溶磷细菌对复垦土壤养分、酶活性及磷解析的影响

为了探索溶磷细菌在复垦土壤上对磷素的作用效果,采用室内摇瓶培养的方法,研究了磷细菌及其组合对磷酸三钙的溶解能力,确定了最佳组合磷细菌。拉恩式菌(W2)+荧光假单胞菌1(W3)+荧光假单胞菌2(W4)培养液的有效磷含量最高,为609.1mg/L,故最佳磷细菌组合为W2+W3+W4。将筛选出的最佳组合磷细菌在采煤塌陷地复垦土壤上进行玉米大田试验,研究其对土壤养分、酶活性、磷解析特性及玉米产量的影响。结果表明:磷细菌可以增加土壤养分含量和改善土壤酶活性;磷细菌处理土壤有效磷和速效钾含量,以及磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性分别比基质对照处理增加了2.80,25.43,7.41,4.21,7.15mg/kg;与空白处理相比,磷细菌处理土壤最大吸磷量和吸附常数降低幅度最大,分别显著减少114mg/kg和0.021(p<0.05);磷细菌处理土壤平均解吸率为14.7%,显著高于其他处理;磷细菌处理玉米产量最高,为8 036kg/hm^2,显著高于其他处理。因此在复垦土壤上施用磷细菌,可以改善土壤磷素解析特性,有利于土壤快速培肥,对作物增产也有积极作用。

溶磷真菌及其组合对复垦土壤磷解析和转化的影响

为了探索溶磷真菌在复垦土壤上对磷的作用效果,通过盆栽油菜试验,研究了黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)、被孢霉(Mortierella)及其组合对复垦土壤磷解析特性及无机磷转化的影响。结果表明,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷、磷酸酶的量。溶磷真菌及其组合处理复垦土壤有效磷、磷酸酶量分别比基质处理(M)增加了58.6%~158.9%和3.7%~87.8%。施用有机肥可以明显改善复垦土壤的解析特性;被孢霉、被孢霉+青霉、黑曲霉+青霉、被孢霉+黑曲霉+青霉处理的土壤最大吸磷量都显著小于基质处理(M);不同处理复垦土壤吸附常数范围在0.036~0.069之间,溶磷真菌处理土壤磷吸附常数与基质处理(M)差异不显著;各处理复垦土壤磷平均解吸率在21.14%~34.57%之间,其中黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)复垦土壤平均解吸率最大,为34.57%。溶磷真菌对复垦土壤O-P、Fe-P、Al-P影响较小,对复垦土壤无机磷转化影响最大的是Ca2-P和Ca10-P,溶磷真菌可以抑制土壤中外来磷源向Ca10-P的转化,增加Ca2-P的量,溶磷真菌Z2+Z3处理Ca2-P的量最高,为28.73 mg/kg。综上,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷量和提高磷素的有效性,有利于复垦土壤的熟化;黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)对复垦土壤解析特性及无机磷转化影响最大,为试验最佳处理。

自然粒度酸化紫色土磷形态分级及其流失解析度评价

土壤磷分级方法可用于土壤磷赋存形态转化的定量化研究及磷流失的解析度评价。为探讨施磷肥对酸化紫色土磷赋存形态及土壤磷流失解析度的影响,以酸化紫色土为研究对象,在榨菜生长区,设计3种磷肥处理(T1,不施磷肥;T2,常规施磷,60kg P_2O_5/hm^2;T_3,磷肥增倍,120kg P_2O_5/hm^2),采用一种新的磷形态分级法,开展不同磷肥处理下径流小区土壤磷赋存形态及其流失的解析度评价。结果表明,新分级方法对土壤磷形态的提取率与Hedley分级法无显著性差异,但其对磷流失指数具有更好的表征;磷流失指数与施肥量呈正相关,且NH_4F溶性磷和NaOH溶性磷对磷流失的解析度最强;增施磷肥(120kg P_2O_5/hm^2)显著提升土壤中游离态磷、树脂有效态磷、磷酸二钙型及磷酸八钙型等磷组分;不施磷肥显著降低磷酸二钙型、磷酸八钙型及铁(铝)结合态磷等磷形态。综上可知,自然粒度酸化土壤磷形态分级法具有可行性,其对面源污染磷流失定量化研究具有更好表征。同时,本研究证实土壤磷流失主要源于NH4F溶性磷和NaOH溶性磷,且施肥显著影响活性磷库和慢性磷库中磷形态的转化。

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中磷的去除效果

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中的磷有较好的去除效果,当初始磷浓度低于200 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近100%;当初始磷浓度为800 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近60%。炉渣对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,相关系数均达显著水平。Langmuir吸附等温线模拟炉渣的吸附磷性能优于Freundlich模型,根据Langmuir方程计算出炉渣对磷的理论饱和吸附量为26 162 mg/kg。炉渣对磷的吸附受pH值的变化影响不大,磷的解析率低,且其重金属浸出浓度低,环境安全性能优良。综上所述,生活垃圾焚烧炉渣是一种较为理想的除磷吸附剂。

矿化垃圾填料对污水中氮磷去除能力的动力学研究

矿化垃圾填料具备良好的粒径级配,表面为不规则的多面体,Fe、Al和Ca成分含量高,具备成为优良磷库的条件。培养实验结果可采用Langmuir吸附等温线模拟,计算所得矿化垃圾磷的饱和吸附量为2 914 mg.kg-1。矿化垃圾吸附磷的饱和吸附量和吸附速率均为粘土的3倍多,磷的解析率仅约为30%。硝化培养实验前24 h内,矿化垃圾中氨氮的浓度从129 mg N.kg-1下降到83.0 mgN.kg-1;硝酸盐氮含量相应地从137 mg N.kg-1上升到170 mg N.kg-1。而同期内粘土中氨氮的浓度下降和硝酸盐氮含量的上升幅度分别为矿化垃圾的1/2和1/6。反硝化培养过程中,矿化垃圾中硝酸盐氮零级动力学降解速率常数K值为粘土7.5倍。