废弃鲜烟叶田间就地堆肥促生长机制研究

烟草种植过程中产生的废弃鲜烟叶同时含有有机质、钾及病原菌,田间就地堆肥可以低成本实现其无害化处理与资源化利用.为明确废弃鲜烟叶堆肥产品中溶解性腐殖质的含量与功能,研发出废弃鲜烟叶野外强化堆肥模式进行高效返田,开展了废弃烟叶田间直接就地堆肥、废弃烟叶接种有机肥堆肥、废弃烟叶接种土壤堆肥以及废弃烟叶接种土壤和复合肥堆肥,将4种堆肥模式下获得的产品用于烟草盆栽试验,研究了其在添加与不添加化肥复合肥下对土壤肥力、土壤酶活、特征功能基因、病原菌及作物生长的影响.结果表明:①施加烟叶有机肥能显著增加土壤中溶解性腐殖质的含量,抑制微生物的硝化和反硝化过程,促进全氮保存和碱解氮供给,同时有机肥中的溶解性腐殖质组分还可提升土壤速效钾和有效磷的含量.②施用烟叶有机肥能增加土壤过氧化氢酶活性,抑制土壤青枯病.③有机肥施用后,土壤中增加的溶解性腐殖质促进了碱解氮供给,引起了盆栽作物的株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽增加.④与不添加有机肥的对照组相比,施用废弃烟叶接种土壤和复合肥堆肥得到的产品,在盆栽过程的团棵期(37 d)时株高、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽分别提高了78.7%、23.1%、26.8%、45.5%、49.6%;在旺长期(56 d)时最大叶长、最大叶宽分别提高了18.5%和16.5%,在成熟期(100 d)时分别提高了11.6%和19.7%.研究显示,废弃鲜烟叶+土壤+化肥复合肥堆肥工艺制备的有机肥能显著增加土壤溶解性腐殖质,提升土壤固氮、释磷、促钾的能力,改善烟叶的农艺性状.

煤矸石堆场地下水污染特征及成因研究

选择山西太原典型矿矸石堆场,采集自燃程度不同的煤矸石及其周边受污染地下水,测定其中重金属、无机盐和有机物组成与浓度,并基于统计学分析探究地下水污染来源。结果显示:矸石浸提液和堆场下山腰自流出的地下水,重金属Cd、Pb、As、Zn未污染,但Cr和Ni达到轻度污染;浸提液SO_(4)^(2−)、Fe、Mn浓度较高,SO_(4)^(2−)浓度高达5982 mg/L,Fe浓度超过GB/T 14848—93《地下水质量标准》Ⅳ类标准限值1081倍、Mn超标19倍。污染源解析显示,矸石堆场自流出的地下水Na^(+)、K^(+)、Cl^(−)、NO_(3)^(−)主要来自土壤和含水层介质,但SO_(4)^(2−)、Fe、Mn、Cd、Zn、As、Cr、Ni主要来源于矸石浸出;不同的煤矸石污染浸出能力表现为正在自燃的矸石>自燃完全的矸石>新鲜矸石。矸石的自燃过程会强化污染物的释放,在矸石渗滤液迁移过程中,重金属污染快速衰减,但SO_(4)^(2−)、Ni、Mn仍具有一定的风险,超过GB/T 14848—93Ⅳ类标准。

地下水抽出—处理的困境与破局

中国部分区域地下水污染严重,抽出—处理是地下水修复常用技术,但目前其发展现状、存在问题及破解途径缺乏总结。通过总结近20年抽出—处理技术领域文章发现,处理后期出现的拖尾反弹现象及解决方案的探索是研究重点。这一现象是由水力冲刷不足和污染物界面传质慢两方面引起的。抽水井布置与抽水方式优化和注入泡沫与剪切稀化流体可以分别改变地下水流场和流体性质,强化冲刷效果,而表面活性剂可调节界面张力加快传质过程。与化学修复或生物降解技术结合,在抽出—处理后期通过加快化学试剂或营养物质传输也可以有效抑制拖尾反弹现象。总的来说,抽出—处理技术已经成熟,但拖尾反弹现象严重。廉价绿色的强化抽出药剂和技术结合互补是未来研究的重点。

烟草废弃物资源化利用现状及堆肥利用研究

我国作为烟草大国,每年的烟叶产量超过200万吨,产生的烟草废弃物达到烟草总产量的25%,其处理方式大多数仍是随意丢弃或者集中焚烧销毁,所以探究烟草废弃物如何更高效合理的利用具有重要意义。本文综述了烟草废弃物利用现状,包括茄尼醇、蛋白质等物质的提取以及生产堆肥;报道了堆肥过程中腐植酸、烟碱、木质纤维素这些关键物质的研究;总结了烟草废弃物堆肥对土壤养分、土壤微生态和烟草生长影响方面的研究进展。对进一步明确烟草废弃物堆肥养分控释机理和对土壤微环境的影响,制定烟草废弃物田间堆肥质量标准和烟草废弃物堆肥应用技术规程具有重要意义。