The Effectiveness of Arbuscular Mycorrhizal Inoculation and Bio-Compost Addition for Enhancing Reforestation with <i>Argania spinosa</i>in Morocco

A field experiment was carried out in arid area to assess the influence of mycorrhizal inoculation with a native complex and bio-compost addition on establishment of Argania spinosa. The experimental area was located in the Admine forest at Agadir (Southwestern Morocco). The results showed a positive effect of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) on the growth of Argania spinosa seedlings in the nursery. Six months after planting, the mycorrhizal complex revealed an increase in the growth of Argan seedlings (51%) compared to non mycorrhizal plants. In the field conditions, after one year of transplantation, this benefit was maintained. Results showed that the height of Argan seedlings treated with AMF was double that of the control group. An additional positive effect of inoculation with AMF on plant biomass was observed and it was closely related to colonization by these microorganisms. There was an estimated 169% increase in biomass compared to control plants. The use of bio-compost alone or in combination with AMF improved the production of shoot biomass of Argan plants (84% and 108% respectively compared to control plants). In addition, AMF improved the survival rate and the contents of nitrogen (N) and phosphorus (P) in the tissues of A. spinosa plants. A significant positive correlation between dry biomass and nutrient content in plant tissue was detected. The content of (P) in the leaves and roots of inoculated plants was higher than those in non-inoculated and planted seedlings in amended soils. This result reaffirms the prime necessity of mycorrhiza in arid conditions. Thus the introduction of mycorrhizal fungi in forest nurseries is a key tool to improve the quality of seedlings produced and their resistance in reforestation sites.

Analysis of the Fertilizing and Bioremediation Potential of Leaf Litter Compost Amendment in Different Soils through Indexing Method

This research study explored the efficacy of leaf litter compost as a sustainable soil amendment with the objective of promoting soil health and mitigating the accumulation of potentially toxic elements. The investigation encompassed the impact of various organic compost amendments, including leaf compost, cow dung manure, kitchen waste compost, municipal organic waste compost, and vermicompost. The study employed Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) to evaluate soil nutrient levels and concentrations of Potentially Toxic Elements (PTEs) such as arsenic, chromium, cadmium, mercury, lead, nickel, and lithium. The fertilization and bioremediation potential of these compost amendments are quantified using an indexing method. Results indicated a substantial increase in overall nutrient levels (carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, and sulfur) in soils treated with leaf compost and other organic composts. Fertility indices (FI) are notably higher in compost-amended soils (ranging from 2.667 to 3.938) compared to those amended with chemical fertilizers (ranging from 2.250 to 2.813) across all soil samples. Furthermore, the mean concentrations of PTEs were significantly lower in soils treated with leaf compost and other organic compost amendments compared to those treated with chemical fertilizers amendments. The assessment through the indexing method revealed a high clean index (CI) for leaf compost amendment (ranging from 3.407 to 3.58), whereas the chemical fertilizer amendment exhibits a relatively lower CI (ranging from 2.78 to 3.20). Consequently, leaf compost and other organic composts exhibit the potential to enhance sustainable productivity, promoting soil health and environmental safety by improving nutrient levels and remediating potentially toxic elements in the soil.

平菇菌糠堆肥制备生物有机肥工艺研究

以平菇菌糠和枯草芽孢杆菌为试验材料,进行60 d的堆肥发酵,制备平菇菌糠生物有机肥。发酵过程中通过测定温度、pH值、电导率、营养成分、C/N、腐殖酸的含量变化,判断平菇菌糠生物有机肥的腐熟程度。结果表明,发酵后的平菇菌糠C/N为15~20,有机质质量分数为46.31%,水分含量22.37%,酸碱度为8.2,总养分质量分数为4.70%,发芽指数为81%,均符合《有机肥料》(NY/T 525—2021)的相关要求,可以作为有机肥用于农业生产。

生物干化餐厨垃圾堆肥腐殖化过程及其腐植酸活性评价

为探究最佳产率途径,并评价其生化腐植酸的活性,对生物干化餐厨废弃物通过堆肥制备生化腐植酸过程进行研究。以经生物干化初始发酵后的餐厨废弃物为主料,木屑为辅料,设置C/N为25(CN25)、20(CN20)、15(CN15)3组堆肥处理,选取堆肥中腐植酸产率最大的处理,提取腐熟度为50%、80%[即种子发芽指数(GI)为50%、80%]的生化腐植酸,按不同施用浓度[0(Y)、20、40、80 mg·L^(-1)]应用于水培试验,以40 mg·L^(-1)矿源腐植酸为对照(H),通过测定堆肥腐殖化指标及玉米农艺性状指标,探究腐植酸产生规律、最大产率以及该体系的生化腐植酸的生物活性。结果表明:3个堆肥处理均满足基本腐熟要求(GI≥50%),腐殖质、胡敏酸、富里酸含量均呈下降趋势;在堆肥结束时,CN20处理腐殖质含量分别比CN25和CN15处理高155.6%和91.7%,胡敏酸含量分别比CN25和CN15处理高170.3%和98.0%,富里酸含量分别比CN25和CN15处理高150.0%和57.9%,且均达到显著差异水平(P<0.05)。CN20处理的胡富比分别比CN25、CN15高9.0%和23.4%,胡敏酸百分比分别高1.2%和3.1%。低腐熟度(GI-50%)下有最大的腐植酸产率,堆肥腐殖质、胡敏酸、富里酸含量比高腐熟度(GI-80%)高64.3%、57.6%、73.5%。施用浓度为40 mg·L^(-1)时,与矿源腐植酸相比,生化腐植酸显著促进了玉米地上部干质量、株高、叶绿素含量和叶面积、地下部干质量及总根尖数(P<0.05);玉米综合长势顺序依次为GI-50%-20>GI-50%-40>GI-80%-40>GI-50%-80>GI-80%-20>H>GI-80%-80>Y,即施用腐植酸均能促进玉米的生长,其中,施用20 mg·L^(-1)低腐熟度的生化腐植酸对玉米促生效果最佳(P<0.05)。综上所述,调节C/N为20进行堆肥腐植酸产率最大,堆至基本腐熟(GI-50%)时,提取其生化腐植酸以20 mg·L^(-1)施用于玉米促生效果最好、生物活性最高。

秸秆粪便生物水解好氧堆肥处理研究及应用

[目的]研究秸秆粪便生物水解好氧堆肥处理工艺。[方法]采用序批式混合堆积水解处理、渗滤液A2/O处理循环利用和日光温室好氧条垛堆肥系统工艺,配以强制增氧和拌混装置,以克服静态堆肥水分、温度无法调控和堆腐不均匀等缺陷。[结果]含水率、pH值和温度的变化基本与传统的堆肥参数变化一致;堆肥周期可缩短至10～11d;10d内水溶性有机碳和水溶性总氮降解50%以上,烟草发芽率大于60%。利用熟料生产有机肥和有机-无机复合肥,其配料比例可达40%～60%。[结论]该研究中堆肥熟料产品性质稳定,且可以降低生产成本。

城市生活垃圾的微生物处理技术

城市生活垃圾量的日益增多严重威胁着城市的环境及人们的健康,垃圾处理成为现代社会面临的重要问题之一,因此城市生活垃圾处理技术对于城市的可持续发展起着非常重要的作用。微生物在自然界中种类繁多,在城市生活垃圾生物处理应用中占有重要地位。本文对微生物在城市生活垃圾的卫生填埋技术、生物反应器填埋技术、好氧堆肥技术、发酵降解技术及生物干燥器技术中的应用进行了综述,并对城市生活垃圾的综合处理提出建议,以期为城市生活垃圾的微生物处理技术的应用提供参考。

生物质修复石油污染土壤的研究进展

随着石油污染土壤问题的日益突出,对石油污染土壤修复的研究也越来越多。主要综述了畜禽粪便、园林废弃物、小麦秸秆等生物质在修复石油污染土壤方面的作用。对生物质的利用主要包括三种:直接施加到土壤上、和被石油污染的土壤进行生物堆肥以及经高温裂解得到生物炭来修复石油污染土壤。这几种方法都能够在一定程度上对石油污染土壤进行改善和修复。不过,这些方法都还只局限于实验室研究,还需要进一步研究将其应用于实际中。

生物垃圾堆肥的影响因素及反应动力学研究

[目的]为有效控制生活垃圾堆肥过程、提高堆肥效率提供理论依据。[方法]利用堆肥反应动力学,以含水率、堆料颗粒大小、压实度、通气量作为研究对象,建立动力学模型,通过堆肥一次发酵试验,研究含水率、颗粒度、压实度、通风量对生活垃圾堆肥过程中有机物降解及堆肥反应速率的影响。[结果]当含水率为65%,堆料颗粒大小为8 cm,压实度0.247 kg/L,通气量25 m3/(h.t)时堆肥反应速率较大。[结论]生活垃圾堆肥反应符合一级反应动力学。

堆肥生物过滤器净化苯、甲苯混合废气的实验研究

选取木块和多孔塑料为填料,选择苯为VOCs代表,研究堆肥生物过滤器对高低浓度的苯生物降解性能。实验结果表明,(1)以木块和多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高、低浓度苯净化效率呈现降低后升高,最后再降低的过程,对高低浓度甲苯均呈现缓慢升高后降低的过程,高浓度苯的最大净化效率为90.5%和97.7%,甲苯的最大净化效率为71.34%和66.45%;(2)以多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高浓度苯具有较好的抗冲击性和抗负荷性,以木块为填料的堆肥生物过滤器对高浓度甲苯有更好的净化效果;(3)堆肥生物过滤器对高低浓度苯、甲苯的平均净化率为68%和56%以上,低浓度苯和甲苯的平均去除能力分别为0.122和0.012 g/(m3.h),最大去除能力为0.148和0.015 g/(m3.h),而高浓度苯和甲苯的平均去除能力为0.94和0.11 g/(m3.h),最大去除能力为1.32和0.135 g/(m3.h)。

微生物强化处理与堆制强化处理含油污泥对比试验

为探索含油污泥的高效处理方法,对含油量为12.68%的污泥进行微生物菌剂强化处理和堆制强化处理现场试验.在第1、15、30d分别向微生物强化处理单元投加微生物菌剂和营养液;同时向堆制强化单元投加10kg畜禽粪便来提供共降解物质,强化堆制处理过程.结果表明,微生物强化处理单元含油量持续下降,56d后下降至6.42%,去除率达到47%;强化堆制单元处理效果较好,56d后含油量下降至6.98%,去除率达到31%;对照单元含油量则变化很小,56d后含油量为10.15%.对照单元的pH基本保持不变,最高为8.28,最低为7.93,微生物强化处理单元pH最低达到7.33,一般稳定在7.8左右,菌剂的添加对pH影响明显.堆制强化处理单元温度随着农家肥的添加而剧烈升高,最高达到54℃.试验进行过程中监测了样品中微生物总数的变化情况.通过气谱-质谱分析,可以明显地看出2种方法处理后,含油污泥中石油成分的差异,对碳原子数小于21的烃类有着良好的去除效果.

生物覆盖层基质对垃圾填埋场甲烷氧化的影响

生物覆盖层甲烷氧化是填埋场甲烷减排的重要途径,覆盖层基质性能对其甲烷氧化能力影响较大。选用≤1mm堆肥物(1#基质)、≤1mm堆肥物+陶粒(2#基质)、≤1mm堆肥物+陶粒(3#基质)、1～2mm堆肥物(4#基质)、2～3.2mm堆肥物(5#基质)等5种不同类型的生物覆盖层基质,在实验室内模拟研究填埋场生物覆盖层的甲烷生物氧化状况,旨在为筛选垃圾填埋场甲烷高效氧化的生物覆盖材料提供科学依据。试验结果表明:粒径对基质氧气传输能力的影响不明显;不同基质的甲烷氧化能力存在显著差异,纯堆肥物基质(1#、4#和5#基质)几乎没有甲烷氧化能力,堆肥物+陶粒(1:1(V:V))的复合基质(2#、3#基质)的甲烷氧化效率高达100%。堆肥物-陶粒复合基质为甲烷氧化细菌营造了良好的环境,改善了生物覆盖层内的气体传输性能,是一种适宜的填埋场生物覆盖层基质材料。

不同质量比的膨松剂对家庭生物有机垃圾堆肥的影响

为解决家庭生物有机垃圾堆肥反应中含水率高、含有机质多等问题,选择秸秆作为膨松剂对家庭生物有机垃圾进行堆肥处理,重点研究添加不同质量比的膨松剂对堆肥反应中堆体温度、含水率、有机质、pH、电导率及堆料质量减少率等评估堆肥质量参数变化的影响。结果表明,添加质量分数为5%、10%及20%的膨松剂的堆肥反应在第2天堆体温度超过55℃,并持续3d以上,而添加质量分数为30%的膨松剂堆肥由于其含水率较低(约55%)在整个堆肥反应中堆体温度都低于55℃;堆肥1周内,有机质及含水率下降显著;添加20%膨松剂堆肥的堆料质量减少率最为明显,达39.6%;堆肥反应中,pH在5.5～8.5,在腐熟期pH趋于稳定,呈弱碱性;电导率随堆肥进行呈上升趋势,4种不同质量比膨松剂堆肥产品的电导率均位于1.88～1.96mS/cm,可以安全使用。

源分类家庭有机垃圾及其堆肥产品中的PAHs

将源分类家庭生物有机垃圾同秸秆按质量比10：1混合后进行堆肥处理,应用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）按照U.S.EPA 8270方法对生物有机垃圾及其堆肥产品中16种PAHs进行分析测试,比较生物有机垃圾及其堆肥产品中16种PAHs含量、分布及生物降解率,评估堆肥产品PAHs农田风险,综合论述影响家庭有机垃圾堆肥过程中PAHs降解因素,为生物有机垃圾堆肥农田利用提供依据.结果表明,源分类家庭生物有机垃圾及其堆肥产品中∑PAH16化合物含量分别为2.19和1.96mg/kg（以干重计,下同）,其中萘、芴、菲、荧蒽含量相对较高,占总量的79.76%和81.76%,这4种有机物的苯环在2-3之间,属于易降解非致癌物质,在农田施用中易被降解;在生物垃圾堆肥过程中∑PAH16的生物降解率为25.88%,堆肥后产品PAHs含量符合农田使用标准.

生态厕所堆肥种植油菜的肥效试验研究

通过盆栽试验,研究了生态厕所堆肥对油菜生产、品质及土壤肥力的影响。结果表明,在同一施用水平N∶P2O5∶K2O(1∶0.61∶0.99),与施用化肥相比,施用堆肥能增加油菜的维生素C含量23%～44%,降低硝酸盐含量78%～89%;但降低了光合作用和产量;施用堆肥且能降低土壤pH值,增加土壤有机质,堆肥中大部分为缓效态的磷钾,释放慢,施用化肥的因油菜生长过程中消耗而有效磷钾会降低;施用生态厕所堆肥土壤全盐量(浓度≥0.327%)高时,受盐胁迫严重影响油菜生长;在10g·kg-1营养水平,堆肥与化肥配施既提高油菜品质,又没降低产量,配施利用是堆肥资源化利用中的发展方向。生态厕所堆肥可加工成为无公害蔬菜专用商品肥,是粪便资源化利用的有效途径。

生物表面活性剂混合纤维素分解菌分解秸秆的研究

以玉米秸秆为原料进行堆肥,施入不同种类的生物菌剂,研究接种复合菌剂对堆肥中微生物量与酶活性变化的影响。结果表明,纤维素分解菌显著改善了真菌数量,对纤维素、半纤维素和木质素的降解起主要作用;添加一定量的生物表面活性剂对纤维素分解菌不会起到抑制作用,还能在一定程度上激发纤维素分解菌的活性,生物表面活性剂优秀的表面活性改善了堆肥环境,对于促进微生物量,促进纤维素酶活性,均有益处;生物表面活性剂初期对酶活性产生了抑制作用,但随后转为激发作用,总体来说表面活性剂的加入对促进堆肥中酶的活性有益。添加微生物菌剂还在一定程度上降低了堆肥过程中的TOC值和碳氮比,秸秆腐熟后碳氮比在20左右,可以直接用于田间。

钝化剂对好氧高温堆肥处理猪粪重金属含量及形态的影响

采用连续提取法研究猪粪好氧堆肥处理中钝化剂对重金属含量及形态的影响。结果表明:堆肥处理后,猪粪中重金属Zn、Cu、Pb、Cr和As普遍升高,重金属Hg明显降低;堆肥处理能促进猪粪中重金属Zn、Cu、Pb、Cr、As和Hg的形态向活性低的方向转化,降低重金属的生物有效性。在3种重金属钝化剂处理中,沸石处理对降低猪粪中重金属Zn的生物有效性效果最好;海泡石处理对降低猪粪中重金属Cu和Cr的生物有效性效果最好;膨润土处理对降低猪粪中重金属Pb和Hg的生物有效性效果最好。因此沸石、海泡石和膨润土处理有利于降低猪粪施用中的重金属污染风险。

Streptomyces griseorubens C-5对堆肥木质纤维素降解及微生物群落代谢的影响

为促进堆肥中木质纤维素降解，并了解其中微生物群落代谢功能多样性，主要采用Biolog—ECO平板法，研究添加灰略红链霉菌（Streptomyces griseorubens）C-5对堆肥中木质纤维素降解及微生物群落代谢能力的影响。结果显示：堆肥结束时，接菌处理的堆肥中木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别比对照组（自然堆肥）提高29．94％、18．78％、12．77％；平均色度变化（AWCD）分析表明，接种处理可增加堆肥微生物的细胞代谢能力，尤其能提高堆肥中后期微生物群落对酯类和多聚物类碳源的代埘能力；主成分分析（PCA）结果显示，接种可提高微生物对氢基化合物、氨基酸和双亲化合物等碳源的代谢能力。

生物强化技术在污泥堆肥处理中的效果

为了探究生物强化技术在污泥堆肥处理中的优势,以接种量分别为0.2%和0.4%的复合生物菌剂研究对污泥堆肥的作用效果,分析了温度、有机质含量、铵态氮、硝态氮、重金属含量、蛔虫卵死亡率和种子发芽指数(GI)的动态变化,结果表明:接种复合生物菌剂处理较对照组(CK)对堆肥指标有一定的影响,能够提高堆体升温速率及延长高温持续时间、加速有机质的降解、促进铵态氮与硝态氮的转化、降低重金属含量、提高蛔虫卵死亡率、提高种子发芽指数,其中复合生物菌剂接种量为0.4%时作用效果较为明显,有利于污泥堆肥。

食品包装用生物塑料研究进展

在白色污染和石油危机日趋严重的今天,具有生态友好特征和可持续性的生物基质-生物分解塑料有望替代部分石油基塑料成为一种新型基础原材料,在农业、包装、生物医用等领域已开始显示出巨大的市场潜力。本文介绍了聚乳酸、淀粉基塑料、聚羟基烷酸酯等几类最有可能率先实现产业化并用于食品包装材料的生物基质-生物分解塑料,对其在食品包装材料应用方面所具有的优势和存在的问题进行了评价,并对目前国内外在这几类材料的生产和应用技术及产业化等方面的最新进展进行了归纳。

高效生物化工堆肥转化技术的应用研究

为了探索高效快速的畜禽粪便堆肥转化技术,该研究首先采用棚膜覆盖、利用太阳能保温、翻堆等技术措施使牛粪、鸡粪混合物料中水分适量蒸发散失,同时加入生物菌剂,经过滚筒造粒以后,再进行堆积发酵。结果表明,6d以后,堆肥的pH值稳定为7.5;C/N由原来的19降到了11,且稳定不变;种子发芽指数达到98%以上。完全达到了堆肥腐熟指标,为有机肥实现集约化生产提供了基础依据。