固定化SRB包埋颗粒组分优选及处理含SO_(4)^(2-)废水效果研究

赣南离子型稀土矿尾水存在SO42-含量高、pH偏低的问题,影响后续微生物对尾水其他组分(NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N)的处理,拟采用硫酸盐还原菌(SRB)包埋颗粒对水体中SO_(4)^(2-)进行去除,同时提升水体pH。通过对SRB包埋颗粒表面吸附材料、还原激活材料、内聚碳源和固体酸水解材料4个组分进行实验研究优选SRB包埋颗粒组分,结果表明,凹凸棒石粉作为SRB包埋颗粒表面吸附材料应用效果比较好,纳米零价铁对SRB的还原激活作用相对更好,内聚碳源及固体酸水解材料组合以玉米芯、花生壳与沸石粉、磁铁矿粉的组合效果比较理想。在此基础上筛选制备出4种包埋颗粒,通过厌氧三角瓶验证其对模拟废水中SO_(4)^(2-)的去除效果,发现制备的4种包埋颗粒经过10 d的实验对SO_(4)^(2-)的去除率都在60%以上,去除率最高的是花生壳-Fe_(3)O_(4)组合包埋颗粒,为80.20%。

数据驱动的决策制定在数字化转型中的角色

数字化转型重塑了商业模式和市场生态,重新定义了决策制定的路径和方式。数据驱动决策成为推动组织高效运作与持续创新的关键动力,其通过精准解析大规模数据,为决策者提供了洞察力和前瞻性,从而在竞争激烈的市场中确保企业的战略优势。但数据驱动决策的实施要求企业在技术、文化和战略层面上进行深刻的自我革新。本文针对数据驱动决策在数字化转型中的角色进行深入探讨,旨在揭示数据驱动决策与数字化转型之间的相互作用机制,以期望为企业管理者和决策者提供战略洞见,助力企业在数字化时代中稳健前行。

2009—2019年红壤典型区水稻土有机碳组分库时空变化

为及时掌握土壤有机碳组分库的时空变化,本研究基于历史采样信息开展新一轮土壤样品采集,进行100 d土壤呼吸培养实验,借助三库一级动力学模型,获得土壤活性碳库大小(Ca)、缓效性碳库大小(Cs)和惰性碳库大小(Cr),以揭示2009—2019年江西省东乡地区表层水稻土Ca、Cs和Cr的时空变化及主要影响因子。结果表明:2009—2019年研究区表层水稻土平均总有机碳(TOC)、Ca和Cs减少,而平均Cr增加;TOC、Ca、Cs和Cr的变化速率分别为-0.04、-0.02、-0.07 g·kg^(-1)·a^(-1)和0.05 g·kg^(-1)·a^(-1)(P>0.05)。土壤属性对2019年东乡地区表层水稻土TOC、Ca和Cr的空间变异影响较小,而土壤全氮(TN)对TOC、Cs和Cr的变异均有较大贡献,在制定水稻土固碳措施时,应关注土壤N含量的协同变异。此外,近10年来研究区北部和中部地区水稻土有机碳组分变化幅度较大,而西南和东南地区变化幅度较小,因此,未来红壤区水稻土固碳应重视各有机碳组分的时空分异。

长三角典型水稻土有机碳组分构成及其主控因子

准确把握水稻土有机碳组分构成特征及其主控因子,对定量化评价土壤有机碳质量和未来演变趋势具有重要意义。通过室内土壤呼吸培养实验结合有机碳三库一级动力学方程,模拟得到长三角地区典型水稻土剖面(0—100 cm)各土层有机碳组分含量及其分布特征;并利用主成分分析获取主控因子,建立有机碳组分回归预测模型。结果表明:水稻土活性碳、慢性碳和惰性碳含量随剖面深度增加而降低,上层土壤(0—40 cm)有机碳组分含量下降速度明显快于下层土壤(40—100 cm);水稻土活性碳构成比例不超过5.3%,惰性碳构成比例大于活性碳与慢性碳比例之和,达到60%以上,水稻土有机碳总量变异主要取决于慢性碳和惰性碳组分变异。因此,水稻土固碳重点在于慢性和惰性组分。同时,研究还发现水稻土类型和剖面深度主要在表层对有机碳组分含量和比例构成产生显著影响,土壤有机碳量、全氮和pH是影响水稻土有机碳组分含量分异的主控因子,利用主控因子可较好预测水稻土有机碳组分含量。

基于CA-Markov模型的土地利用景观格局预测研究

土地利用景观格局分析及预测,对平衡经济发展和生态保护、实现土地可持续生态利用和保护管理具有重要意义。本文以江西省抚州市东乡县为例,利用2005年和2015年两期遥感影像,获取东乡县土地利用类型转化数据,结合景观生态学研究了东乡县近10年的土地利用景观格局变化特征;运用CA-Markov模型对土地利用变化过程进行模拟,预测和分析了东乡县未来10年土地利用景观格局特征。结果表明:东乡县在过去10年建设用地、耕地分别增加了71.82、10.76 km^2,水域、林地和未利用地相应减少,减少幅度顺序为未利用地>水域>林地;各景观斑块分布均匀,景观多样性增加;景观形状趋于简单,相互之间连通性降低、关系变弱。人类经济活动及土地利用政策对东乡县景观格局有显著影响。到2025年东乡县建设用地将增加68.72 km^2,水域、林地和未利用地仍将不断减少,但耕地有所增加;景观斑块数增加,形状略趋复杂;景观异质程度提高,有向多样化、均匀化发展的变化趋势。总体来说,东乡县景观格局正逐步朝着稳定、均匀和多样的方向发展,但仍需加大力度保护和增加耕地资源,控制和合理规划建设用地,维持生态环境平衡。

基于高频探地雷达的土壤表层含水量测定

高精度快速探测土壤表层水分状况,对于精准农业生产、水资源精确管理及防治坡耕地水土流失具有重要意义。现有探地雷达（ground penetrating radar,GPR）低频探测技术不能满足表层土壤含水量高精度要求,需要发展和应用高精度探测技术。本研究采集江宁某蔬菜地水稻土表层（0～20cm）土壤（粉砂质黏壤土）,通过室内模拟试验,利用高频（1 GHz和2 GHz）探地雷达在不同土壤含水量状况下进行探测,获取GPR数据图像信息,提取电磁波谱特征参数,分析其与土壤含水量之间的定量关系。结果表明：1 GHz和2 GHz频率GPR探测的土壤介电常数ε与实测土壤含水量θ拟合的ε～θ模型决定系数R^2分别为0.94与0.97,高频探地雷达技术预测粉砂质黏壤土表层土壤含水量是可行的;与低频探地雷达技术相比,高频探地雷达技术能够高精度探测表层土壤含水量。

稻秆炭与巨菌草联合对铜镉污染土壤的修复

通过野外小区试验施加不同用量(0、5000、10000、15000、20000 kg·hm^-2)的稻秆生物炭(稻秆炭),探究施用稻秆炭对巨菌草修复铜镉复合(Cu-Cd)污染土壤的影响,并评价稻秆炭与巨菌草联合修复重金属污染土壤的潜力和优势。结果表明,稻秆炭施用可明显提高巨菌草在Cu-Cd污染土壤中的成活率,提高其地上生物量;稻秆炭的施用降低了土壤有效态Cu、Cd和全量Cd含量,在一定程度上降低了巨菌草对Cu的富集,但同时促进了巨菌草对Cd的富集,于5000 kg·hm^-2处理下增幅最大,其根、茎、叶的Cd吸收量分别增加60.75%、230.31%和83.34%;稻秆炭施用显著增加了巨菌草地上部重金属绝对富集量,Cu最高达3741.04 g·hm^-2(用量为10000 kg·hm^-2),Cd最高达167.81 g·hm^-2(用量为5000 kg·hm^-2);各处理的修复边际效率显示,5000 kg·hm^-2稻秆炭施用量更经济、有效。研究表明,稻秆炭施用提升了巨菌草地上部对Cu、Cd的富集水平,其联合修复潜力巨大。

单种复合类型单元土壤全量元素空间变异的幅度效应

土壤属性变异性的幅度效应研究对土壤数字制图、土壤调查及农业生产均具有重要意义。针对江西东乡县研究区域水田—中潴灰鳝泥田(土种)一种土地利用与土壤的复合类型单元,设定了8个土壤采样幅度研究区,并利用多层次嵌套布点方法在每个采样幅度区分别布设60个采样点,共采集337个样点的土壤表层(0~20cm)样品;运用多种函数拟合分析手段,揭示单种复合类型单元(水田—中潴灰鳝泥田)土壤全氮、全磷、全钾含量的空间变异性随采样幅度的变化特征。结果表明,土壤全量元素的空间变异性均具有明显的幅度效应特征,全氮、全磷、全钾含量的变异系数均随采样幅度的拓展而逐渐增加,而增加趋势则逐渐变缓。不同土壤全量元素空间变异性体现出不同的幅度效应特征,土壤全氮、全磷变异系数(%)的幅度效应刻画函数为CV=b×Da(R2>0.87,p<0.001),土壤全钾为CV=e(a/D+b)(R2>0.93,p<0.001),D为幅度表征指标(km);不同土壤全量元素变异系数随采样幅度快速与缓慢变化的幅度分界点位置存在明显差异,表明基于复合类型单元的土壤多属性调查采样布点与分析策略需要统筹考虑。研究结果对于红壤丘陵区县域土壤调查样点合理布设具有重要的启示和参考价值。

南方茶园红壤施用PAM对土壤理化性质和茶叶安全的影响

传统的水土保持措施在坡地茶园上应用比较困难,而利用聚丙烯酰胺（PAM）来防治茶园土壤侵蚀的适宜性还有待研究。因此,在铁观音（Camellia sinensis）茶园设置6个不同PAM施用量的小区（0、2、4、6、8、10 g·m-2）,并采集春、夏、秋3个收获季节的土壤和茶叶样品,通过分析茶园土壤理化性质和茶叶中丙烯酰胺残留来评价PAM对土壤理化性质和茶叶安全品质的影响。结果表明：与对照小区相比,土壤容重在低PAM施用浓度小区中发生降低,土壤有机质在不同季节的各PAM处理之间差异不显著,而土壤速效磷、碱解氮和速效钾在3个收获季节中的流失下降明显,其中施用2 g·m-2 PAM的小区其土壤速效磷、碱解氮和速效钾含量最高。每个PAM处理的茶叶样品和土壤样品中单体丙烯酰胺的残留量分别为0.011~0.095μg·L-1和0.008~0.036μg·L-1,均远低于丙烯酰胺安全限值0.5μg·L-1。文章认为红壤茶园施用PAM不仅可以保持土壤肥力,而且对茶叶生产也是安全的。施用PAM是一种适宜的防治红壤茶园土壤侵蚀的水保措施,且最佳用量为2 g·m-2。

新型改性稻壳生物炭材料对镉污染土壤钝化效果的研究

中国耕地镉污染问题严峻,重金属钝化技术日益受到广泛关注,该技术的关键在于所施用钝化剂的钝化性能。为寻求高效镉污染土壤钝化剂,以稻壳生物炭为基体,采用磷酸化-钙盐复合改性手段制备新型复合稻壳生物炭材料用于镉污染土壤的钝化修复。采用SEM-EDS、FTIR表征材料形貌和表面功能基团,采用盆栽试验研究材料对镉污染土壤的钝化效果及小白菜镉积累的影响。结果表明,复合磷酸化稻壳生物炭(TFQ)材料表面存在大量磷酸根和–OH,大量镉吸附于TFQ材料表面上。与空白对照、稻壳生物炭(DT)和磷酸化稻壳生物炭(DTY)处理相比,TFQ对土壤镉的钝化效果最佳,TFQ处理中土壤镉形态分布规律为铁锰氧化物结合态>残渣态≈可交换态>有机结合态>碳酸盐结合态。与空白对照相比,TFQ处理后土壤中可交换态镉大幅向铁锰氧化物结合态转变,约94%土壤镉以铁锰氧化物结合态存在,残渣态比例较其他处理提高,约占2.3%,明显增强了土壤镉化学稳定性。TFQ显著提高了土壤pH值、电导率和土壤阳离子交换量,促进了小白菜生长,并显著降低小白菜叶片中镉含量。综上所述,TFQ对增强土壤镉稳定性和降低小白菜叶片镉含量具有良好效果。

土壤重金属污染修复中功能性生物炭的定向改性

土壤重金属污染威胁到农产品安全,功能性生物炭作为一种重要的重金属钝化剂具有良好的应用前景。文章针对功能性生物炭吸附钝化土壤重金属的五种作用机制,通过对生物炭改性方法的总结,综述了多种定向强化改性生物炭应用效果的方法,指出目前生物炭改性研究仍然存在的问题,提出未来生物炭功能强化应该综合考虑应用目标、目标重金属及土壤环境的差异性,有针对性地开展生物炭定向改性研究。

褪黑素对镉胁迫下紫苏根系特征的影响

为揭示根系在褪黑素缓解植物镉胁迫效应中的作用,利用水培实验探讨了外源褪黑素对不同浓度镉处理(0、2、10 mg·kg^(-1))下紫苏(Perilla frutescens)生长、根系形态及解剖结构、镉及相关必需元素含量等的影响。结果显示:镉处理显著抑制了紫苏地上部生长,未造成紫苏根系生物量显著改变,但根系形态和解剖结构发生显著变化,长度变短、直径变粗、表面积减小、中柱变粗、皮层占横切面的比例降低;低浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,地上部生物量显著提高,根系镉含量和累积量、镉转运系数以及地上部镉含量和累积量显著下降,同时根系长度变长、中柱变细、皮层占比增加,根系中锌和铁的含量显著增加;高浓度镉处理的紫苏在添加外源褪黑素后,镉转运系数和地上部累积量显著降低,根系中锌含量显著增加,但地上部生物量没有增加。研究表明,外源褪黑素可以通过改变紫苏根系形态和解剖结构,同时增加锌和铁元素吸收,降低根系对镉的吸收以及向地上部位的转运,进而缓解镉胁迫对紫苏生长的抑制作用,但缓解作用因紫苏受镉胁迫程度不同而有所差异。

ICP-AES法同时测定有机肥中磷和钾含量

为了获取经济且高效的测定有机肥中磷和钾含量的方法,通过优化样品前处理消化过程和仪器测试条件,分析测定方法的检出限、精密度和准确度,以及进行方法比对,评估了利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)同时测定有机肥中磷和钾方法的有效性和准确度。结果表明,该方法能够同时高效、准确测定有机肥中磷和钾含量;所得磷和钾标准曲线的线性相关系数R^(2)>0.999,磷和钾测定方法检出限分别为7.5和6.0μg/L,不同有机肥样品磷和钾测定结果的相对标准偏差均小于2.0%,不同浓度下基体加标回收率达98.9%~100.5%。因此,利用ICP-AES同时测定有机肥中磷和钾完全可以替代国家农业标准测定有机肥中钾和磷含量的方法。

纳米材料吸附处理含氟废水的研究进展

含氟废水的排放会导致地方水域出现氟污染,严重危害人体健康和生态环境。吸附法是处理含氟废水最经济有效的方法,而吸附材料是影响除氟效率的关键因素。纳米材料因具有纳米级尺寸、巨大的比表面积及优异的除氟性能而成为当前研究的热点。因此,本文重点论述了纳米材料吸附处理含氟废水的最新研究进展,总结现有除氟纳米材料的特性、局限性及其改进方向,并展望除氟纳米吸附剂的未来发展趋势。

矿山复垦研究热点与发展趋势——基于Citespace可视化分析

为形象客观地呈现近21年来中国矿山复垦工作的研究热点及发展趋势,以中国知网(CNKI)为数据源,借助CNKI、Excel和Citespace软件,采用文献计量学方法,对CNKI数据库以矿山复垦为主题的文献数据进行研究。从作者及机构合作分析、关键词共现、聚类分析和突变词探测等方面对国内矿山复垦的科研力量、研究热点、发展趋势和研究前沿等进行分析。结果显示,北京市和山西省的科研群体在该领域发文量较高;研究热点包括土地复垦、复垦土壤、生态恢复及重建、适宜性评价及重金属等;其发展可划分为3个阶段,即起步阶段(2000—2006)、发展阶段(2007—2013)和深化阶段(2014—2020)。

近10年典型区红壤性水稻土有机碳库平均驻留时间变化特征

弄清土壤有机碳库平均驻留时间的时空变化特征对采取有效措施增强农业生态系统碳“汇”尤为关键。本研究基于历史采样信息开展新一轮土壤样品采集,进行100 d土壤呼吸培养实验,借助三库一级动力学模型拟合获得土壤活性碳库(MRT_(a))和缓效性碳库平均驻留时间(MRT_(s)),揭示了2009—2019年江西东乡红壤性水稻土表层土壤MRT_(a)和MRT_(s)的时空变化特征及其影响因子。结果表明,东乡2019年红壤性水稻土表层土壤MRT_(a)与MRT_(s)均值分别为26.5 d和14.1 a,与2009年相比,未发生显著性变化。整体上,东乡南部地区活性碳库和缓效性碳库更为稳定,且东乡地区红壤性水稻土MRT_(a)与MRT_(s)存在明显的时空分异,不同地理位置的MRT_(a)与MRT_(s)变化幅度分别达-1.3%~544.5%和-6.7%~1375.5%。这种时空变异,部分源于土壤活性碳和缓效性碳组分构成的空间分异。尽管存在较大空间变异,与南方其他稻作区相比,东乡地区红壤性水稻土有机碳库近10年变得更为稳定。

施用多粘类芽孢杆菌与木本生物炭对紫苏吸收镉的影响

目的探究不同程度镉污染土壤中添加多粘类芽孢杆菌和木本生物炭对紫苏植株吸收镉的差异,为在镉污染土壤上安全种植紫苏提供技术支撑和理论依据。方法以采自赣州的镉污染土壤为基质开展盆栽试验,在轻度镉污染(LC)土壤和重度镉污染(LG)上,分别设置空白对照(LCCK,LGCK)、单施木本生物炭(LCB,LGB)、单施多粘类芽孢杆菌(LCJ,LGJ)、木本生物炭+多粘类芽孢杆菌(LCBJ,LGBJ)八种处理,通过分析地上和地下紫苏生物量、紫苏各器官镉含量、土壤有效态镉含量、土壤pH等指标,解析木本生物炭和多年类芽孢杆菌对紫苏生长和镉吸收富集的影响特征。结果在重度镉污染土壤中,LGBJ处理对紫苏“促生”效果最显著,与LGCK相比,其地上部分和地下部分生物量分别增加48.26%和36.77%;在轻度镉污染土壤中,与LCCK相比,LCBJ处理地上和地下部分紫苏生物量分别增加14.15%和17.00%。在重度镉污染土壤中,土壤有效态镉含量表现为:LGBJ<LGB<LGCK<LGJ。LGBJ处理下土壤有效态镉含量比对照降低56.97%,地上和地下部分紫苏镉含量显著降低39.84%和33.03%。在轻度镉污染土壤中,LCBJ处理对土壤有效态镉含量和地上和地下部分紫苏镉含量的影响均不显著(P>0.05)。此外,在不同程度镉污染条件下,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合处理均显著提高土壤pH(P<0.05)。相关性分析结果表明,土壤有效态镉的含量与土壤pH呈负相关关系,与地上和地下部分紫苏镉的含量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。结论在重度镉污染土壤中,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合施用可通过调控土壤pH和土壤有效态镉的含量,降低紫苏对镉的吸收,从而缓解镉对紫苏生长抑制。

中国污染农田产业化修复现状分析及发展建议

基于我国农田土壤污染的现状,从商业化角度分析了我国农田土壤污染存在的问题及现存修复模式对农田土壤修复的适用性.针对农田土壤修复行业存在的主体职能不明确、规则不完善、参与动机缺乏、商业修复能力不强、修复基准缺失的问题,结合我国农田土壤修复行业处于初始阶段的现状提出了有益建议.

长三角典型区占补耕地土壤肥力的时段特征

基于1984、2000和2016年卫星遥感影像,分析了江苏省常熟市耕地占补时空变化特征;基于Arc GIS和土壤采样数据,利用隶属度函数综合法评价了1984和2000年耕地土壤肥力;采用叠加分析,揭示了1984—2000、2000—2016年间该地区占补耕地土壤肥力特征.结果表明:1984—2016年间,常熟市耕地面积减少了1/3,1984—2000年被水域和居民点工矿用地分别占用了51.7%和41.4%,2000—2016年只居民点工矿用地就占用了80.8%.1984—2000年间,常熟市耕地土壤肥力上升的面积占65.5%,仅3.9%下降;南部地区土壤肥力均高于其他地区.研究期间耕地数量和质量占补不平衡,前时段"占多补少、占优补劣"形势严峻,后时段"占多补少、占劣补劣"特征明显.耕地减少的趋势并未扭转,异地补充明显,耕地占补平衡应当关注异地补充耕地质量和土壤肥力时段性特点.