jhm再发一篇,兰州大学在农膜降解和环境灾害研究方面取得进展-凯发k8官方网娱乐官方

日期: 2021-05-10 阅读: 来源:

近日,journal of hazardous materials在线发表了第二篇由兰州大学博士研究生赵泽瑛和硕士研究生王鹏洋为并列第一作者、熊友才教授为唯一通讯作者的研究论文,论文标题为“fate of plastic film residues in agro-ecosystem and its effects on aggregate-associated soil carbon and nitrogen stocks”,该项研究确定了农业生态系统中塑料残膜的去向,为旱地农业生态系统中塑料残留,特别是全生物可降解地膜残留的潜在环境风险提供了新的视角。

为缓解低密度聚乙烯(ldpe)残膜在农田土壤中造成的“白色污染”问题,全生物可降解塑料薄膜被认为是一种很有前途的替代ldpe地膜的产品,然而,目前还没有足够的证据来证明这一观点,特别是关于ldpe和pla降解膜残膜在土壤中的命运以及其对土壤结构的影响。针对这一科学问题,兰州大学熊友才课题组设计了玉米农田土壤中不同残膜添加水平的填埋试验,研究了pla降解膜残膜和ldpe膜残膜的老化特性及其对土壤团聚体组成和团聚体碳氮储量的影响。两年的填埋试验结果显示,ldpe残膜和pla降解膜残膜的降解特性存在差异。ldpe残膜的降解率为零,而pla降解膜残膜并未完全降解,其降解率为41.1%,扫描电子显微镜(sem)显示pla降解膜残膜在降解过程中形成的裂缝具有多米诺效应,而且与新的pla降解膜相比,填埋两年的pla降解膜残膜在3000~3500 cm-1范围内出现了超宽的o-h峰。微塑料的丰度随残膜的添加量增加,其增加的部分主要是降解膜性质的微塑料。

两种残膜类型及添加量对土壤团聚体组成及其碳、氮储量有显著影响。随着添加量的增加,两种残膜类型均显著降低了土壤大团聚体(>0.25 mm)的比例,但ldpe残膜增加了土壤中微团聚体(0.1~0.25 mm)的比例,而pla降解膜残膜增加了粘粒(<0.1 mm)的比例。此外,相同粒径团聚体的全氮含量显著增加,但有机碳含量和碳氮比显著降低。

填埋2年后土壤剖面各处理地膜残留状况(a-g)和残留量(h、i)

上述现象的出现主要是由于添加的残膜以及降解过程中产生的微塑料可以掺入土壤团聚体中,改变土壤颗 粒内部的束缚机制,从而干扰更大的宏观团聚体的形成。残膜改变土壤贮水动态和土壤结构,为土壤微生物创造了一定的环境,影响了团聚体碳氮的输入和输出,其中降解膜残膜对团聚体结构和养分的负面效应更大。该项研究从土壤结构方面研究了塑料残留物对农业生态系统的环境影响。

journal of hazardous materials是sci环境与生态大类一区期刊,该刊if2019=9.038。该项研究在残膜污染防控和旱地农业生态领域具有重要开创意义。研究得到国家“万人计划”领军人才支持经费(2018-29-5)、草地农业生态系统国家重点实验室开放基金项目和教育部海外名师项目(ms2011lzdx059)资助。

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