农业环境科学学报２００８，２７（３）：１２５９－１２６４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｏ－ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ
摘要：采用Ｔｅｓｓｉｅｒ连续提取法对大坦沙污水厂污泥中的Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ进行形态及总量分析，同时采用盆栽试验，研究了
污泥中重金属的生物有效性。结果表明，污泥中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ的含量均低于污泥农用控制标准值；Ｐｂ、Ｃｄ主要以残渣态和可交换态存在，Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｎｉ主要存在形式为有机结合态和残渣态；Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ的不可利用态所占比例均在５０％以上，这对污泥农用是非常有利的。盆栽植物的根部对重金属的富集作用大于茎叶，其吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态，还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化态和有机结合态。关键词：污泥；重金属；化学形态；生物有效性中图分类号：Ｘ５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２－２０４３（２００８）０３－１２５９－０６
收稿日期：２００７－０８－２７
基金项目：广东省科技计划项目（２００５Ｂ３３３０３００８），建设部科技计划项
目（２００４－１４９）
作者简介：张朝升（１９５３—），男，黑龙江人，教授，研究方向为水污染控
制工程。
大坦沙污水厂污泥重金属形态及其生物有效性的研究
张朝升，陈秋丽，张可方，李淑更
（广州大学土木工程学院，广东广州５１０００６）
ＣｈｅｍｉｃａｌＦｏｒｍｓａｎｄＢｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆＨｅａｖｙＭｅｔａｌｓｉｎｔｈｅＳｌｕｄｇｅｏｆＤａｔａｎｓｈａＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｌａｎｔ
ＺＨＡＮＧＣｈａｏ－ｓｈｅｎｇ，ＣＨＥＮＱｉｕ－ｌｉ，ＺＨＡＮＧＫｅ－ｆａｎｇ，ＬＩＳｈｕ－ｇｅｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＴｅｓｓｉｅｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ（Ｃｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｄ，ＣｒａｎｄＮｉ）ｉｎｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅ，ａｎｄｔｈｅｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｄ，ＣｒａｎｄＮｉｗｅｒｅａｌｌｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｆａｒｍｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄｓ．ＰｂａｎｄＣｄｍｏｓｔｌｙｅｘｉｓｔｅｄｉｎｒｅｓｉｄｕａｌａｎｄｅｘｃｈａｎｇｅ－ａｂｌｅｆｏｒｍｓ．Ｃｕ，Ｚｎ，ＣｒａｎｄＮｉｅｘｉｓｔｅｄｍａｉｎｌｙｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄｒｅｓｉｄｕｅｓ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆｕｎａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｍｓｏｆＺｎ，Ｐｂ，ＣｄａｎｄＣｒｗｅｒｅｍｏｒｅｔｈａｎ５０％，ｗｈｉｃｈｗａｓｖｅｒｙａｄｖａｎｔａｇｅｏｕｓｆｏｒａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｕｓｅｏｆｔｈｅｓｌｕｄｇｅ．Ｔｈｅｒｏｏｔｏｆｐｏｔｔｅｄｐｌａｎｔｃａｎｅｎｒｉｃｈｍｏｒｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｔｈａｎｓｔｅｍａｎｄｌｅａｆ．Ｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｂｓｏｒｂｅｄｂｙｐｏｔｔｅｄｐｌａｎｔｉｎｃｌｕｄｅｄｎｏｔｏｎｌｙｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅａｎｄｃａｒｂｏｎａｔｅｆｏｒｍｓ，ｂｕｔａｌｓｏｉｒｏｎ－ｍａｎｇａｎｅｓｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｔａｔｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｆｏｒｍｓｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｒｅｌｅａｓｅｄｕｎｄｅｒｃｅｒｔａｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｌｕｄｇｅ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ；ｃｈｅｍｉｃａｌｆｏｒｍ；ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ
随着我国污水处理率的提高，污水厂污泥的产生量迅速增加。污泥的成分非常复杂，不仅含有大量的有机质，丰富的氮、磷、钾等营养元素，还含许多有害成分如重金属、寄生虫、有机污染物等，若任意排放或堆放，不仅对环境造成严重的二次污染，还造成了资
源的浪费［１、
２］
。污泥农用已被证明是处理容量大，最经济可行的资源化方法［３］。但是城市污水厂污泥中重金属问题引起人们普遍的担忧。重金属会对植物的生长产生制约作用，并容易通过植物的富集作用进而通过
食物链危害人体健康。众多的研究表明，重金属毒性的大小不仅与重金属的总量有关，在更大程度上是由其化学形态决定的［４］。重金属的不同形态表现出不同的生物毒性和环境行为。
重金属的生物有效性一般是指环境中重金属元素在生物体内的吸收、积累或毒性程度。生物有效性的概念首次出现的时候是基于物理化学的概念，认为它是在水体环境中，污染物在生物传输或生物反应中被利用的程度，这个概念后来扩展到固体环境，如土壤和沉积物等［５］。就土壤中元素被植物吸收利用而言，通常的方法是将土壤中元素的含量与植物中该元素含量之间作相关分析，根据其相关系数的大小来判断生物有效性的程度。本文对污水厂污泥的重金属总量和生物有效态含量以及盆栽植物中的重金属含量进
２００８年５月张朝升等：大坦沙污水厂污泥重金属形态及其生物有效性的研究
行了测定，将重金属的生物可利用态含量和植物中重金属的含量结合起来研究有利于全面准确地评估污泥中重金属的生物有效性，为污泥农用提供理论依据。
１材料与方法
１．１仪器与试剂
仪器：原子吸收光谱仪（ＡＡ—６８００）、电热板、电子分析天平、烘箱、离心机、水浴恒温振荡器。
试剂：硝酸（优级纯）、盐酸（优级纯）、高氯酸（优级纯）等。
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ标准储备液，并将其逐级稀释至标准使用液。
１．２污泥样品的制备
试验污泥为广州市大坦沙污水厂的脱水污泥。采集的污泥自然风干后，用研钵研碎，过１００目的尼龙筛，装入玻璃瓶待用。
１．３盆栽试验
盆栽试验选用中间直径１１ｃｍ、高度为１２ｃｍ的花盆，为减少污泥的流失，在花盆的底部垫一张大小适中的滤纸，花盆下面放上垫盆，用于回收渗滤水。花盆重７０ｇ，每盆用污泥１ｋｇ，设置５个重复。
酸模叶蓼幼苗取自未受重金属污染的广州大学体育馆附近，移植培养６０ｄ后收获。收获后分根和茎叶两部分，先用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗，然后放入烘箱，在８５℃的条件下烘至恒重，粉碎，过１ｍｍ筛，密封保存。
１．４试验分析方法
１．４．１污泥的理化指标
污泥理化指标的测定依据文献［６］中的相应方法。污泥样品的部分理化性质测定结果见表１。
１．４．２重金属形态的提取方法
本文采用ＴｅｓｓｉｅｒＡ连续提取五态分级法测定污泥重金属各种化学形态的含量，具体步骤如下［７］：（Ａ）可交换离子态（Ｅｘｃｈ）：准确称取过１００目筛的干污泥０．５０００ｇ，置于１０ｍＬ的离心管中，加入８ｍＬ１．０ｍｏｌ?Ｌ－１ＭｇＣｌ２溶液（ｐＨ７．０），室温下振荡１ｈ，离心２０ｍｉｎ（３０００ｒ?ｍｉｎ－１），取上清液，残留物用适量的去离子水洗涤，离心１０ｍｉｎ，重复２次，合并，定容至２５ｍＬ，同时做空白测定。
（Ｂ）碳酸盐结合态（Ｃａｒｂ）：残留泥样加入８ｍＬ１．０ｍｏｌ?Ｌ－１的ＮａＡｃ（ｐＨ５．０），室温振荡６ｈ，离心２０ｍｉｎ（３０００ｒ?ｍｉｎ－１），取上清液，余下步骤同Ａ。
（Ｃ）铁锰氧化物结合态（Ｆｅ－Ｍｎ－Ｏｘ）：残留泥样加入８ｍＬ０．０４ｍｏｌ?Ｌ－１的ＮＨ２ＯＨ?ＨＣｌ，９６℃条件下保持６ｈ，中途振荡数次，离心２０ｍｉｎ（３０００ｒ?ｍｉｎ－１），取上清液，余下步骤同Ａ。
（Ｄ）硫化物及有机结合态（Ｏｒｇａｎ）：残留泥样加入８ｍＬ０．０２ｍｏｌ?Ｌ－１的ＨＮＯ３和５ｍＬ３０％的Ｈ２Ｏ２（ｐＨ２．０），Ｈ２Ｏ２分两次加入。８５℃条件下保持４ｈ，间歇振荡数次，再加入２ｍＬ３．２ｍｏｌ?Ｌ－１的ＮＨ４Ａｃ，振荡３０ｍｉｎ，离心２０ｍｉｎ（３０００ｒ?ｍｉｎ－１），取上清液，余下步骤同Ａ。
（Ｅ）残渣态（Ｒｅｓｉｄ）：将残余泥样洗入烧杯中，先在电热板上加热将水分挥发，然后加入１０ｍＬ浓ＨＮＯ３，加热至近干，再加１０ｍＬ浓ＨＮＯ３，共消解４次。最后用１∶１ＨＮＯ３温热溶解，定容至２５ｍＬ，过滤，滤液待测，同时做空白测定。
重金属总量：准确称取过１００目筛的干污泥０．５０００ｇ，置于１００ｍＬ的烧杯中，加入１０ｍＬ浓ＨＮＯ３，加热至近干，再加１０ｍＬ浓ＨＮＯ３，共消解４次。最后用１∶１ＨＮＯ３温热溶解，定容至２５ｍＬ，过滤，滤液待测，同时做空白测定。
１．４．３植物的消解方法
称取植物样品１．０ｇ于２００ｍＬ的烧杯中，加ＨＮＯ３１０ｍＬ，电热板上低温加热约６０ｍｉｎ，再加ＨＣｌＯ４５ｍＬ，继续低温加热至近干（冒白烟），再加６ｍｏｌ?Ｌ－１ＨＣｌ５ｍＬ溶解残渣，滤去不溶物，用稀ＨＣｌ洗涤残渣和滤纸，定容至２５ｍＬ，同时做空白测定。１．４．４样品的测定方法
用火焰原子吸收法测定各待测液中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ的总量及其形态含量。
以上试验每个样品设置３个平行样，每组样品均采用了分析质量控制，试验结果以平均值表示。
２结果与讨论
２．１重金属形态分析
分别对样品中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ６种重金属元素的各形态含量进行分析，并进行回收率检验。试验结果见表２。
表１污泥的理化性质
Ｔａｂｌｅ１Ｐｈｙｓｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ
指标含水率／％ｐＨ值Ｗ（有机质）／％Ｗ（总氮）／％Ｗ（总磷）／％平均值７６．００±１．９８５．８±０．２４４０．５７±１．７４１．６６±０．０５１．７１±０．０８注：以上数据为平均值±标准偏差。
Ｎｏｔｅ：Ｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅｔａｂｌｅａｒｅｍｅａｎｓ±ＳＤ
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第２７卷第３期农业环境科学学报
由表２可知，Ｚｎ的总量最高，其次是Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｄ。根据农用污泥中重金属控制标准值（ＧＢ４２８４－４）（见表３），广州市大坦沙污水污泥中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ的含量均在污泥农用控制标准值范围内，从总量上看，大坦沙的污泥可以用于农业。
重金属的不同化学形态有着不同环境的效应：可交换态对环境变化敏感，易于迁移转化，能被植物吸收［８］。碳酸盐结合态重金属对ｐＨ值敏感，ｐＨ值升高会使游离态重金属形成碳酸盐共沉淀，ｐＨ值下降时易重新释放出来而进入环境中［９］。铁锰氧化物结合态由于属于较强的离子键结合的化学形态而不易释放［１０］。有机结合态是以重金属离子为中心离子，以有机质活性基团为配位体的结合或是硫离子与重金属生成难溶于水的物质，这类金属在氧化条件下，部分有机物分子会发生降解作用，导致部分金属元素溶出，对环境可能会造成一定的影响［１１］。残渣态金属一般性质稳定，在自然界正常条件下不易释放，能长期稳定在土壤中，不易为植物吸收［１２］。对重金属化学形态分布情况的分析，有利于了解污泥农用中重金属对植物生长的影响。广州市大坦沙污水厂污泥重金属化学形态分布见图１。
由图１可知，Ｃｕ的有机结合态含量最高，占５４．３９％；其次是残渣态，占３０．４９％；可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态的含量较少，分别为８．４４％、３．９１％、２．７７％，其化学形态分布趋势为铁锰氧化态＜碳酸盐结合态＜可交换态＜残渣态＜有机结合态。
Ｚｎ的主要存在形式为残渣态，占５３．８４％；其次是有机结合态，占２０．９１％；碳酸盐结合态和铁锰氧化态的含量较少，分别为１０．９４％、１４．３０％；可交换态含量低于检测限。Ｚｎ的化学形态分布趋势为可交换态＜碳酸盐结合态＜铁锰氧化态＜有机结合态＜残渣态。Ｚｎ的总量虽然最高，但是容易被植物吸收的可交换态、碳酸盐结合态含量很低甚至未检出，这可能与污泥的物理化学性质有关。污泥中大约３０％￣８０％的干物质是有机质，而有机质对重金属的活性有着重要影响［１３］。本试验所采用的污泥是经过稳定化处理的脱水污泥，因而重金属的形态主要以稳定态存在；又因试验污泥的有机质含量较高（４０．５７％），对重金属的活性可能产生有一定的抑制作用，具体的作用机理还有待进一步研究。
Ｐｂ、Ｃｄ主要以残渣态、可交换态形式存在，其他
图１污泥重金属化学形态分布
Ｆｉｇｕｒｅ１Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｌｕｄｇｅ
表２污泥中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｎｉ各形态含量（ｍｇ?ｋｇ－１）
Ｔａｂｌｅ２ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍｓｏｆＣｕ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｄ，ＣｒａｎｄＮｉｉｎｓｌｕｄｇｅ（ｍｇ?ｋｇ－１）元素ＣｕＺｎＰｂＣｄＣｒＮｉ总量２８９．４３±４．９５７２３．６２±８．４２１４５．７５±０．３４３．４８±０．３０１０５．５４±０．８４８６．９２±６．１６可交换态２３．６３±３．７６－２５．５±１．５３０．８±０．３０－６．８９±３．４７碳酸盐结合态１０．９５±０．７６７５．４２±４．５４２．７１±０．１２０．１４±０．０９－３．７５±１．２９铁锰氧化态７．７５±０．４１９８．５８±９．３１０．１５±０．０７０．２５±０．１３－５．３８±０．２４有机结合态１５２．３２±５．９８１４４．１２±２．４４１．１７±０．６６０．１５±０．０２３３．５１±３．７２４７．３８±０．６３残渣态８５．３８±４．９５３７１．１±４．６７１０９．５９±１．５９１．８６±０．１２５１．９２±６．７８１４．７８±０．６３累计全量２８０．０３６８９．２２１３９．１３３．２０８５．４３７８．１８回收率Ｒ／％９６．７５９５．２５９５．４６９１．９５８０．９５８９．９４注：“－”表示未检出，试验结果为平均值±标准偏差。
表３农用污泥中重金属控制标准值（ＧＢ４２８４－４）
Ｔａｂｌｅ３Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｌｕｄｇｅｆｏｒ
ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｕｓｅ（ＧＢ４２８４－４）
项目
最高容许含量／ｍｇ?ｋｇ－１
在酸性土壤上
（ｐＨ＜６．５）
在中性和碱性土壤上
（ｐＨ≥６．５）
镉及其化合物（以Ｃｄ计）５２０
铅及其化合物（以Ｐｂ计）３００１０００
铬及其化合物（以Ｃｒ计）６００１０００
铜及其化合物（以Ｃｕ计）２５０５００
锌及其化合物（以Ｚｎ计）５００１０００
镍及其化合物（以Ｎｉ计）１００２００
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２００８年５月
化学形态含量很少（不足１０％）；Ｐｂ的化学形态分布趋势为铁锰氧化态＜有机结合态＜碳酸盐结合态＜可交换态＜残渣态。Ｃｄ的化学形态分布趋势为碳酸盐结合态＜有机结合态＜铁锰氧化态＜可交换态＜残渣态。Ｐｂ、Ｃｄ两种毒性较强的重金属的可交换态含量较高，容易被植物吸收进而通过食物链影响人类健康，因此在污泥农用时要引起特别的重视。
Ｃｒ的主要存在形式为残渣态和有机结合态，其他形态未检出；Ｎｉ的主要存在形式为有机结合态（６０．６０％），其次是残渣态，其余形态含量均在１０％以下。Ｎｉ的化学形态分布趋势为碳酸盐结合态＜铁锰氧化态＜可交换态＜残渣态＜有机结合态。
大坦沙污水厂污泥的重金属形态主要以非交换态形式存在，这与其他学者的研究结果是一致的［１４～１６］。２．２重金属生物有效性的研究
根据各形态的生物利用性大小可以把各种化学形态分为有效态、潜在有效态和不可利用态［１７］。其中有效态包括可交换态、碳酸盐结合态，这两种形态的重金属容易被生物吸收。潜在有效态包括铁锰氧化态和有机结合态，它们是有效态重金属的直接提供者。不可利用态一般是指残渣态，对生物无效。由此可知，除残渣态外，其他４种重金属形态都具有不同程度的生物可利用性。
广州市大坦沙污水厂污泥重金属生物有效态、潜在有效态和不可利用态的百分含量见图２。
由图２可以看出，Ｃｕ的潜在有效态占５７．６１％，不可利用态占３０．１９％，生物有效态占１２．３５％。Ｚｎ的不可利用态占５３．８４％，潜在有效态占３５．２１％，生物有效态占１０．９４％。Ｐｂ的潜在有效态比例最小，不足１％，不可利用态占７８．７７％，生物有效态占２０．２８％。Ｃｄ的不可利用态比例最高，约占６０％，生物有效态约占３０％，潜在有效态约占１０％。Ｃｒ的不可利用态和潜在有效态分别占６０．７７％、３９．２３％。Ｎｉ的潜在有效态占６７．４９％，生物有效态和不可利用态的比例在１０％～２０％之间。
Ｃｕ、Ｎｉ两元素的生物有效态和潜在有效态之和所占比例在６０％以上，有较强的生物可利用性，而Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ的不可利用态所占比例均在５０％以上，其生物可用性较低。
为了更好地研究污泥中重金属的生物有效性，试验以污泥为培养土，盆栽酸模叶蓼，一个生长季后，收集并测定其不同部位的重金属含量，结果见图３，其富集系数见图４。
由图３可知，对于６种元素来说，酸模叶蓼根部的含量高于茎叶，根部对各重金属元素的富集作用比较强烈，这与其他研究结果是一致的［１８、１９］。由图４可知，富集系数的大小顺序为Ｎｉ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｃｄ＞Ｐｂ＞Ｃｒ，表明酸模叶蓼对Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ具有良好的吸收作用，这与污泥中此４种元素的生物有效态、潜在有效态含量较高有关。
由图２和图４可以看出，污泥中生物有效态与潜在有效态含量之和与植物的富集系数有一定的相关
图２污泥重金属三态分布特征图
Ｆｉｇｕｒｅ２Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｒｅｅｆｏｒｍｓｏｆｈｅａｖｙ
ｍｅｔａｌｓｉｎｓｌｕｄｇｅ
图４植物不同部位的富集系数
Ｆｉｇｕｒｅ４Ｔｈｅｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｐｌａｎｔ
图３植物不同部位的重金属含量
Ｆｉｇｕｒｅ３Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆ
ｐｌａｎｔ
富集系数＝植物中重金属含量／污泥中该重金属总量
张朝升等：大坦沙污水厂污泥重金属形态及其生物有效性的研究１２６２
第２７卷第３期农业环境科学学报
性，其相关系数见图５。这说明大坦沙污泥被植物吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态，还包括了被释放出来的铁锰氧化态和有机结合态，这是由于在植物根际环境及其他因素影响下，一些铁锰氧化态和有机结合态被释放了出来。从图５可以看到，相关系数的大小为根部＞茎叶，表明植物根部的重金属含量与污泥中重金属生物有效态和潜在有效态含量的相关性优于茎叶。
根际是土壤或沉积物中受植物根系及其生长环境影响的微域环境。根际环境由于根分泌物作用的存在，致使其ｐＨ、Ｅｈ、养分状况、微生物等有异于土体，因而重金属在根际环境中有其特殊的化学行为，重金属在根际和非根际中的含量和分布也出现差异［２０、２１］。一般认为，根际活动能活化根际中的重金属，促进其生物有效性。
由于土壤－植物生态系统的复杂性，重金属生物有效性的影响因素也很复杂。重金属的种类、浓度、元素组合、相对浓度比例等多种环境因素的影响，重金属与养分元素交互作用较为复杂，表现为时而协同、时而拮抗［２２］。重金属的生物有效性还因植物种类和生长特性而异，同种植物的不同部位吸收重金属的能力不同，对于酸模叶蓼而言，根部对重金属的富集作用大于茎叶。
３结论
（１）广州市大坦沙污水厂污泥中的６种元素重金属总量上均在污泥农用标准范围内，形式上主要以残渣态和有机结合态存在，在环境中一般比较稳定，生物毒性较小；Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ的生物不可利用态含量高，所占比例在５０％以上，这些对于污泥农用都是非常有利的。
（２）盆栽植物的根部对重金属的富集作用大于茎叶，且根部与污泥重金属含量的相关性优于茎叶；污泥中被植物吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态，还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化态和有机结合态。
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图５植物不同部位重金属含量与污泥重金属生物
可利用态含量的相关系数
Ｆｉｇｕｒｅ５Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｈｅａｖｙ
ｍｅｔａｌｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆｐｌａｎｔａｎｄｂｉｏ－ａｖａｉｌａｂｌｅｆｏｒｍｓｉｎｓｌｕｄｇｅ
１２６３
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张朝升等：大坦沙污水厂污泥重金属形态及其生物有效性的研究１２６４
沉积物中重金属的生物有效性研究综述 张学辉1，陈爱华1，宋端阳1 (大连水产学院，大连，116023) xhz19810@https://www.doczj.com/doc/8b7620606.html, 摘要：本文综述了沉积物中重金属的生物有效性的研究，主要包括重金属污染常用评价体系，沉积物中重金属的存在形态，以及生物对重金属的生物利用等方面。同时对沉积物中重金属的生物有效性研究进行了展望。 关键字：沉积物 重金属 生物有效性 近年来,随各种工业废液排入水体,其中重金属的含量越来越高,严重影响着人类及其它生物的健康与生存,如汞、砷、铬能引起神经系统疾病和有致癌作用。海洋沉积物是进入海水中许多化学物质的主要归宿地，海洋沉积物环境质量研究自上世纪8O年代以来已成为国际重要研究领域[1]。在研究以重金属为主要污染物的水体中,通常把沉积物视为探索环境重金属污染的工具。由于沉积物中重金属化学行为和生态效应的复杂性，对积物中重金属生物有效性的研究是当前学术界的热点研究课题[12]。 一、沉积物中重金属污染的评价体系及存在形态 1.1沉积物中重金属污染的评价体系 对于沉积物中重金属污染的研究，近年来出现了许多从沉积学角度提出的污染评价方法，如地累积指数法(Geoaccumulation Index)、污染负荷指数法(The Pollution Load Index)、潜在生态危害指数法(The Potential Ecological Risk Index)及Hilton 等的回归过量分析法(Excess after Regression Analysis)．我国学者贾振邦等应用模糊集理论(Theory of Fuzzy Subset)和脸谱法(Face graph)对沉积物中重金属进行了评价。上述评价方法代表了国际上有关沉积物中重金属研究的先进方法。潜在生态危害指数法和地累积指数法是两种比较常用的评价体系。 1.1.1潜在生态风险评价 潜在生态风险指数法是瑞典学者Haknson[3]于1980年提出的，它是划分沉积物污染程度及其水域潜在生态风险的一种相对快速、简便和标准的方法，通过测定沉积物样品中有限数量的污染物含量进行计算。潜在生态风险指数值可反映表层沉积物金属的含量、金属污染物的种类数、金属的毒性水平及水体对金属污染的敏感性。生态风险指数法在我国的应用已较为广泛，不少文献介绍了利用该法进行水域生态风险性分析和评价，并对水域的生态风险性进行定量分析作出了有益的尝试。其计算公式如下： -1-
环境工程微生物学 第三版_周群英 课后习题目录 第一篇微生物学基础 (1) 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 (1) 第二章原核微生物 (3) 第三章真核微生物 (6) 第四章微生物的生理 (8) 第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (12) 第六章微生物的遗传和变异 (16) 第二篇微生物生态 (20) 第一章微生物生态 (20) 第二章微生物在环境物质循环中的作用 (22) 第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (26) 第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 (28) 第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 (31) 第六章微生物学新技术在环境工程中的应用 (34)
第一篇微生物学基础 第一章非细胞结构的超微生物——病毒 1 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？ 答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。 2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？ 答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。 3病毒具有什么样的化学组成和结构？ 答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。核酸内芯有两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。 4叙述大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程。 答：大肠杆菌T系噬菌体的繁殖过程有：吸附、侵入、复制、聚集与释放。首先，大肠杆菌T系噬菌体以它的尾部末端吸附到敏感细胞表面上某一特定的化学成分，或是细胞壁，或是鞭毛，或是纤毛。噬菌体侵入宿主细胞后，立即引起宿主的代谢改变，宿主细胞内的核酸不能按自身的遗传特性复制和合成蛋白质，而由噬菌体核酸所携带的遗传信息所控制，借用宿主细胞的合成机构复制核酸，进而合成噬菌体蛋白质，核酸和蛋白质聚集合成新的噬菌体，这个过程叫装配。大肠杆菌T系噬菌体的装配过程如下：先合成含DNA的头部，然后合成尾部的尾鞘、尾髓和尾丝，并逐个加上去就装配成一个完整的新的大肠杆菌T系噬菌体。噬菌体粒子成熟后，噬菌体的水解酶水解宿主细胞壁而使宿主细胞破裂，使菌体被释放出来重新感染新的宿主细胞一个宿主细胞可释放10到1000个噬菌体粒子。 5什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？ 答：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体称作毒性噬菌体。 侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体称作温和噬菌体。 6 什么叫溶原细胞（菌）？什么叫原噬菌体？ 答：含有温和噬菌体核酸的宿主细胞被称作溶原细胞。在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。 7 解释Escherichia coli K12（λ）中的各词的含义。
环境工程微生物学考试 试卷 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020
环境工程微生物学考试试卷 一．名词解释。（5x3） 1.AGP：藻类生产的潜在能力；把特定的藻接种在天然水体或废水中在一定光照度和温度条件下培养，使藻类增长到稳定器为止，通过测定干重或细胞数来测定其增长量。既AGP高，富营养化程度高。 2.荚膜：是一些细胞在其表面分泌的一种粘性物质把细胞壁完全包围，这层粘性物质叫。。 3.硝化作用：是指氨在有氧条件下，氧化形成硝酸的微生物学过程。硝化作用分为二个阶段：第一个阶段为铵氧化成亚硝酸；第二个阶段为亚硝酸氧化成硝酸。 4.温和噬菌体：侵入宿主细胞后，其核酸附着并整合在诉诸染色体上，与宿主的核酸同步复制，宿主细胞不裂解，而继续生长。不引起宿主细胞裂解的噬菌体称为温和性噬菌体。 5.定向培育：在培养基中不断补充新鲜营养物质，并不排出部分培养物（包括菌体和代谢产物），以保持长时间生长状况的一种培养方式。 二．填空题（20x1） 1.PHB是细菌细胞内含物质之一，是______碳源和能源_____的储藏物质，易被脂溶性染料染色鉴定。 2.放线菌的菌丝可分为___基内菌丝_____，气生菌丝________和_孢子丝_______。 3.污染水体的污化带可分为____多污带_____，中污带和__寡污带_____。
4.病毒的化学结构有____蛋白质___和_核酸______组成的核衣壳，个体大的还有_被膜______. 5.菌落特征是分类鉴定的依据，可以根据____表面特征______,_边缘特征________和纵剖面的特征三方面来描述。 6.细菌的形态有_球状______,__杆状_____,___螺旋状______和丝状。 7.水体有机污染的指标有_BIP指数_________,____细菌菌落总数 _____和大肠菌群。 8.P/H指数可用于衡量___水体污染和自净指数______________,其中P代表__光和自养微生物__________，H代表___异样型微生物 _________. 9.新陈代谢包括__同化作用___________和__异化作用_________，它们是相辅相成的。 三．选择题。（10x1) 1.细菌中参与光合作用的是（A ）。 A.紫硫细菌和绿硫细菌 B.大肠杆菌 C.放线菌 D.立克次氏体 2.微生物稳定生长期，（B ）。 A.细胞分裂速度增加 B.细胞分裂速度降低 C.群体在最旺盛阶段 D.群体在最少阶段 3.下列细菌都被认为是真菌除（D )外。 A.蘑菇 B.酵母菌 C.霉菌 D.变形
第4章检测 （时间:45分钟，满分:100分） 一、选择题（每小题3分,共60分） 1. 紫茎泽兰具有许多特点：生长迅速，繁殖力强，光合效率高，能产生毒素抑制其他植物生长，并能毒害动物。则引入紫茎泽兰对当地生态系统的影响是（） A. 增加生态系统中物种的多样性 B. 提高生态系统中能量传递的效率 C. 改变其他物种的生活习惯 D. 改变生态系统的营养结构 解析生物入侵会改变生态系统的营养结构，对生态系统产生影响。答案D 2. 在新西兰斯蒂芬岛，有一种该岛特有的异|基|，由于灯塔看守人带来了一只猫，竟导致将该岛上的全部异’消灭了，1894年，斯蒂芬异灭绝，其灭绝的主要原因是（） A. 生存环境的改变和破坏 B. 掠夺式地开发利用 C. 环境污染 D. 外来物种的入侵 3. 将一处原始森林开辟成为一个国家森林公园，为了继续维持森林的生态平衡，应当采取的措施 是（） A. 在森林里放入一些珍奇的野生动物，增加食物网的复杂性 B. 在森林中引种一些珍奇的野生植物，提高生产者的能量蓄积能力 C. 定期清理森林的枯枝落叶，以利于种子萌发及幼苗生长 D. 对森林作简单的隔离，避免人类过多的干扰解析避免人类过多的干扰可以维持该森林的生态平衡。答案D 4. 大力推广无磷洗涤剂，是因为含磷、氮物质的大量使用会造成湖泊（） A. 鱼虾的饵料增多，生长更好 B. 富营养化，产生水华”现象 C. 金属污染 D. 氮氧化物污染 解析当人们用含氮、磷物质的洗涤剂后，污水排入附近的湖泊，会使水体富营养化”。某些藻类的过度生长，使水面形成绿色藻层；藻类释放的毒素能毒杀鱼虾和贝类等，并使水体产生恶臭，产生水 5. 近年我国在近海海域实行伏季休渔”，其目的是（） A. 控制捕鱼的大小和数量，实现渔业的可持续发展
初中生物课堂教学实效性的研究课题实施方案 乐安县南村中学李庆 一、背景： 新一轮的基础教育课程改革要求改变传统的机械灌输、填鸭式的教学方式，倡导自主、合作、探究式学习方式，实现以学生的发展为中心的教学观。随着课改的实施，我校初中生物学科的课堂教学中出现了学生的自主、合作、探究学习活动，这说明教师们在努力的研究和实施着课改理念，但由于受到时间因素、学生学习能力和学习习惯因素、传统的教学观念、对教材的不适应等诸多因素的影响，出现了学习活动缺乏目的、活动效果较差、活动时间随机性较大的现象，导致课堂教学目标完不成，教学效果和效率很低的现象，因此，研究如何提高课堂教学实效性的问题就显得十分迫切和必要。我们是农村中学，生物学科学科教师队伍中非本专业教师的很多，教师流动性较大，因此，教师在准确地把握课程标准和合理的使用教材方面；在联系学生的生活实际、科学技术与社会等创设学习情景方面；在短时间内引导学生有效学习方面都也存在着困难。学校在设置教学课时时通常较少，初一年级每周2课时，远远不能保证探究、合作学习的有效地实施。因此，研究如何提高课堂教学的实效的问题也凸现出来。传统的教学策略在教学实践中的应用，往往忽视学生的学习，主要从教师的角度看待教学策略，而缺乏对学生学习的指导方面的考虑，学生没有学习习惯，也不具备一定的学习能力。学生的创新意识和实践能力被束缚着。必然会出现低效，甚至无效现象的存在。正是基于上述本地区、本学科的生物学科教学现状，为了引领生物学科教师进一步对教育理论和专业知识学习，提高课堂教学水平，初步形成学科教学的优势资源切实完成课堂教学任务，提高本地区中学生物学科的教学水平，很有必要研究采用那些策略来保证生物学科课堂教学的实效性。 二、课题研究的目的及意义 1、引领教师认真学习基础教育课程改革的理念和有关的有效教学的教育理论，用教育理论指导教师的教学实践，解决课改实施过程中存在的以下突出问题：学生探究需要时间较长，课堂教学任务完不成；学生自主、合作学习形式化，一些探究活动缺乏明确的学习目标、探究活动没有一定的问题情景而显得空洞没有价值。合作学习内容、过程、结果的价值和实效性都存在着不足。 2、探索体现教师指导、学生自主学习、学习目标堂清的特点的课堂教学模式，初步建立学生有效学习，教师有效教学的教学策略实践体系，从而实现学生在课堂教学过程中的最大吸收率、师生在教学互动过程中的最高达成率的研究目的，真正实现提高课堂教学实效的目标。 3、集中教师的集体备课，初步形成以每一课为单位的教学设计案例，积累包括教学目标、学习情景创设、自学指导、堂清练习题在内的课堂教学资源，加强资源共享与交流，提高生物学科教师队伍的整体教学水平。 4、通过本课题的研究，使新课程理念能够在教学实践落实，提高教师的业务水平，培养学生的学习能力和学习习惯，使学生的自主、合作、探究学习有实效既达成三维目标的落实。 三、课题研究的理论基础和原则 1、“学习中心论”是当代有效教学的核心理念。它主要包括以下内容：促进学生的学习和发展是有效教学的根本目的，也是衡量教学有效性的惟一标准；激发和调动学生学习的主动性、积极性和自觉性是有效教学的出发点和基础；提供和创设适宜的教学条件，促使学生有效的学习是有效教学的实质和核心。 2、学生有效学习的控制论理论认为：控制系统驾驭控制着整个学习过程,作用于学习行为的始终,其作用主要体现在（1）、激活和唤醒神经系统的智力因素和非智力因素,使大脑进入学习状态,注意力指向学习任务.(该理论指导创设学习情景)。（2）、认识学习内容、性质及特点，明确学习目标，根据学习对象的特点，结合学生认知实际，制订学习计划（该理论基础是对
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！ == 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ == 环境工程微生物学课后习题及答案 微生物学是生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物。环境工程微生物学课后习题及答案，我们来了解一下。 选择题 1．碳源和能源来自同一有机物的是(D) A、光能自养型 B、化能自养型 C、光能异养型 D、化能异养型 2.以下有关氮源的描述错误的是：（C） A．氮源是提供微生物细胞组分中氮素的来源B．氮源包括有机氮和无机氮C．氮气是固氮微生物的唯一氮源D．氮源是少数微生物的能源物质 3.硝化细菌属于（C）型的微生物 A、光能自养 B、光能异养 C、化能自养 D、化能异养 4.以下不属于细菌内含物的是：（C） A、异染粒 B、PHB C、核糖体 D、硫粒 5.属于细菌细胞基本结构的为(B) A、荚膜 B、细胞壁 C、芽孢 D、鞭毛 6.在普通培养基里加入某种试剂或化学药品，用以区别微生物的是（A）。 A、鉴别培养基 B、选择培养基 C、补充培养基 D、天然培养基 7.噬菌体是侵染（B）的病毒 A、植物 B、细菌 C、动物 D、动物和植物 8.放线菌具吸收营养和排泄代谢产物功能的菌丝是（A）
A、基内菌丝 B、气生菌丝 C、孢子丝 D、孢子 9.能够利用利用现成有机物中碳源和能源生长的细菌叫（D）型细菌、 A、光能自养 B、化能自养 C、光能异养 D、化能异养 10.反硝化作用（A） A、是将硝酸根还原为氮气的过程 B、是反硝细菌和硝化细菌共同完成的 C、在有氧无氧条件下都可发生 D、可在废水处理的曝气池阶段发生 11.能够利用光能并以CO2作为唯一或主要碳源的细菌叫（A）型细菌 A、光能自养 B、化能自养 C、光能异养 D、化能异养 12.地衣是微生物间的(B) A、竞争关系 B、共生关系 C、互生关系 D、寄生关 系 13.供氧不足时产生有机酸的主要原因A A、微生物发酵 B、微生物有氧呼吸 C、微生物无氧呼吸 D、细菌死亡 14．测定水样中活细菌数的方法B A、计数器直接计数法 B、平板菌落计数法 C、染色涂片计数法 D、比浊法 15.催化反应的酶属于B A、氧化还原酶类 B、转移酶类 C、裂解酶类 D、合成酶类填空题 1．霉菌产生的无性孢子有孢囊孢子、分生孢子、厚坦孢子和节孢子。 2．细胞膜的主要化学组成是磷脂和蛋白质。 3．一分子丙酮酸完全氧化可产生3分子二氧化碳和15分子ATP。 4．细菌的荚膜通常在生长曲线上的稳定时期时期产生。 5．原核生物能量产生的部位在细胞膜，而真核生物能量产生的部位在线粒体。
生物与环境的关系练习 一、选择题 1、德化戴云山上，枫叶林分布在海域较低的地方，针叶林分布在海域较高的地方．影响这一分布的主要非生物因素是（） A．阳光B．空气C．温度D．水 2、“清明插柳，端午插艾”（艾是草本植物）是烟台乡村保持多年的习俗，从谚语中可知影响这两种植物生活的非生物因素主要是（） A．阳光B．温度C．水分D．空气 3、科学家曾对世界上最深的海沟--马里亚纳海沟进行科学考察，发现海沟深处有鱼虾，但没有绿色植物，其原因是海沟深处（） A．没有二氧化碳B．没有阳光 C．没有营养物质D．水温太低 4、北极熊的毛色是白的，沙漠中骆驼刺的根扎得很深，这些现象所体现的生物与环境之间的关系是（） A．生物适应环境B．生物影响环境 C．环境影响生物D．生物依赖环境 5、关于生物对环境的适应叙述错误的是（） A．生物对环境的适应是有一定限度的 B．生物对环境的适应是普遍现象 C．生物永远适应环境 D．生物适应环境则生存，否则死亡 6、成语是汉语中人们熟识并广泛使用很久的词组或短句，其中蕴含丰富的趣味生物学知识．下列能说明“生物对环境有影响的”成语是（） A．风声鹤唳，草木皆兵B．千里之堤，溃于蚁穴 C．螳螂捕蝉，黄雀在后D．不入虎穴，焉得虎子 7、俗话说“大树底下好乘凉”，下列与此相似的生物与环境的关系是（） A．企鹅的皮下脂肪很厚 B．沙漠地区栽种的植物能防风固沙 C．温带的野兔随季节换毛 D．荒漠中的骆驼刺地下的根比地上部分长很多 二填空 1、在生物与环境相互作用的漫长过程中，环境不断改变，影响着生物；生物也不断进化，适应并影响环境．请分析下列生物与其所处环境之间的关系，回答问题． （1）“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，这个诗句体现出的生物与环境之间的关系是． （2）在沙漠地区植物造林可以防风固沙，这个事例体现出的生物与环境的关系是．（3）莲“中通外直”，其地下茎（莲藕）和荷叶叶柄中都有贯通的气腔，适于在环境中生活；沙棘的地下根长度是地上部分高度的十多倍，适于在环境中生活；鱼类适于在水中呼吸的结构是；家兔必须通过四肢来和运动以适应陆地环境．上述事例体现出的生物与环境的关系是． 2、阅读下列材料，请你回答问题． 资料一：下图中两个狐（A、B），一个是生活在北极的极地狐，另一个是生活在非洲沙漠中的沙漠狐．
浅谈提高生物课堂教学的效率 宜城市板桥中学刘大春 摘要：在新课程理念下的“减负增效”，，必须提高生物课堂教学效率。本文主要从有效备课、有效授课和有效作业三方面阐述提高课堂效率的方法和策略。 随着“减负增效”理念的不断深入，对教师课堂教学的要求也越来越高。要想把握好45分钟，在有限的时间内让学生既能夯实双基，又能培养能力，还能愉悦情感，就要求教师提高课堂教学的效率，特别是生物这类短线学科更应如此。我认为提高课堂教学的效率可以从下几个方面入手。 一、有效备课提高生物课堂教学的效率 有效备课是提高授课效率的前提。在备课中要把教师的意图转化为学生的行动。备课的关键是教师在把握教学重难点的情况下充分发挥主观能动性，不仅要备教材、备教法，还要备学生、备学情。根据学生的实际水平选择教法，突破重难点。把新授知识与已学知识的联系，做到有的放矢。 1、备教材：首先，作为教学主体的教师必须在熟悉教材的情况下明确教学目标，教学目标是课堂教学的根本目的，它决定教学内容的取舍、教学手段的利用、教学方式的选择和教学方案的设计。其次就是围绕教学目标精心设计教学步骤：怎样怎样让学生课前预习、怎样引入新课、怎样启发、怎样联系生活实际应用所学知识、怎样设计习题等都要精心组织。 2、备教法：课堂教学并不是一成不变的，教学方式要根据课堂教学的目标和内容的特点等加以选择，坚持以启发式作为指导思想，将各种教学方式有机结合，加以灵活应用。 3、备学生和学情：学生是学习的主体，学生的认知现状是教学准备的基础。要想提高
课堂教学效果，就必须懂得学生，了解他们的思想，弄清他们现拥有知识的广度和深度，对知识接受能力的快慢等，在此基础上再加以分析并设计出相应的教学方案。 二、有效授课提高生物课堂教学的效率 有效授课是实现教学目标的前提。提高授课的效率应注意以下几点： 1、提高学生的注意力：首先教师的仪表要端庄、从容、精神饱满；其次教师讲课时不能平淡无力，似唱催眠曲，更不能跑题或用语罗嗦。教师要有课堂激情，教师的激情可以振奋学生的精神、感染学生的情绪，让学生情不自禁的参与课堂，投入学习。在教学中还要用好的疑问和悬念来吸引学生的注意力，把学生的无意注意转为有意注意，增强学生分析问题的积极性，提高学生分析、解决问题的能力。 2、激发学生的学习兴趣：课堂教学的有效性在很大程度上取决于学生的学习兴趣。俗话说“兴趣是最好的老师”，有了兴趣才会有动力，才会有学习的积极性。从某种角度上讲，学生的成绩就等于能力乘于兴趣。 提高学生的学习兴趣首先要求教师精心设计教学问题，选择学生最感兴趣的话题作为突破口，在几分钟内激活学生的思维、激发学生的学习兴趣，让学生产生强烈的求知欲，从而带动全部教学内容的有效讲授。如讲述果实与种子形成时，可让学生猜谜语：“麻屋子，红帐子，里面住着白胖子”描述的是什么？接着再提问：“麻屋子、红帐子、白胖子”分别指的是什么？各由什么发育来的？讲植物的三大生理作用时，可让学生试着解释移栽植物时为什么要在阴天或傍晚？为什么要带土移栽？为什么说“大树底下好乘凉”？等等。好的教学设计或提问可让学生产生强烈的急盼、渴知的心里状态，有效地激活学生的思维。 提高学生的学习兴趣还要求教师对学生多用激励语言。对于学生来说，经常的批评、打
《环境工程微生物学》期末考试试卷（A卷） （2002-2003年度上学期） 姓名班级学号成绩 一、选择题（单选或多选，20×2=40） 1、对微生物的概念，以下最正确、最完整的叙述是。 A、微生物是一类个体微小、结构简单，必须借助显微镜才能观察清楚的生物。 B、微生物是一类结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的生物。 C、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞结构，必须借助显微镜才能 观察清楚其结构的最低等生物。 D、微生物是一类个体微小、结构简单，具有单细胞、简单多细胞结构或非细胞 结构，必须借助显微镜才能观察清楚其结构的最低等的生物 2、生物五界分类系统包括。 A、原核生物界、原生生物界、真菌界、动物界、植物界。 B、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 C、原核生物界、真核生物界、真菌界、动物界、植物界。 D、病毒界、原核生物界、真核生物界、动物界、植物界。 3、以下微生物属于环境工程微生物范畴的是。 A、病毒、蓝细菌、真细菌、粘细菌。 B、原生动物、蓝细菌、真核藻类、放线菌、粘细菌。 C、微型后生动物、酵母菌、霉菌、真细菌。 D、病毒、螺旋体、细菌、放线菌、 真菌、原生动物、微型后生动物。
4、关于细菌的形态和大小的描述，以下正确的是。 A、细菌的形态包括球菌、杆菌、螺旋菌、丝状菌。 B、杆菌有长杆菌、短杆菌、弧杆菌、链杆菌和芽孢杆菌之分。 C、在任何情况下，细菌的形态都是稳定的。 D、多数球菌的直径为0.5~2.0μm。 5、以下物质属于细胞质内含物的是。 A、细胞膜 B、核糖体 C、荚膜 D、异染粒 E、气泡 6、荚膜具有的功能包括。 A、荚膜可以维持细菌的细胞形态。 B、荚膜为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。 C、荚膜是细菌在其表面分泌的一种粘性物质，它可以保护细菌免受干燥的影响； 当营养缺乏时可以作为碳源和氮源被利用。 D、细菌的荚膜有生物吸附的作用，将废水中有机物、无机物及胶体吸附在细菌体表面上。 7、细菌在固体培养基上的菌落特征是细菌分类鉴定的重要依据，描述菌落特征应包括。 A、菌落的形态 B、菌落的大小 C、菌落的光泽 D、菌落的颜色 E、菌落的质地及透明度 F、菌落的边缘特征 8、古菌具有的特点有。 A、古菌有精确的方角和垂直的边构成直角几何形态的细胞； B、古菌的细胞膜组分大多数是脂蛋白，蛋白质是酸性的；
高中生物《生物科学与社会》第四章生物科学与环境保护苏教版知识点练习 第1题【单选题】 用微生物处理污水，使污水得到净化，下列与这一措施无关的是( ) A、要利用厌氧型微生物 B、要利用需氧型微生物 C、要首先清除污水中个体大的固体污染物 D、污水净化后，应达到国家规定的排放标准 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 位于某大城市风景区的一个湖泊，由于受到周围环境生活废水的严重污染，出现了"水华"现象。生物科技工作者经过研究发现，在发生"水华"的水域适量放养一种鱼，不仅可以解决"水华"问题，而且可以收获大量的鱼。那么，放养的这种鱼应该是( ) A、捕食浮游植物的链鱼 B、捕食浮游动物的鳙鱼 C、捕食水草的草鱼 D、捕食各种螺狮的青鱼 【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】 发菜与下列哪种生物的结构相似( ) A、大豆 B、大肠杆菌
C、线虫 D、酵母菌 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 在绿色食品中，禁止使用有机磷农药。若长期使用有机磷农药，会随着营养级的升高富集，还会造成水体富营养化，其原因是( ) A、有机磷农药杀死了绝大多数生物，只有藻类繁殖 B、有机磷农药选择了藻类的繁殖 C、有机磷农药分解后，为藻类的繁殖提供了大量的无机磷 D、有机磷对于植物来说，是一种高级肥料 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 工农业及城市生活污水中含有磷，处理污水时要不要去除磷，以下几种观点你认为正确的是( ) A、磷是生物的营养元素，不必除去 B、含磷的污水是很好的肥料，不必除去 C、过量的含磷污水会导致水体藻类增殖，水质恶化，必须除去 D、磷对人体无害，除去与否无关紧要 【答案】： 【解析】：
提高生物课堂教学有效性的具体策略 一堂成功的生物课，要做到：能够激发学生探究性学习的兴趣；能够促进学生积极主动参与学习过程；能够帮助学生形成良好的学习习惯和正确的学习策略；能够培养学生掌握和利用科学知识的态度和能力。围绕生物新课程和有效教育的理念，高中生物课堂有效教学有以下策略： 1、面向全体学生 2、问题驱动 3、展示过程 4、联系生活 5、概念教学 一、面向全体学生 新课程的核心任务是使每一个学生的身心都得到全面和谐的发展。因此，面向全体学生是实现整体高效益的有效策略。高中生物教学中怎么做到面向全体学生呢？ 教学中可采用“低起点、多层次、勤合作、常总结”的方法。 1、低起点。适当降低教学起点，课堂上尽量使绝大多学生都能轻松的学习，让全体学生参与到学习中来。 2、多层次。在设计教学过程时由浅入深，引申推广，让全体学生参与到学习中来。 3、勤合作。生物学习是以学生为主体的交流过程，要引导学生积极参与生物知识的形成过程，倡导学生合作学习，让全体学生参与到学习中来。 4、常总结。在每一个单元教学任务完成后组织学生进行总结，完善学生的认知结构。在总结过程中让每一个学生参与到学习中来，并有所进步。 二、问题驱动 生物学习要解决“问题”，课后练习是演练“问题”，考试是回答“问题”。因此，问题是贯穿生物教学活动的一条主线，是学生开展生物学习的驱动力之一。教学中如何运用问题驱动呢？ （一）设计情境性问题，引起学生兴趣，促进学生发展 案例：讲授《生态系统的能量流动》时，提出以下问题，能引起学生浓厚的学习兴趣，促进学生的发展。
假如你像小说中的鲁宾逊，流落在一个荒岛上，那里除了你能利用的水以外，几乎没有其它任何食物，而你随身尚存的食物只有一只母鸡和15kg玉米。 你认为以下哪种生存策略能让你维持更长的时间来等待救援？ 策略一：先吃鸡，再吃玉米。 策略二：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，吃鸡产的蛋，最后再吃鸡。（二）设计层次性问题，使学生的思维层次发展 案例：“孟德尔的豌豆杂交实验（一）”逐步设计以下问题： ①为什么用豌豆做实验容易成功？ ②杂交实验的含义是什么？ ③如何进行豌豆之间的异花传粉？ ④为什么子一代都是高茎？子二代又出现矮茎呢？ ⑤子二代中出现3：1的比例是偶然的吗？ ⑥你能对一对相对性状的分离现象提出自己的解释吗？ （三）将低水平问题重组为高水平问题，促进学生的发展 案例：关于物质运输的一些常见的问题： ①物质跨膜运输的方式有哪几种？ ②这些方式的主要区别表现在哪些方面？ ③常见哪些物质进出细胞的方式是自由扩散？ 将以上问题与相关联的其他问题组合一下： ①列表比较物质跨膜运输的三种方式。 ②为什么脂溶性物质比其他物质容易通过细胞膜？ ③一位科学家发现细胞膜上存在着一种与水的运输有关的蛋白质，请由此判断水分子进出细胞膜的方式是什么？ 三、展示过程 展示过程，是指课堂上教师向学生展示科学发现的探索过程。让学生有机会学习前人解决问题的思想方法、了解前人在解决问题时遇到的困惑与挑战、体会科学
土壤中的重金属移动性差，滞留性强，难以被微生物降解，通过地下水循环和植物传递而影响生物圈环境的健康发展。一种或几种不同金属的形态对环境的毒性也有所不同。因此，金属形态的存在、分布所产生的毒性程度也影响着重金属在环境中的迁移。重金属在进入土壤后会发生复杂反应。化学作用包括络合、吸附以及淋溶等。 重金属在土壤中的吸附不仅与土壤类型、基本理化性质有关，还与重金属本身的离子特性相关。重金属离子间的相互作用可由土壤的酸碱度、离子强度的影响而改变。其中，酸碱度对金属形态的影响很大。通过室内静态吸附方法和 Tessier连续提取法，对新疆荒漠区某石化污水库周边的农田土壤 pH、外源钴浓度、离子强度进行考察，研究土壤中重金属钴的存在形态和生物有效性变化，从而得出钴在供试土壤中的形态再分配及生物活性变化，得出该区域的环境行为，为新疆荒漠区钴污水影响下农田重金属修复提供试验基础与依据。 1、材料与方法 1． 1 土壤样品的采集。土壤采自新疆荒漠区域某石化污水库附近的油葵种植田。将采来的土壤样品在室内风干，过100 目筛，待用。对照土的基本理化性质为: 土壤碱化度41． 63% ，pH 8． 86，阳离子交换量 7． 68 cmol /kg，钴 9． 00mg /kg，土壤有机碳 443 mg /kg，土壤有机质 760 mg /kg。 1． 2 静态吸附试验。称量 2． 500 0 g 土样于 100 ml 锥形瓶中，按照 4 种条件进行处理，每个处理设置 3 个平行。①对土样施加配制初始浓度为 100 mg/L 钴溶液(pH 为 2 ～13) ;②对土样施加配制考察浓度范围内(100、125、150、200、250、300、400 mg /L) 的硝酸钴溶液; ③将加入 100 mg /L 硝酸钴溶液的土壤进行老化5、10、20、40、70 d; ④对土样施加 pH 为7，离子强度为 0、0．001、0．01、0．1、0．2、0．5、1．0 mg/L，重金属浓度为100 mg/L 的硝酸钴溶液。将以上处理过的试样置于25℃ 恒温振荡2 h，再静置 24 h，以 3 000 r /min 转速离心 15min，均取上清液，用原子吸收光谱仪测定。 1． 3 钴总量及各形态分析方法。土壤残渣态采用 H2SO4-HC104-HCl 电热板法消解。土壤形态分析采取 Tessier 连续提取技术提取。各形态钴溶液用火焰原子吸收仪测定。 式中，K 为生物有效系数;m 为各形态质量; F0是水溶态，mg/kg;F1为可交换态，mg/kg;F2为碳酸盐结合态，mg/kg;F3为水溶态，mg /kg; F4为有机结合态，mg/kg;F5为残渣态，mg/kg。所得数据用 SPSS 软件处理，得出相关性分析与回归分析结果。 2、结果与分析 2． 1 土壤酸度对钴形态的影响及生物有效性分析
生物科学与环境保护 目标的确定 环境和资的问题，与人类的行为紧密相关。本节内容，作为本的结尾，同时，也是本模块学习的结束，应该着意引导学生在本前三节学习内容的基础上，形成有关环境保护和资合理利用的行为和意识。改变人类的行为方式，应该从生产和消费行为两方面着手，而消费行为则会影响，甚至能够决定生产方式。绿色消费的方式，不仅考虑要满足我们这一代人的消费需求、安全和健康需要，还要考虑满足后代的消费需求、安全和健康需要。这种消费方式，是有利于可持续发展的消费方式。因此，首先要让学生明白什么是绿色消费。简述绿色消费的兴起、说出绿色消费的概念是学习本节后续内容的基础。生活中有很多消费行为，哪些是绿色的消费行为呢？尤其是自己有哪些行为和观念还不符合绿色消费？通过让学生评价自己的消费行为，讨论日常生活中有哪些消费行为还不是绿色消费，让学生认同有利于环境保护的消费行为。但是，仅仅是自己做到绿色消费还不够，作为社会的一员，还应承担更多的责任，即让更多的人进行绿色消费。因此，参与“宣传绿色消费观念，倡导绿色消费行为”的活动就很有必要。 --思路
教学实施的程序 前师生搜集有关绿色消费的资料，在网站上建立倡导绿色消费的网页，内容包括：什么是绿色消费、绿色消费的误区、网络自测问卷（中英）、倡导绿色消费的宣言、问题讨论区等。 教学程序 教学活动 教学手段 与方法 预期目的 导言
同学讨论对绿色消费的认识 教师总结，从绿色消费的兴起，引导学习绿色消费的概念 澄清学生对绿色消费的错误认识 通过网络平台，让学生提问，发现学生中对绿色消费的“误区”提出填写绿色消费自测卷的要求
分析调查结果 结束语 师：今天，在我们心中，绿色不仅是由树木花草构成的风景，而且是安全、健康、清洁和环保等美好事物的象征。在商店里，消费者可选购绿色产品和绿色食品。在各种媒体中，以绿为冠的新名词不时扑入眼帘。就连广告用词中，商家也常常大谈“绿色”。很多公司和企业的标志，也设计成双手紧握着绿叶。转眼间，“绿色”充溢于我们的生活，我们似乎进入了一个“绿色时代”。“绿色消费”这一概念离我们的生活似乎越越贴近了。但是，同学们对“绿色消费”了解多少呢？你们
《环境工程微生物学》课程综合复习资料 一、填空题 1、我国大耜提出的六界分类系统为：、、、、、。 2、病毒的分类依据有多种,按照核酸分类，病毒可分为、。 3、细菌的原生质体包括，和三大部分。 4、根据古菌的生活习性和生理特性，古菌可分为、、三大类型。 5、在《伯杰氏系统细菌学手册》中，将古菌分为五大类群：、、、、。 6、放线菌的革兰氏染色反应：除为外，其余均为。 7、在废水生物处理中起重要作用的三种原生动物包括，和。作为指示生物，指示处理效果差的是和。 8、真菌中的、和在有机废水和有机固体废物的生物处理中都起着积极作用。 9、从化学组成来看，酶可分为和两类。 10、、、、四种元素是所有生物体的有机元素。 11、微生物最好的碳源是，尤其是、，它们最易被微生物吸收和利用。 12、环境工程微生物学中,根据形态特点，细菌可分为四种形态,即、、、。 13、按培养基组成物的性质不同，可把培养基分为、、。 14、好氧活性污泥的组成中，微生物成分主要是。 15、菌种复壮法有、、三种。 16、污水生物处理法很多，根据微生物与氧的关系分为和两类。 17、原生动物可划分为四个纲，即、、和。 18、在污废水生物处理中，原生动物和微型后生动物的作用体现在：、和。 19、现在普遍接受的五界分类系统为：、、、、。 20、部分细菌有特殊结构：、、、、和。 21、20世纪70年代开始在水平上研究生物的研究生物的进化和系统发育。沃斯以的相关性，将一类有别于细菌的、在特殊环境的单独列出，与细菌和真核生物并列于系统发育树中。 22、细胞质膜的化学组成包括、、。 23、微生物学家根据rRNA序列的不同，将所有细胞生物分为三大域，即、、。 24、根据专性宿主分类，病毒可分为、、、、、。
初中生物课堂教学有效性策略 发表时间：2018-03-22T09:46:02.973Z 来源：《教育学文摘》2018年3月总第258期作者：周棉英[导读] 如何提高初中生物教学的有效性，使每一个学生的能力得到全面的发展，是每一位教师都必须认真思考的问题。 河北省隆尧县实验中学055350 摘要：如何提高初中生物教学的有效性，使每一个学生的能力得到全面的发展，是每一位教师都必须认真思考的问题。笔者认为在新课程背景下提高初中生物课堂教学的有效性可以从联系学生生活实际，激发学习兴趣；有效提问，启发并拓展学生的思维；合理使用多媒体辅助教学，增强效果；组织有效的探究活动等四方面入手。 关键词：初中生物课堂教学有效性 所谓有效教学,是指在有限的时间内,通过提高教学效率来增强教学效果。如何提高初中生物教学的有效性，使每一个学生的能力得到全面的发展，是每一位教师都必须认真思考的问题。笔者通过对新课程改革的学习并结合自己多年实践经验和与同行们交流的心得体会，认为在新课程背景下提高初中生物课堂教学的有效性可以从以下几个策略入手。 一、联系学生生活实际，激发学习兴趣 教师和学生是教学活动的两个基本要素,在教学活动中,教师要积极帮助学生去获取知识和发展能力,设法激起学生的学习兴趣,这是生物教学成功的关键所在。生物科的学习与我们的生活息息相关，在教学过程中应与学生实际生活经验相关联，从学生的生活经验入手，激发学生的学习兴趣。例如，在讲述“流动的组织——血液”白细胞内容时，老师举了一个生活中的事例：“手上的皮肤不小心被蹭破了，没处理好，不久受伤的地方会红肿。”然后问学生为什么会这样。很多学生一下子答不上来，但对课堂内容产生了浓厚的兴趣。老师趁势引导：“白细胞的功能是什么？”学生回答：“病菌入侵人体时，白细胞穿出毛细血管壁，到病菌入侵部位，将病菌包围、吞噬。”“那么，为什么会又红又肿呢？”“那是因为，伤口处白细胞和病菌在‘打仗’呢。”结合实际生活生动地讲授了知识。 二、有效提问，启发并拓展学生的思维 教师设计的问题要紧紧围绕教学目标和教学重点内容，为学生达到学习目标搭桥铺路，使学生的思维趋向于教学目标，却不仅仅局限于课本内容，使学生的思维不断拓展延伸，分析能力、判断能力、解决问题的能力不断提升。例如“动物体的结构层次”这节课，有些老师在课堂上问学生：“什么是组织？什么是器官？什么是系统？”书本上写得很清楚，这样提问显得过于单调，激发不起学生思考问题的兴趣。如果换一种方式提问：“组织、器官、系统这几个概念中哪些是关键词呢？”这样学生有了思考的空间，思维就能活跃起来。 三、合理使用多媒体辅助教学，增强效果 现代化的多媒体教学能够为学生创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境。利用多媒体网络进行生物教学，用多种信息刺激学生的多个感官，调动了学生的学习热情，吸引了学生的注意力，激发了学生的求知欲。它把无声、枯燥的教材内容变得有声有色，有静有动，带学生进入生物课的情境之中，使学生对生物课的学习产生了极大的兴趣，从而进入积极的思维状态。但不能过多地依赖多媒体，而丢弃传统教学用具。实际上用粉笔加黑板的传统教具，教师在黑板上板书需要一定的时间，这一段时间正好可以让学生审题和思考，而且重点内容还可以保留在黑板上。然而过多地利用多媒体之后，课堂上的教学容量大了，而且内容展示很快就过去了，没有给学生以足够的思考时间，表面上看整堂课信息量大，展示很快就过去了，让学生应接不暇。其实教学由原来的“人灌”变为无效的“机灌”，教学效果大打折扣。所以，教师在运用多媒体进行教学时要“恰到好处地用”。理想的教学应把教师、传统教具和多媒体的优势都充分发挥出来，把多媒体辅助教学与传统教学完美地结合在一起。 四、组织有效的探究活动，提高分析解决问题的能力 探究性学习是在教师的指导下，学生自己探索问题、研究问题、解决问题的一种学习方式。要在课堂有限的时间与空间里有效地开展探究性学习，教师的组织尤其重要。具体做法是：首先，创设良好的探究情境。在课堂教学中，教师应尽量为学生营造仿真性的探究情境，帮助学生在真实的情境中通过解决一些相对复杂而灵活的挑战性问题来学习。其次，灵活采用探究的形式。探究形式通常有学生个人独立探究、学生临时组合方式共同探究、既定的小组合作探究和班级集体探究等。课堂上，可根据不同的探究需要，采用一种形式，也可以几种方式交叉进行，使探究活动更加深入充分。再次，热情地参与学生的探究。教师的参与会对学生产生巨大的支持与鼓励，教师的热情对学生有强烈的感染力，它能激发学生的探究动机和探究热情，促进学生主动探究。最后，促进学生在探究中的互动与交流。在探究过程中，第一，教师要促进学生学习小组内部的交流与互动。第二，教师还应鼓励学习小组与学习小组之间进行对话，并为这种交往、交流提供条件。第三，教师还要组织好全班学生的交流，使全体学生在演示与观察、表达与交流中共同学习。 总之，提高生物教学有效性的策略是多方面的，我们要科学选择、合理使用。每一个教学策略的成功选择，都需要教师有一个分析、研究、探索的过程，需要教师们不断革新教学理念、创新教学方式，用心教学。只要我们坚持不懈去努力，每一位初中生物教师都可以使自己的课堂更精彩。 参考文献 [1]钟玉琼创设教学情境提高生物课堂教学的有效性[J].河池学院学报，2007，27，（2）。 [2]陈顺兴高中生物新课程课堂教学的有效性思考与初步实践[J].中学生物学，2009，25，（3）。 [3]王平谈提高生物课堂教学有效性的策略[J].读与写杂志，2009，6，（3）。
第35卷第11期2014年11月 环 境 科 学ENVIRONMENTAL SCIENCE Vol.35,No.11Nov.,2014 鸡粪堆肥有机物演化对重金属生物有效性影响研究 卜贵军1,2,于静3,邸慧慧4,罗世家1,2,周大寨1,肖强1,2? (1.湖北民族学院生物资源保护与利用湖北省重点实验室,恩施 445000;2.湖北民族学院林学园艺学院,恩施 445000; 3.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,成都 610059; 4.湖北省烟草公司恩施州公司,恩施 445000) 摘要:采用离子色谱、三维荧光光谱、紫外?可见吸收光谱和多元统计分析,研究了鸡粪堆肥水溶性有机物(DOM)和重金属组成与演化特性,探究了有机物演化对重金属生物有效性的影响及其机理.结果显示,堆肥升温期和高温期有机物降解最为剧烈,产生了大量苹果酸、酒石酸、乙酸和草酸,其浓度分别在2097.55~2155.61、39.24~51.58、12.52~12.90及1.68~ 2.31mg ·L -1之间;堆肥降温期和二次发酵过程,蛋白类物质降解,腐殖质类物质合成,DOM 的腐殖化率和缩合度增大,稳定性增强.堆肥过程中水溶态重金属中Fe 的浓度(1.069~7.106mg ·L -1)最高,Al、As、Cr、Cu 和Mn 的浓度(0.1~1.008 mg ·L -1)其次,Pb 的浓度(0.003~0.02mg ·L -1)最低,随着堆肥的进行水溶态重金属含量呈下降趋势(Al 除外),相关性分析显示,水溶态重金属主要结合在腐殖质类物质上,生物可利用性低.分析结果表明,堆肥可通过降低水溶态重金属的含量和将水溶态重金属络合在腐殖质类物质上降低产品中重金属的生物有效性.关键词:鸡粪;堆肥;有机物;重金属;生物有效性 中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:0250?3301(2014)11?4352?07 DOI :10.13227/j.hjkx.2014.11.043 收稿日期:2014?03?31;修订日期:2014?05?04 基金项目:国家自然科学基金项目(31260057);湖北省科技厅自然 科学基金项目(B2013077);生物资源保护与利用湖北省重点实验室第四批开放基金项目(PKLHB1322) 作者简介:卜贵军(1981~),男,讲师,主要研究方向为物质微观结 构,E?mail:379977049@https://www.doczj.com/doc/8b7620606.html, ?通讯联系人,E?mail:hbmysws@https://www.doczj.com/doc/8b7620606.html, Influence of Organic Matter Evolution During Composting on the Bioavailability of Heavy Metals BU Gui?jun 1,2 ,YU Jing 3,DI Hui?hui 4,LUO Shi?jia 1,2,ZHOU Da?zhai 1,XIAO Qiang 1,2 (1.Key Laboratory of Biologic Resources Protection and Utilization of Hubei Province,Hubei Minzu University,Enshi 445000,China;2.College of Forest and Horticulture,Hubei Minzu University,Enshi 445000,China;3.State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environment Protection,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;4.Enshi Tobacco Company of Hubei Province,Enshi 445000,China) Abstract :Ion chromatography,fluorescence spectroscopy,UV?visible absorption spectroscopy and multivariate statistical analysis were applied to study the composition and evolution characteristics of dissolved organic matter (DOM)and heavy metal extracted from chicken manure during composting,and the influence of organic matter evolution on the bioavailability of these heavy metals was further investigated.The result showed that,a large number of organic acids were generated during the active stage,and their concentrations were in the range of 2097.55?2155.61mg ·L -1,39.24?51.58mg ·L -1,12.52?12.90mg ·L -1and 1.68?2.31mg ·L -1,respectively.During the curing stage,protein?like matter was degraded,whereas humic?like substances were formed,which increased the humification degree,condensation degree and stability of DOM.The content (1.069?7.106mg ·L -1)of dissolved iron ranked first during composting,that of dissolved Al,As,Cr,Cu and Mn (0.1?1.008mg ·L -1)ranked second,and the concentration of dissolved lead was the lowest.Concentrations of all heavy metals decreased during composting except aluminum.Furthermore,the result from correlation analysis showed that these dissolved heavy metals were bound with DOM,and their bioavailability was low.It could be concluded that,the bioavailability of the heavy metals in chicken manures became lower through the decrease of dissolved heavy metals and the binding between dissolved heavy metals and humic?like substances. Key words :chicken manure;composting;organic matter;heavy metals;bioavailability 堆肥是畜禽粪便常用的一种处理方式,在堆肥过程中,一部分有机物在微生物作用下降解成二氧化碳、水及氨等物质,导致堆体减容减重;另一部分有机物在微生物的作用下转化为富里酸、胡敏酸及胡敏素类等腐殖质物质,增强了堆肥的稳定度[1~3].堆肥过程中,大部分有机物只有在溶于水 后才能被微生物利用,因此,水溶性有机物(DOM)是研究堆肥物质转化的重要介质,它比固相有机质 更能灵敏反映堆肥过程物质演化特征[4~6].此外, 堆肥DOM 中含有的有机酸和腐殖酸类物质,能够吸附和络合重金属,引起后者存在形态和生物有效 网络出版时间：2014-10-21 13:50 网络出版地址：https://www.doczj.com/doc/8b7620606.html,/kcms/doi/10.13227/j.hjkx.2014.11.043.html