采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法，它是采用塑料盆裝土壤1500 g，每盆添加50 g生活垃圾堆肥，與土壤組配成草坪建植基質(zhì)；碳納米材料石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管均按土壤質(zhì)量的1%（w/w）比例添加，以不添加碳納米材料的處理為對照，每盆播入草坪植物高羊茅種子5 g，試驗于室內(nèi)進行，整個試驗歷時130 d，于第65 d割第一茬草進行測定。實驗結(jié)果顯示：添加碳納米材料后，不僅利于大部分營養(yǎng)類群線蟲的生長與繁殖，可為植物的生長帶來了正向影響。
【專利說明】
采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在21世紀(jì)，納米材料現(xiàn)已成為中極具發(fā)展前途的材料之一，據(jù)估計，市面上現(xiàn)已有超過800種的含納米材料的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。其中，碳納米材料是一類具有重要應(yīng)用價值的納米材料，僅從2009年至2010年期間，全球的碳納米材料從2190 t上升至4065t。目前，受到比較多關(guān)注的碳納米材料有石墨烯，氧化石墨烯和碳納米管等。石墨烯是近些年來新興的一種碳納米材料，是由sp2雜化的C原子六邊形排列而形成的蜂窩狀二維平面結(jié)構(gòu)材料，2010年諾貝爾物理學(xué)獎就頒給了對石墨烯進行卓越研究的科學(xué)家。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物，其表面有多種基團。石墨烯表面具有的含氧基團有利于其親水性，且含氧基團能夠與重金屬發(fā)生作用。碳納米管是指石墨烯片層卷成的無縫的中空管體，其管身是由碳六邊形構(gòu)成，sp2雜化是C原子主要雜化形式，同時也會混有sp3雜化。碳納米材料的性質(zhì)與其的結(jié)構(gòu)關(guān)系緊密，主要表現(xiàn)在電學(xué)和機械性質(zhì)及很好的吸附性能等等，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用在材料、生物醫(yī)學(xué)、能源和環(huán)境等多領(lǐng)域。作為吸附材料，其在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域中污染物的吸附與鈍化中作用顯著。
[0003]現(xiàn)如今，人類正面臨著造成了能源過度消耗、環(huán)境污染和全球變暖等諸多問題，其中重金屬礦物的大量使用，使人類面臨嚴(yán)峻的考驗。重金屬離子毒性大、在環(huán)境中長期分散存在，在食物鏈中由于富集作用，其危害被放大，且并不易被生物代謝，進而威脅人類健康。如何解決重金屬問題一直引人關(guān)注。碳納米材料因為具有超高比表面積等性質(zhì)，在進行吸附作用的時候有高的反應(yīng)效率并且作用效果明顯，一直受到重視。有研究不同條件下氧化石墨烯對水體中Pb(II)富集率的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度在60°C的時候，富集率達1850 mg/g;有人曾使用被次氯酸鈉處理后的單層碳納米管和多層碳納米管富集水體中的Zn2+，發(fā)現(xiàn)在pH=7、t=25°(:條件下吸附容量分別是43.66和32.68 mg/g;通過引入-SH修飾氧化石墨，提高了其親水性與吸附性能；而制備了 GNSpf6材料，發(fā)現(xiàn)其對Pb2+和Cd2+吸附效果良好，分別可達406.6 mg/g和73.42 mg/g。
[0004]土壤動物是土壤環(huán)境中一個龐大的生物群體，按照其體型大小可分為原生動物、濕生小型土壤動物(例如線蟲和線蚓)、小型節(jié)肢動物(如螨類和跳蟲等)以及大型土壤動物(例如蚯蚓和馬陸等)。其在分解土壤中動植物殘體，影響土壤理化性質(zhì)及促進土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動這些方面的作用十分重要。另外，土壤的質(zhì)量也與土壤動物關(guān)系密切，土壤動物對其生存環(huán)境的變化反應(yīng)敏感，土壤pH、濕度、溫度、有機質(zhì)、N、P、K等變化都可以影響土壤動物，因此，土壤動物可作為評價土壤健康狀況的指標(biāo)。現(xiàn)如今，污染土壤的來源有很多，如重金屬、農(nóng)藥和化肥等，利用土壤動物來檢測環(huán)境的污染情況已受到了廣大科學(xué)工作者的重視，其中，常作為指示生物的包括線蟲、微生物、小型節(jié)肢動物和蚯蚓等。
[0005]線蟲隸屬于線形動物門線蟲綱，一般來說，體長是在0.3-5mm范圍內(nèi)，蟲體透明。線蟲在土壤生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)量豐富，分布廣泛，且營養(yǎng)類群多樣，按照其取食對象，可分為植食寄生線蟲、捕食雜食線蟲、食細(xì)菌線蟲和食真菌線蟲四大類，不同的種類的線蟲在土壤中的功能和作用均不同。線蟲土壤中發(fā)揮著十分重要的作用，主要包括分解有機質(zhì)、參與養(yǎng)分循環(huán)及維持土壤的肥力。另外，線蟲的迀移能力比較弱，表皮有一定的滲透性，所以可快速反應(yīng)其生存環(huán)境的變化。現(xiàn)如今，隨著人們對線蟲多樣性及線蟲在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要程度的關(guān)注度有所提高，把線蟲當(dāng)作指示生物來反映土壤健康的情況愈來愈受到重視。有人在研究了不同化肥對遼河平原稻田的土壤群落組成影響后發(fā)現(xiàn)，施肥處理的線蟲數(shù)量要顯著高于未施肥的對照，且于收獲水稻之后，線蟲的數(shù)量多少對不同肥料響應(yīng)特征不同；另夕卜，通過大田試驗，研究連續(xù)兩年種植轉(zhuǎn)基因水稻Bt汕優(yōu)63、其親本汕優(yōu)63之后，大田線蟲的數(shù)量、營養(yǎng)功能群組成各生態(tài)指標(biāo)及群落組成的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因水稻Bt汕優(yōu)63和其親本汕優(yōu)63種植下線蟲數(shù)量和群落組成二者并沒有明顯差異，得出了在大田種植轉(zhuǎn)基因水稻Bt汕優(yōu)63兩年不顯著影響線蟲群落的結(jié)論;也有研究者研究存在于冶金場附近的農(nóng)田土壤的污染情況時發(fā)現(xiàn)，銅和鋅的含量與線蟲的總數(shù)呈現(xiàn)出了相關(guān)性，并分析可能是因為線蟲的自身代謝功能或者是線蟲的自行調(diào)節(jié)機制能夠減輕或是消除污染物的毒害。
[0006]城市生活垃圾是指城市的居民在日常生活當(dāng)中一般被丟棄的各種固體廢棄物的總稱，其主要包括地灰、商業(yè)垃圾及集市垃圾、廚余垃圾等。在中國，隨著城市迅速發(fā)展，城市的生活垃圾產(chǎn)量也增多，垃圾成分的更復(fù)雜也造成了環(huán)境問題更復(fù)雜，在現(xiàn)在已經(jīng)成為來當(dāng)今社會普遍關(guān)注的焦點之一。垃圾既是廢棄物又是可利用的特殊資源，因此垃圾的資源化利用受到了廣泛的重視。若將垃圾合理處置，可節(jié)約能源、減少污染并有利于經(jīng)濟發(fā)展，倘若處置不當(dāng)，則會對生態(tài)環(huán)境造成危機。在國內(nèi)外，垃圾成分、自然條件、能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟發(fā)展水平和傳統(tǒng)習(xí)慣的差異造成了并沒有統(tǒng)一處理垃圾的處理方法。目前，我國進行生活垃圾處理的方式主要包括焚燒、填埋和堆肥等。其中焚燒處理所占比例約為2%，所需運行成本較為龐大，且焚燒過程中會產(chǎn)生粉塵、有毒有害氣體、重金屬等污染物，進一步造成二次污染。衛(wèi)生填埋大多不符合標(biāo)準(zhǔn)，且會占據(jù)大量土地資源，被利用的土地較短時間內(nèi)并不能恢復(fù)到原來的用途，致使土地資源嚴(yán)重浪費。堆肥化處理垃圾是目前被廣泛使用且可資源化利用堆肥的途徑。堆肥化的垃圾可以實現(xiàn)垃圾從自然來再返回到自然，可達到處理廢物和改良土壤等多個目的，此外，其終端產(chǎn)物是有機肥料，可在農(nóng)業(yè)、草業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮潛力。
[0007]草坪體系是集多種功能于一體的生態(tài)工程，具有觀賞與美化的效果，并能供人娛樂、休閑及適度的運動，是城市復(fù)合綠化的重要組成部分。草坪建植體系可改善居民生活質(zhì)量，如凈化空氣、降低噪聲等，也起到吸引外資、促進城市旅游業(yè)的發(fā)展等作用，對城市生活的各個方面都具有重要作用，愈來愈受到人們的重視。一般來說，如果要進行一次草皮的生產(chǎn)至少需要2 cm土壤，所以長期生產(chǎn)則會破壞環(huán)境。近年來，相當(dāng)一部分城市草坪是用舊城拆迀地、垃圾填埋地來生產(chǎn)，一般來說土質(zhì)較差，因此對草坪所需土壤添加肥料對提高草坪質(zhì)量、保證草坪產(chǎn)期具有良好的狀態(tài)具有積極作用。而將堆肥作為肥料應(yīng)用于綠化體系既可使堆肥中重金屬避開食物鏈、實現(xiàn)資源的回收利用，又可解決草坪土壤的養(yǎng)分供應(yīng)問題。已有研究表明，堆肥會促進草坪植物的生物量、密度和抗逆境能力，且對葉片色澤和均一度也有積極影響。鑒于上述分析，如能將草坪堆肥基質(zhì)重金屬鈍化固定于草坪建植體系中，則會使堆肥草坪建植體系應(yīng)用方式更加安全有效。
[0008]土壤線蟲在土壤環(huán)境的食物網(wǎng)中起到了關(guān)鍵作用，其對土壤生態(tài)系統(tǒng)的指示作用日益受到關(guān)注。土壤線蟲數(shù)量豐富，具有很高的物種多樣性與功能多樣性，且分布范圍廣，幾乎存在于所有的生態(tài)系統(tǒng)中，且對土壤質(zhì)量的改變十分敏感;同時，土壤線蟲生活史對策復(fù)雜，食性完整，幾乎存在于地下食物網(wǎng)中每個營養(yǎng)級，與地下有機質(zhì)分解、礦化等生態(tài)過程密切相關(guān)，可作為指示土壤質(zhì)量良好的指示生物。因此，本技術(shù)涉及碳納米材料(石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管)對草坪組配基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的調(diào)控，意在為利用碳納米材料實現(xiàn)草坪基質(zhì)的生態(tài)健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]土壤線蟲在土壤環(huán)境的食物網(wǎng)中起到了關(guān)鍵作用，其對土壤生態(tài)系統(tǒng)的指示作用日益受到關(guān)注。土壤線蟲數(shù)量豐富，具有很高的物種多樣性與功能多樣性，且分布范圍廣，幾乎存在于所有的生態(tài)系統(tǒng)中，且對土壤質(zhì)量的改變十分敏感;同時，土壤線蟲生活史對策復(fù)雜，食性完整，幾乎存在于地下食物網(wǎng)中每個營養(yǎng)級，與地下有機質(zhì)分解、礦化等生態(tài)過程密切相關(guān)，可作為指示土壤質(zhì)量良好的指示生物。本發(fā)明涉及碳納米材料(石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管)對草坪組配基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的調(diào)控，意在為利用碳納米材料實現(xiàn)草坪基質(zhì)的生態(tài)健康。
[0010]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容:
一種采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法，其特征在于按如下的步驟進行:
(I)材料
生活垃圾堆肥的主要理化性質(zhì)為:pH 7.49，電導(dǎo)率2300 yS/cm，有機質(zhì)131.84 g/kg,全磷6.81 g/kg，全氮25.09 g/kg，Ca含量23.33 mg/kg,Fe 30.49 g/kg,Cu 341.34 mg/kg,Zn 677.33 mg/kg,Pb 216.98 mg/kg,Cd 5.02 mg/kg,Mn 437.88 mg/kg,Cr 702.60 mg/kg,Ni 41.82 mg/kg。
[0011]供試土壤為天津師范大學(xué)校園土壤，其主要理化性質(zhì)如下:含水量19.4%，pH7.27，電導(dǎo)率2250 yS/cm，有機質(zhì)52.29 g/kg，全磷3.75 8/1^，全氮2.15 g/kgo
[0012]生活垃圾堆肥來自天津小淀垃圾處理廠，將生活垃圾堆肥進行分類后粉碎。
[0013]草坪植物選用高羊茅(Fesit/caBrundiimcea.')。
[OOM]石墨稀(Graphene)微片由南京吉倉納米科技有限公司生產(chǎn)，為黑色無規(guī)則薄片狀，微片大小0.5-20 μπι，比表面積40-60 m2/g;
氧化石墨稀(Graphene Oxide)購自蘇州恒球納米公司，為黑色或褐黃色粉末，平均厚度3.4-7 nm，片層直徑 10-50 μπι，比表面積 100-300 m2/g;碳納米管(Carbon nanotube)產(chǎn)自北京博宇高科技新材料技術(shù)有限公司，直徑20-40 nm，長度10-30 μπι，比表面積>110m2/g。
[0015] (2)試驗方法:
試驗采用塑料盆，高15 cm、內(nèi)徑20 cm裝土，每盆裝校園土壤1500 g(根據(jù)土壤濕度，折合成干土土重1500 g)，每盆添加50 g生活垃圾堆肥，與土壤組配成草坪建植基質(zhì)；碳納米材料石墨稀(G)、氧化石墨稀(GO)和碳納米管(CNT)均按土壤質(zhì)量的l%(w/w)比例添加，以不添加碳納米材料的處理為對照，土壤、生活垃圾堆肥與碳納米材料混勻后裝盆，每盆播入草坪植物高羊茅種子5 g，試驗于室內(nèi)進行，塑料盆隨機排放并于每5 d移動位置，培養(yǎng)期間溫度為15-26°C，相對濕度35-55%，光照條件是自然條件下的入射光，按需用電子天平稱重補水，整個試驗歷時130 d，于第65 d割第一茬草進行測定。
[0016]本發(fā)明進一步公開了采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法在提高營養(yǎng)類群線蟲的生長與繁殖方面的應(yīng)用。特別是在提高草坪基質(zhì)中食細(xì)菌性、食真菌性、植食性土壤線蟲數(shù)量方面的應(yīng)用。其中所述的碳納米材料為石墨烯。實驗結(jié)果顯示:在相同的底肥條件下，石墨烯活化肥力的能力最強。即添加碳納米材料后，不僅利于大部分營養(yǎng)類群線蟲的生長與繁殖，可為植物的生長帶來了正向影響。
[0017]本發(fā)明更加詳細(xì)的描述如下:
I研制材料與方法
1.1材料
生活垃圾堆肥的主要理化性質(zhì)為:pH 7.49，電導(dǎo)率2300 yS/cm，有機質(zhì)131.84 g/kg,全磷6.81 g/kg，全氮25.09 g/kg，Ca含量23.33 mg/kg,Fe 30.49 g/kg,Cu 341.34 mg/kg,Zn 677.33 mg/kg,Pb 216.98 mg/kg,Cd 5.02 mg/kg,Mn 437.88 mg/kg,Cr 702.60 mg/kg,Ni 41.82 mg/kg。供試土壤為天津師范大學(xué)校園土壤，其主要理化性質(zhì)如下:含水量19.4%,pH 7.27，電導(dǎo)率2250 yS/cm，有機質(zhì)52.29 g/kg，全磷3.75 g/kg，全氮2.15 g/kg。生活垃圾堆肥來自天津小淀垃圾處理廠，將生活垃圾堆肥進行分類后粉碎。草坪植物選用高羊茅(/^esiuca aru/3c/i/3acea.)。石墨稀(Graphene)微片由南京吉倉納米科技有限公司生產(chǎn)，為黑色無規(guī)則薄片狀，微片大小0.5-20 μπι，比表面積40-60 m2/g;氧化石墨烯(Graphene Oxide)購自蘇州恒球納米公司，為黑色或褐黃色粉末，平均厚度3.4_7 nm，片層直徑10-50 μπι，比表面積100-300 m2/g;碳納米管(Carbon nanotube)產(chǎn)自北京博宇高科技新材料技術(shù)有限公司，直徑20-40 nm，長度10-30 ym，比表面積>110 m2/g。
[0018]1.2技術(shù)設(shè)計
試驗采用塑料盆(高15 cm、內(nèi)徑20 cm)裝土，每盆裝校園土壤1500 g(根據(jù)土壤濕度，折合成干土土重1500 g)。每盆添加50 g生活垃圾堆肥，與土壤組配成草坪建植基質(zhì)。碳納米材料石墨稀(G )、氧化石墨稀(GO )和碳納米管(CNT )均按土壤質(zhì)量的1%比例添加。以不添加碳納米材料的處理為對照，各處理設(shè)置3次重復(fù)。土壤、生活垃圾堆肥與碳納米材料混勻后裝盆，每盆播入草坪植物高羊茅種子5 g。試驗于室內(nèi)進行，塑料盆隨機排放并于每5 d移動位置，培養(yǎng)期間溫度為15-26°C，相對濕度35-55%，光照條件是自然條件下的入射光，按需用電子天平稱重補水，整個試驗歷時130 d，于第65 d割第一茬草。
[0019]1.3研制方法
采用Baermann漏斗法進行線蟲的分離，將分離得到的線蟲60°C水浴加熱20 min殺死后，待冷卻等體積加入雙倍TAF固定液保存，依據(jù)《中國土壤動物檢索圖鑒》進行鑒定，鑒定到屬水平，并統(tǒng)計個體數(shù)量。依據(jù)線蟲食性，將捕獲的線蟲進行類群劃分，分為食細(xì)菌性、食真菌性、植物寄生性、捕食-雜食性4個功能類群。
[0020]maPlot 12.5進行圖表的制作。
[0021]2研制結(jié)果分析
所捕獲的29屬線蟲依據(jù)食細(xì)菌性、食真菌性、植物寄生性、捕食-雜食性四類營養(yǎng)類群分析結(jié)果如圖1，2所示。添加石墨烯、氧化石墨烯和碳納米管均增加了食細(xì)菌性線蟲數(shù)量，分別為對照組的2.98倍、3.12倍、2.25倍，其中在石墨烯與氧化石墨烯處理中，食細(xì)菌性線蟲顯著增加(P < 0.05)，在碳納米管處理中，食細(xì)菌性線蟲數(shù)量也存在一定增加的趨勢。添加三種碳納米材料后，食真菌性線蟲數(shù)量增加趨勢并不如食細(xì)菌性線蟲增加趨勢明顯，僅在石墨烯處理中達到顯著水平(P < 0.05)，為對照組的7.45倍，而氧化石墨烯和碳納米管處理處理下，食真菌性線蟲數(shù)量僅存在增加趨勢，分別為對照組的4.94倍和5.12倍。在四種營養(yǎng)類群中，三種新型碳納米材料對植物寄生性線蟲的影響最為明顯，石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管處理中植物寄生性線蟲數(shù)量均顯著提高(P < 0.05)，分別為對照組的5.83、6.31、4.9倍。而雜食-捕食性線蟲對碳納米材料響應(yīng)極為敏感，表現(xiàn)為在三種碳納米材料處理中消失。
[0022]在線蟲營養(yǎng)類群組成水平中，由于捕食-雜食性線蟲的消失，在三種碳納米材料處理組中，線蟲營養(yǎng)類群組成完整性下降。食細(xì)菌性線蟲在四種處理下所占比例均最高，其中，在對照組中食細(xì)菌性線蟲所占比例高達68.13%，碳納米材料處理下所占比例有所下降，但也均在54%以上。植物寄生性線蟲所占比例僅低于食細(xì)菌性線蟲數(shù)量，在對照組中所占比例相對較少，為27.38%，而在三種碳納米材料處理下所占比例上升，達到42%以上。在四種處理中，食細(xì)菌性和植物寄生性線蟲占據(jù)了 95%以上的線蟲營養(yǎng)類群組成，食真菌性線蟲在對照組中僅占1.57%，碳納米材料處理下也不高于4%，捕食-雜食性線蟲在對照組中略高于食真菌性線蟲，為2.92%。相較對照組，碳納米材料處理下植食性線蟲所占比例增加，食細(xì)菌性線蟲所占比例下降，且三種添加碳納米材料的處理組中各營養(yǎng)類群線蟲所占比例差異極小。
[0023]3研制結(jié)論
線蟲可以很好的應(yīng)用于土壤環(huán)境擾動的相關(guān)研究中，其不僅可敏感的對土壤環(huán)境的改變做出相應(yīng)，更可以通多其群落組成與多樣性的變化指示土壤質(zhì)量與地下食物網(wǎng)的狀況。
[0024]在線蟲營養(yǎng)類群水平上，添加碳納米材料對線蟲營養(yǎng)類群組成并沒有顯著影響，但食細(xì)菌性、食真菌性、植食性土壤線蟲數(shù)量均呈增加趨勢。
[0025]食細(xì)菌性和食真菌性線蟲數(shù)量增加通常與植物生物量以及有機碳的增加存在關(guān)聯(lián)，表明添加碳納米材料后，初級生產(chǎn)力均有不同程度的提高，以石墨烯處理后，土壤生產(chǎn)力增加最為明顯，在相同的底肥條件下，石墨烯活化肥力的能力最強。即添加碳納米材料后，不僅利于大部分營養(yǎng)類群線蟲的生長與繁殖，可為植物的生長帶來了正向影響。
[0026]【附圖說明】:
圖1不同處理下線蟲各食性類群個體數(shù)量；
圖2碳納米材料對線蟲營養(yǎng)類群組成的影響。
[0027]【具體實施方式】:
下面通過具體的實施方案敘述本發(fā)明。除非特別說明，本發(fā)明中所用的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。另外，實施方案應(yīng)理解為說明性的，而非限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的實質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的前提下，對這些實施方案中的物料成分和用量進行的各種改變或改動也屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明所用原料、試劑均有市售。
[0028]實施例1
(I)材料生活垃圾堆肥的主要理化性質(zhì)為:pH 7.49，電導(dǎo)率2300 yS/cm，有機質(zhì)131.84 g/kg,全磷6.81 g/kg，全氮25.09 g/kg，Ca含量23.33 mg/kg,Fe 30.49 g/kg,Cu 341.34 mg/kg,Zn 677.33 mg/kg,Pb 216.98 mg/kg,Cd 5.02 mg/kg,Mn 437.88 mg/kg,Cr 702.60 mg/kg,Ni 41.82 mg/kg。
[0029]供試土壤為天津師范大學(xué)校園土壤，其主要理化性質(zhì)如下:含水量19.4%，pH7.27，電導(dǎo)率2250 yS/cm，有機質(zhì)52.29 g/kg，全磷3.75 8/1^，全氮2.15 g/kgo
[0030]生活垃圾堆肥來自天津小淀垃圾處理廠，將生活垃圾堆肥進行分類后粉碎。
[0031 ]草坪植物選用高羊茅(Fesit/ca Brundiimcea.')。
[0032]石墨稀(Graphene)微片由南京吉倉納米科技有限公司生產(chǎn)，為黑色無規(guī)則薄片狀，微片大小10 μπι，比表面積40 m2/g;
氧化石墨稀(Graphene Oxide)購自蘇州恒球納米公司，為黑色或褐黃色粉末，平均厚度3.4 nm，片層直徑10 μπι，比表面積100 m2/g;碳納米管(Carbon nanotube)產(chǎn)自北京博宇高科技新材料技術(shù)有限公司，直徑20 nm，長度ΙΟμπι，比表面積>110 m2/g。
[0033](2)試驗方法:
試驗采用塑料盆，高15 cm、內(nèi)徑20 cm裝土，每盆裝校園土壤1500 g(根據(jù)土壤濕度，折合成干土土重1500 g)，每盆添加50 g生活垃圾堆肥，與土壤組配成草坪建植基質(zhì)；碳納米材料石墨稀(G)、氧化石墨稀(GO)和碳納米管(CNT)均按土壤質(zhì)量的l%(w/w)比例添加，以不添加碳納米材料的處理為對照，土壤、生活垃圾堆肥與碳納米材料混勻后裝盆，每盆播入草坪植物高羊茅種子5 g，試驗于室內(nèi)進行，塑料盆隨機排放并于每5 d移動位置，培養(yǎng)期間溫度為15°C，相對濕度35%，光照條件是自然條件下的入射光，按需用電子天平稱重補水，整個試驗歷時130 d，于第65 d割第一茬草進行測定。
【主權(quán)項】
1.一種采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法，其特征在于按如下的步驟進行: (1)材料 選擇生活垃圾堆肥來自天津小淀垃圾處理廠，將生活垃圾堆肥進行分類后粉碎； 供試土壤為天津師范大學(xué)校園土壤； 草坪植物選用高羊茅(Z^esit/ca arundinacea.)； 石墨稀微片大小0.5-20 μπι，比表面積40-60 m2/g; 氧化石墨稀平均厚度3.4-7 nm，片層直徑10-50 μπι，比表面積100-300 m2/g; 碳納米管直徑20-40 nm，長度10-30 _，比表面積>110 m2/g; (2)試驗方法: 試驗米用塑料盆，高15 cm、內(nèi)徑20 cm裝土，每盆裝校園土壤1500 g，每盆添加50 g生活垃圾堆肥，與土壤組配成草坪建植基質(zhì);碳納米材料石墨烯(G)、氧化石墨烯(GO)和碳納米管(CNT)均按土壤質(zhì)量的l%(w/w)比例添加，以不添加碳納米材料的處理為對照，土壤、生活垃圾堆肥與碳納米材料混勻后裝盆，每盆播入草坪植物高羊茅種子5 g，試驗于室內(nèi)進行，塑料盆隨機排放并于每5 d移動位置，培養(yǎng)期間溫度為15-26°C，相對濕度35-55%，光照條件是自然條件下的入射光，按需用電子天平稱重補水，整個試驗歷時130 d，于第65 d割第一茬草進行測定。2.權(quán)利要求1所述的方法，其中生活垃圾堆肥的主要理化性質(zhì)為:pH7.49，電導(dǎo)率2300yS/cm，有機質(zhì) 131.84 g/kg，全磷 6.81 g/kg，全氮 25.09 g/kg，Ca 含量 23.33 mg/kg,Fe30.49 g/kg,Cu 341.34 mg/kg,Zn 677.33 mg/kg,Pb 216.98 mg/kg,Cd 5.02 mg/kg,Mn437.88 mg/kg,Cr 702.60 mg/kg,Ni 41.82 mg/kg； 供試土壤為天津師范大學(xué)校園土壤，其主要理化性質(zhì)如下:含水量19.4%，pH 7.27，電導(dǎo)率2250 yS/cm，有機質(zhì)52.29 g/kg，全磷3.75 區(qū)/1^，全氮2.15 g/kg； 草坪植物選用高羊茅(Z^esit/ca arundinacea.)； 石墨稀微片大小0.5-20 μπι，比表面積40-60 m2/g; 氧化石墨稀平均厚度3.4-7 nm，片層直徑10-50 μπι，比表面積100-300 m2/g; 碳納米管直徑20-40 nm，長度10-30 ym，比表面積>110 m2/g。3.權(quán)利要求1所述采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法在提高營養(yǎng)類群線蟲的生長與繁殖方面的應(yīng)用。4.權(quán)利要求1所述采用碳納米材料調(diào)控草坪堆肥基質(zhì)線蟲營養(yǎng)類群的方法在提高草坪基質(zhì)中食細(xì)菌性、食真菌性、植食性土壤線蟲數(shù)量方面的應(yīng)用。5.權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其中所述的碳納米材料為石墨烯。
【文檔編號】G01N33/00GK106069247SQ201610443584
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】多立安, 趙樹蘭, 白雪
【申請人】天津師范大學(xué)