老化前后聚乙烯微塑料的变化和对四环素植物毒性的影响

本研究通过观察和测定聚乙烯微塑料(PE-MPs)老化前后的形貌特征、比表面积、孔隙、粒径、接触角和傅里叶变换红外光谱,分析了其理化性质的变化,并以大白菜种子为受试生物,通过植物早期生长试验,探究了其对四环素植物毒性的影响。研究结果表明:聚乙烯微塑料经老化后颗粒破碎变小,粒径(Dx50)由91.4μm减小至77.3μm;比表面积从4.150 8 m^(2)·g^(-1)增加至4.967 1m^(2)·g^(-1);接触角由103°减小至79°,表明其由疏水性变为亲水性;含氧官能团增多,并于1 650~1 800 cm-1处出现新增的羰基(C O)特征吸收带。与单独四环素相比,老化前后聚乙烯微塑料存在下,0.5 mg·L^(-1)和5 mg·L^(-1)四环素对大白菜种子发芽也无显著影响;胚根伸长和子叶光合色素合成受到的抑制作用均随微塑料含量的升高而加剧,其中,相对根长的最大降低幅度为18.9个百分点,光合色素相对含量的最大降低幅度为51.1个百分点。相较于老化前,微塑料老化后对四环素植物毒性的加剧效应有所减弱。

牛粪好氧堆肥过程中植物毒性来源解析

[目的]本研究旨在明确在添加玉米秸秆和黑木耳菌糠作为调理剂的牛粪好氧堆肥过程中植物毒性的主要来源。[方法]研究在牛粪所占堆肥物料质量比例(90%)不变的情况下,分别按质量比1∶0、4∶1、1∶1、1∶4、0∶1添加这2种调理剂,对应5个堆肥处理(T1~T5),测定了堆肥水浸提液的pH、电导率(EC)、硝态氮(NO_(3)^(–)⁃N)、铵态氮(NH_(4)^(+)⁃N)、挥发性有机酸(乙酸、丙酸、异戊酸等)、重金属(Cu、Zn、Fe、Mn)、总氮(TN)、总磷(TP)、总钾(TK)含量和3种种子(大白菜、家独行菜和生菜)相对根长(RRG),并对种子RRG与其它理化指标的关系进行了分析。[结果]至堆肥结束,添加不同比例调理剂的处理中EC值均小于4.0 mS∙cm^(–1),NH_(4)^(+)⁃N含量介于6.33~12.42 mg·L^(–1)。乙酸作为有机酸的主要成分,在T3处理中下降了48.85%。重金属含量可以有效促进植物生长而不会造成毒害。3种种子RRG均大于70%。相关性和多元线性回归分析表明,NH_(4)^(+)⁃N和乙酸与种子RRG具有较强的负相关关系。同一处理中大白菜RRG均小于家独行菜和生菜,即对堆肥植物毒性更为敏感。5个处理中T3处理的大白菜和家独行菜RRG均达到最大,分别为89.96%和174.08%。[结论]NH_(4)^(+)⁃N和乙酸是牛粪好氧堆肥过程中植物毒性的主要来源。