对Cd²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型,为多分子层的化学吸附,吸附机理包括静电吸附、离子交换、阳离子-π作用和沉淀作用;随着溶液初始pH值(4.0～9.0)升高,生物炭对Cd²⁺的吸附作用增强;外加阴离子(Cl^-、SO₄^2-和PO     

Cd胁迫下一年蓬的生长、Cd积累及叶绿素荧光特性

在不同浓度的Cd(0,2,5,15,30 mg/kg)胁迫下考察一年蓬(Erigeron annuus(L.)Pers)的Cd积累、生物量干质量、叶绿素含量及叶绿素荧光特性.结果显示:在Cd浓度15 mg/kg时,Cd胁迫对一年蓬的生物量干质量和生长高度具有显著的抑制作用(p0.05);Cd浓度在2~5 mg/kg时,光化学效率、潜在荧光、光化学淬灭系数以及电子传递速率的差异性不显著(p0.05);随Cd浓度的增加,上述各荧光参数值显著降低(p0.05).由此可见,一年蓬在Cd胁迫下光合活性虽受到损伤,但仍有较高的光合能力;在Cd浓度2 mg/kg时,地上部富集系数和转移系数达到最大,且地上部与地下部的Cd积累随Cd浓度的增加而显著上升(p0.05),表明在Cd污染下一年蓬具有较强的Cd富集和转移能力;Cd浓度30 mg/kg胁迫下的一年蓬有较强的光合适应能力,用于修复Cd污染土壤上具有一定的应用潜力.     

重金属Cd-Cu复合污染对苍耳生长及叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽土培法研究Cd(0～50mg/kg)单一污染及与Cu(0～500mg/kg)复合污染对苍耳(Xanthium sibiricum Patrin ex Widder)生长及叶绿素荧光特性的影响。生长特性研究结果表明:Cd(30mg/kg)与Cu(50mg/kg)复合污染时,生长指标(生物量、根系表面积及株高)显著大于单一Cu或Cd污染下的生长指标,且随着Cd与Cu复合浓度的增加而逐渐下降;Cd与Cu复合污染在低浓度下表现为拮抗效应,高浓度下表现为协同作用。生理特性研究结果表明:与单一Cd污染相比,Cd(50mg/kg)与Cu(50mg/kg)复合污染时,最大荧光产量(Fm)、光化学效率(Fv/Fm)及电子传递速率(ETR)明显较大,而初始荧光(Fo)明显较小(p0.05),表明Cu能一定程度上缓解Cd对苍耳的毒害作用。苍耳对重金属的富集及转移系数计算结果表明:与单一Cd污染相比,Cd(15mg/kg)与Cu(100mg/kg)复合污染时,苍耳对Cd的富集系数明显较大,表明Cu能有效促进苍耳对Cd的富集;Cd(50mg/kg)与Cu(100mg/kg)复合污染时,苍耳对Cd的转移系数明显较小,表明Cu不能有效促进苍耳把Cd从地下部转移到地上部。苍耳可以考虑作为修复Cd-Cu复合污染的候选植物种之一。     

鲢对富营养化水体的消减作用研究

以鲢为对象,通过设计室内试验,控制水体总磷(TP)和叶绿素a(Chl a)的初始浓度(0.355mg/L,57μg/L),改变总氮(TN)浓度(2.892mg/L和3.714mg/L浓度梯度),研究了鲢对设定富营养化水体的消减作用.结果表明,向100L实验水体中投入(10±1)g鲢(1尾)后,两种处理组水体中TP、TN和Chl a均降低,但初始TN浓度为3.714mg/L时鲢对富营养化水体的作用效果比TN浓度为2.892mg/L显著,表明鲢对富营养化水体的治理与TN浓度相关.     

高羊茅对不同磷肥施用量的生长及光合特性响应

在磷肥(P)施用量分别为0.00、3.50、7.00、14.00、28.00g/m2的样地(0.50m×0.50m)上,播种4.00g高羊茅(Festuca elata Keng ex E.Alexeev)种子,重复4次,研究了不同磷肥施用量对高羊茅株高、分蘖数、叶片数、生物量、光合速率以及叶绿素含量的影响.结果表明:高羊茅的株高与施磷量呈正相关,施磷量为28.00g/m2时株高达到最大值,为10.10cm;磷肥能促进高羊茅的分蘖,施用磷肥的高羊茅在一个月后的分蘖数是不施磷肥对照的1.13~1.33倍;施磷量为7.00g/m2时,高羊茅的叶片数、分蘖数、生物量达到最大值;磷肥能促进高羊茅的光合作用,施磷量为28.00g/m2时净光合速率达到最大值,为4.23μmol·m-2·s-1,磷肥对高羊茅的蒸腾速率影响不显著;不同磷处理样地的高羊茅在施磷肥一个月后其叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和叶绿素(Chl)含量均无显著差异.综合分析认为,结合宜昌的地力情况和高羊茅草坪的养护特点,在施用基肥(N 15.00g/m2,K2O 12.00g/m2)的基础上,高羊茅草坪的磷肥施用量以3.50~7.00g/m2为宜.