全量化收集粪污厌氧发酵失稳过程中微生物群落动态变化及生态集群组装模式

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作者 吁安 龙云 +4 位作者 陈莎莎 桂伦 吴强建 陈柳萌 龚贵金 《江西农业学报》 CAS 2024年第4期83-92,共10页

通过高通量测序技术分析了全量化粪污厌氧发酵在稳定、抑制和崩溃3个阶段的微生物菌群动态变化情况,结合微生物互作网络构建,识别互作网络中关键生态集群及组装模式,以期为全量化粪污沼气工程稳定运行提供理论依据和数据支撑。结果表明:... 通过高通量测序技术分析了全量化粪污厌氧发酵在稳定、抑制和崩溃3个阶段的微生物菌群动态变化情况,结合微生物互作网络构建,识别互作网络中关键生态集群及组装模式,以期为全量化粪污沼气工程稳定运行提供理论依据和数据支撑。结果表明:(1)在细菌门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,在各样品中相对丰度合计占比为96.0%。(2)在细菌属水平上,相对丰度较高的菌属为瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、狭义梭菌属类群I(Clostridium_sensu_stricto_1)等。(3)在古菌属水平上,甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷球形菌属(Methanosphaera)和甲烷袋状菌属(Methanoculleus)为优势菌属,在各样品中相对丰度合计占比为96.5%。(4)微生物互作网络分析揭示,全量化粪污厌氧发酵过程中的功能集群主要划分为3个模块(模块1~模块3),微生物群落在厌氧发酵受到抑制时会产生应激性调整;在产气稳定期,模块1占据主导地位,厌氧发酵系统的水解酸化菌与产甲烷菌间的协同良好,无明显的小分子挥发酸累积现象,可稳定水解产酸;在产气崩溃期,模块2、模块3的相对丰度大幅提升,并占据了模块1的生态位;微生物通过增加乙酸、丙酸等挥发性有机酸氧化菌的相对丰度和嗜酸产甲烷能力,缓解小分子挥发酸和氨氮的胁迫。 展开更多

关键词 厌氧发酵 全量化收集粪污 微生物群落 共现互作网络 生态集群

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一株环丙沙星降解菌及其在堆肥中的安全利用 被引量：2

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作者 张静 岳政府 +3 位作者 周志高 丁昌峰 万里平 王兴祥 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期226-233,共8页

为了提高抗生素降解菌在堆肥中的降解效率及降低菌株可能引起的抗性基因(ARGs)传播风险,从畜禽粪便好氧堆肥条跺筛选出一株嗜温环丙沙星降解菌株WXX-3,通过模拟堆肥试验探究菌株对环丙沙星的降解效果及ARGs丰度的影响。将菌株以0.05%的... 为了提高抗生素降解菌在堆肥中的降解效率及降低菌株可能引起的抗性基因(ARGs)传播风险,从畜禽粪便好氧堆肥条跺筛选出一株嗜温环丙沙星降解菌株WXX-3,通过模拟堆肥试验探究菌株对环丙沙星的降解效果及ARGs丰度的影响。将菌株以0.05%的接种量加入猪粪,在20~30℃下扩繁8 d,之后加入木屑等调理剂堆肥30 d,环丙沙星的总去除率可达82.9%,比不加菌处理高27.6个百分点。堆肥高温同时抑制了菌体WXX-3的生长,堆肥结束后,未检测出菌体的存在。氟喹诺酮类ARGs及int I1的丰度出现不同程度的消减,其中mex A和qnr A的消减率均达100%,qep A、acr B-01和int I1的消减率分别达17.9%、43.8%和71.7%,明显高于不加菌处理。以上结果表明该菌株可以有效去除环丙沙星,配套的堆肥措施可以发挥该菌株的降解潜力及降低ARGs污染的风险。 展开更多

关键词 抗生素抗性基因 堆肥 嗜温微生物 猪粪

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基于分级过滤的沼液微灌系统设计与分析 被引量：2

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作者 刘洋 董力洪 +5 位作者 陈晓芬 刘佳 罗翔 曹晓林 吴罗发 万里平 《农机化研究》 北大核心 2023年第5期254-258,共5页

目前,畜禽养殖生产产生大量粪污给环境带来巨大压力,而沼气工程利用厌氧发酵处理畜禽粪污,产生大量集中的沼液,存在二次污染的风险。针对这一问题,设计了一种基于分级过滤的微灌装置专门用于沼液灌溉。该装置包括沼液过滤池、沉淀池、... 目前,畜禽养殖生产产生大量粪污给环境带来巨大压力,而沼气工程利用厌氧发酵处理畜禽粪污,产生大量集中的沼液,存在二次污染的风险。针对这一问题,设计了一种基于分级过滤的微灌装置专门用于沼液灌溉。该装置包括沼液过滤池、沉淀池、污水泵、灌溉管路、过滤箱、清水池、清水泵、阀门、注肥器、肥料罐、灌溉支管和灌水器等,沼液过滤池有可更换不同目数的不锈钢网对沼液进行初步过滤,过滤箱内3层等体积的石英砂层、火山石层和粗砂石层对沼液进行多级过滤。整套系统设有专门的清洗管道与装置对灌溉管路和过滤箱反冲洗;设置沼液每灌溉2h,系统清洗过滤箱和灌溉管路1次,系统运行300h无堵塞现象发生。试验结果表明:经过不同目数不锈钢网组合、粗砂石、火山岩和石英砂过滤后,可以去除沼液中79.5%以上的悬浮物,氮、磷、钾含量分别各减少50%、10.5%和22.5%,且过滤产生的液体基本可以达到农田灌溉水水质标准。 展开更多

关键词 沼液灌溉系统 分级过滤 过滤效果

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不同生物炭对赣南稀土尾矿地土壤有机碳矿化特性的影响 被引量：1

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作者 龙云 吴强建 +5 位作者 陈莎莎 桂伦 吁安 龚贵金 陈柳萌 康美花 《江西农业学报》 CAS 2023年第11期128-134,141,共8页

为探讨不同生物炭对尾矿地土壤有机碳矿化特性的影响,以赣南稀土尾矿地为研究对象,设置了玉米秸秆、玉米芯、水稻秸秆、稻壳、芦苇秸秆、椰壳、杏壳、核桃壳、竹子及木屑生物炭10种处理,对土壤有机碳矿化及生物炭特征参数进行了研究。... 为探讨不同生物炭对尾矿地土壤有机碳矿化特性的影响,以赣南稀土尾矿地为研究对象,设置了玉米秸秆、玉米芯、水稻秸秆、稻壳、芦苇秸秆、椰壳、杏壳、核桃壳、竹子及木屑生物炭10种处理,对土壤有机碳矿化及生物炭特征参数进行了研究。结果表明:(1)低有机质(4.07 g/kg)土壤条件下,生物炭的施用促进了土壤有机碳矿化,在培养的第15天后土壤有机碳的矿化速率基本稳定,其中木屑生物炭的土壤有机碳平均矿化速率最强,为CK的3倍,以玉米芯生物炭的土壤有机碳平均矿化速率最弱,较CK无显著差异。(2)二项式拟合曲线结果表明,生物炭pH值、C含量及N含量与土壤有机碳累计矿化量的拟合值R^(2)分别为0.7417、0.4524和0.6148。(3)通过对木屑和玉米芯生物炭的红外光谱及比表面积、孔径分析可知,玉米芯生物炭较木屑生物炭具有更加丰富的有机官能团和较大的BET比表面积、孔径和总孔体积。综上所述,外源生物炭的添加促进了赣南稀土尾矿地土壤有机碳的矿化,其中以玉米芯生物炭的土壤有机碳平均矿化速率最弱,且生物炭适宜的特征参数在减弱土壤有机碳矿化方面具有良好的潜力。 展开更多

关键词 生物炭 稀土尾矿地 土壤有机碳矿化 特征参数

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沼液施用对土壤及农产品中重金属含量的影响 被引量：4

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作者 陈芬 陈莎莎 +2 位作者 万里平 王乐 陈柳萌 《安徽农业科学》 CAS 2021年第17期69-73,共5页

为研究沼液施用对土壤和农产品重金属累积的影响,以水稻和皇竹草为供试材料,在江西省不同地区设计试验,分析沼液施用对土壤和农产品中重金属的影响。结果表明,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn、Cu含量最高,且均未超出... 为研究沼液施用对土壤和农产品重金属累积的影响,以水稻和皇竹草为供试材料,在江西省不同地区设计试验,分析沼液施用对土壤和农产品中重金属的影响。结果表明,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn、Cu含量最高,且均未超出NY/T 2596—2014中相应的限量值。土壤和农产品重金属结果表明,水稻种植土壤中,Hg潜在风险最高,其次是Cd、As、Cu、Zn,而Cr、Pb的潜在风险最低;需监测沼液长期施用对土壤中Cd、As、Cu、Zn的累积情况;皇竹草种植土壤中,Pb和Zn的潜在风险较高,其次是As和Cd,而Hg、Cr和Cu的潜在风险较低;沼液中Zn含量较高,需监测沼液长期施用对土壤中Zn的影响;对于糙米和皇竹草,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn含量最高分别为17.844~23.073和9.665~35.913 mg/kg;其次是Cu分别是2.638~3.323和2.816~9.392 mg/kg;Cr、As、Pb和Cd的含量相对偏低;皇竹草中重金属受沼液施用的影响,且与土壤重金属含量存在正相关性。 展开更多

关键词 沼液 重金属 土壤 水稻 皇竹草

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沼液施用3种能源植物对稀土尾矿区重金属迁移的影响 被引量：3

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作者 陈莎莎 龙云 +3 位作者 龚贵金 桂伦 吁安 陈柳萌 《江西农业学报》 CAS 2022年第8期135-141,149,共8页

为掌握沼液施用能源植物对废弃稀土尾矿土壤重金属迁移的影响,选用御谷、芒草、构树3种能源植物作为修复植物,开展了沼液施用盆栽试验,采用单因子污染指数法(P_(i))、内梅罗综合污染指数(P_(综))和Hakanson潜在生态危害污染指数法(RI)... 为掌握沼液施用能源植物对废弃稀土尾矿土壤重金属迁移的影响,选用御谷、芒草、构树3种能源植物作为修复植物,开展了沼液施用盆栽试验,采用单因子污染指数法(P_(i))、内梅罗综合污染指数(P_(综))和Hakanson潜在生态危害污染指数法(RI)评价了8种土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb)的污染风险,结合尾矿土壤和能源植物中重金属含量的分布特征,分析了重金属在植物中的富集、转运及积累特性。结果表明:沼液施用后,土壤P_(Cu)、P_(Zn)、P_(Pb)、P_(综)、RI_(芒草)、RI_(构树)相对于CK均呈增长趋势,而RI_(御谷)则呈下降趋势;沼液施用能明显影响植物对重金属的富集系数(BF)、转运系数(TF),其中,御谷的BF、TF(Zn除外),芒草的BF(Ni、Cu、Pb)、TF(Zn、Hg、Pb)显著下降,而构树的BF、TF明显提高;沼液施用能提高能源植物的生物量,尤其是对御谷的促生作用最显著,导致御谷的重金属总积累量在3种能源植物中最高。由此可知,“沼液+御谷”组合可降低沼液农用带来的重金属污染风险,对尾矿区土壤重金属的去除效果最好,可用于尾矿区的生态修复。 展开更多

关键词 沼液 能源植物 稀土尾矿 重金属

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生猪养殖粪污减量化和集中全量化处理模式的探索与实践 被引量：3

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作者 陈春飞 徐树明 万里平 《安徽农业科学》 CAS 2017年第21期211-212,共2页

规模化养殖业快速发展的同时带来了环境问题。介绍了养殖粪污的危害及处理现状,以新余罗坊沼气站为例,阐述了粪污减量化处理和集中全量化处理模式。结果表明,养殖粪污总固体(TS)不低于6%时,该模式能实现沼气站与养殖场的"双赢&quo... 规模化养殖业快速发展的同时带来了环境问题。介绍了养殖粪污的危害及处理现状,以新余罗坊沼气站为例,阐述了粪污减量化处理和集中全量化处理模式。结果表明,养殖粪污总固体(TS)不低于6%时,该模式能实现沼气站与养殖场的"双赢",实现养殖粪污的无害化、减量化及资源化利用。 展开更多

关键词 养殖粪污 减量化 全量化 处理模式

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水稻秸秆-猪粪混合发酵研究 被引量：1

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作者 黄强 龚贵金 +1 位作者 黄艺瑶 黄振侠 《安徽农业科学》 CAS 2019年第24期202-204,共3页

[目的]对水稻秸秆与猪粪进行混合发酵研究。[方法]在不对秸秆进行预处理的情况下,在35℃恒温下进行发酵,研究稻秆-猪粪VS比、底物-接种物VS配比(S/I)和VS浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。[结果]当稻秆-猪粪VS配比为1∶4、底物-接种物V... [目的]对水稻秸秆与猪粪进行混合发酵研究。[方法]在不对秸秆进行预处理的情况下,在35℃恒温下进行发酵,研究稻秆-猪粪VS比、底物-接种物VS配比(S/I)和VS浓度对混合厌氧发酵产气量的影响。[结果]当稻秆-猪粪VS配比为1∶4、底物-接种物VS配比(S/I)为2∶1、VS浓度为6%,产沼气量及甲烷产量均达到最大,产气效率高,其累积产气量为548.90 mL/g。[结论]在水稻秸秆不进行预处理的情况下,水稻秸秆-猪粪进行中温发酵工艺最佳发酵条件为VS比1∶4、S/I2∶1、VS浓度6%。 展开更多

关键词 水稻秸秆 混合发酵 猪粪

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耕地土壤重金属污染现状及治理修复措施 被引量：1

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作者 袁雄辉 王乐 万里平 《江西农业》 2021年第4期54-55,共2页

耕地土壤重金属污染是我国农业生产和农村生态文明建设所面临的主要环境问题。耕地土壤重金属污染不仅会降低耕地自净能力,减少农作物产量,同时重金属离子还会通过农作物根系的富集,导致粮食作物重金属超标,最终进入人体引发疾病,影响... 耕地土壤重金属污染是我国农业生产和农村生态文明建设所面临的主要环境问题。耕地土壤重金属污染不仅会降低耕地自净能力,减少农作物产量,同时重金属离子还会通过农作物根系的富集,导致粮食作物重金属超标,最终进入人体引发疾病,影响人们身体健康。因此,及时地治理修复耕地土壤重金属污染已成为保障粮食作物安全生产的现实需求。基于此,分析了耕地土壤污染现状及来源,并系统地介绍了耕地土壤重金属污染的治理修复措施,以期为耕地土壤保护提供参考。 展开更多

关键词 耕地土壤 重金属污染 污染成因 修复措施

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调理剂和微肥对水稻产量及稻谷中重金属含量的影响

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作者 黄强 万里平 +1 位作者 龚贵金 陈芬 《现代农业科技》 2021年第11期1-3,13,共4页

通过田间小区试验,研究不同水稻品种、不同调理剂、不同微肥处理对水稻产量及稻谷中重金属含量的影响。结果表明:综合考虑稻谷重金属含量及产量指标,最优水稻品种为早丰优华占,其次为泰优398和桃湖优莉晶;石灰、XJ1800F、调理剂A、钝化... 通过田间小区试验,研究不同水稻品种、不同调理剂、不同微肥处理对水稻产量及稻谷中重金属含量的影响。结果表明:综合考虑稻谷重金属含量及产量指标,最优水稻品种为早丰优华占,其次为泰优398和桃湖优莉晶;石灰、XJ1800F、调理剂A、钝化剂A、调理剂B等5种土壤调理剂作基肥处理,效果均不理想;硅肥和石灰作追肥处理效果较佳。 展开更多

关键词 水稻 品种 土壤调理剂 微肥 产量 重金属含量

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大中型沼气工程运行及参数分析——以新余市南英沼气站CSRT工艺为例

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作者 徐怀志 万里平 +1 位作者 龚贵金 陈芬 《现代农业科技》 2021年第11期176-178,共3页

本文以新余市渝水区南英沼气站CSRT工艺为例,介绍了大中型沼气工程的运行情况,并对系统参数进行了分析。结果表明,运行最适温度为32~33℃,原料的总固体浓度为6%~10%,需要监测罐体pH值及氨氮情况,以确保系统的正常运行。本研究可以为沼... 本文以新余市渝水区南英沼气站CSRT工艺为例,介绍了大中型沼气工程的运行情况,并对系统参数进行了分析。结果表明,运行最适温度为32~33℃,原料的总固体浓度为6%~10%,需要监测罐体pH值及氨氮情况,以确保系统的正常运行。本研究可以为沼气工程稳定运行提供相关参数和参考。 展开更多

关键词 大中型沼气工程 运行参数 CSRT工艺 产气量 发电量

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