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生物质炭对水中抗生素抗性基因的去除及影响因素
1
作者 陈志文 高旋 +1 位作者 侯雨橙 方婧 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第2期421-429,共9页
为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和C... 为了考察生物质炭对水中抗生素抗性基因(ARGs)的去除效率及其影响因素,本研究选取常见农业废弃物小麦秸秆、芦苇秸秆和猪粪为生物质炭制备原料,系统地探究了生物质炭的裂解温度(300、400、500、600℃和700℃)和溶液阳离子类型(Na^(+)和Ca^(2+))对生物质炭去除水中ARGs的影响,并分析了影响ARGs去除的主要因子。结果表明:制备原料、裂解温度和离子条件均是影响生物质炭去除ARGs的重要因素。从原料看,小麦秸秆炭对ARGs的去除效率最高,可达58.3%;从裂解温度看,高温裂解炭对ARGs的去除效率较高。Na^(+)体系下300℃制备生物质炭对ARGs的去除效率为14.7%~29.0%,而700℃制备生物质炭对ARGs的去除效率可达44.9%~55.0%。相同离子强度(1mmol·L^(-1))下,Na^(+)体系下同种生物质炭对ARGs的去除效率高于Ca^(2+)体系(700℃制备小麦秸秆炭除外)。在考虑制备原料的前提下,裂解温度和生物质炭表面Zeta电位是影响小麦秸秆炭去除ARGs的重要因子,裂解温度和生物质炭比表面积是影响芦苇秸秆炭去除ARGs的重要因素;裂解温度和生物质炭pH、H/C、O/C和(O+N)/C是影响猪粪炭去除ARGs的重要因素。在不考虑制备原料前提下,生物质炭对水中ARGs的去除主要受到其理化性质H/C、(O+N)/C和O/C综合作用的影响,生物质炭表面炭芳香性和疏水性是决定其吸附去除水体中ARGs的主要因子。 展开更多
关键词 生物质炭 裂解温度 生物质来源 抗生素抗性基因 阳离子类型
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生物质炭用量对新垦耕地土壤肥力、细菌群落结构和功能以及作物生物量的影响
2
作者 刘晓霞 金秉洁 +2 位作者 张敏 吴东涛 倪治华 《土壤》 北大核心 2025年第1期76-85,共10页
以甘蓝为供试材料,采用盆栽试验和高通量测序技术,研究了0(B0,对照)、0.5%(B5)、1.0%(B10)、2.0%(B20)和4.0%(B40)五种不同生物质炭用量对新垦耕地土壤肥力参数、细菌群落结构和功能及甘蓝生长的影响。结果表明:不同处理的甘蓝生长和土... 以甘蓝为供试材料,采用盆栽试验和高通量测序技术,研究了0(B0,对照)、0.5%(B5)、1.0%(B10)、2.0%(B20)和4.0%(B40)五种不同生物质炭用量对新垦耕地土壤肥力参数、细菌群落结构和功能及甘蓝生长的影响。结果表明:不同处理的甘蓝生长和土壤肥力参数差异显著,其中B10处理可显著提高甘蓝株高、地上部生物量、根系质量,土壤中的有机碳、全氮、速效钾含量以及pH和CEC,并显著降低甘蓝根冠比。相较于B0处理,B5、B10、B20和B40处理均可显著提高土壤细菌群落Chao 1、Observed species和Shannon等α多样性指数,且细菌多样性指数与甘蓝地上部生物量、根系质量,土壤有机碳、全氮、速效钾含量以及pH和CEC均呈显著或极显著正相关。施用生物质炭也可通过调控土壤CEC和pH等途径,显著改变土壤细菌群落结构,且细菌群落及其代谢功能均与植物地上部生物量和根冠比呈显著相关。LEfSe分析结果显示,随着生物质炭用量的增加,土壤细菌群落差异的主要指示物种数量也随之增加,且多数指示物种与甘蓝生长指标之间呈显著相关。另外,B0处理中的指示物种主要以拟杆菌纲(Bacteroidia)、伪诺卡氏菌科(Pseudonocardiaceae)等细菌为主,而在门水平上,不同施用量生物质炭处理中的指示物种则主要隶属于酸杆菌门(Acidobacteriota)、放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、黏细菌门(Myxococcota)、变形菌门(Proteobacteria)等细菌门下的富营养菌。其中,B10处理中指示物种以噬几丁质菌目(Chitinophagales)、Blastocatellia为主,而B40处理中指示物种主要以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、伯克氏菌目(Burkholderiales)、根瘤菌目(Rhizobiales)等细菌为主。生物质炭处理显著影响了土壤微生物氨基酸、碳水化合物及脂类的代谢功能,其中B10处理显著提高了氨基酸和脂类代谢功能,并有效降低了碳水化合物代谢功能。综上,施用生物质炭可改善新垦耕地理化性质,丰富细菌群落,促进作物生长,综合考虑施用成本和改良效果,建议新垦耕地上生物质炭的用量为1.0%。 展开更多
关键词 生物质炭用量 新垦耕地 细菌群落 作物生长
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秸秆炭基肥料对水稻土壤质量与养分利用及微生物群落的作用
3
作者 党洪阳 庄海峰 +2 位作者 赵宇飞 傅建舟 季卫东 《中国稻米》 北大核心 2025年第3期37-45,共9页
长期大量施用化肥引起的土壤质量下降和环境问题受到广泛关注。而农业生产过程中产生的秸秆,直接还田会导致种植障碍和环境风险。本研究旨在探讨不同比例的炭基肥料替代化肥对水稻土壤质量、酶学性质、微生物群落结构及水稻生长的影响... 长期大量施用化肥引起的土壤质量下降和环境问题受到广泛关注。而农业生产过程中产生的秸秆,直接还田会导致种植障碍和环境风险。本研究旨在探讨不同比例的炭基肥料替代化肥对水稻土壤质量、酶学性质、微生物群落结构及水稻生长的影响。结果表明,炭基肥料部分替代化肥能有效改善土壤结构和养分状况,提高土壤酶活性并改善微生物群落结构,其中以50%替代比例效果最佳,与常规施肥处理相比,成熟期土壤全氮、全磷、有机质含量分别提高36.03%、28.36%和19.53%,过氧化氢酶和蔗糖酶活性分别提高12.24%和29.67%,Chao、Ace和Shannon指数分别增加22.20%、21.97%和6.33%。此外,炭基肥施用显著促进了水稻生长发育及养分吸收利用,其中50%替代化肥处理相比常规施肥处理水稻产量和地上部干物质量分别提高14.44%和15.95%,氮、磷和钾素的吸收效率分别增加18.94%、19.18%和19.07%。秸秆炭化制备肥料有助于促进废弃物秸秆的资源化和循环利用。 展开更多
关键词 水稻 秸秆还田 炭基肥 土壤质量 水稻生长 微生物群落
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不同生物质炭浸提液对萝卜种子萌发与幼苗生长的毒害效应
4
作者 胡晓飘 韩佳琳 +5 位作者 夏宏蕾 王蕾 方朝储 王敏艳 张进 单胜道 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期145-153,共9页
【目的】探究生物质炭对植物种子萌发及幼苗生长的毒副作用,以期为典型有机废弃物炭化农业应用潜力筛选及安全利用剂量提供理论依据。【方法】以厨余垃圾炭、猪粪沼渣炭、水稻秸秆炭等3种典型生物质炭为材料,设置m(炭)∶V(水)分别为1∶2... 【目的】探究生物质炭对植物种子萌发及幼苗生长的毒副作用,以期为典型有机废弃物炭化农业应用潜力筛选及安全利用剂量提供理论依据。【方法】以厨余垃圾炭、猪粪沼渣炭、水稻秸秆炭等3种典型生物质炭为材料,设置m(炭)∶V(水)分别为1∶20、1∶50、1∶100等3个浸提处理,以去离子水为对照,研究生物质炭浸提液对萝卜Raphanus sativus种子萌发、幼苗生长发育的毒害效应。【结果】与对照相比,m(炭)∶V(水)为1∶100的生物质炭浸提液对萝卜种子萌发与幼苗生长影响不显著,m(炭)∶V(水)为1∶20、1∶50的浸提液对萝卜种子萌发有显著抑制作用(P<0.05)。m(炭)∶V(水)为1∶20时,萝卜幼苗存活率<12%。m(炭)∶V(水)为1∶50时,幼苗表观指标(鲜质量、根长、苗长)相比于对照组分别降低了29.55%-51.89%、20.77%-76.04%、37.73%-56.01%,呈显著的生长抑制效应(P<0.05),抑制作用从大到小依次为厨余垃圾炭、水稻秸秆炭、猪粪沼渣炭。浸提液的pH、无机盐总量、砷(As)、纳(Na)、钾(K)均与萝卜种子萌发、幼苗生长发育呈显著负相关(P<0.05),是抑制萝卜生长发育的主要因素。m(炭)∶V(水)为1∶50浸提液培养的萝卜幼苗根系活力降低、丙二醛提高,幼苗根系细胞膜完整性被破坏,发生脂质过氧化,表现出明显的毒害效应。【结论】厨余垃圾炭、猪粪沼渣炭和水稻秸秆炭的m(炭)∶V(水)>1∶50时,浸提液对萝卜种子萌发和幼苗期生长存在危害。 展开更多
关键词 生物质炭浸提液 种子萌发 幼苗生长 叶绿素 抗氧化酶
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硅–铁改性生物质炭对水土环境中镉砷的吸附及钝化机制研究
5
作者 李诗怡 茹东周 +5 位作者 房友田 田欣 连斌 赵科理 李章涛 吴骥子 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1591-1604,共14页
土壤、水体中共存的镉(Cd)、砷(As)极易通过食物链危害人类健康,是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅–铁改性生物质炭(CMSMB),并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理。结果表... 土壤、水体中共存的镉(Cd)、砷(As)极易通过食物链危害人类健康,是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅–铁改性生物质炭(CMSMB),并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理。结果表明,CMSMB对Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)复合污染修复效果优异,最大吸附容量分别为272.73和17.59 mg·g-1,两种元素在CMSMB表面的吸附过程同时存在拮抗和协同作用,其相对强弱取决于溶液中Cd(Ⅱ)和As(Ⅲ)的浓度。拮抗作用主要源于Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)对羟基和芳环表面结合位点的竞争,而协同作用主要通过静电吸附、Cd-As共沉淀和三元表面络合物的形成实现。土壤培养20 d后,CMSMB的添加提高了土壤pH和可溶性有机碳含量,从而促进土壤中有效态Cd浓度的显著降低(降幅64.86%~74.25%),是CMSMB与土壤理化性质变化交互引起的静电吸附、沉淀、络合等机制共同作用的结果。而短期土壤培养下CMSMB对土壤As有效性影响不显著,有效态As浓度仅随培养时间增加而略有降低。综上所述,CMSMB是一种对Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)复合污染水体有着良好修复能力的环境功能材料,其在短期内能实现对复合污染土壤中Cd的钝化和抑制As有效性升高的趋势,可应用于矿尾水、农用地污灌水等镉砷复合污染污水及农用地土壤的修复,但其长期修复能力及修复所包含迁移转化和微生物组学机制,有待进一步探究和验证。 展开更多
关键词 重金属 铁改性生物质炭 硅–铁复合材料 吸附机理 原位修复
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农田土壤重金属外源识别及安全利用技术筛选——以宜宾市筠连县部分区域为例 被引量：1
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作者 何明江 李章涛 +8 位作者 上官宇先 喻华 陈琨 周子军 郭松 林凯 毛美熹 曾祥忠 秦鱼生 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1340-1348,共9页
【目的】基于农田土壤重金属污染外部来源途径的识别结果,筛选出钝化剂-低积累作物品种耦合的镉污染农田绿色修复与安全利用技术,以期为农田土壤重金属污染防控提供参考依据。【方法】以四川南部宜宾市筠连县部分乡镇为研究区域,监测该... 【目的】基于农田土壤重金属污染外部来源途径的识别结果,筛选出钝化剂-低积累作物品种耦合的镉污染农田绿色修复与安全利用技术,以期为农田土壤重金属污染防控提供参考依据。【方法】以四川南部宜宾市筠连县部分乡镇为研究区域,监测该区域内大气沉降、肥料使用、灌溉水及底泥中重金属含量从而计算不同途径的农田土壤重金属输入通量,并选择具有代表性的JL镇利用大田试验开展钝化剂、重金属镉低积累蔬菜和水稻品种筛选。【结果】2019—2020年研究区域农田土壤中汞、砷、铅和锌的主要输入途径为大气沉降,所占比例分别为99.99%、75.88%、90.57%和84.82%;镉、铬和镍的主要输入途径为肥料,所占比例均为100.00%;铜的主要输入途径为灌溉水,所占比例为93.66%。JL镇镉污染农田土壤中施用铁锰肥钝化剂(硫酸亚铁750 kg/hm^(2)+硫酸锰75 kg/hm^(2))对降低水稻籽粒中镉的效果最佳,归因于土壤微量元素的补充对肥力的改善作用,而钝化剂复配(3000 kg/hm^(2))处理下水稻籽粒中镉含量最高。镉低积累蔬菜和水稻品种筛选结果表明九斤萝卜和川康优6276是该地区最适宜种植的蔬菜和水稻品种,收获后可食用部分重金属镉含量均符合食品安全国家标准。【结论】在研究区域除应选用符合国家标准的肥料并注意防控大气沉降污染外,同时建议推广使用铁锰肥、腐殖酸和磷肥钝化材料,并种植九斤萝卜蔬菜和川康优6276水稻品种以保障农产品质量安全。 展开更多
关键词 农田土壤 重金属 污染源识别 钝化剂 低积累品种
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瘤胃微生物在生物质废物资源化领域应用研究进展 被引量：3
7
作者 孙衍宁 牛梅红 +3 位作者 张学金 金光范 李娜 张健 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期67-70,共4页
瘤胃微生物作为古老的微生物体系,其多样的生物酶系及卓越的木质纤维素降解能力使其在多种领域被研究和利用。本文主要介绍了瘤胃微生物的组成,瘤胃细菌及真菌对纤维类物质的降解能力及作用,并从瘤胃微生物对不同种类富纤维素固体废弃... 瘤胃微生物作为古老的微生物体系,其多样的生物酶系及卓越的木质纤维素降解能力使其在多种领域被研究和利用。本文主要介绍了瘤胃微生物的组成,瘤胃细菌及真菌对纤维类物质的降解能力及作用,并从瘤胃微生物对不同种类富纤维素固体废弃物的水解能力及降解性能、产甲烷效率及厌氧反应器研究现状角度出发,归纳和总结了瘤胃微生物在生物质废物资源化领域应用的研究现状,并指出了其今后的研究方向。 展开更多
关键词 瘤胃微生物 固体废弃物 甲烷 降解效率 厌氧反应器
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炭化温度对植物基生物质炭与易腐垃圾炭的理化特性影响比较 被引量：3
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作者 施腾楠 张敏 +6 位作者 陈志安 姜建武 沈思翰 施赟 刘晓霞 虞轶俊 单胜道 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2411-2420,共10页
易腐垃圾具有产量大、有机易腐性高的特点,带来严重的环境压力和资源浪费.炭化农用是其减量化处理和资源化利用的有效途径.本研究以山核桃蒲壳、玉米秸秆和易腐垃圾为原料在350、500、650℃条件下热解炭化制备生物质炭,比较植物基生物... 易腐垃圾具有产量大、有机易腐性高的特点,带来严重的环境压力和资源浪费.炭化农用是其减量化处理和资源化利用的有效途径.本研究以山核桃蒲壳、玉米秸秆和易腐垃圾为原料在350、500、650℃条件下热解炭化制备生物质炭,比较植物基生物质炭与易腐垃圾炭理化特性的差异及其影响因素.结果表明,与山核桃蒲壳炭(WSB)和玉米秸秆炭(MB)相比,易腐垃圾炭(PWB)具有碳(C)含量低,氮(N)和灰分含量高的特点.炭化温度对其元素组成影响较弱.当炭化温度由350℃升到650℃时,WSB和MB的C含量分别提高了24.6%和13.2%,氢碳比值(H/C)分别下降了58.7%和34.7%;而PWB的C含量变化不显著,H/C比值仅下降了18.0%.随着炭化温度升高,生物质炭的pH值、EC、水溶性K+和Na+含量呈上升趋势.相关性分析结果表明,灰分与C/N、C含量、水溶性K+含量呈极显著负相关,与N含量、水溶性Na+含量、pH值呈极显著正相关.因此,高灰分含量导致易腐垃圾炭对炭化温度响应弱于植物基生物质炭,同时使易腐垃圾炭能为土壤提供更多的矿质养分. 展开更多
关键词 热解炭化 灰分 原料 温度 易腐垃圾 理化特性.
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多行业污泥生物炭特性及深度处理工业废水行为研究 被引量：3
9
作者 陈文超 李勇超 +2 位作者 杨昕旻 刘佳浩 单胜道 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期70-80,共11页
将制药、印染、造纸废水生化处理系统的剩余污泥在厌氧条件下热解制备成生物炭,探究有毒气体的排放情况,表征多种污泥炭的理化性质,重点研究其对行业废水的深度处理行为以及对水体生物的毒性作用。结果表明,污泥炭产率为53%~71%,随着热... 将制药、印染、造纸废水生化处理系统的剩余污泥在厌氧条件下热解制备成生物炭,探究有毒气体的排放情况,表征多种污泥炭的理化性质,重点研究其对行业废水的深度处理行为以及对水体生物的毒性作用。结果表明,污泥炭产率为53%~71%,随着热解温度的升高,CO_(2)排放量降低,但CO、CH_(4)、H_(2)排放量有所上升。污泥炭C含量相对较低,含有Fe、Mn、Cr、Pb等重金属,其中每kg印染污泥炭的Fe质量为5540 mg。与低温、中温污泥炭相比,高温污泥炭对二沉池出水的处理效果最佳,反应24 h后,0.5 g/L的制药污泥炭可去除88.5%的硫化物,但不能脱色;印染污泥炭处理可使废水COD浓度达标,对苯胺类的去除效果较差;造纸污泥炭对废水中COD、TN、色度均有去除作用。污泥炭去除污染物的同时会从自身释放少量金属离子;低投加量的污泥炭对水体生物的生长并不具有显著的影响,然而当污泥炭投加量增至2.0 g/L时,大肠埃希菌的菌落数降低5.3%~11.2%,小球藻生长抑制率为9.1%~12.3%。 展开更多
关键词 污泥生物炭 工业废水 深度处理 毒性效应
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腐熟剂与生物炭协同强化秸秆还田对土壤质量和水稻生长的影响
10
作者 苏扬 商小兰 +6 位作者 钱忠明 吴林根 黄佳琦 庄海峰 赵宇飞 党洪阳 徐立军 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第5期1139-1148,共10页
为探讨腐熟剂与生物炭协同作用对水稻秸秆还田后土壤质量和水稻生长的影响,设计5个处理——对照(S1)、单独秸秆还田(S2)、秸秆还田配施腐熟剂(S3)、秸秆还田配施生物炭(S4)、秸秆还田配施腐熟剂和生物炭(S5),通过田间试验,分析不同处理... 为探讨腐熟剂与生物炭协同作用对水稻秸秆还田后土壤质量和水稻生长的影响,设计5个处理——对照(S1)、单独秸秆还田(S2)、秸秆还田配施腐熟剂(S3)、秸秆还田配施生物炭(S4)、秸秆还田配施腐熟剂和生物炭(S5),通过田间试验,分析不同处理对土壤理化性质、酶学性质、微生物群落结构和水稻生产的影响。结果表明,与S2处理相比,腐熟剂与生物炭共同配施处理下,土壤的全氮、全磷、全钾、有机质、有效磷和速效钾含量显著(P<0.05)增加,水稻成熟期土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性分别显著提高16.06%和19.11%,土壤中微生物的多样性和丰度亦得到提升,水稻产量和地上部干重分别增加了11.42%和11.74%,水稻的地上部氮、磷、钾素吸收总量分别显著提高24.00%、26.12%和13.21%。该研究凸显了腐熟剂与生物炭的协同作用在促进秸秆高效还田、改善土壤生态系统方面的潜力,为强化秸秆等农业废弃物高效还田利用新技术的实际应用提供了科学依据。 展开更多
关键词 秸秆还田 腐熟剂 生物炭 土壤质量 水稻生长
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全生物降解地膜降解特征及其对土壤理化性质与早春马铃薯效益的影响
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作者 陈翔 徐立军 +6 位作者 钱忠明 洪美萍 黄佳琦 何匡义 吴林根 庄海峰 胡美华 《浙江农业科学》 2025年第5期1138-1144,共7页
为探讨全生物降解地膜对土壤理化性质及早春马铃薯效益的影响,引进10种全生物降解地膜开展相关试验。结果表明,全生物降解地膜能够提高土壤整体性能,且对早春马铃薯具有增产提效作用。其中,白色全生物降解地膜的降解速度相对更快,作物... 为探讨全生物降解地膜对土壤理化性质及早春马铃薯效益的影响,引进10种全生物降解地膜开展相关试验。结果表明,全生物降解地膜能够提高土壤整体性能,且对早春马铃薯具有增产提效作用。其中,白色全生物降解地膜的降解速度相对更快,作物产量相对较高;而黑色全生物降解地膜有效提升了整体土壤肥力以及土壤酶活性。马铃薯收获时全生物降解地膜基本处于开裂期,可直接机械翻耕整地,不产生白色污染。与普通地膜相比,本试验所有全生物降解地膜每667 m^(2)平均产值增加5.2%,比较效益平均增加6.4%,其中覆盖8μm白色全生物降解地膜的耕地经济效益最高。本试验结果表明,白色全生物降解地膜在露地早春马铃薯的应用上具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 全生物降解地膜 土壤 马铃薯 应用效果
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缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能 被引量：12
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作者 庄海峰 韩洪军 +1 位作者 单胜道 薛向东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3919-3926,共8页
煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境具有严重的危害,采用缺/好氧移动床生物膜反应器(ANMBBR-MBBR)复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明,生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳... 煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境具有严重的危害,采用缺/好氧移动床生物膜反应器(ANMBBR-MBBR)复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明,生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳氮比对生物脱氮工艺的负面作用,最佳运行条件为水力停留时间12 h,硝态氮/亚硝态氮混合液回流比200%,该工艺对COD、氨氮和总氮的去除率分别为68.1%、84.0%和74.7%,相应的出水浓度分别为48.0、4.8和13.9 mg·L^(-1),均达到了国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准;高有毒负荷下,与传统的A^2O生物脱氮工艺相比,该组合工艺具有更加稳定和高效的脱氮效能;而且ANMBBR有效地提高了废水生物降解性(BOD_5/COD值增加至0.3),有利于短程硝化的高效运行,MBBR处理后出水有毒抑制物的数量和种类分别减少了84.4%和54.5%。因此,该组合工艺具有性能高效稳定和经济节约的技术优势,适于煤化工废水深度处理的工程化应用。 展开更多
关键词 移动床 生物技术 废水 生物短程脱氮 有毒抑制物
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煤化工废水处理技术研究与进展 被引量：29
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作者 庄海峰 袁小利 韩洪军 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-6,共6页
介绍了煤化工废水的来源、水质特点和处理难题。针对煤化工废水主要处理技术,即分离技术、生物技术和高级氧化技术,综述了国内外有关研究的现状、发展趋势和应用。展望了未来的研究方向,指出各种处理技术的组合和优化,缓解废水对生物工... 介绍了煤化工废水的来源、水质特点和处理难题。针对煤化工废水主要处理技术,即分离技术、生物技术和高级氧化技术,综述了国内外有关研究的现状、发展趋势和应用。展望了未来的研究方向,指出各种处理技术的组合和优化,缓解废水对生物工艺的毒性抑制性,达到高效生物脱氮的效果,是实现煤化工废水"零排放"的必然趋势。 展开更多
关键词 煤化工废水 分离技术 生物技术 高级氧化技术
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农作物秸秆废弃物材料化利用现状及发展 被引量：25
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作者 徐晓娟 卢立新 +1 位作者 王立军 龚雪峰 《包装工程》 CAS 北大核心 2017年第1期156-162,共7页
目的针对各类材料制品原材料短缺的现状,探讨高效、清洁利用秸秆废弃物的资源方式。方法对造纸、发泡缓冲材料、人造板材、纳米纤维素、餐饮具及包装容器具等几大类材料进行分析与研究。结论秸秆材料化应用前景广阔,进一步技术创新解决... 目的针对各类材料制品原材料短缺的现状,探讨高效、清洁利用秸秆废弃物的资源方式。方法对造纸、发泡缓冲材料、人造板材、纳米纤维素、餐饮具及包装容器具等几大类材料进行分析与研究。结论秸秆材料化应用前景广阔,进一步技术创新解决关键性技术问题后有望迎来新的发展机遇;利用秸秆纤维制备纳米纤维素是新兴的高科技产业化发展方向。 展开更多
关键词 秸秆 清洁造纸 发泡缓冲材料 秸秆板 纳米纤维素
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废弃物水稻秸秆制备催化剂强化臭氧深度处理造纸废水的效能 被引量：10
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作者 庄海峰 黄海丽 +3 位作者 徐科龙 张云金 韩洪军 单胜道 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期313-319,共7页
以农业废弃物水稻秸秆为原料制备了秸秆基活性炭负载金属Fe氧化物的臭氧催化剂,主要特征为负载Fe_3O_4,负载量14.25%,比表面积1175.1 m^2·g^(-1),研究其强化臭氧深度处理造纸废水的效能。结果表明,制备的秸秆基活性炭和催化剂均对... 以农业废弃物水稻秸秆为原料制备了秸秆基活性炭负载金属Fe氧化物的臭氧催化剂,主要特征为负载Fe_3O_4,负载量14.25%,比表面积1175.1 m^2·g^(-1),研究其强化臭氧深度处理造纸废水的效能。结果表明,制备的秸秆基活性炭和催化剂均对造纸废水污染物具有较高的吸附性能,吸附等温线与Langmuir模型拟合相关性良好(R^2>0.99);催化剂的使用显著强化了臭氧氧化污染物的性能,最佳的运行参数是臭氧和催化剂投加量分别为0.3g·h^(-1)和1 g·L^(-1)及原水pH,处理后出水COD、BOD_5、氨氮和色度分别为46、17、5 mg·L^(-1)和18倍,均低于我国造纸废水污染物排放标准(GB 3544—2008);重复20次的运行,催化剂具有良好的稳定性,金属离子溶出浓度极少,并通过自由基捕获剂和ESR测试探讨该催化臭氧氧化过程属自由基间接氧化为主导的反应机理。本研究制备的臭氧催化剂具有性能高效稳定和经济节约的特点,适用于造纸废水深度处理的工程化应用。 展开更多
关键词 吸附 催化臭氧化 催化剂 自由基 废物处理
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基于高通量实时荧光定量聚合酶链式反应技术探究铜对猪粪厌氧发酵产物中抗生素抗性基因的分布特征影响 被引量：1
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作者 龚陈盼 张然然 +1 位作者 庄海峰 周柳媛 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期297-303,310,共8页
抗生素抗性基因(ARGs)的环境污染问题已逐渐成为研究热点。在养殖业中,重金属铜和抗生素是饲料中主要的添加剂,但其在动物体内都未能完全吸收,大量重金属和携带ARGs的微生物会通过粪便排出,进而对环境介质中的ARGs产生长期的选择压力,增... 抗生素抗性基因(ARGs)的环境污染问题已逐渐成为研究热点。在养殖业中,重金属铜和抗生素是饲料中主要的添加剂,但其在动物体内都未能完全吸收,大量重金属和携带ARGs的微生物会通过粪便排出,进而对环境介质中的ARGs产生长期的选择压力,增加ARGs的传播风险。厌氧发酵作为主要的粪肥无害化处理方式,其产物中仍存在丰富的ARGs,并且铜对厌氧发酵产物中ARGs分布特征的影响尚不清楚。因此模拟猪粪中不同程度铜污染(75、227 mg/L)进行厌氧发酵实验,利用高通量实时荧光定量聚合酶链式反应(HT-qPCR)技术分析不同浓度铜对发酵产物中ARGs分布特征的影响,及ARGs与可移动基因元件(MGEs)之间的关系。研究发现,受到铜污染的发酵产物中ARGs和MGEs相对丰度和数量显著(P<0.05)增加,75、227 mg/L铜污染下ARGs的总相对丰度相较于对照组分别提高了86%、91%,产物中检测到氨基糖苷类和多药类抗性基因最为丰富;且ARGs对不同浓度铜的响应也不同,高浓度铜污染的发酵产物中总ARGs相对丰度高于低浓度铜。总体来看,在厌氧发酵体系中铜的赋存促进了ARGs与MGEs的共选择,提高了ARGs的水平基因转移能力,增加了ARGs在环境中传播和转移的风险。 展开更多
关键词 抗生素抗性基因 铜 高通量 厌氧发酵
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施用猪粪生物炭对酸性和石灰性水稻土颗粒态和矿物结合态有机碳含量及化学结构的影响 被引量：5
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作者 袁梦婷 李子川 +6 位作者 孟俊 张敏 叶郑豪 单胜道 胡敏骏 徐君 柴彦君 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期441-456,共16页
[目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的... [目的]土壤颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)是土壤有机碳库的主要组成,了解施用生物炭对其含量变化及其在土壤总有机碳中的占比和化学组成特征,对认识土壤有机碳动态变化具有重要意义。[方法]于2019年,分别在杭州市富阳区的酸性和石灰性水稻土上进行猪粪生物炭施用量和方法定位试验,种植制度为单季水稻。试验设置6个处理:常规施化肥(NPK),NPK基础上施用猪粪4.5 t/(hm^(2)·a)(SM),NPK基础上施用猪粪生物炭4.5 t/(hm^(2)·a)(SBc1)、11.25 t/(hm^(2)·a)(SBc2)、22.5 t/(hm^(2)·a)(SBc3),以及猪粪生物炭一次性施用112.5 t/hm^(2)(SBc4)。2021年(第3年)水稻收获后,采集0-20 cm耕层土壤样品,分析其基本理化性质,并将土壤样品分为250~2000μm(粗颗粒态有机物),53~250μm(细颗粒态有机物)和<53μm(矿物结合态有机物)3个粒级,分析各粒级土壤中有机碳含量以及占比,并采用傅里叶红外光谱仪分析了各粒级土壤有机碳的特征光谱,以特征光谱峰值半定量性的评估了有机碳组成的变化。[结果]与SM处理相比,酸性水稻土中SBc3、SBc4处理土壤有机碳含量分别显著增加了49.4%和103.3%,石灰性水稻土中土壤有机碳含量分别增加了42.2%和53.0%。与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理显著增加了酸性水稻土粗颗粒态有机碳(C-POC)含量137.8%~554.1%,细颗粒态有机碳(F-POC)含量37.6%~85.2%(P<0.05);SBc3和SBc4处理分别显著增加了石灰性水稻土中C-POC含量110.0%和203.0%,F-POC含量54.8%和96.0%(P<0.05);与SM处理相比,4个猪粪生物炭处理对两种水稻土MAOC含量的影响均不显著(P>0.05)。傅里叶红外光谱特征测定结果表明,施用猪粪和猪粪生物炭对两种水稻土各粒级中主要有机化合物的类型无显著影响,但会影响其比例,与NPK处理相比,SBc3和SBc4处理分别显著增加了酸性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例19.5%和38.0%,降低了酚醇碳族化合物的比例7.8%和17.9%,显著降低了石灰性水稻土有机碳中芳香族化合物的比例21.0%和19.1%,增加了酚醇族化合物的比例19.1%和33.2%(P<0.05)。[结论]对于较高的猪粪生物炭施用量,不论一次性施用还是逐年施用均可显著增加水稻土总有机碳含量,且粗颗粒有机碳增加幅度大于细颗粒,而对矿物结合态有机碳含量无显著影响。施用猪粪生物炭对土壤有机碳主要组成有机化合物无显著影响,但会增加酸性水稻土有机碳的稳定性,而降低石灰性水稻土有机碳的稳定性。相同施用量下,猪粪生物炭提高酸性水稻土有机碳含量的作用高于石灰性水稻土。本试验结果可为猪粪生物炭在农田的科学应用提供技术支撑和理论依据。 展开更多
关键词 猪粪生物炭 水稻土 颗粒态有机碳 矿物结合态有机碳 分子结构
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超声强化有机废水生物降解效能的研究进展 被引量：3
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作者 庄海峰 张雅荃 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1358-1364,共7页
近年来,有机废水生物降解成为关注热点,基于超声的生物强化技术是其中的一个新方向。超声与微生物之间的协同作用可以有效提高活性污泥对有机废水的生物降解效果。全面分析了超声强化有机废水生物降解的机理,详细阐述了超声对生物强化... 近年来,有机废水生物降解成为关注热点,基于超声的生物强化技术是其中的一个新方向。超声与微生物之间的协同作用可以有效提高活性污泥对有机废水的生物降解效果。全面分析了超声强化有机废水生物降解的机理,详细阐述了超声对生物强化的内在影响及超声强化有机废水生物降解的应用现状,最后指出了超声强化技术是未来生物处理难降解有机废水的高效绿色方式和重要研究方向。 展开更多
关键词 超声 生物技术 有机废水 活性污泥
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浙江地区重金属低积累旱粮作物品种筛选 被引量：1
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作者 姜建武 孙叶芳 +2 位作者 卢华兵 施腾楠 张敏 《浙江农业科学》 2024年第7期1521-1530,共10页
为达到污染耕地的旱粮安全生产,筛选出适合浙江地区种植的重金属低积累旱粮品种,通过田间试验,在重金属复合污染耕地种植旱粮作物高粱、玉米和大豆各10个品种,分析旱粮籽粒中镉(Cd)、镍(Ni)、铜(Cu)和锌(Zn)等重金属元素含量。结果表明... 为达到污染耕地的旱粮安全生产,筛选出适合浙江地区种植的重金属低积累旱粮品种,通过田间试验,在重金属复合污染耕地种植旱粮作物高粱、玉米和大豆各10个品种,分析旱粮籽粒中镉(Cd)、镍(Ni)、铜(Cu)和锌(Zn)等重金属元素含量。结果表明,高粱Cd低积累品种优选晋糯3号,玉米品种Cd低积累品种优选浙糯玉86和浙甜19,大豆Cd低积累品种优选浙春8号;具有同时低积累Cd、Ni、Cu和Zn特征的高粱品种为晋糯3号和晋杂31号,玉米品种为浙糯玉18、浙糯玉86和银糯1号,大豆品种为浙春8号和辽鲜。本研究结果可为浙江地区污染耕地安全利用过程中重金属低积累旱粮品种的选择提供科学依据。 展开更多
关键词 污染耕地安全利用 重金属低积累 品种筛选 旱粮
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腐殖酸对生物炭吸附四环素的影响 被引量：15
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作者 汪华 方程冉 +3 位作者 王群 孙达 陈勇民 薛向东 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期423-428,共6页
以猪粪为原料,分别在300℃和700℃条件下制备猪粪生物炭(以下简称生物炭)。采用静态吸附实验,研究生物炭对四环素的吸附性能以及腐殖酸对生物炭吸附四环素的影响。结果表明:生物炭对四环素的吸附过程符合准二级动力学方程(R^2>0.99)... 以猪粪为原料,分别在300℃和700℃条件下制备猪粪生物炭(以下简称生物炭)。采用静态吸附实验,研究生物炭对四环素的吸附性能以及腐殖酸对生物炭吸附四环素的影响。结果表明:生物炭对四环素的吸附过程符合准二级动力学方程(R^2>0.99)。Langmuir和Freundlich方程都能很好地描述等温吸附过程(R^2>0.96)。最大吸附量随着热解温度的升高而增加,700℃条件下制备的生物炭吸附量最大,达到7.96mg/g。溶液pH影响吸附过程,pH为3.5~7.5时,生物炭对四环素的平衡吸附量较大。腐殖酸能缩短吸附平衡时间,使其由36.0h提前至18.0h。随着溶液中腐殖酸浓度的增加,300℃条件下制备的生物炭对四环素的平衡吸附量表现出增加的趋势,而700℃条件下制备的生物炭对四环素的平衡吸附量表现出减少的趋势。 展开更多
关键词 四环素 生物炭 猪粪 吸附 腐殖酸
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