CuAg双金属催化剂选择性还原CO_(2)为CH_(3)OH的研究

CO_(2)选择性电催化还原生成甲醇、乙醇等液相产物是CO_(2)资源化利用的有效途径,但该技术存在产物选择性差、法拉第效率低等问题。因此,以Ag修饰的泡沫铜为催化剂,在0.1 mol/L Na_(2)SO_(4)的电解质溶液中将CO_(2)电化学还原为液相产物。结果表明,CuAg双金属催化剂能抑制析氢反应的产生,并显著提升甲醇产物的选择性,甲醇的法拉第效率高达85.48%;电解超过100 h,催化剂的催化性能仍保持稳定。

微生物在我国农业废弃物资源化利用中的研究进展

实现农业废弃物的资源化利用对我国农业循环经济的发展有深远意义。根据我国农业废弃物资源化利用现状,简要列举了利用微生物途径进行农业废弃物资源化利用的相关举措及研究进展,总结和分析微生物在农业废弃物资源化利用中的实际作用,提出相应的对策和建议。

化肥减施处理对茶园土壤养分及茶叶品质的影响

【目的】探索云南省勐海县典型人工台地茶园的化肥减施增效技术模式,为指导茶农科学合理施肥及提高肥料利用率提供参考依据。【方法】设复合肥处理(T1)、减施30%化肥+土壤改良处理(T2)、控释肥替代30%化肥处理(T3)和有机肥替代30%化肥处理(T4)4个处理,每处理3次重复,共计12个试验小区,进行为期两年的试验,测定土壤pH和全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量,并记录茶叶品质和产量。【结果】与T1处理相比,T2处理的土壤pH提高12.96%;T3处理的土壤全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量提升最高,其增幅分别为22.63%、15.79%、13.95%、51.72%和28.34%,与T1处理间均达显著差异水平(P<0.05,下同);T4处理的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量显著增加,增幅分别为10.94%、13.50%、18.42%和21.43%,其他土壤养分虽略有增加,但未达显著水平(P>0.05)。不同施肥措施下的茶园土壤肥力综合指数(IFI)表现为:T3处理(0.6749)>T4处理(0.6092)>T2处理(0.5677)>T1处理(0.5468)。2019年T3和T4处理的春季茶叶产量(224.06和211.23 kg/ha)显著高于其他处理,T4处理的茶叶茶多酚、氨基酸和咖啡碱含量均高于其他处理,较T1处理分别增加14.34%、36.41%和28.00%,故T4处理的茶叶品质最优。【结论】相对于复合施肥处理,其他3种替施处理对提升茶园土壤肥力和提高茶叶品质均有一定效果,其中控释肥替代30%化肥处理对提升茶园土壤养分肥力效果最优,而有机肥替代30%化肥施肥处理对提高茶叶产量和品质的效果最佳。

云南耕地土壤硒含量空间分布及其影响因素研究

为了解云南耕地土壤硒含量状况,采集了640个云南代表性耕地表层土壤样品,对土壤硒含量空间分布特征及其影响因素进行研究。结果表明:(1)云南省耕地土壤硒总量变幅在0.05~7.12 mg/kg,平均含量为0.51 mg/kg,达到富硒水平;(2)不同成土母质发育的土壤硒含量差异较大,基型结晶盐类的玄武岩等发育的土壤硒含量最高,平均为0.77 mg/kg;(3)土壤类型对硒的含量影响明显,其中棕壤硒含量平均为1.24mg/kg,显著高于其他土壤类型,石灰(岩)土硒含量最低仅为0.21mg/kg;从行政区看位于滇东的曲靖市和昭通市土壤硒平均含量明显高于其他州市;(4)相关分析表明,土壤硒含量与土壤p H之间的相关性均没有达到显著水平;而土壤硒含量与土壤有机质呈极显著的正相关性(r=0.110,P <0.001),说明有机质影响土壤硒的含量。

滇池流域大棚土壤磷素空间分布特征研究

【目的】对滇池全流域大棚土壤的磷素分布特征进行研究,为滇池流域面源污染的控制以及大棚土壤的安全利用提供参考。【方法】2014年6—8月,采集滇池流域102个大棚表层土壤样品,以土壤样品的全磷、有效磷和水溶性磷为研究对象,利用地理信息系统空间分析对全磷、有效磷和水溶性磷进行普通克里金空间插值,并得到磷素空间分布图。【结果】滇池流域大棚土壤中全磷含量为0.99~2.34 g/kg,有效磷含量为35.14~181.33 mg/kg,水溶性磷含量为12.99~94.56 mg/kg。研究区域大棚土壤全磷与有效磷含量和水溶性磷之间均成正相关关系,滇池流域大棚土壤磷素空间分布存在差异。其中,东岸湖滨大棚种植区土壤全磷含量和水溶性磷含量最高;西岸大棚典型种植区土壤有效磷含量最高。磷素的累积对滇池环境影响严重。【结论】滇池流域大棚土壤磷素累积显著,因此减少大棚土壤中磷素流失是防治滇池水体富营养化的关键。

氮、磷、钾配比施肥对辣木生长及叶片养分吸收的影响

[目的]为明确辣木生长对养分的需求及叶片养分吸收状况。[方法]研究采取田间小区实验,设置N80、N80P20、N80K40、P20K40、N80P20K40、N60P20K60和不施肥对照7个处理,测定分析不同氮、磷、钾配比施肥对辣木生长及叶片养分吸收的影响。[结果]不同氮、磷、钾配比施肥处理下,辣木生长速度先快后缓慢,处理90 d后株高、冠幅和鲜叶生物量的最高值及地径的次高值均出现在N80中,N60P20K60的株高、地径及N80K40的鲜叶生物量仅次于N80处理;不同氮、磷、钾配比施肥均促进了辣木叶片中全氮、全磷含量的累积,但降低了全钾含量;除N80外,其它处理叶片叶绿素含量均低于CK,高氮处理的叶绿素含量均高于P20K40和N60P20K60,N80P20高于N80K40。[结论]各元素对辣木生长影响大小为N>K>P,对叶片中叶绿素含量影响大小为N>P>K,叶片中营养元素含量大小为N>K>P。综合试验结果中辣木主要生长指标的生长及叶片养分吸收情况,配比施肥最优处理为N80,且该施肥处理主要适用于辣木幼龄及速生生长阶段。

滇池流域不同利用方式下红壤磷素渗漏环境风险评价

为对滇池流域不同利用方式下红壤磷素渗漏环境风险进行评价,采用土柱模拟试验并进行相关性分析及聚类分析。结果表明:(1)不同利用方式下红壤中的藻类可利用总磷(NaOH-P)、溶解态活性磷(CaCl2-P)的含量与有效磷(Olsen-P)含量一致,呈现大棚>露地>草地的趋势,磷吸持指数(PSI)呈现草地>大棚>露地的趋势;(2)在同种土地利用方式下渗滤液中存在全磷(TP)>颗粒态磷(PP)>可溶性全磷(TDP)>可溶性有机磷(DOP)>钼酸盐反应磷(MRP)的趋势,渗漏液中TP含量呈现大棚>露地>草地的趋势;不同利用方式下DOP、TDP、PP和MRP含量差异不显著,且与TP含量趋势相同;(3)Olsen-P与渗漏液的TP、TDP、PP和DOP具有显著相关性;(4)当Olsen-P<40 mg/kg、PSI>50时对流域水体富营养化无显著影响;当Olsen-P为40～71mg/kg,PSI>40时对流域水体富营养化有一定影响;当Olsen-P>71 mg/kg,PSI<30时对流域水体环境富营养化具有显著影响。

基于SWAT模型茶园化肥减施增效配比研究

茶园化肥减施技术是改善茶园土壤环境、降低茶区地表水体富营养化的主要措施之一,有助于茶园生态环境的改善。利用云南省西双版纳自治州勐海县勐邦库区曼真村2018年3—9月大田试验数据及勐海县勐邦库区2011—2016年气象水文资料,基于SWAT模型建立区域尺度茶园化肥减施模型,构建环境效益评价体系(土壤肥力指标、水环境指标和经济效益指标),采用模糊综合评价法定量计算茶园不同施肥方式(常规化肥、70%化肥+有机肥配施、70%化肥+缓释肥配施、70%化肥+土壤改良剂配施)的环境综合效益指数,系统研究勐海茶园化肥减施增效配比方案。结果表明:1)勐邦库区流域月尺度径流与水质的模拟和实测结果趋势相同,决定系数R2=0.895,纳什系数Ens=0.837,模型拟合度高;2)综合效益权重计算结果表明,水环境指标(0.412)>土壤肥力指标(0.317)>经济效益指标(0.271),水环境对综合效益存在显著影响;3)勐海茶园最优的化肥减施配比方案为70%化肥+缓释肥配施,其土壤肥力效益指数为0.96,水环境效益指数为0.97,经济效益指数为0.99,综合效益评价指数为0.97。综上, 70%化肥+缓释肥配施能有效降低茶园地表水体富营养化产生的风险,同时能够提高茶园土壤肥力而不影响茶园的经济效益。因此,配施缓释肥是现阶段较为适合勐海茶园的环境友好型施肥技术。

滇东南农田土壤重金属分布特征及污染风险评价

为了解滇东南农田土壤重金属污染及其环境风险状况,测定分析了该区域农田土壤8种重金属含量,并使用相关统计方法对其重金属进行了来源解析及污染评价。结果表明,研究区土壤Cd、Zn、Ni、Cr和Hg的平均含量均超过了云南省土壤重金属背景值,其中Cd的点位超标率最高、达77.78%。As、Hg主要来源于人类活动,Cu、Zn来源可能受自然和人为叠加影响,Pb、Cd主要来源于工业活动。污染评价结果表明,6.5<p H≤7.5的土壤,Cd单项污染指数平均值最高为3.08,内梅罗综合污染指数评价为中度污染;潜在生态风险处于低风险级别,其中Cd生态风险因子最高;地质累积指数Cd、Cr、Hg均大于0,处于无污染-中度污染级别。此外,农产品重金属含量与所测定的土壤重金属全量均没有显著相关性。

铜绿微囊藻污染下滇池草海表层沉积物中各形态磷的含量

通过设置3种浓度的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)污染的模拟实验,研究滇池草海表层(0~20 cm深度)沉积物中各形态磷含量的变化规律。研究结果表明,在低、中和高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的平均全磷质量比分别为1 245.61 mg/kg、1 241.04 mg/kg和1 230.80 mg/kg;在中浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的有机磷和钙结合态磷质量比分别由实验开始时的560.05 mg/kg和558.39 mg/kg降至实验结束时的420.96mg/kg和510.98 mg/kg,铁结合态磷和铝结合态磷质量比分别由实验开始时的66.07 mg/kg和175.24 mg/kg增至实验结束时的86.21 mg/kg和188.06 mg/kg,说明铜绿微囊藻浓度增大会促进表层沉积物中内源磷的释放。在中、高浓度铜绿微囊藻污染下,表层沉积物中的全磷含量分别与钙结合态磷含量和有机磷含量显著正相关,钙结合态磷和有机磷是表层沉积物中全磷内源负荷的主要磷形态。在高浓度铜绿微囊藻污染下,叶绿素a含量与铝结合态磷含量显著相关,铝结合态磷是对叶绿素a含量增加贡献最大的磷形态。控制表层沉积物内源磷中钙结合态磷和有机磷的释放,降低铜绿微囊藻对沉积物铝结合态磷的吸收,是减少蓝藻暴发的有效途径。

蓝藻衰亡下滇池草海沉积物中各形态磷释放动态的模拟研究

为了研究滇池草海蓝藻衰亡过程中沉积物中各形态磷含量的变化,以玻璃缸为模拟实验容器,在玻璃缸中加入叶绿素a质量浓度为50μg/L的蓝藻藻浆(此叶绿素a质量浓度为蓝藻水华爆发时的叶绿素a浓度),进行蓝藻衰亡的遮光模拟实验,研究蓝藻衰亡下沉积物中各形态磷含量的变化。研究结果表明,遮光环境会促使蓝藻大量死亡,当实验进行5 d后,加了蓝藻藻浆玻璃缸中的蓝藻颜色逐渐由绿色变为黄绿色,在实验的第5天至第13天,上覆水中的叶绿素a含量大幅度减少,到第13天,上覆水中的叶绿素a质量浓度仅为0.53μg/L,减少了约95%;上覆水中蓝藻衰亡影响了沉积物中磷的释放,实验结束时,在加了蓝藻藻浆的玻璃缸中,沉积物中的全磷质量比为1 305.09 mg/kg,减小了3.9%,铁结合态磷、钙结合态磷和铝结合态磷含量分别减少了25.72%、16.87%和3.9%,有机磷含量增大11.02%;随着蓝藻的衰亡,玻璃缸上覆水中的叶绿素a含量减少,沉积物中的有机磷含量增加,钙结合态磷和铁结合态磷含量减少。蓝藻衰亡后的残体会使沉积物中的有机磷的含量增加。因此,蓝藻衰亡是引起沉积物中营养物质释放的重要因素。

矿区周边土壤磁化率与重金属含量关系研究——以沧源和个旧铅锌矿为例

选取云南沧源和个旧两个矿区周边土壤,研究土壤磁化率与重金属之间的相关性。结果显示,沧源矿区周边土壤低频磁化率χlf只与有效态Cd含量呈显著正相关,而个旧矿区周边土壤低频磁化率χlf与总Pb含量呈显著正相关,与总Zn含量极显著正相关,与有效态Cd含量呈显著负相关;两个矿区土壤低频磁化率χlf与有机质、pH和电导率的相关性均未达到显著水平。本研究为矿区土壤磁化率和重金属的关系作了有益的探索。