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基于能值方法的成都平原农田生态系统秸秆循环利用模式研究 被引量：10
1
作者 高雪松 邓良基 张世熔 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期729-736,共8页
本文采用能值分析方法与理论,以成都平原"稻-麦"轮作农田生态系统不同秸秆循环利用模式为研究对象,通过系统定位试验与随机抽样调查,对农田生态系统常规施肥生产模式(CF)、秸秆直接还田生产模式(CFS)和食用菌菌废料还田生产模... 本文采用能值分析方法与理论,以成都平原"稻-麦"轮作农田生态系统不同秸秆循环利用模式为研究对象,通过系统定位试验与随机抽样调查,对农田生态系统常规施肥生产模式(CF)、秸秆直接还田生产模式(CFS)和食用菌菌废料还田生产模式(按物质投入量不同分为FR1、FR2和FR3)的能值投入产出进行比较。研究表明:CF和CFS模式不可更新能值投入比例较大,主要依附工业辅助能的投入;不同模式系统的总能值产出量依次为CF>FR2>CFS>FR1>FR3,与CF和CFS模式相比,FR1、FR2、FR3模式的产投比相对较大,FR2模式最大,其产投比为2.35。菌废料还田生产模式下农田生态系统有机能值占系统总能值比例较高,系统净能值产出率高,环境负载率较低,环境压力小,可持续发展性能较强,FR2菌废料还田生产模式是最适合成都平原的秸秆循环利用生产模式。 展开更多
关键词 “稻-麦”轮作农田生态系统 秸秆循环利用模式 食用菌废料还田 能值分析 成都平原
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成都平原农业废弃物施用下稻田田面水氮磷动态变化特征 被引量：11
2
作者 李瀚 邓欧平 +2 位作者 胡佳 邓良基 张世熔 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期485-493,共9页
为合理利用农业废弃物,设置不同量的废弃物还田处理,以期通过研究稻田田面水中氮素和磷素的动态变化探明废弃物施用下面源污染风险。结果表明:总氮(TN)、可溶性总氮(DTN)、铵态氮(NH+4-N)以及硝态氮(NO-3-N)在各施肥处理下均表现为先升... 为合理利用农业废弃物,设置不同量的废弃物还田处理,以期通过研究稻田田面水中氮素和磷素的动态变化探明废弃物施用下面源污染风险。结果表明:总氮(TN)、可溶性总氮(DTN)、铵态氮(NH+4-N)以及硝态氮(NO-3-N)在各施肥处理下均表现为先升后降的趋势,施肥后2~3 d达到峰值,之后迅速下降;各处理下各形态氮含量在施肥后21 d内差异趋同。总磷(TP)、可溶性总磷(DTP)在施肥后1 d达最大,之后迅速下降,猪粪施用处理的田面水TP、DTP含量在施肥后5~7 d明显回升。与纯化肥相比,加施全量麦秆对田面水中各形态氮、磷含量及分配无显著影响;高量猪粪施用会显著降低田面水NH+4-N含量,降低氨挥发潜能,显著提高各形态磷含量,延长磷素流失风险期,增加磷素流失风险;废弃物施用对水稻产量及糙米磷含量无显著影响。综合考虑废弃物施用下的环境风险与粮食生产,成都平原麦秆全量还田模式下水稻季每667 m2田的猪粪承载量不宜超过3头猪0.5年的排泄量。 展开更多
关键词 农业废弃物 田面水 氮 磷 动态变化
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水稻秸秆及其厌氧消化残渣生物炭对Cd(Ⅱ)吸附性能研究 被引量：9
3
作者 李金阳 郭海燕 +1 位作者 沈飞 邓仕槐 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期585-591,共7页
为了寻求水稻秸秆(RS)及其厌氧消化物(DRS)新型的资源化利用途径,采用慢速热解在500℃下制备生物炭(RS500和DRS500)。在对生物炭形貌结构、元素组成、电导率、pH和表面官能团等理化性质及其热稳定性研究的基础上,考察RS500和DRS500去除... 为了寻求水稻秸秆(RS)及其厌氧消化物(DRS)新型的资源化利用途径,采用慢速热解在500℃下制备生物炭(RS500和DRS500)。在对生物炭形貌结构、元素组成、电导率、pH和表面官能团等理化性质及其热稳定性研究的基础上,考察RS500和DRS500去除Cd(Ⅱ)的性能,探讨了潜在的去除机理。结果表明,相比于RS500,经厌氧消化后,DRS500的C、H、O含量下降,而N的含量上升,非极性增大,电导率及比表面积下降,且热重分析显示DRS500热稳定性更好。RS500对Cd(Ⅱ)吸附在12 h达到平衡,而DRS500在48 h仍不能达到平衡。增加pH有利于RS500的吸附,但不利于DRS500的吸附,且吸附过程均为吸热反应。Langmuir模型对Cd(Ⅱ)吸附结果拟合较好,RS500和DRS500对Cd(Ⅱ)吸附符合二级动力学,表明RS500和DRS500主要通过化学作用对Cd(Ⅱ)进行吸附。表面官能团(-OH、C=O、Si-O-Si和C-H等)对Cd(Ⅱ)的吸附起重要作用。 展开更多
关键词 水稻秸秆 厌氧消化 生物炭 镉 吸附
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不同前处理方式下钠基蒙脱石对重金属镉的吸附研究 被引量：11
4
作者 魏凤 徐怀洲 +3 位作者 向春晓 刘颖 袁林 杨刚 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期456-463,共8页
采用不同前处理方式(100℃烘干、200℃煅烧、300℃煅烧、冻干)制备出钠基蒙脱石,通过表征手段分析了其理化性质差异,并考察了其对溶液中Cd^(2+)的吸附行为,以探究不同前处理方式对钠基蒙脱石物化性质的影响及对Cd^(2+)吸附的差异。结果... 采用不同前处理方式(100℃烘干、200℃煅烧、300℃煅烧、冻干)制备出钠基蒙脱石,通过表征手段分析了其理化性质差异,并考察了其对溶液中Cd^(2+)的吸附行为,以探究不同前处理方式对钠基蒙脱石物化性质的影响及对Cd^(2+)吸附的差异。结果表明:不同前处理方式对钠基蒙脱石比表面积、孔容与层间距等物理性质影响较大,但对表面官能团、阳离子交换量等化学性质影响较小。吸附动力学显示钠基蒙脱石对镉的吸附符合拟二级动力学方程,属离子交换吸附,24 h可达吸附平衡;吸附等温线符合Langmuir等温线方程,属单层吸附。不同方式处理的钠基蒙脱石对于Cd^(2+)吸附效果是有差异的。300℃煅烧处理的钠基蒙脱石吸附效果最好,饱和吸附量达到11.1 mg·g^(-1);100℃烘干处理的钠基蒙脱石吸附量最差,饱和吸附量为9.1 mg·g^(-1)。 展开更多
关键词 钠基蒙脱石 前处理 表面特性 吸附 镉
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浓H3PO4联合H2O2预处理能源植物地肤的性能研究
5
作者 郑循雯 彭天娇 +2 位作者 邱婧雯 沈飞 Jinguang Hu 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期9-16,共8页
采用H3PO4联合H2O2(简称PHP)预处理地肤,基于木质素、半纤维素去除率、纤维素回收率、酶水解率等,研究温度、时间、H3PO4与H2O2浓度配比对预处理效果的影响。结果表明:提升预处理温度、时间和H3PO4浓度配比对半纤维素和木质素去除率有... 采用H3PO4联合H2O2(简称PHP)预处理地肤,基于木质素、半纤维素去除率、纤维素回收率、酶水解率等,研究温度、时间、H3PO4与H2O2浓度配比对预处理效果的影响。结果表明:提升预处理温度、时间和H3PO4浓度配比对半纤维素和木质素去除率有明显的促进作用,半纤维素和木质素去除率最大可达100.0%和90.7%,但也会加剧纤维素的损失。过高的H3PO4浓度配比(≥70%)不利于半纤维素和木质素去除。除10℃外,其他条件下,酶水解率差异不显著(>90%),但过高强度会导致一定程度的水解速率下降。 展开更多
关键词 生物质 解构 脱木质素 酶水解 脱半纤维素 能源植物
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基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥对土壤易变性有机碳的影响 被引量：4
6
作者 周玲 张世熔 +3 位作者 李婷 李云 徐小逊 贾永霞 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2231-2238,共8页
通过田间试验研究了不施肥（CK）、化肥（NPK）、基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥高、中、低水平（CFI、CF2和CF3）5种施肥处理下0～60cm土壤易变性有机碳含量及其在玉米生长期内的动态变化。结果表明：CF1、CF2和CF3处理能显著提高... 通过田间试验研究了不施肥（CK）、化肥（NPK）、基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥高、中、低水平（CFI、CF2和CF3）5种施肥处理下0～60cm土壤易变性有机碳含量及其在玉米生长期内的动态变化。结果表明：CF1、CF2和CF3处理能显著提高0～60cm土壤总有机碳（TOC）和易变性有机碳的含量及易变性有机碳的活性（P〈0．05），其中以CF2处理提高最显著；施肥对土壤易变性有机碳影响随着土层的加深而减弱。土壤易氧化有机碳（ROC）、溶解性有机碳（DOC）、水溶性有机碳（WSOC）这3种易变性有机碳中ROC和DOC可以作为指示土壤有机碳对有机无机复混肥敏感的指标，可用于预测土壤有机碳的变化趋势。研究基于灰渣和猪粪制造的有机无机复混肥对土壤有机碳库含量的影响，还需进行长期的定位试验。 展开更多
关键词 有机无机复混肥 易变性有机碳 总有机碳 动态变化
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钝化材料对农田土壤Cd形态及微生物群落的影响 被引量：9
7
作者 兰玉书 袁林 +3 位作者 杨刚 程蓉 石梏岐 高本汗 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2743-2751,共9页
为探讨钝化剂对土壤Cd生态风险和土壤微生物群落结构的影响,通过田间试验,在轻度Cd污染水稻田中施加钝化剂(海泡石、石灰、秸秆生物炭和螯合铁肥)开展相关研究。结果表明:施加钝化剂使土壤pH值提高0.17~1.29个单位,Cd的可交换态减少29.7... 为探讨钝化剂对土壤Cd生态风险和土壤微生物群落结构的影响,通过田间试验,在轻度Cd污染水稻田中施加钝化剂(海泡石、石灰、秸秆生物炭和螯合铁肥)开展相关研究。结果表明:施加钝化剂使土壤pH值提高0.17~1.29个单位,Cd的可交换态减少29.79%~64.48%。施加海泡石、石灰、秸秆生物炭使得微生物群落的多样性指数(ACE、Chao1、Shannon)增加,但螯合铁肥不利于微生物群落的生长,多样性指数均减少。土壤微生物群落随钝化剂的施加发生显著改变,变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门相对丰度有所增加,芽单胞菌门、绿弯菌门、螺旋体菌门相对丰度均降低。相关性分析表明,pH和Cd是影响微生物群落的关键因素,此外Cd形态也对微生物群落产生了影响。研究表明,施用钝化剂可降低土壤中重金属Cd的潜在生态风险,改变土壤微生物群落结构,使多种微生物群落得到抑制或增强。 展开更多
关键词 CD污染 钝化剂 生态风险 微生物群落
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生物质灰渣对甲基橙废水的去除性能及机制 被引量：7
8
作者 郭琬琳 刘章林 沈飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期379-384,共6页
为将资源化生物质灰渣用于甲基橙(MO)废水的处理,在明确MO初始浓度、pH值、反应时间和温度影响的基础上,探讨MO去除的潜在机制和效果提升途径。结果表明,MO的去除随MO初始浓度的增加而增加,并在80 mg/L时趋于平衡。pH值为2时有利于吸附... 为将资源化生物质灰渣用于甲基橙(MO)废水的处理,在明确MO初始浓度、pH值、反应时间和温度影响的基础上,探讨MO去除的潜在机制和效果提升途径。结果表明,MO的去除随MO初始浓度的增加而增加,并在80 mg/L时趋于平衡。pH值为2时有利于吸附的进行,且MO去除在12 h内较为迅速,24 h后趋于平衡。Langmuir模型可较好地模拟生物质灰渣对MO的吸附过程,表明该吸附过程属于单分子层吸附,且对MO的理论最大吸附量为25.2 mg/g。此外,灰渣吸附MO能较好地被二级动力学拟合,说明化学吸附是MO去除的主控机制。FT-IR光谱进一步表明吸附机制主要由静电、表面络合物或沉淀等共同作用。此外,添加H_(2)O_(2)(最终质量浓度4%)可使MO的去除率提高67.2%,是提升灰渣对MO去除性能的有效途径。 展开更多
关键词 生物质 灰渣处置 吸附 甲基橙 过氧化氢
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沼液施用对土壤Cd形态及水稻吸收Cd的影响 被引量：3
9
作者 陈佳芮 杨刚 +2 位作者 石庆怡 邓红艳 都琳玉 《中国沼气》 2018年第6期45-50,共6页
为探讨不同沼液施用量对土壤镉的修复效果,文章采用盆栽试验,以中重度Cd污染水稻土为研究对象,探讨了不同量沼液施用下土壤镉形态分布的变化及对水稻镉积累的影响。结果表明:1)施用不同沼液施用量后,土壤中重金属Cd发生变化,含量降低了5... 为探讨不同沼液施用量对土壤镉的修复效果,文章采用盆栽试验,以中重度Cd污染水稻土为研究对象,探讨了不同量沼液施用下土壤镉形态分布的变化及对水稻镉积累的影响。结果表明:1)施用不同沼液施用量后,土壤中重金属Cd发生变化,含量降低了53.16%,51.57%,48.88%,61.57%,63.16%,说明一定量的沼液施入能减少土壤中的Cd含量;2)施用沼液能改变土壤重金属Cd的存在形态;3)随着沼液量的增加,糙米中Cd含量呈减少的趋势,均小于常规化肥组的Cd含量;4)采用Hakanson的潜在生态风险指数法对种植后土壤的重金属Cd生态风险进行了评价,与原土相比,沼液的施用不会增加土壤的潜在生态风险。综上,与施用化肥相比,在中重度Cd污染的土壤上施加适量沼液能增加土壤养分,降低土壤中的Cd含量,使土壤Cd形态由生物有效性向非生物有效性转化,降低了Cd在水稻中的积累量。 展开更多
关键词 沼液 水稻 土壤形态 CD
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