掺杂磷烯二维纳米材料对草甘膦吸附机理的研究

草甘膦是世界上普遍使用的除草剂之一,被广泛使用在农田和非农田杂草的防治.由于草甘膦类除草剂的大范围应用,其对动植物的危害性逐渐受到人们的关注.磷烯二维纳米材料与草甘膦之间相互作用机理的研究对草甘膦的检测及去除具有重大的意义.本研究将采用基于密度泛函理论方法考察本征及Al,Ca,Ti及Fe金属原子掺杂的磷烯对草甘膦的吸附,通过吸附能,差分电荷密度,布居电荷分析本征及金属原子掺杂磷烯对草甘膦的吸附机制,从分子和原子水平上研究它们之间的详细机理.研究结果有望为掺杂磷烯材料在草甘膦吸附方面的应用提供有意义的理论参考.

不同前茬作物和施肥水平下麦田土壤不同形态无机磷含量及其对冬小麦磷累积量的贡献

为研究不同前茬作物下土壤无机磷形态的差异及对后茬作物冬小麦磷累积的影响,开展了二因素田间试验,测定了3种前茬作物(玉米、大豆、花生)和2个磷肥施肥水平(P_(2)O_(5)150 kg/hm^(2),常规施肥(+F);P_(2)O_(5)0 kg/hm^(2),限肥(-F))处理下播种前和收获后耕层(0~15 cm)土壤全磷、速效磷以及不同形态无机磷的质量分数,同时测定冬小麦植株磷累积量,运用通径分析法,分析了土壤中不同形态无机磷对冬小麦植株磷积累量的贡献.结果表明:与常规施肥相比,限肥显著降低土壤全磷、速效磷和不同形态无机磷的含量.在常规施肥水平下,玉米前茬处理的土壤速效磷质量分数最高且显著高于其他前茬处理,为18.61 mg/kg,总无机磷、Fe-P和Ca_(10)-P的质量分数也最高,分别为592.55 mg/kg、41.97 mg/kg和338.77 mg/kg;大豆前茬处理的土壤全磷质量分数最高且显著高于其他前茬处理,为972.80 mg/kg,Al-P和O-P的含量也在大豆前茬处理的质量分数最高,分别为43.44 mg/kg和64.37 mg/kg;花生前茬处理的土壤Ca_(2)-P和Ca_(8)-P的质量分数最高,分别为27.53 mg/kg和94.14 mg/kg,但与玉米前茬和大豆前茬的处理结果差异不显著.在限肥水平下,玉米前茬处理土壤的全磷、速效磷和O-P的质量分数最高且显著高于其他前茬处理,分别为770.47 mg/kg、13.50 mg/kg、58.99 mg/kg;大豆前茬处理土壤Ca_(10)-P的质量分数最高且显著高于其他前茬处理,为320.62 mg/kg,总无机磷、Al-P和Fe-P的质量分数与其他前茬处理差异不显著,分别为541.96 mg/kg、34.50 mg/kg和36.42 mg/kg;花生前茬处理土壤Ca_(2)-P和Ca_(8)-P的质量分数最高但与花生前茬处理的差异不显著,分别为23.04 mg/kg和78.78 mg/kg.2个磷肥水平下冬小麦植株磷累积量均在花生前茬处理下最高,分别为33.11 kg/hm^(2)和25.14 kg/hm^(2).在常规施肥水平下,花生前茬处理与玉米、大豆前茬处理的差异不显著,而在限肥水平下显著高于玉米、大豆前茬处理.经通径分析,土壤无机磷不同形态对冬小麦植株磷累积量的直接影响(直接通径系数)由大到小为Ca_(2)-P、Al-P、Fe-P、Ca_(8)-P、O-P、Ca_(10)-P.结合通径系数和相关系数表明,Ca_(2)-P是小麦磷累积的直接来源,其次是Al-P,而Fe-P和Ca_(8)-P是小麦的缓效磷源,O-P和Ca_(10)-P是小麦比较难以利用的磷源.在2种施肥水平下,前茬作物极显著影响全磷、速效磷、和无机磷的含量,进而影响冬小麦的植株磷累积量.

金属掺杂的磷烯对亚甲基蓝的吸附机理:DFT-D研究

随着工业的发展,染料废水对人类和环境的危害愈加显著,其中偶氮类的亚甲基蓝这种染料废水不仅色度大,而且难以降解.因此设计一种高效且灵敏的吸附剂来去除亚甲基蓝对人类和环境的危害是亟须解决的问题.本研究利用基于色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)的第一性原理方法探索了本征及掺杂磷烯吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理,并详细考察了本征及掺杂Al,Ca,Ti和Fe金属原子后的磷烯对亚甲基蓝吸附的影响.研究结果表明亚甲基蓝初始构型会影响磷烯对其吸附,当亚甲基蓝平躺于磷烯表面时有较大的吸附,且金属原子掺杂显著地影响其对亚甲基蓝的吸附能力,掺杂金属原子均增大了磷烯对亚甲基蓝的吸附.其中吸附能力是Fe掺杂磷烯>Ca掺杂磷烯>Ti掺杂磷烯>Al掺杂磷烯.研究结论对于亚甲基蓝的处理带来了新的指导方向,有望为相关染料废水的检测和去除提供有意义的理论参考.

磷矿资源绿色全量利用技术研究现状及突破思路

磷矿是一种战略性、不可再生的矿产资源。介绍了世界及我国磷矿资源的概况,指出了我国磷矿资源利用中存在的主要问题;从磷矿加工技术、磷矿加工副产物资源(如黄磷渣、磷尾矿、萃余酸、淤渣酸、磷石膏)的高效利用、磷矿伴生资源综合利用等3方面阐述了磷矿资源绿色全量利用技术的研究现状,并提出了磷矿资源绿色全量利用的突破思路。

不同种类解磷微生物的溶磷效果及其磷酸酶活性的变化

比较了不同种类的微生物菌株对不同种类难溶性磷酸盐及磷矿粉的溶解能力。结果发现,细菌、酵母、霉菌在解磷方面均有一定作用,发挥着不同优势。磷酸钙、磷酸铝、磷酸铁等难溶性磷酸盐容易被酵母菌、霉菌溶解,而磷矿粉容易被巨大芽孢杆菌溶解,显示不同微生物与不同磷源的亲和溶解能力不同。不同种类磷酸盐或磷矿粉对微生物磷酸酶活力的影响不同。

磷石膏充填技术研究进展

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1)概述了磷石膏充填研究现状,介绍了相关研究成果产出及政策动态;(2)整理了国内外不同地区磷石膏化学成分、物理性能,分析了胶凝材料类型以及理论最佳化学计量组成范围,汇总了磷石膏充填料浆流变性能、力学性能影响因素及演化机理;(3)评价了磷石膏充填的潜在环境污染风险,总结了现有磷石膏预处理技术与有毒元素固定机理;(4)从预处理技术、靶向材料、原位监测三个方面对未来研究进行了展望.

潮土磷库组成及累积磷的消耗转化特征

【目的】长期施用磷肥致使潮土中累积了大量的磷,为精确管控和合理利用累积磷素,我们研究了小麦–玉米连续种植下,停止使用磷肥后磷库的组成和消耗转化特征。【方法】本研究依托位于河南新乡的“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”进行,连续26年施用不同量磷肥,处理间土壤磷积累量差异很大。利用单个处理或两个处理耕层土壤混合的方法,制备Olsen-P含量分别为6.7、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg的土壤(分别记为L1、L2、L3、L4、L5),用于进行微区耗竭试验,种植制度为冬小麦–夏玉米轮作。在耗竭试验的5年间,测定了土壤全磷、Olsen-P和各磷库组分含量。【结果】潮土磷库中无机磷占比超过90%,L5处理土壤中的有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt含量分别为L1的5.0、3.5、2.8倍。L1处理(缺磷土壤)的有效磷组分在全磷中的比例仅为10.4%,而难利用磷组分(C.HCl-Pt, Residual-P)的比例高达24.0%;L5处理(高磷土壤)有效磷组分比例高达20.6%,难利用组分比例低至14.3%。缓效磷组分(D.HCl-Pi)在全磷中的比例基本维持在66%。有效磷水平高于农学阈值(L2处理)之后,Resin-P组分才开始增加,增加量占有效磷库增加量的17.3%~22.6%。磷库耗竭过程中,有效磷库是作物吸收的第一磷库,且以Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi的先后顺序被利用。Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi每消耗1 mg/kg,Olsen-P分别减少1.3、0.7和1.0 mg/kg。有效磷库组分与缓效磷库、难利用磷库组分可以互相转化。5年耗竭过程中,L1处理有18.0 mg/kg难利用磷转化为D.HCl-Pi,L2、L3处理分别有22.3和7.2 mg/kg D.HCl-Pi转化为有效态磷,提升了土壤累积磷素的生物有效性;而L4、L5处理分别有29.9和43.1 mg/kg有效态磷组分转化为D.HCl-Pi,降低了土壤累积磷的生物有效性。【结论】随着土壤Olsen-P水平的提高,有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt占比增加,难利用磷库占比减少,而缓效磷库占比高且稳定。有效态Resin-P在Olsen-P超过农学阈值后才开始累积。作物吸收可促进缺磷土壤难利用磷库组分转化为缓效磷库组分,中磷土壤缓效磷库组分转化为有效磷库组分,最终土壤累积磷素均被活化利用;而高磷土壤中30%以上的有效磷库组分被转化为缓效磷库组分,作物奢侈吸磷量显著增加,造成一定的磷肥养分浪费。中磷土壤是维持磷资源高效利用和作物高产的最佳磷库组成状态。

磷肥用量对红壤区稻田土壤磷酸酶活性及解磷菌分布的影响

为明确施用磷肥对土壤磷活化的影响及微生物驱动机制,以为红壤区磷肥管理和高效利用提供理论依据,本试验以红壤区稻田土为供试材料,采用室内培养法,施入磷酸二氢钾,设置磷素水平分别为20 (P20)、50 (P50)、80 mg/kg (P80),25℃下培养一周,研究不同磷肥用量对稻田土壤有效磷含量、磷酸酶活性及解磷菌分布的影响。结果表明,土壤磷有效性指数(土壤有效磷增加量占施磷量的百分比)随施磷量的增加而升高。磷素施用量为20、50、80 mg/kg时,土壤有效磷含量分别提升4.53、12.65、25.69 mg/kg,土壤磷有效性指数分别为22.65%、25.30%和32.11%。土壤酸性磷酸酶活性高于中性磷酸酶和碱性磷酸酶,且酸性磷酸酶对磷肥的响应更强烈,P50处理土壤磷酸酶活性最高,其次是P20处理,P80处理最低。phoD高通量测序结果表明,施用磷肥显著降低土壤中含phoD基因解磷菌的α多样性,影响解磷菌的群落组成,P50处理的OTU769(未知类群)相对丰度高达约30%,可能促进了磷酸酶活性及有效磷含量的增加。P80处理的OTU1036和OTU975(假单胞杆菌)总相对丰度约50%,二者可能更多通过分泌有机酸溶解无机磷以增加有效磷含量。较高的磷肥施用量提高了有效磷供给效率,磷酸酶活性的增加可能是中等磷肥用量处理下有效磷增加的重要原因之一,而高磷肥用量处理下假单胞杆菌对无机磷的溶解可能起更重要的作用。

不断提高磷矿资源高端化利用占比

贵州是全国三大磷矿基地之一,特别是开阳磷矿区,是全国唯一不经选矿即可直接用于生产高浓度磷复肥和深加工的优质原料产地。经过几十年的发展,贵州已建成了“磷矿采选-基础磷化工-精细磷化工-资源综合利用”较为完备的磷化工产业体系,但全省磷化工整体处于产业链中上游、价值链中低端,开采的磷矿石70%至80%用于生产肥料级磷酸一铵和磷酸二铵等初级产品,新型肥料、饲料级磷酸盐、工业级磷酸盐等中高端磷化工产品占比不到10%,磷矿资源消耗与所取得的经济效益不相匹配。

设施土壤磷素固持材料的选择与应用研究进展

我国设施土壤磷素高量积累继而流失是造成相邻水体富营养化的一个重要原因。施用磷素固持材料是有效减少土壤磷流失的措施之一,本文对比分析了室内条件下几类磷素固持材料(黏土矿物类、铁铝类、钙镁类和其他类)对磷酸盐的吸附量和吸附机制,总结了设施土壤中添加磷素固持材料对土壤有效磷含量、磷形态和磷素淋洗量的影响。基于材料的易获取性、安全性、价格以及被固持磷素的再利用性,提出了不同土壤中适宜施用的磷素固持材料。结果表明,添加磷素固持材料能通过物理、化学等作用吸附土壤磷,降低磷移动性。一般而言,铁铝类、钙镁类材料的磷素吸附量和吸附键能高于黏土矿物类,而改性生物炭材料的磷吸附量和强度常取决于改性物质。施入土壤后,铁铝类、钙镁类材料能快速降低土壤磷活性,进而减少磷的移动和流失,然而过量施用铁铝类材料可能影响作物正常生长及其对磷的吸收,适宜钙镁比的材料不仅能固持土壤磷,而且不影响作物对磷素的吸收利用。因此,在磷含量极高的设施石灰性土壤上,推荐适量施用铁铝类材料;在酸性土壤上,建议施用适宜钙镁比的材料,固持土壤磷并保持磷的有效性;黏土类材料则在磷含量适中的土壤上较为适用。此外,利用废弃物作为磷素固持材料,可在减少土壤磷流失的同时实现废弃物资源化利用,具有较好的应用前景。

嗜酸氧化硫硫杆菌对中低品位磷矿的溶磷效果研究

磷矿石是磷化工产业的源头,它是保障磷化工生产的基本生产资料。在工业上能够提取磷的主要含磷矿物是磷灰石[Apatite,化学式为Ca5[PO4]3(F,Cl,OH)],其次有硫磷铝银石、鸟粪石和蓝铁石等。

秸秆还田及磷细菌对土壤微生态及豆角产量的影响

为研究秸秆还田及外源添加磷细菌对土壤微生态及农作物产量的影响,以玉米秸秆和具有解磷能力的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)为研究对象,通过在设施大棚中栽培豆角,研究了不同处理对土壤和豆角根际解磷类细菌数量、土壤有效磷含量、解磷能力以及豆角产量的影响。研究结果显示,玉米秸秆(处理1)、玉米秸秆+磷细菌(处理2)、磷细菌(处理3)三个处理的土壤中解磷类细菌数量有较大差异,其中处理2数量最高,比对照区高31.89%,差异显著(P<0.05);三个处理均能明显增加豆角根际解磷类细菌数量,差异达到显著水平(P<0.05),其中处理2最高,比对照高86.30%,差异达到极显著水平(P<0.01);三个处理土壤有效磷含量均明显高于对照,差异显著(P<0.05),其中处理2最高,比对照高9.8%;三个处理土壤解磷能力差异较大,处理1和处理2可明显提高土壤解磷能力,分别比对照高50.2%和65.2%,差异极显著(P<0.01);三个处理对豆角均有增产效果,但差异较大,处理2比处理1、处理3产量增加明显,分别增产6.8%、10.3%,差异达到显著水平(P<0.05);处理2比对照增产15.5%,差异达极显著水平(P<0.01)。研究结果表明,玉米秸秆配合外源添加磷细菌恶臭假单胞菌,较单一使用玉米秸秆和磷细菌可显著增加土壤及豆角根际解磷类细菌数量、增加土壤有效磷含量、提高土壤解磷能力、促进豆角增产,说明玉米秸秆和磷细菌有相互促进作用。本研究可为秸秆还田和磷细菌田间施用方法的研究和应用提供参考。

磷酸改性生物炭的制备及其磷素形态研究

生物炭作为一种新型的环境功能材料,在改良土壤方面引起广泛关注,而磷酸改性生物炭使其成为富磷生物炭,在改善土壤环境的同时将其作为一种缓释磷肥应对于土壤磷养分贫瘠问题.为了解不同原材料来源的富磷生物炭中磷素形态、含量及磷释放规律,寻求适于制备缓释磷肥的材料,本研究选用玉米和小麦秸秆、稻壳及法桐树皮四种农林废弃物于550℃热解后采用磷酸浸渍法制备富磷生物炭进行实验探究.结果表明:生物炭改性后表面孔隙结构增多,比表面积增大;稻壳生物炭磷累积提取总量最多,释放最快,磷素前期快速释放,后期缓慢释放;磷释放过程与拟二级模型更加吻合,磷释放以化学过程为主;富磷生物炭中磷素主要以H_(2)O-P、NaHCO_(3)-P等适宜植物生长的形式存在,而稻壳生物炭中该种磷素最多;稻壳生物炭综合效果最好,具有作为制备新型缓释磷肥的潜力.

低磷胁迫时混合内生真菌对杉木幼苗的促生作用

为进一步探究具有溶磷功能的混合内生真菌在磷胁迫环境中,对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗生长及光合作用的影响,以020号无性系1年生杉木幼苗为试验材料,接种具有溶磷功能的单株菌和混合菌,测定杉木幼苗生长特性和光合指标。结果表明:苗高、地径和生物量方面,在不同磷胁迫梯度,单株菌胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides,S28)和混合菌拟隐孢壳菌(Cryptosporiopsis ericae,S1)+双乳突炭层菌(Nemania bipapillata,S41)对杉木幼苗苗高和地径的生长均有促进作用;单株菌S28和混合菌S1+S28、S1+S41对苗高影响较大;单株菌S28、尖小丛壳菌(Glomerella acutata,S32)和混合菌S1+S32、S32+S41能有效促进地径生长。接种单株菌S1和混合菌S1+S41、S28+S32、S32+S41的杉木幼苗根冠比随着胁迫梯度增加而不断增大,其根冠比在中度和重度胁迫中增量显著。叶绿素质量分数和叶绿素荧光特性方面,混合菌S32+S41对叶绿素质量分数增量显著。随着时间和胁迫梯度增加,接种内生真菌可以有效降低杉木幼苗初始荧光值,能够减轻杉木幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心受到的胁迫伤害;内生真菌对杉木幼苗PSⅡ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))的影响并不显著,但能在一定程度上促进杉木幼苗的光合电子传递效率,提高光合速率。具有溶磷功能的内生真菌可在磷胁迫环境中对杉木幼苗生长和光合作用起到促进作用,混合菌对杉木幼苗的促进效果在整体上优于单株菌,其中,混合菌S32+S41综合效果最为显著。

分子印迹固相萃取-高效液相色谱法测定果蔬中4种有机磷类农药的残留量

以4种目标物丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的混合物作为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、甲基丙烯酸为功能单体,通过水热聚合法制备分子印迹聚合物(MIPs),将MIPs填充在聚丙烯空柱中制备MIPs固相萃取(MIPs-SPE)柱。将果蔬样品洗净、晾干、粉碎后,分取5.00 g,加入2 g无水硫酸钠,研磨均匀。加入30 mL乙腈,超声1.5 h,离心10 min。分取1 mL上清液过活化好的MIPs-SPE柱,用4 mL正己烷淋洗,6 mL体积比9∶1的甲醇-乙酸混合溶液洗脱。收集洗脱液,于35℃氮气吹干,用1 mL乙腈定容,用高效液相色谱法分析。结果显示:MIPs可特异性识别4种目标物,对目标物的吸附量约非分子印迹聚合物(NIPs)的2.5倍,对硫磷、马拉硫磷、甲拌磷、甲基毒死蜱的吸附量显著低于目标物的;经MIPs-SPE柱净化后,样品大部分基质成分被去除,目标物测定无干扰。4种目标物的浓度在0.005~2.0μmol·L^(−1)内和对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.0015~0.0040μmol·L^(−1);在0.01,0.5,1.0,2.0 mg·kg^(−1)加标浓度水平下,4种目标物的回收率为85.9%~102%,测定值的相对标准偏差(n=5)为3.0%~7.1%。方法用于4种果蔬样品的分析,在草莓样品中检出了丙溴磷(检出量为0.07 mg·kg^(−1)),甘蓝样品中检出了辛硫磷(检出量为0.05 mg·kg^(−1)),其他样品中均未检出这4种目标物。

磷石膏/木质素固化铅污染土的无侧限抗压强度

采用工业固体废弃物磷石膏、木质素对人工配制铅污染土进行固化处理,通过无侧限抗压强度(UCS)试验探究固化剂掺量、养护龄期对不同程度铅污染土固化后应力-应变曲线、破坏形态及无侧限抗压强度的影响规律,对比分析两种固化剂的固化效果,并采用扫描电镜(SEM)试验分析土样固化前后的微观特性。试验结果表明,磷石膏、木质素均能增大固化土的无侧限抗压强度,减小破坏应变;固化土的无侧限抗压强度随磷石膏掺量增加呈持续上升趋势,随木质素掺量增加呈先上升后下降趋势;延长养护时间能有效提高固化土无侧限抗压强度。随固化剂掺量和养护龄期的增加,土体内部胶结水平提高,土样破坏形态从局部张裂逐渐转变为剪切破坏,呈现脆性破坏特征。两种固化剂固化土效果各有优劣,木质素对高浓度铅污染土的固化效果优于磷石膏,抵抗变形能力更好,而磷石膏短期内提升强度能力及对铅的固定效果更好。扫描电镜试验表明,固化剂可起到填充孔隙、胶结土颗粒的作用,水化产物在土体内形成致密结构,宏观表现为强度增强。

饲料磷水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响

本文旨在探究饲料不同磷(P)水平对虎龙杂交斑生长、骨矿化及肝脏、血液相关生理生化指标的影响。实验设计了7组以干物质计,其等能(以每100 g计)、等蛋白、等脂分别为1421.2 kJ、47%、8%的实验饲料,饲料中磷的实测值分别为1.05%、1.10%、1.20%、1.37%、1.52%、1.59%和1.70%,相应缩写为P1.05、P1.10、P1.20、P1.37、P1.52、P1.59及P1.70,每组3个平行。实验鱼[初始体质量(12.14±0.05)g]每日表观饱食投喂两次(8:00和16:30),养殖周期为6周。分析结果显示,P1.05组体质量增长率(WG)、特定生长率(SGR)和肥满度(CF)均极显著高于其他实验组(P<0.01),蛋白质增长值(PPV)在P1.05和P1.10组高于其他实验组,但各组间无显著差异(P>0.05)。随着饲料磷水平升高,P1.05组血浆及肝脏碱性磷酸酶(ALP)、甘油三酯(TG)含量高于其他实验组,而全鱼灰分以及血浆、肝脏总胆固醇(TC)含量呈现相反趋势。P1.05组血浆钙(Ca)含量在各实验组中最高,而磷含量最低,脊椎骨Ca、P含量在P1.05组均低于其他实验组。P1.05组肝脏胰岛素样生长因子1(igf-1)基因表达水平显著高于其他实验组(P<0.05)。综上所述,在本实验条件下,w=1.05%饲料磷水平已满足虎龙杂交斑幼鱼生长的需要,过高磷水平则会导致实验鱼生长下降。

不同耕作方式与有机肥施用对旱地麦田土壤磷组分的影响

为探讨耕作措施和有机肥施用对旱地麦田土壤磷组分的影响,本研究依托2007年布设的黄土高原旱地小麦耕作与施肥长期定位试验,采用Tiessen磷素分级方法,系统研究了深翻+化肥(T)、深翻+鸡粪+化肥(TM)、免耕+化肥(NT)和免耕+鸡粪+化肥(NTM) 4种农艺措施下麦田0~20 cm土层有效磷、全磷和磷组分分布特征。结果表明:1) NT处理有效磷含量较T处理提高58.37%,有机肥处理(NTM和TM)有效磷和全磷含量均显著高于不施有机肥处理(NT和T),NTM处理的有效磷和全磷含量较TM处理分别显著提高11.43%和43.41%。2)与T处理相比,NT、NTM和TM处理可不同程度提高0~20 cm土层活性无机磷组分NaHCO_(3)-Pi以及中活性无机磷组分NaOH-Pi含量,尤其以NTM和TM处理效果最好。3) NT处理的NaHCO_(3)-Po和NaOH-Po较T处理分别显著提高53.07%和55.56%,NTM处理的这2种组分含量较TM处理分别显著提高90.84%和60.31%,Residual-P NT处理较T以及NTM处理较TM分别提高12.90%和36.60%。4)长期定位试验地每年施入的磷肥在土壤中有盈余,残留的磷主要以NaHCO_(3)-Pi、D.HCl-Pi、NaHCO_(3)-Po和C.HCl-Po形态存在,免耕增施有机肥促进了稳定性磷(C.HClPo)向活性磷(NaHCO_(3)-P)和潜在活性磷(NaOH-P)的转化;偏最小二乘(PLS)回归分析结果表明,NaHCO_(3)-Pi和NaOH-Pi是最有效的磷源,对小麦产量的提升贡献较大,NTM处理对这2种磷组分积累的促进效果最明显。综上免耕增施有机肥是发展黄土高原旱作农业值得推广的农艺措施,同时在推广应用时需要考虑减少化学磷肥用量。

化学除磷方式对城镇污水处理厂生物除磷影响研究

基于污水厂生物段活性污泥厌氧释磷模拟试验及全流程PO43--P迁移转化分析,对采用同步化学除磷和后置化学除磷的城镇污水处理厂进行生物除磷功能研究。结果表明:同步化学除磷会在一定程度削弱系统生物除磷功能,且化学药剂投加量越多,影响越大,甚至会使生物除磷功能完全丧失;后置化学除磷对生物除磷功能完全没有影响,可节省药剂使用量;具有生物除磷能力的活性污泥系统更有利于缺氧段反硝化除磷的工程实现和降低建设、运行成本。

畜禽饲料磷源和粪尿磷施用量对磷淋失的影响

近年来集约化养殖业发展和畜禽粪尿的不合理还田导致大量畜禽粪尿磷流失到环境。针对该问题,我国完善了饲料磷推荐使用标准,提出了加强畜禽废弃物资源化等措施,这些措施显著降低了畜禽粪尿磷排泄量和磷环境排放。然而,将优化饲料磷与畜禽粪尿施用协同管理能否降低畜禽粪尿磷淋溶风险及损失尚不明确。基于此,本文以饲喂高水溶性饲料磷源(磷酸一二钙, MDCP)和常规饲料磷源(磷酸氢钙, DCP)的畜禽粪尿为供试肥料,设计淋溶模拟试验,分析“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理对不同形态磷淋溶量的影响,以期为我国畜禽粪尿还田的深入推进提供理论支撑。结果表明,与DCP相比, MDCP可降低仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡畜禽粪尿淋溶液中溶解性无机磷和溶解性有机磷浓度,其降低范围分别为18.2%~31.0%和19.4%~55.9%。MDCP处理降低了畜禽粪尿活性磷以溶解性无机磷和溶解性有机磷形式的损失。施用来源于DCP饲料磷源的畜禽粪尿时,仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡粪尿输入的活性磷分别有19.7%、6.9%、16.7%和6.3%以溶解性无机磷形态淋溶损失;然而,施用来源于MDCP的畜禽粪尿,上述4种畜禽粪尿输入的活性磷分别有18.3%、6.4%、12.8%和4.7%以溶解性无机磷形态淋溶损失。因此,未来为了促进畜禽粪尿科学还田,降低畜禽粪尿磷淋溶风险,建议采取“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理措施。