我国城市污泥中邻苯二甲酸酯的研究

应用GC/MS对我国内地和香港共11个城市污泥中的6种U.S. EPA优控的邻苯二甲酸酯化合物(PAEs)进行了研究.各城市污泥中邻苯二甲酸酯化合物的总含量(∑PAEs)在10.465~114.166mg/kg之间,多数在20mg/kg左右.分子量较低的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)在所有的城市污泥中均检测到,但多数含量较低(小于1.0mg/kg).邻苯二甲酸正二辛酯(DnOP)在少数城市污泥中未检测到,但在其他城市污泥中的含量都较高.邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)仅在个别城市污泥中检测到,且含量较低.各城市污泥中的邻苯二甲酸酯都是以个别化合物为主,显示出不同的分布特征.污泥中邻苯二甲酸酯化合物的种类和含量与污水来源、污水处理方式、污泥类型、化合物的结构和理化性质等因素有关.

猪粪堆肥臭气产生与调控的研究

通过两次室外中型堆肥试验 ,研究在相同水分条件 (6 8.8% ) ,不同调理剂、不同碳氮比 (C/ N)、不同通气方式以及不同添加剂对猪粪堆肥过程中臭气产生与控制的影响。研究表明 :猪粪堆肥中 ,臭气的主要形式是氨气 ,主要产生在堆肥的升温及高温期。降低堆肥的 p H值、增加微生物对 NH+ 4 - N的固定等是控制臭气的有效措施 ;过磷酸钙添加量为 1.5 %时 ,可以降低堆肥的 p H值 ,使 NH3浓度减小 ,促进 NH+ 4 - N向其它形式的氮转变 ,且不影响堆肥的腐熟 ;除臭剂试验组堆肥过程中臭味小 ,堆肥结束后的物理性状最好 ,不影响猪粪堆肥进程 ,可在生产中推广。

猪粪堆肥腐熟指标的研究

摘要:通过2次室外中型堆肥试验,研究了在相同水分条件(68.8%),不同调理剂、不同碳氮比(C/N)、不同通气方式和不同添加剂对猪粪堆肥进程的影响,及各种指标在堆肥进程中的变化趋势,并提出了猪粪堆肥的腐熟指标。研究表明,固相C/N、NH+4-N含量、种子发芽率是较好地反映猪粪堆肥腐熟进程的生化指标,当固相C/N降至20∶1以下、NH+4-N含量小于20mg·kg-1、种子发芽率>70%时,可判定堆肥已腐熟。依据上述指标,并结合粪便无害化指标,可判定本研究中除第一次堆肥第一组、第二次堆肥第七组外,其余各组在第30～35d时已腐熟。

水田土壤中水溶性有机物的产生动态及对土壤中重金属活性的影响:田间微区试验

采用田间微区试验研究不同施肥处理对土壤水溶性有机物 (DOM)的动态变化及其对土壤Cd活性的影响 结果表明 ,与施化肥对照处理相比 ,施用有机肥后土壤中DOM含量明显增加 .但随着水稻的生长DOM呈不断下降的趋势 ,而对照处理的变幅不大 ;在水稻整个生长过程中根际DOM含量不断增加且都高于对应时期土壤DOM的含量 ,并至水稻扬花期最大 ,此时 ,3种处理的根际产生DOM浓度 (DOM浓度以水溶性有机碳 (DOC)计 ,以下同 )分别为 :绿肥与化肥配施处理组 (GM) ( 14 0 2mg·L-1) >猪粪与化肥配施处理组 (PM) ( 11 12mg·L-1) >对照处理组 (F) ( 10 8mg·L-1) .水稻扬花期后 ,各处理的DOM含量不断下降 .试验还指出 ,有机肥施用后根际及土体土壤中交换态及有机结合态Cd含量显著增加 ,是对照处理的 2倍之多 ,同时发现 ,水稻收获后土壤交换态Cd的含量与此时的土壤DOM含量呈明显的正相关 (r土体 =0 92 6 6 ,n =8;r根际 =0 9389 ,n =8) .

猪粪堆肥化处理的物质变化及腐熟度评价

研究了初始C/N(mC/mN)分别为 2 9和 16的 2种不同条件对猪粪堆肥化处理的物质变化和腐熟度的影响 ,结果表明 :水溶性有机C/N、固相C/N、水溶性有机碳及水溶性NH4+ -N浓度均随着堆肥化的进行而降低 .种子发芽指数的评价结果表明 :初始C/N为 2 9时 ,猪粪经过 4 9d的堆肥后达到成熟 ,而C/N为 16的处理则需要 6 3d以上才能达到腐熟要求 .过高的盐分含量是导致低C/N条件下堆肥产品植物毒性较高的原因之一 .考虑到堆肥腐熟度受多方面化学因素的影响 。

城市污泥强制通风堆肥过程中的生物学和化学变化特征

采用间竭式强制通风堆肥法进行的肥堆体积约4m3,堆肥时间为53d的污泥堆肥试验表明,堆肥的第2天即达高温阶段(≥55℃)并能保持8d,平均最高温度达68℃,局部温度达74℃.粪大肠杆菌由开始时的1.41×105个·g-1降至试验结束时的2.32×101个·g-1.污泥堆肥过程中挥发性固体,总有机C、水溶性有机C、固体有机 C/N比和水溶性有机 C/有机 N比下降明显,而 N、P及重金属含量有所升高.随着堆肥的进程,在前1周堆肥过程中产生的氨氮大幅下降,硝酸盐含量随之升高.相应地,pH在第1周内升高,随后降低.堆肥40d左右,水芹(Lepidiumsativum L.)种子发芽指数即可达 80%.综合堆肥过程中堆温和化学与生物学变化特点,表明污泥堆肥在40d左右基本上接近腐熟,50d后达到完全腐熟.产品外观呈黑褐色,蓬松,无明显异味.

污泥堆肥过程中水溶性有机物光谱学变化特征

采用光谱分析技术 ,研究了污泥堆肥过程中水溶性有机物的组成与结构特征变化 .红外和紫外光谱显示 :在 42天的堆肥过程中水溶性有机物中的NH+ 4含量和多糖类物质含量逐渐减少 ,而羧基和含苯环的物质含量明显增加 .荧光光谱和E4 E6比结果进一步证实 ,随着堆肥的进行水溶性有机物的芳构化程度增大 。

印度芥菜对土壤中难溶态Cd的吸收及活化

通过根际袋法土培试验,研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态Cd的吸收、活化和体内累积规律.结果表明,印度芥菜能活化、吸收石灰性土壤中的难溶态Cd,随着土壤中加入CdCO3量的增加,印度芥菜地上部和根系中Cd含量显著增加.印度芥菜吸收的Cd 71%～82%累积在地上部;在土壤中加入难溶态Cd 5～40mg/kg条件下,印度芥菜对土壤的净化率为0.83%(1.25%.

生物淋滤技术在去除污泥中重金属的应用

利用微生物方法去除污泥中重金属 (生物淋滤法 )具有成本低、去除效率高、脱毒后污泥脱水性能好等优点 ,近年来在国际上备受关注。生物淋滤法采用的主要细菌为氧化亚铁硫杆菌 ( Thiobacillus ferrooxidans)和氧化硫硫杆菌( Thiobacillusthiooxidans) ,在其作用下 ,污泥中以难溶性金属硫化物被氧化成金属硫酸盐而溶出 ,通过固液分离即可达到去除重金属的目的。污泥的生物淋滤效果受温度、O2 和 CO2 浓度、起始 p H、污泥种类与浓度、底物种类与浓度、抑制因子、Fe3 +浓度等的影响。较为详细地介绍了生物淋滤法的作用机理及高效去除污泥中重金属的操作程序 ,并对其在环境污染治理方面的应用前景作了分析。

黄钾铁矾的生物合成与鉴定

利用氧化亚铁硫杆菌的生物催化氧化作用 ,在FeSO4 K2 SO4 H2 O体系中和常温常压条件下合成赭黄色的黄钾铁矾。借助SEM ,XRD ,FTIR ,ICP AES等方法对它的化学组成和结构进行了分析与表征。结果表明 ,Thiobacillusferrooxidans休止细胞可在 2天内将FeSO4 K2 SO4 H2 O体系中的Fe2 + 全部氧化为Fe3 + ,Fe3 + 在高浓度硫酸根、K+ 存在和酸性条件下水解生成赭黄色高铁沉淀 ,经鉴定为黄钾铁矾 ,其晶体粒径均匀 ,分散性好 。

堆肥处理对污泥腐殖物质形态及其重金属分配的影响

采用透析、凝胶色谱 (SephadexG 75 )研究了污泥堆肥前后腐殖质分子大小的变化及重金属Cu和Zn在各级组分中的分配。透析结果表明 ,污泥经过堆腐以后 ,腐殖质中小分子物质 (<10 0 0Da)组分的含量下降 6 4 % ,而相对高分子组分 (>2 5 0 0 0Da)却增加了 6 8%。凝胶色谱进一步证实 ,污泥经过 4 9d堆腐后 ,腐殖质中大于 2 0 0 0KDa的大分子组分是堆肥起始时的2 3倍。而小分子组分明显减少 ,表现在小分子组分的凝胶洗脱体积明显减少。堆肥腐熟以后 ,腐殖质吸附的Cu、Zn元素含量增加 ,其中Cu主要被吸附在大分子物质上 。

未消化城市污泥与稻草堆肥过程中的养分变化研究

采用静态强制通气堆和人工机械翻堆两种试验方式对城市污泥进行堆肥处理,对堆肥过程中养分的变化规律进行了研究。结果表明,堆肥过程中全量P和全量K含量呈线性上升,氮由于以氨气形式挥发损失,全氮含量的上升幅度较小。有效磷含量在堆肥前期上升,后期则下降;速效钾含量呈不断上升趋势;水溶性全氮、铵态氮、硝态氮、有机氮和水溶性全磷、正磷酸盐形态磷、水溶性有机磷的含量在堆肥初期上升,但后期下降。污泥稻草堆肥的时间以50d左右为宜。

Feasibility of enhanced phytoextraction of Zn contaminated soil with Zn mobilizing and plant growth promoting endophytic bacteria

Three bacterial endophytes of Sedum alfredii, VI8L2, II8L4 and VI8R2, were examined for promoting soil Zn bioavailability and Zn accumulation in S. alfredii. Results showed that three strains were re-introduced into S. alfredii rhizosphere soils under Zn stress and resulted in better plant growth, as roots biomass increased from 80% to 525% and shoot biomass from 11% to 47% compared with the uninoculated ones. Strains IVsLz, II8L4 and IVsR2 significantly increased shoot and root Zn concentrations in the ZnCO3 contaminated soil. Inoculation with strain IVsL2 resulted in 44% and 39% higher shoot and root Zn concentrations, while strain IV8R2 significantly decreased shoot Zn concentration in the Zn3（PO4）2 contaminated soils. In the aged contaminated soil, isolates IVsL2, IIsL4 and IVsR2 significantly increased root Zn concentration, but decreased shoot Zn concentration of Sedum alfredii. It suggested that endophytes might be used for enhancing phytoextraction efficiency.

施用污泥堆肥对土壤和青菜(Brassica chinensis)重金属积累特性的影响

在温室中研究施用污泥堆肥对土壤和青菜（Brassicachinensis）中重金属的积累状况的影响。污泥堆肥与土壤比例分别为0，5，10，25和50％（体积比）。研究表明，随着污泥堆肥施用量增加，土壤pH略有上升，EC和土壤水溶态K，Ca，Mg，NH4＋和PO43－含量均显著增加。DTPA提取的Cu和Zn，呈显著增加，而Cd，Ph，Ni含量增加仅在高施用量时较显著。与不施肥对照处理相比，该青菜产量随着污泥堆肥施用量增加呈显著增加趋势，并且在5％～10％施用量时获得最高产量。随着污泥堆肥施用量增加，该青菜中Cu，Cd，Zn，Ni和Pb含量也呈积累趋势。在≥5％添加污泥堆肥处理时，地上部分Cu和Zn浓度分别超过国家规定的允许浓度标准10和20mg·kg(-1)，Cd在污泥处理比例≥10％时，青菜组织中含量已超过允许标准0．05mg·kg(-1)。由此说明：在污泥堆肥和利用过程中应进一步严格控制重金属及其在作物体中积累，尤其控制可食部分中重金属的浓度和污泥及污泥堆肥长期施用过程中的重金属在土壤和作物中的积累。

水溶性有机物在土壤中的吸附及对Cu沉淀的抑制作用

通过室内序批试验研究了来自绿肥(GM)和猪粪(PM)的水溶性有机物(DOM)在潮土和红壤中的吸附行为以及来自绿肥和猪粪堆肥(PMC)的DOM对Cu在高pH下沉淀的影响.结果表明,当没有外源DOM加入时,潮土、红壤中存在DOM的净释放,分别为33.58mg.L-1和17.17mg.L-1.随外源DOM加入量的增加土壤净释放量减小,存在土壤对DOM的吸附作用.与绿肥DOM相比,土壤对猪粪DOM的吸附能力更强,m、Kd分别为0.424 1、2.946(红壤),0.284 6、1.58(潮土).比绿肥对应高出32.9%、57.1%(红壤),67%、93.7%(潮土).红壤由于Fe、Al、Mn等氧化物含量较高及低pH值,使其对DOM的亲和力比潮土强.试验结果还表明绿肥和猪粪堆肥DOM能够明显地抑制Cu的沉淀,在pH6~10范围内效果明显,其中Cu的沉淀率分别降低了43.6%(Cu+GM),22.6%(Cu+PMC).

铜污染旱地红壤的络合诱导植物修复作用

研究EDTA和低分子量有机酸对污染旱地红壤Cu形态变化及金属忍耐 富集型植物印度芥菜生长和Cu吸收的影响 ,以探讨Cu污染土壤的有机络合诱导植物吸取修复作用 .结果表明 ,在芥菜营养生长旺盛期施用EDTA可显著提高土壤Cu的活性 ,土壤水浸提态Cu和交换态Cu均显著上升 ;这种活化效应随外加Cu浓度的上升和EDTA用量的增加而增大 ;柠檬酸和苹果酸对土壤Cu的活化效应小 ,只对水浸提态Cu略有影响 ;EDTA可显著增加芥菜茎叶、根的Cu浓度和吸收量 .等摩尔量柠檬酸和苹果酸对土壤铜形态变化和芥菜Cu吸收没有显著作用 .

油菜作为超累积植物修复镉污染土壤的潜力

以超累积植物印度芥菜为参比植物,通过温室盆栽土培试验研究了筛选出的两种芥菜型油菜的吸Cd特征和作为超累积植物修复Cd污染土壤的潜力.试验结果表明,土壤中Cd浓度在0～20mg/kg范围内,油菜溪口花籽的地上部生物量、地上部吸Cd量和对土壤的净化率均明显高于朱苍花籽油菜和参比超累积植物印度芥菜.体内Cd浓度也和印度芥菜相当,其吸收的Cd 88%以上分布在地上部且有较强的耐Cd毒能力.油菜溪口花籽具备超累积植物的特征且有较强的修复Cd污染土壤的能力.

城市污泥与稻草堆肥的腐熟度指标研究

采用翻堆方式将稻草与未消化城市污泥进行堆肥,测定常见几种化学和生物参数的变化,探讨其作为腐熟度指标的可行性。结果表明,(C/N)终点/(C/N)起始比值和铵态氮可作为堆肥腐熟度的指标,当(C/N)终点/(C/N)起始小于0.6和铵态氮浓度低于400mg·kg-1时,堆肥基本腐熟。水溶性有机碳与水溶性铵态氮之比值也可作为堆肥腐熟度的新的复合指标,当比值大于9时,堆肥基本腐熟。挥发性固体重、C/N、pH及NO3--N与堆肥原料有关,只可作为参考。

城市污泥堆肥中水溶性有机物的理化特性变化

通过透析和XAD-8树脂等方法研究了城市污泥堆肥过程中水溶性有机物(DOM)的理化特性变化.结果表明,随着堆肥的进行,堆肥DOM的浓度和pH值分别降低了58.4%和9.5%;DOM中小分子组分和亲水性组分分别减少了13.1%和9.2%,而大分子组分与疏水性组分有所增加,疏水性组分/亲水性组分由0.89增至1.29;DOM中C、H、N、S含量和C/H、C/N、C/S、C/(N+S)均呈降低趋势.这些变化趋势与堆肥过程中有机物的变化规律一致,因此,堆肥DOM的理化特性能用以表征堆肥的腐熟度.

植物根系分泌物中有机酸的分析方法

植物根系在养分胁迫或重金属逆境条件下会大量分泌一系列有机酸。该文报道了用离子交换层析纯化、冷冻干燥 ,离子色谱等分析植物根系分泌物中有机酸的方法。样品的加标回收率为82 %～108 % ;离子色谱的最小检测质量浓度为0.05～0.10mg/L。