具有固碳功能的生物炭材料在土壤修复和水体污染治理中的大规模施用导致了溶解性黑碳的(dissolved black carbon,DBC)的大量释放,其在污染物的环境地球化学过程发挥着重要作用.相比于天然溶解有机质,DBC稠环度高、芳香性强、分子量小,...具有固碳功能的生物炭材料在土壤修复和水体污染治理中的大规模施用导致了溶解性黑碳的(dissolved black carbon,DBC)的大量释放,其在污染物的环境地球化学过程发挥着重要作用.相比于天然溶解有机质,DBC稠环度高、芳香性强、分子量小,有更高的光电转化效率,更易产生活性中间体促进有机污染物的光降解.但不同热解温度(heating temperature,HTT)和生物质类型的DBC对水环境中抗生素(antibiotics,ATs)的光降解影响尚有待深入研究.本文选取不同HTT(300—600℃)的芦苇和芦竹生物炭制备DBC,表征其基本理化性质及结构特征,研究其对水环境中典型ATs四环素(tetracycline,TC)光降解过程的影响,探究关键水环境条件的影响.结果表明,随着HTT升高,两类DBC的有机碳含量呈先升高后降低趋势,平均分子量呈先降低后增加趋势;芳香性官能团含量增加,芳香性增强,腐殖酸和富里酸类物质含量升高.所有DBC均促进了TC的光降解(16.3%—97.0%),促进效果随HTT的升高而呈上升趋势.HTT相同时,芦竹DBC对TC光降解的促进效果高于芦苇DBC.水环境中常见阴离子(NO_(3)^(-)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-))及阳离子(Fe^(3+)、Ca^(2+))均在不同程度上抑制了TC的光降解;碱性(pH 7—11)环境中DBC对TC光降解的促进作用强于酸性(pH 3—5)环境.活性中间体猝灭实验表明DBC对TC光降解的促进作用主要由三重激发态DBC(3DBC*)主导.本研究拓展了人们对水环境中DBC环境行为及其对共存ATs归趋的理解,为水环境中ATs环境过程和生态风险的预测提供了理论依据.展开更多
为明确影响小麦锰营养的品种和土壤因素,优化小麦锰营养,实现小麦丰产优质生产提供理论依据,于2016—2020年西北旱作小麦区(旱作区)以及黄淮小麦玉米轮作区(麦玉区)、南方水稻小麦轮作区(稻麦区)3个麦区13个省份38个试验点开展试验,测...为明确影响小麦锰营养的品种和土壤因素,优化小麦锰营养,实现小麦丰产优质生产提供理论依据,于2016—2020年西北旱作小麦区(旱作区)以及黄淮小麦玉米轮作区(麦玉区)、南方水稻小麦轮作区(稻麦区)3个麦区13个省份38个试验点开展试验,测定了小麦产量、产量构成因素、籽粒锰含量以及土壤有效锰、pH等指标。结果表明,小麦产量为麦玉区>稻麦区>旱作区,平均为8.1、5.9和5.9 t hm^(–2);小麦籽粒锰含量为稻麦区>旱作区>麦玉区,平均为46.9、45.4和41.4 mg kg^(–1)。小麦品种籽粒锰含量与干物质累积分配、产量构成因素及锰吸收利用之间的关系因麦区而异。旱作区小麦品种籽粒锰含量与产量、生物量、收获指数均显著负相关,麦玉区与产量和收获指数显著负相关,稻麦区无相关。旱作区籽粒锰含量与穗数及穗粒数显著负相关;麦玉区与穗数显著负相关;稻麦区与穗数显著正相关,而与千粒重显著负相关。麦玉区和稻麦区籽粒锰含量均与地上部锰吸收量和籽粒吸锰量显著正相关,旱作区籽粒锰含量与籽粒吸锰量显著正相关;稻麦区籽粒锰含量与锰收获指数显著负相关,旱作区和麦玉区两者显著正相关。影响小麦籽粒锰含量的主要土壤因素包括土壤全氮、pH、有效铁、有效锰和有效铜。麦玉区,小麦籽粒锰含量与土壤有效铁、有效铜和有效锰显著正相关,与土壤pH显著负相关;稻麦区小麦籽粒锰含量与土壤pH、有效铜和全氮显著负相关,而与土壤有效锰无显著相关。旱作区,土壤有效磷和速效钾是影响小麦籽粒锰含量的主要原因。可见,我国稻麦区小麦品种籽粒锰含量较高,较低的土壤pH、全氮和较高的土壤有效铁、有效锰有利于籽粒锰含量提高,土壤有效铜对籽粒锰含量的影响因麦区而异。产量对锰含量存在稀释效应,通过提高穗数、穗粒数、千粒重有利于降低小麦籽粒锰含量。展开更多
文摘为明确影响小麦锰营养的品种和土壤因素,优化小麦锰营养,实现小麦丰产优质生产提供理论依据,于2016—2020年西北旱作小麦区(旱作区)以及黄淮小麦玉米轮作区(麦玉区)、南方水稻小麦轮作区(稻麦区)3个麦区13个省份38个试验点开展试验,测定了小麦产量、产量构成因素、籽粒锰含量以及土壤有效锰、pH等指标。结果表明,小麦产量为麦玉区>稻麦区>旱作区,平均为8.1、5.9和5.9 t hm^(–2);小麦籽粒锰含量为稻麦区>旱作区>麦玉区,平均为46.9、45.4和41.4 mg kg^(–1)。小麦品种籽粒锰含量与干物质累积分配、产量构成因素及锰吸收利用之间的关系因麦区而异。旱作区小麦品种籽粒锰含量与产量、生物量、收获指数均显著负相关,麦玉区与产量和收获指数显著负相关,稻麦区无相关。旱作区籽粒锰含量与穗数及穗粒数显著负相关;麦玉区与穗数显著负相关;稻麦区与穗数显著正相关,而与千粒重显著负相关。麦玉区和稻麦区籽粒锰含量均与地上部锰吸收量和籽粒吸锰量显著正相关,旱作区籽粒锰含量与籽粒吸锰量显著正相关;稻麦区籽粒锰含量与锰收获指数显著负相关,旱作区和麦玉区两者显著正相关。影响小麦籽粒锰含量的主要土壤因素包括土壤全氮、pH、有效铁、有效锰和有效铜。麦玉区,小麦籽粒锰含量与土壤有效铁、有效铜和有效锰显著正相关,与土壤pH显著负相关;稻麦区小麦籽粒锰含量与土壤pH、有效铜和全氮显著负相关,而与土壤有效锰无显著相关。旱作区,土壤有效磷和速效钾是影响小麦籽粒锰含量的主要原因。可见,我国稻麦区小麦品种籽粒锰含量较高,较低的土壤pH、全氮和较高的土壤有效铁、有效锰有利于籽粒锰含量提高,土壤有效铜对籽粒锰含量的影响因麦区而异。产量对锰含量存在稀释效应,通过提高穗数、穗粒数、千粒重有利于降低小麦籽粒锰含量。