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黄泥土微团聚体颗粒组对Cu^(2+)的吸附与解吸研究 被引量:20
1
作者 董长勋 潘根兴 +2 位作者 陆建虎 张爽 胡良明 《生态环境》 CSCD 北大核心 2006年第5期988-992,共5页
采用低能量超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土不同粒径微团聚体颗粒组样品,用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究原土和不同粒径微团聚体颗粒组对重金属Cu2+的吸附和解吸特征。结果表明,对于Cu2+的吸附,原土用Lang... 采用低能量超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土不同粒径微团聚体颗粒组样品,用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究原土和不同粒径微团聚体颗粒组对重金属Cu2+的吸附和解吸特征。结果表明,对于Cu2+的吸附,原土用Langmuir方程拟合最佳,而不同粒径微团聚体颗粒组用Freundlich方程拟合最佳。原土和不同粒径微团聚体颗粒组吸附量大小顺序为粘粒级>砂粒级>原土>粉砂级>粗粉砂级,这与其游离氧化铁和有机质含量呈显著正相关。原土和不同粒径微团聚体颗粒组对Cu2+的专性吸附质量分数随吸附量增加而减少,而非专性吸附质量分数则相反。不同粒径微团聚体颗粒组吸附总量小于原土,所以传统风干磨细的研究方法可能高估了土壤对铜固持能力。 展开更多
关键词 CU^2+ 微团聚体颗粒组 吸附与解吸 团聚体颗粒组
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长江三角洲土壤质量演变趋势分析 被引量:12
2
作者 吴新民 潘根兴 李恋卿 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2006年第3期88-91,共4页
对长江三角洲地区近20年来土壤质量演变趋势分析得出:研究区土壤肥力质量总体呈上升趋势。土壤有机质含量先降后升;全N、速效N含量分别呈S型、直线上升趋势,局部地区有积累趋势;速效K和土壤pH值下降明显;土壤盐基交换量(CEC)有增高趋势... 对长江三角洲地区近20年来土壤质量演变趋势分析得出:研究区土壤肥力质量总体呈上升趋势。土壤有机质含量先降后升;全N、速效N含量分别呈S型、直线上升趋势,局部地区有积累趋势;速效K和土壤pH值下降明显;土壤盐基交换量(CEC)有增高趋势。土壤环境负荷呈增大趋势,表现为土壤氮、磷出现季节性盈余,对水体富营养化贡献率大;土壤重金属有明显积累特征;土壤有机磷、有机氯等农药、除草剂、表面活性剂在生态链中仍有一定影响。 展开更多
关键词 土壤质量 肥力 环境 长江三角洲
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南京市不同功能区土壤中铅的污染特征 被引量:11
3
作者 吴新民 潘根兴 李恋卿 《环境与健康杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期291-293,共3页
目的了解南京市各城区土壤铅的全量和活性形态含量。方法将南京市区按功能划分为矿冶区、开发区、商业区、城市广场、风景区、老居民区6大功能区,采用深度(0~5、>5~20cm)间隔采样法采集土壤样本56个用原子吸收光谱仪选择分析土壤... 目的了解南京市各城区土壤铅的全量和活性形态含量。方法将南京市区按功能划分为矿冶区、开发区、商业区、城市广场、风景区、老居民区6大功能区,采用深度(0~5、>5~20cm)间隔采样法采集土壤样本56个用原子吸收光谱仪选择分析土壤中铅的全量和活性形态含量。结果南京市区土壤中铅的总量为(117.1±103.7)mg/kg,水平分布规律是矿冶区(283.8±72.1)mg/kg>老居民区(141.6±67.3)mg/kg>商业区(119.8±110.2)mg/kg>风景区(66.1±33.7)mg/kg>城市广场(54.5±29.8)mg/kg>新开发区(24.4±5.2)mg/kg。矿冶区铅以强度积累为特征但活性形态的比重较小。城市中心的居民区和商业区铅的积累也很明显并且所测定的醋酸盐浸提态铅含量较高。除了风景区和城市广场外城市中心区土壤的铅均表现出较明显的表聚性。结论南京市区土壤铅强烈积累可能对市民健康构成了威胁。 展开更多
关键词 土壤 污染 南京市
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模拟酸化下水稻土微团聚体Cu^(2+)吸附与解吸的影响 被引量:6
4
作者 董长勋 李恋卿 +1 位作者 王芳 潘根兴 《生态环境》 CSCD 北大核心 2006年第6期1192-1196,共5页
采用低能量超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区水稻土(黄泥土)微团聚体颗粒,用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究了它们在pH2~6范围内pH对Cu2+的静电吸附和专性吸附的影响。结果表明,不同粒径的微团聚体颗粒对Cu2+的吸... 采用低能量超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区水稻土(黄泥土)微团聚体颗粒,用平衡液吸附法和CaCl2与HCl溶液的连续解吸法研究了它们在pH2~6范围内pH对Cu2+的静电吸附和专性吸附的影响。结果表明,不同粒径的微团聚体颗粒对Cu2+的吸附等温线可都用Freundlich模型来描述。Cu2+吸附量大小以下序递减,粘粒级、砂粒级、粉砂级、粗粉砂级;吸附量受其中游离氧化铁、氧化铝和有机质含量的控制。吸附量随pH升高而增加。低pH条件下利于静电吸附,吸附过程H+减少使平衡液pH上升;高pH条件下主要是专性吸附所控制,释放H+使平衡液pH下降。 展开更多
关键词 水稻土 PH CU^2+ 吸附和解吸 微团聚体颗粒
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磷酸盐对水稻土铜吸附与解吸的影响 被引量:4
5
作者 董长勋 王芳 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期842-846,共5页
采用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了磷酸盐对太湖地区水稻土(黄泥土)Cu2+吸附与解吸的影响。结果表明,水稻土(包括磷预吸附)对Cu2+吸附均以Freundlich方程拟合最佳。土壤表面吸附磷酸根后,对Cu2+吸附能力显著增加,而Cu2+解吸率显著... 采用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了磷酸盐对太湖地区水稻土(黄泥土)Cu2+吸附与解吸的影响。结果表明,水稻土(包括磷预吸附)对Cu2+吸附均以Freundlich方程拟合最佳。土壤表面吸附磷酸根后,对Cu2+吸附能力显著增加,而Cu2+解吸率显著降低。在外加Cu2+质量浓度相同的条件下,Cu2+吸附量随外加P质量浓度的升高呈波谷形变化。低质量浓度的P(<15mg·L-1)抑制土壤对Cu2+的吸附,而高质量浓度的P促进土壤对Cu2+的吸附。水稻土不同吸磷量条件下次级吸附态Cu2+的解吸结果表明,Cu2+解吸率随P吸附量增加呈峰形变化。低吸附量的P(<250mg·kg-1)促进土壤对Cu2+的解吸,高吸附量的P抑制土壤对Cu2+的解吸。 展开更多
关键词 磷预吸附 CU^2+ 吸附解吸 水稻土
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青藏高原三江源南部下拉秀剖面粘土矿物组合特征及其环境意义 被引量:3
6
作者 张志春 潘根兴 +4 位作者 孔尚成 王英建 冯有成 朱新建 向艳苹 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期181-186,308,共7页
为揭示中全新世以来三江源南部下拉秀剖面蕴含的气候环境信息,利用X衍射方法分析了剖面各层位粘土矿物类型及其相对含量。结果表明:下拉秀剖面粘土矿物组合以伊利石为主,蛭石次之,高岭石与绿泥石含量相当,蒙脱石最少仅见于少数层位。三... 为揭示中全新世以来三江源南部下拉秀剖面蕴含的气候环境信息,利用X衍射方法分析了剖面各层位粘土矿物类型及其相对含量。结果表明:下拉秀剖面粘土矿物组合以伊利石为主,蛭石次之,高岭石与绿泥石含量相当,蒙脱石最少仅见于少数层位。三江源南部中全新世以来气候总体寒冷,历经了"冷干—暖湿—冷干—暖湿—冷干—更加冷干"的变化过程,在6.0ka B.P.和5.5ka B.P.前后发生了2次较强的变暖事件。冷干有利于土壤有机碳的形成与保存,有利于土壤有机碳胡敏酸富里酸比值的提高。 展开更多
关键词 三江源 中全新世 粘土矿物 气候演变
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关于中国土壤碳库及固碳潜力研究的若干问题 被引量:55
7
作者 郑聚锋 程琨 +6 位作者 潘根兴 SMITH Pete 李恋卿 张旭辉 郑金伟 韩晓君 杜彦玲 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第26期2162-2173,共12页
土壤碳库研究及碳汇问题是近年来土壤碳循环与全球变化研究的热点领域.本文回顾了中国土壤碳库估算的研究成果,分析了我国土壤碳库在气候变化下的演变态势,并探讨了土壤有机碳矿化与温室气体的释放问题.整合已有的研究资料,可以认为中... 土壤碳库研究及碳汇问题是近年来土壤碳循环与全球变化研究的热点领域.本文回顾了中国土壤碳库估算的研究成果,分析了我国土壤碳库在气候变化下的演变态势,并探讨了土壤有机碳矿化与温室气体的释放问题.整合已有的研究资料,可以认为中国土壤总有机碳库接近90Pg,无机碳库约为60Pg,农田土壤已有的固碳速率在20~25Tg/a水平.农田土壤固碳的理论容量可以达到2.0Pg水平,但农业技术的实施能够实现的技术潜力可能仅为理论潜力的1/3左右.因此,改善土壤管理和农田经营机制可能是提高土壤固碳技术潜力的关键.土壤固碳中有机碳积累并不表现出分解的敏感性,固碳显得有利于提高农田生产力和改善生态系统功能,一些农田综合温室气体排放的生命周期评价的案例研究反而显示有机质积累下农业生产的碳排放强度没有提高甚而降低.未来中国土壤碳库研究的重点发展方向在于:(1)以流域为尺度和地球表层系统为对象的系统固碳与碳汇研究;(2)生态系统土壤碳固定与稳定机制,特别是土壤固碳与生产力和生态服务功能的协同机理和多界面过程.中国土壤碳科学将面临多学科集成和多目标服务的新发展机遇. 展开更多
关键词 土壤碳库 土壤固碳 有机碳稳定性 温室气体排放 土壤碳科学
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中国大气酸沉降与土壤酸化问题 被引量:30
8
作者 潘根兴 冉炜 《热带亚热带土壤科学》 CSCD 1994年第4期243-252,共10页
我国对大气酸沉降的研究起自70年代末.以酸雨研究占主导地位。我国酸雨现象区域性、发展性强,在地理上以南方酸性土壤地区为主,在成分上以硫酸盐型酸雨为主;无论是酸度还是频率,酸雨都是极严重的生态环境问题。酸沉降已对农、林... 我国对大气酸沉降的研究起自70年代末.以酸雨研究占主导地位。我国酸雨现象区域性、发展性强,在地理上以南方酸性土壤地区为主,在成分上以硫酸盐型酸雨为主;无论是酸度还是频率,酸雨都是极严重的生态环境问题。酸沉降已对农、林生态系统生产产生了严重的破坏效应,但其累积性的环境化学反馈却未引起人们的足够重视。我国酸雨地区以强酸性富铝土壤为主,对大气酸沉降有较大的敏感性。应用β指标还表明,酸沉降可使南方主要土壤因酸化而在30—60年内降低pH一个单位。近年来对酸沉降诱发的土壤酸化研究以模拟降水的土柱试验为主,从pH下降、盐基淋出、Al及重金属移动等方面来提示出酸沉降可能对土壤产生的化学影响。但作为过程化学研究,其案例监测研究的报道尚很少。对于南方严重的酸雨现象,应加强实地动态监测和过程分析,注重Al化学及其对环境的反馈,将酸沉降对生态系统的破坏提高到生态毒理机制上。 展开更多
关键词 大气酸沉降 土壤酸化
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应对气候变化对未来中国农业生产影响的问题和挑战 被引量:37
9
作者 潘根兴 高民 +5 位作者 胡国华 魏钦平 杨晓光 张文忠 周广胜 邹建文 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1707-1712,共6页
通过整合农业科学界从不同行业产业角度和不同的影响方面对气候变化可能带来农业生产影响的分析资料,梳理和辨析了气候变化对农业生产影响的途径和机理,提出了气候变化对中国国家尺度农业影响的"发酵"效应假设:气候变化因子... 通过整合农业科学界从不同行业产业角度和不同的影响方面对气候变化可能带来农业生产影响的分析资料,梳理和辨析了气候变化对农业生产影响的途径和机理,提出了气候变化对中国国家尺度农业影响的"发酵"效应假设:气候变化因子间相互作用与交错叠加,产业的传递和反馈,可能带来不利效应的严重放大;未来气候变化下中国农业面临的基本问题将是:农业技术进步的迟滞性和农业生产能力的波动性,稳定农业生产水平和粮食供应能力将愈来愈困难。讨论和建议了应对气候变化的若干国家战略,这些战略应基于气候变化对中国农业生产的影响的敏感性行业和地区,气候变化的突出性趋势的认识。防患和应对极端性气象灾害事件将成为应对气候变化对农业影响的首要任务,需要加强研究和技术储备,同时迫切需要新的组织和运行机制全面开展气候变化对中国农业生产影响的试验和技术开发研究。 展开更多
关键词 气候变化 中国农业 农业生产 适应和应对 国家战略
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猪粪生物质炭对土壤肥效及小白菜生长的影响 被引量:25
10
作者 孙雪 刘琪琪 +4 位作者 郭虎 付祥峰 张天舒 李恋卿 潘根兴 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1756-1763,共8页
针对我国畜禽养殖业飞速发展,畜禽粪便产生量迅速增加造成的环境问题及其再利用问题,以猪粪生物质炭为研究对象,探究猪粪厩肥炭化前后对土壤肥力和小白菜生长的影响,以期为畜禽粪便的农业资源化利用提供新思路新途径。采用盆栽试验,设置... 针对我国畜禽养殖业飞速发展,畜禽粪便产生量迅速增加造成的环境问题及其再利用问题,以猪粪生物质炭为研究对象,探究猪粪厩肥炭化前后对土壤肥力和小白菜生长的影响,以期为畜禽粪便的农业资源化利用提供新思路新途径。采用盆栽试验,设置3个猪粪生物质炭施用量梯度0.5%、1%和2%,并按49.8%的炭化产率折算,设置风干猪粪厩肥施用量梯度1%、2%和4%,比较炭化前后的施用效应。试验结果表明,猪粪厩肥热裂解炭化后灰分、有机碳、全磷、全钾和速效钾的含量较猪粪厩肥有所提高,而全氮、碱解氮和速效磷含量有所降低。猪粪生物质炭处理显著增加了土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量,但增加幅度低于对应量的猪粪厩肥处理。施用猪粪生物质炭较相应量猪粪厩肥处理的小白菜产量提高26.50%~49.98%,氮素偏生产力提高119.32%~162.81%,叶面积提高20.84%~21.58%;与猪粪厩肥相比,猪粪生物质炭可显著提高小白菜可溶性蛋白质和维C含量,增幅33.11%~42.93%和15.16%~46.06%,硝酸盐含量显著降低17.80%~22.08%。畜禽粪便热裂解炭化是养殖业废弃物处理和资源化利用的一种有效途径。 展开更多
关键词 猪粪炭 猪粪厩肥 土壤肥效 小白菜 产量 品质
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生物质炭-木醋液包衣剂对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响 被引量:8
11
作者 董娟 付潘潘 +2 位作者 刘晓雨 潘根兴 李恋卿 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1207-1212,共6页
以玉米生物质炭-木醋液制成的包衣剂和以活性成分为11.2%福美双、8.0%克百威和0.8%三唑酮的常规包衣为处理,以未包衣为对照,通过发芽试验和盆栽试验研究生物质炭-木醋液制成的包衣剂对玉米种子的发芽、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。... 以玉米生物质炭-木醋液制成的包衣剂和以活性成分为11.2%福美双、8.0%克百威和0.8%三唑酮的常规包衣为处理,以未包衣为对照,通过发芽试验和盆栽试验研究生物质炭-木醋液制成的包衣剂对玉米种子的发芽、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响。发芽试验结果表明:生物质炭-木醋液包衣处理下的玉米种子活力指数较常规包衣和未包衣分别显著提高了35.6%和47.8%;但对种子发芽势、发芽率影响不显著。盆栽试验结果表明:在玉米出苗第30 d,生物质炭-木醋液包衣处理对玉米幼苗的株高、叶面积及叶鲜重较未包衣分别显著提高26.4%、48.9%、19.8%,而较常规包衣处理分别提高14.0%、11.6%、16.2%;在玉米整个幼苗期,与未包衣及常规包衣相比,生物质炭-木醋液包衣显著提高了地上部过氧化氢酶活性,增加幅度分别达15.9%~40.1%和7.8%~21.4%;除玉米出苗第20 d外,生物质炭-木醋液包衣较未包衣及常规包衣均显著降低玉米地上部丙二醛含量,降低幅度分别在19.4%~42.1%和16.9%~20.8%。此外,生物质炭-木醋液包衣处理对玉米幼苗地下部含氮量较未包衣及常规包衣分别显著增加了27.3%和13.8%,但对玉米磷和钾含量影响不显著。由此可见,玉米秸秆生物质炭与木醋液制成的种子包衣剂在农业生产中具有一定的推广潜力。 展开更多
关键词 生物质炭-木醋液 包衣剂 玉米种子活力 幼苗生长 抗氧化酶
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水稻土微团聚体吸附磷后对Cu^(2+)吸附与解吸的影响 被引量:5
12
作者 董长勋 李恋卿 +1 位作者 王芳 潘根兴 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期75-79,共5页
采用超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土(水稻土)微团聚体颗粒组,用平衡液吸附法和KC l溶液解吸法研究了太湖地区水稻土(黄泥土)不同粒径微团聚体颗粒和原土吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响。结果表明,微团聚体颗粒(包括磷预处... 采用超声波分散和冷冻机干燥法提取太湖地区黄泥土(水稻土)微团聚体颗粒组,用平衡液吸附法和KC l溶液解吸法研究了太湖地区水稻土(黄泥土)不同粒径微团聚体颗粒和原土吸附磷后对Cu2+吸附与解吸的影响。结果表明,微团聚体颗粒(包括磷预处理)对Cu2+吸附均符合Freund lich方程。不同粒径微团聚体颗粒和原土的吸附量大小顺序为黏粒级、砂粒级、原土、粉砂级、粗粉砂级。游离氧化铁是影响Cu2+吸附的主要因素。各微团聚体颗粒Cu2+吸附量之和小于原土。微团聚体颗粒吸附磷后,Cu2+吸附量显著增加,以粉砂级最显著。砂粒级、粗粉砂级和粉砂级吸附磷后Cu2+解吸率减小,而黏粒级Cu2+解吸率略增加。原土吸附磷后,在低Cu2+质量浓度下(<130 mg.L-1),吸附量和解吸率增加超过各个粒径微团聚体颗粒组,在高Cu2+质量浓度下(>130 mg.L-1),介于砂粒级和黏粒级之间。 展开更多
关键词 预吸附 CU^2+ 微团聚体 吸附与解吸 水稻土
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从《世界土壤资源状况报告》解读全球土壤学社会责任和发展特点及对中国土壤学研究的启示 被引量:7
13
作者 张旭辉 邵前前 +6 位作者 丁元君 程琨 卞荣军 刘晓雨 郑聚锋 李恋卿 潘根兴 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1012-1020,共9页
解读2015年发布的《世界土壤资源状况报告》。基于对世界土壤资源状况的多视角分析,提出1/3面积的世界土壤资源处于部分或严重受损的态势,再次强调了世界土壤资源对于全球社会的普世价值,彰显了全面监测、调控和管理全球土壤资源的重大... 解读2015年发布的《世界土壤资源状况报告》。基于对世界土壤资源状况的多视角分析,提出1/3面积的世界土壤资源处于部分或严重受损的态势,再次强调了世界土壤资源对于全球社会的普世价值,彰显了全面监测、调控和管理全球土壤资源的重大任务以及教育、研究和技术发展支撑全球土壤可持续管理的社会责任。报告表明,全球土壤学研究焦点是土壤变化与自然和人类活动驱动力、土壤退化及其导致的土壤质量、过程、功能和服务的变化,热点是碳(氮)—水—生物储库及分布为代表的生物地球化学与全球系统气候变化、生态系统功能及人类健康生活的关系;全球土壤学发展的突出趋势还表现为大数据为基础的集成研究。全球土壤学话语权仍为欧美发达国家所主导,中国土壤学的影响还很小,我国土壤学研究水平及其对社会的服务作用急需提升。 展开更多
关键词 全球土壤学 土壤资源 社会责任 学科发展 世界土壤
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不同原料生物质炭复配对土壤镉的赋存形态及小白菜镉吸收的影响 被引量:4
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作者 康亚鑫 陈敬龙 +5 位作者 周怡 罗梓维 田丰华 陈山国 李恋卿 潘根兴 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1427-1435,共9页
通过生物质炭复配,降低治理成本,为提高秸秆生物质炭对镉污染土壤的治理效果,将秸秆生物质炭(大豆秸秆炭(SSB)、油菜秸秆炭(RSB))与动物屠宰废弃物炭(SWB)复配,设置2.22 g kg^(-1)(B1)、4.44 g kg^(-1)(B2)两个施用量,通过小白菜盆栽试... 通过生物质炭复配,降低治理成本,为提高秸秆生物质炭对镉污染土壤的治理效果,将秸秆生物质炭(大豆秸秆炭(SSB)、油菜秸秆炭(RSB))与动物屠宰废弃物炭(SWB)复配,设置2.22 g kg^(-1)(B1)、4.44 g kg^(-1)(B2)两个施用量,通过小白菜盆栽试验,研究生物质炭对原位污染土壤镉赋存形态及小白菜镉吸收的影响。研究表明,与对照(CK)相比,生物质炭显著降低小白菜根系和地上部的镉含量。在4.44 g kg^(-1)施炭水平下,SSB2和RSB2处理的小白菜根系镉含量较SWB2处理显著降低、降幅分别达33.40%和20.49%。SSB2处理小白菜根系镉的富集系数较SWB2处理显著降低、降幅达31.68%。与SSB2处理相比,SSB与SWB复配(SSWB2)处理根系和地上部镉含量分别降低22.57%和36.14%。生物质炭显著降低土壤中镉的生物有效性,其中RSB2和SSB2处理的土壤交换态镉占比(F2)较SWB 2处理分别降低9.31%和3.63%,强有机结合态镉占比(F6)分别提高16.11%和9.74%。复配生物质炭SSWB2处理的F2较SSB2处理降低11.05%,铁锰结合态镉占比(F5)提高13.50%。因此,秸秆生物质炭与屠宰废弃物炭复配可有效降低污染土壤镉的生物有效性及小白菜对镉的吸收和富集。 展开更多
关键词 秸秆生物质炭 屠宰废弃物炭 小白菜 赋存形态
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热裂解温度对生物质炭吸附解吸Cd^2+行为的影响 被引量:4
15
作者 焦敏 宋梦来 +3 位作者 赵熙君 赵云青 王静波 李恋卿 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期717-724,共8页
以玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳为原料分别在350℃、450℃、550℃、650℃热裂解温度下制备玉米秸秆炭(MSB)、水稻秸秆炭(RSB)和稻壳炭(RHB),比较不同热裂解温度下三种生物质炭对溶液中重金属离子Cd^2+的吸附解吸特性。利用准一级、准二级... 以玉米秸秆、水稻秸秆、稻壳为原料分别在350℃、450℃、550℃、650℃热裂解温度下制备玉米秸秆炭(MSB)、水稻秸秆炭(RSB)和稻壳炭(RHB),比较不同热裂解温度下三种生物质炭对溶液中重金属离子Cd^2+的吸附解吸特性。利用准一级、准二级和颗粒内扩散模型对吸附过程进行拟合,结果表明三种生物质炭对Cd^2+的吸附满足颗粒内扩散方程。随着热裂解温度的升高,同一种原料制备的生物质炭达到吸附平衡的时间缩短。Langmuir方程和Freundlich方程拟合结果显示,三种生物质炭对溶液中Cd^2+的吸附更符合Langmuir方程。单位数量的RSB在一定浓度Cd^2+溶液中对Cd^2+的吸附量显著高于MSB和RHB。三种生物质炭对Cd^2+的吸附量随制备生物质炭的热裂解温度的升高而降低。三种生物质炭中玉米秸秆炭的解吸率最小。因此评价生物质炭对溶液中重金属的去除效果需要考虑原料、热裂解温度等多种因素的影响。 展开更多
关键词 生物质炭 热裂解温度 Cd2+ 吸附 解吸
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生物质炭农业应用与碳中和 被引量:3
16
作者 刘晓雨 潘根兴 《科学》 CAS 2021年第6期27-29,共3页
生物质炭是作物秸秆、果木修剪枝条、农产品下脚料、动物粪便等各种来源的废弃生物质在厌氧环境下发生热解反应生成的黑色固体。早在2006年,科学家提出将生物质炭施于土壤,以提高土壤肥力。这一思想源于亚马孙河流域黑色肥沃土壤的发现... 生物质炭是作物秸秆、果木修剪枝条、农产品下脚料、动物粪便等各种来源的废弃生物质在厌氧环境下发生热解反应生成的黑色固体。早在2006年,科学家提出将生物质炭施于土壤,以提高土壤肥力。这一思想源于亚马孙河流域黑色肥沃土壤的发现。南美洲的亚马孙河流域是世界上最大的热带雨林区,因高温多雨,该地区土壤有机质分解快,导致土壤快速退化而贫瘠。 展开更多
关键词 生物质炭 碳中和 健康农业 固碳减排
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试论我国农业和农村有机废弃物生物质碳产业化 被引量:56
17
作者 潘根兴 林振衡 +3 位作者 李恋卿 张阿凤 郑金伟 张旭辉 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 2011年第1期75-82,共8页
我国农田秸秆和生活垃圾等农业和农村有机废弃物面广量大,其资源化处理一直没有得到根本性解决。开发高效低耗有机废弃物生物质碳工程转化产业化技术,以新型碳质产品就近回田回村实现农业循环,而服务于农业生产和农村生活,可能是农业和... 我国农田秸秆和生活垃圾等农业和农村有机废弃物面广量大,其资源化处理一直没有得到根本性解决。开发高效低耗有机废弃物生物质碳工程转化产业化技术,以新型碳质产品就近回田回村实现农业循环,而服务于农业生产和农村生活,可能是农业和农村有机废弃物循环利用并促进农业固碳减排的最佳解决方案。新近已经开发出不同规格和型号的中小型生物质转化工程装备,可供在农村/集镇就地集中处理秸秆、生活垃圾,并形成可燃气、生物黑炭等原产品和生物有机肥、炭基新型肥料和调理剂等产业链产品。在农村示范建设的生物质碳化厂,可以提供农村生活能源,产出商品有机肥和炭基肥料、调理剂等,实现低投资、低能耗(生产本身不耗能)、多产品和直接服务于当地农业增产增汇增收、新农村能源建设的新型产业化,为我国低碳农业和循环农业以及国际农业减排技术竞争提供根本的技术支撑。同时,有望形成转化装备、转化产品和农村经营模式的一体化技术体系,向发展中国家输出。 展开更多
关键词 农业废弃物 生物质碳 碳化工程技术 废弃物资源化 农村能源
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基于可收集的秸秆资源量估算及利用潜力分析 被引量:43
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作者 孙建飞 郑聚锋 +1 位作者 程琨 潘根兴 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期404-413,共10页
【目的】准确估算秸秆资源量及其分布是秸秆综合利用的重要基础,秸秆资源量估算的不确定性主要在于草谷比和可收集系数的变异性。本研究基于江苏省区县尺度粮食产量数据,定量分析了江苏省主要粮食作物秸秆资源量及其不确定性,进而探讨... 【目的】准确估算秸秆资源量及其分布是秸秆综合利用的重要基础,秸秆资源量估算的不确定性主要在于草谷比和可收集系数的变异性。本研究基于江苏省区县尺度粮食产量数据,定量分析了江苏省主要粮食作物秸秆资源量及其不确定性,进而探讨了不同秸秆利用方式的温室气体减排潜力。【方法】按草谷比和秸秆可收集系数估算区县尺度粮食作物秸秆资源量和可收集资源量,分析了草谷比和可收集系数的变异性,探讨了秸秆资源量估算的不确定性来源,采用置信区间计算方法给出了江苏省作物秸秆资源量95%的置信区间。通过聚类分析与空间分析对秸秆资源量空间分布进行评价;最后基于情景分析方法对不同秸秆利用方式可能带来的环境效益进行计量。【结果】江苏省主要粮食作物草谷比和可收集系数存在较大变异,其变异系数分别为2.2%~16.7%和5.4%~18.9%。江苏省2014年水稻、小麦、玉米和大豆秸秆资源总量平均为3974万t(95%置信区间为3720~4227万t),而可收集秸秆资源量平均为3062万t(95%置信区间为2907~3217万t);其中,水稻、小麦、玉米和大豆秸秆资源可收集量分别占全省的53.2%、36.7%、7.9%和2.2%。江苏省粮食作物秸秆氮、磷、钾养分资源量分别为25.58万t(以N计)、3.51万t(以P2O5计)、46.22万t(以K_2O计),在空间分布上各养分资源均呈现北高南低的特征。未被利用(焚烧和丢弃)的秸秆相当于3.07万t氮肥(以N计)、1.93万t磷肥(以P2O5计)、15.76万t钾肥(以K_2O计)以及170.12万t标准煤。情景分析结果表明,如将未被利用秸秆进行秸秆还田、秸秆发电或热裂解炭化,可分别带来约36.2万t、230.18万t或381.16万t二氧化碳当量的减排潜力,相当于江苏省温室气体排放量的0.18%、1.13%或1.88%。【结论】作物草谷比和可收集系数的变异性是秸秆资源量估算不确定性的主要来源,发展区域特征的草谷� 展开更多
关键词 粮食生产 秸秆 草谷比 可收集系数 生物质炭 固碳减排
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从废弃物处理到生物质制造业:基于热裂解的生物质科技与工程 被引量:36
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作者 潘根兴 卞荣军 程琨 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第23期82-93,共12页
新近发展的生物质热裂解炭化工程技术在安全处置废弃物的同时,可实现生物质分离、分质和分值化资源综合利用,在低碳、环保、循环处理生物质废弃物上具有突出的比较优势,成为新型绿色工程技术。通过发展和完善适于不同类型废弃物的热裂... 新近发展的生物质热裂解炭化工程技术在安全处置废弃物的同时,可实现生物质分离、分质和分值化资源综合利用,在低碳、环保、循环处理生物质废弃物上具有突出的比较优势,成为新型绿色工程技术。通过发展和完善适于不同类型废弃物的热裂解炭化工程技术系统,一个以生物质基的新能源、新肥料和新材料为关键产品的新兴生物质产业呼之欲出。基于天然有机质的结构-功能关系、颗粒有机质的团聚体强化作用和生物质炭材料的生态系统工程师效应等3大原理,生物质产业提供了改良土壤、化肥替代和环境治理的新型农业资源,而服务于未来绿色农业发展。中国废弃物生物质产业可达到3亿t生物质炭材料规模,其发展需要新的生物质科技与工程学科的支撑,需要工程技术的研发创新和相关标准制定的推进。 展开更多
关键词 生物质 热裂解 生物质材料 绿色农业 生物质工程
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添加小麦秸秆生物质炭对猪粪堆肥腐熟程度及温室气体排放的影响 被引量:28
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作者 陶金沙 李正东 +3 位作者 刘福理 李恋卿 张旭辉 潘根兴 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1233-1240,共8页
以猪粪堆肥为对象,研究添加小麦秸秆生物质炭对猪粪高温好氧堆肥腐熟程度和温室气体排放的影响。结果表明,在整个堆肥腐熟过程中,纯猪粪、猪粪与生物质炭分别以12∶1、5∶1和2.3∶1比例混合的堆体达到的最高堆肥温度分别为44℃、58℃、6... 以猪粪堆肥为对象,研究添加小麦秸秆生物质炭对猪粪高温好氧堆肥腐熟程度和温室气体排放的影响。结果表明,在整个堆肥腐熟过程中,纯猪粪、猪粪与生物质炭分别以12∶1、5∶1和2.3∶1比例混合的堆体达到的最高堆肥温度分别为44℃、58℃、63℃、60℃,其中5∶1和2.3∶1比例混合的处理均比12∶1处理提前2天进入高温腐熟阶段,并且提前5天完成腐熟过程;12∶1和5∶1生物质炭处理可显著降低堆体的EC值,但高比例(2.3∶1)添加下EC值超出堆肥安全施用范围;与CK相比,添加生物质炭处理堆体NH4+-N含量较对照提前11天降到最低值并趋于稳定;堆肥结束时,生物质炭添加比例为12∶1、5∶1和2.3∶1堆体的NO3--N含量分别比对照提高了53.70%、148.36%和27.61%。且堆肥结束后添加生物质炭12∶1、5∶1和2.3∶1比例的堆体全氮损失率较对照分别降低32.07%、60.78%和50.18%;添加生物质炭显著降低堆体CH4排放总量82.03%~96.93%;5∶1和2.3∶1处理的CO2排放总量较对照显著降低20.21%和41.10%,而12∶1处理与CK相比无显著性差异;12∶1和5∶1处理的N2O的排放总量较CK显著提高66.61%和50.11%,而2.3∶1处理比CK显著降低了40.87%。 展开更多
关键词 小麦秸秆生物质炭 猪粪堆肥 腐熟程度 温室气体
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