致癌物苯并(a)芘[Benzo(a)Pyrene]对土壤--植物系统污染研究

本报告是1973—1979年研究工作的简要总结.采用野外调查、盆钵试验、放射性示踪同位素、荧光分光光度计、人工模拟控制大气污染实验与电镜扫描照相等方法,研究了在石油污水灌溉条件下,环境中致癌物苯并(a)芘(B(a)P)对水稻可食部分的影响.其结果是:①土壤表层(0—15cm)B(a)P含量在<10—500ppb范围内,污水与清水灌区栽培水稻精白米中B(a)P的含量无显著差异;②水稻各部分的B(a)P来自大气污染、水——土壤污染以及水稻本身生物合成.B(a)P在水稻体内的分配次序为:根系≥茎叶>皮壳≥籽实,水稻精白米中B(a)P含量约0.18ppb;③在自然条件下,水稻的外来B(a)P污染源主要是大气飘尘,而水——土壤是次要的.     

运城市郊区粮食、蔬菜和土壤中致癌物苯并(a)芘的调查研究*

通过对不同区域里小麦、西红柿、白菜和土壤中B(a)P含量的空间一时间分布及大气污染与土壤—植物系统中B(a)P含量关系的调查研究结果表明，粮食和蔬菜中的B(a)P主要来自大气污染的“贡献”。土壤中B(a)P的含量直接影响粮食和蔬菜中B(a)P的含量。但是，当小麦籽实中B(a)P的含量达到一定水平后，并不随土壤中B(a)P含量的增加而增加。     

粮食蔬菜与土壤和大气中苯并（a）芘含量的相关性研究

对山西省运城市盐湖区不同区域内小麦、西红柿、白菜和土壤中B（a）P含量的空间一时间分布及大气、土壤与粮食、蔬菜中B（a）P含量关系进行了调查研究,结果表明,粮食和蔬菜中的B（a）P主要来自大气污染的“贡献”,土壤中的B（a）P的含量也直接影响粮食和蔬菜中B（a）P的含量。当小麦子实中B（a）P的含量达到一定水平后,并不随土壤中B（a）P含量的增加而增加。     

我国降水、降尘中硒、碘、氟的研究

研究了我国东甫沿海至西北地区降水、降尘中硒、碘、氟的分布及其影响因素,结果表明。我国降水硒、碘、氟含量范围分别为0.03—0.59ppb、0.3—3.8ppb和0.03—0.6ppm,一般为0.1—0.2ppb、1—2ppb和0.05—0.1ppm,其主要影响因素为人类活动,海洋、风沙及土壤微生物亦各有不同程度的影响。以集尘桶采集的降尘硒、碘、氟含量均远高于当地表层土壤,主要受当地大气污染状况、降尘量、降水量及降水中该元素含量的影响。硒、碘、氟三元素的挥发性与水迁移性的相互关系在很大程度上决定着我国四大地方病的分布。     

水体污染及其防治

X522 9603313重庆段长江、嘉陵江水中及生活饮用水的B(a)P调查分析/王昌珍…//环境保护/国家环保局二1996,(3)一22~24环信X一7 报导了1988~1991年枯、丰水期的嘉陵江、长江水及以其作为水源的出厂水进行的B(a)P含量调查分析,取样144件,结果表明,水源水72件,超标率18.06%;出厂水72件,超标率5.56%;出厂水B(a)P含量与水源水含量有相关性(ro.3012,P(0.05);长江水40件,超标率27.50%;嘉陵江水32件,超标率6.25%;长江水B(a)P含量高于嘉陵江,两江枯水期水源水和声厂水含量高于丰水期;并对长江北岸的主要污染源进行了调查分析,其下游最高含量为13…     

土壤—植物系统对合成洗涤剂(LAS)净化功能的研究

通过水稻盆栽实验和沈阳西部污水生态工程土地处理系统试验,应用回归分析等方法研究了合成洗涤剂LAS在土壤-水稻系统中的净化规律和沈阳西部污水生态工程土地处理系统不同生态结构类型的土壤-植物系统对LAS的净化效果。其结果是:(1)LAS在土壤-水稻系统中的净化速率符合一级反应动力学方程,其半衰期为2S—30天,净化率达93—94％;(2)在目前沈阳西部原污水中LAS含量情况下,土壤—植物系统可使LAS浓度降低一个数量级。     

村域电子拆解业对耕地-水稻系统中Cd和Pb含量的影响——环境外部不经济性分析

低端电子垃圾拆解业的外部不经济性备受学术界的关注.对有30年低端电子垃圾拆解历史的S村域内优质耕地中水稻土(表土层-心土层-底土层-母质层-地下水)、水稻(根系-茎叶-籽粒)、灌渠水及其沉积物进行系统采样及分析.结果表明,低端电子垃圾拆解业已不同程度地危害了S村优质耕地的健康状况,表土层中Cd含量已超过国家标准的6倍,水稻籽粒中Cd含量超过国家标准限值3倍;土壤及其水稻籽粒中Pb含量尚未超标,但仍有被污染的风险.在S村耕地土壤-水系统中Cd和Pb含量为:灌渠底沉积物表土层心土层底土层≥母质层地表水≥地下水;在水稻植株中Cd和Pb含量为:根系茎叶籽粒.处于地势较高的居民点与电子垃圾拆解小作坊通过沟渠排放的废液使Cd和Pb进入耕地-作物系统,使耕地及其种植业成为高利润电子拆解产业环境外部不经济性的重要承受体.在城镇化及乡镇企业快速发展区亟待修建小型高效环境基础设施,以处理乡村生活污水与小企业排放主要污染物,将电子垃圾拆解业由瞬间繁荣的泡沫经济扭转为持续健康发展的生态经济.     

再生回用水灌溉对作物品质及土壤质量的影响

考查了不同水质（三级处理水、二级处理水、污水、清水作对照）灌溉对农作物（黄瓜、白菜和玉米）品质和土壤质量的影响,同时测定了灌溉后农作物的可食用部分中的氯离子、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐以及残留的重金属含量.结果表明,三级水和二级水浇灌对作物品质无显著影响,污水浇灌可使部分营养成分含量升高,如以蛋白质为例,4种水浇灌时3种作物中蛋白质含量范围分别为：黄瓜0.736?2～0.812?5 mg/kg;白菜0.134?8～0.164?5 mg/kg;玉米10.28～10.84 mg/kg.污水浇灌会产生较高的硝酸盐积累,其中污水浇灌的白菜中硝酸盐含量高达554.4　mg/kg,已达到污染水平.三级水和二级水灌溉对作物中重金属含量影响不大,而污水浇灌会使作物中重金属发生明显的积累,因此污水不适于作灌溉水源.短期灌溉内土壤的钠吸附比(SAR)在3.5～4.5之间,表明土壤未发生明显碱化,重金属也未发生显著积累.     

施硼对水稻幼苗吸收和分泌砷的影响

通过3组水培试验研究了营养液不同供硼(B)浓度和叶面施B对水稻(Oryza sativa L.)幼苗吸收、转运和分泌砷(As)的影响.在10μmol·L-1三价砷[As(Ⅲ)]或五价砷[As(Ⅴ)]处理下,营养液B浓度没有显著影响水稻体内As(Ⅲ)、As(Ⅴ)和总As的含量、转移系数和根吸收效率.叶面施B使得水稻幼苗地上部的B含量显著增加15.8倍,使得As(Ⅴ)处理条件下的根部As含量和As根吸收效率分别显著降低20.9%和18.0%,As(Ⅲ)处理条件下的根部As含量和As根吸收效率分别降低12.6%和13.8%(P0.05),而地上部As含量降低不显著(P0.05).在As(Ⅴ)处理下,叶面施B使根部B含量显著降低达47.1%,而As(Ⅲ)处理下根部B含量无显著变化.As(Ⅴ)处理下的水稻根部B含量平均比As(Ⅲ)处理高85.3%(P0.05).叶面施B后,As(Ⅴ)处理下水稻根部中总As含量和As(Ⅴ)含量均与根部B含量呈显著正相关(P0.05).As(Ⅲ)预处理后水稻幼苗根系外泌的As总量比As(Ⅴ)预处理高105.2%.叶面施B使As(Ⅲ)预处理水稻的As外泌量增加14.0%~16.9%(P0.05),对As(Ⅴ)预处理的水稻As外泌无影响.水稻根部有45.9%~70.7%的As可以在1周内被外排到生长介质中.结果表明,营养液供B浓度为As浓度的4倍时仍不能减少水稻幼苗对As的吸收累积,而叶面施B有助于减少水稻对As的吸收.B通道不是As(Ⅲ)进入水稻根系的主要途径;As(Ⅴ)在水稻中的迁移分配机制可能与B的迁移运输有关.     

土壤铅-苯并[a]芘复合污染对小麦种子生长的影响研究

研究了土壤中低含量铅(Pb)-苯并[a]芘(B[a]P)复合污染对小麦种子萌发率、根伸长、芽伸长以及芽根比的影响,以期考察复合污染的生态效应并筛选具有指示土壤污染程度的指标.结果表明,小麦种子萌发率对Pb-B[a]P单一及复合污染均不敏感;Pb和B[a]P单一污染时小麦根伸长均受到一定程度的抑制作用;复合污染条件下Pb...     

钙镁磷肥对石灰、海泡石组配修复镉污染稻田土壤的影响

改良剂组配(例如羟基磷灰石和沸石)可有效降低土壤中重金属的生物有效性,抑制水稻对重金属的积累,从而提高农产品的安全水平.本文通过田间试验,研究钙镁磷肥施用对石灰、海泡石组配降低稻田土壤有效态Cd含量、水稻各部分中Cd含量的影响.结果表明,施用钙镁磷肥可显著促进石灰、海泡石组配的钝化修复效果.与石灰、海泡石组配处理相比,施用钙镁磷肥,土壤中有效态Cd含量和糙米中Cd含量显著降低,在施用2 250 kg·hm~(-2)钙镁磷肥的条件下,土壤中Cd~(2+)发生沉淀或络合反应生成难溶性磷酸镉而降低土壤酸可提取态、可还原态和可氧化态Cd的占比,土壤中有效态Cd含量显著(P0.05)降低46.97%,糙米中Cd含量降低至0.04 mg·kg~(-1),低于《食品安全国家标准》(GB 2762-2017)中糙米镉限量(0.2 mg·kg~(-1))标准,且糙米产量增加28.34%.相关性分析结果表明,水稻根、茎叶和糙米中Cd含量与土壤中有效态Cd含量,水稻糙米中Cd含量与根和茎叶中Cd含量呈极显著正相关关系(P0.01),土壤有效态Cd含量是影响水稻糙米中Cd含量的关键性因素,钙镁磷肥可提高石灰与海泡石对土壤中有效态Cd降低效果来减少水稻根和茎叶对Cd的吸收,进而降低糙米中Cd含量.上述结果表明,施用钙镁磷肥提高了石灰、海泡石组配降低糙米中Cd含量的效果,可实现Cd污染稻田水稻安全生产和增产.     

长期污水灌溉后林地土壤中磷的含量与移动

为尽可能地削减污水携带的N、P进入湖泊,处理后的城市生活污水被直接喷灌到新西兰罗托鲁阿市的Whakarewarewa森林,并建立了污水灌溉林地处理系统的长期定位试验地以评价生态系统对污水携带营养物质的同化能力.为查清长期污水灌溉土壤中P的数量、迁移淋失及其环境危机,对11a污水灌溉后火山灰土壤中磷的积累、再分布进行剖面分层采样测定.结果表明,土壤pH、TP、Olsen P、M3P、M3Ca和M3Mg在所有灌溉处理区的表层土壤(0～10 cm)均有显著(p0.05)增加,部分增加的显著性达到20～40 cm土层或更深层次土壤.大多数随灌溉而进入土壤的P被保存在上层土壤(0～40 cm)中.土壤Olsen P和M3P的浓度在中、高水平处理区的20 cm以上土层中超过了环境临界值(Olsen P为60 mg.kg-1;M3P为150mg.kg-1),磷饱和率(M3PSR)数值同时显示表层土壤对P的吸持已近饱和,预示土壤磷素有随下渗水向下移动的潜在可能.常规土壤采样以60 mg.kg-1 Olsen P测定值为环境临界值,可解决土壤剖面中磷的下移监测难题.以M3P与M3Al、M3Fe的摩尔比计算的磷饱和率(M3PSR)作为长期污水灌溉林地处理系统中土壤磷向下移动的环境危机临界值参数指标已不是很理想,对新的磷饱和参数的研究是今后的主要工作之一.     

镉在不同土壤和蔬菜中残留规律研究

研究了镉在不同类型土壤和蔬菜中的残留积累规律.结果表明,含镉污水灌溉是造成农田土壤镉污染主要原因之一.土壤中镉残留量随污水镉浓度增加而增高.土壤镉含量与蔬菜中镉含量呈显著正相关.供试土壤及蔬菜可食部分镉的累积顺序为:粘土>壤土;壤土蔬菜>粘土蔬菜,小白菜(叶)>萝卜(根)>莴苣(茎)>辣椒(果)>豇豆(豆).     

运城市郊区蔬菜中苯并(a)芘污染现状调查

苯并(a)芘[简称B(a)P]是一种强致癌性的多环芳烃化合物,来源于煤炭燃烧,汽车尾气,及石油、木材、有机高分子化合物不完全燃烧和碳氢化合物高温裂解的产物。通过呼吸道、消化道、皮肤等进入人体,严重危害人类健康。因此,近年来对环境中B(a)P污染的调查研究工作正在日益增多、但是对蔬菜中B(a)P污染的调查研究报导则较少。本文以我国北方普遍栽种的蔬菜——西红柿、白菜为对象,从大气—土壤—蔬菜的链锁关系对运城市郊区蔬菜中B(a)P的污染现状进行了调查     

秸秆直接还田和炭化还田对红壤酸度、养分和交换性能的动态影响

为比较秸秆直接还田和炭化还田对亚热带典型红壤酸度、养分及交换性能的动态影响,试验以水稻和油菜秸秆为材料,设置7个盆栽处理:空白(CK)、水稻秸秆直接还田(R1B0)、水稻秸秆350℃炭化还田(R1B1)、水稻秸秆550℃炭化还田(R1B2)、油菜秸秆直接还田(R2B0)、油菜秸秆350℃炭化还田(R2B1)和油菜秸秆550℃炭化还田(R2B2),秸秆按1%和相应的生物质炭施入土壤,进行水稻培育试验.在水稻秧苗期、分蘖期、灌浆期和成熟期这4个时期采集土壤,分析土壤酸度、养分和交换性能的动态变化.结果表明,红壤pH、 NH~+_4-N和NO~-_3-N含量随生长期呈现减小的趋势,而有机质、CEC和各交换性盐基离子呈现增加的趋势.秸秆直接还田和炭化还田均提高土壤pH,降低交换性酸总量,同时提高有机质含量及交换性能,且作用效果随生长期增大.成熟期时秸秆炭化还田对各项指标的作用效果均好于秸秆直接还田,秸秆原料和炭化温度对各项土壤性质的影响不同,油菜秸秆生物质炭在提高土壤pH、有机质和CEC含量方面略好于水稻秸秆生物质炭.土壤酸度、养分含量和交换性能等因子的相关分析表明,土壤交换性酸与有机质呈极显著负相关关系(R=-0.912,P0.01),与CEC呈显著负相关关系(R=-0.866,P0.05),CEC和有机质呈显著正相关关系(R=0.833,P0.05),说明三者之间密切相关.研究表明,秸秆直接还田和炭化还田均可以达到改良土壤酸性和提高养分含量的效果,在等量秸秆情况下,秸秆炭化还田对阻控土壤酸化、提高有机质含量和CEC的效果比秸秆直接还田较为明显.     

安徽省升金湖湿地土壤有机碳储存及分布

文章研究了安徽省升金湖湿地土壤有机碳储存和分布特征及其与土壤氮素的关系。结果表明,供试湿地土壤全土1m深有机碳密度达10.82±1.90kg.m-2,表层土壤(0—30cm)有机碳密度为5.19±0.68kg.m-2,高于报道的人工湿地——水稻土的碳密度;有机碳(SOC)含量分布随土壤深度(H)的递降符合幂函数方程,湿地土壤有机碳的表层积累强度和积累深度高于稻田;湿地土壤氮素是土壤固碳的有利因子,其氮素对土壤有机碳积累的效应高于水稻土;因湖泊沉积受河流动力学、土壤水分和植物生长条件的影响,湿地土壤有机碳含量存在显著的水平空间变异性。看来,长江中下游淡水湿地在陆地生态系统碳氮储存上具有重要意义。     

添加磷素对低磷稻田根际土壤固碳自养微生物数量的影响

为了探讨磷素添加对低磷稻田土壤固碳自养微生物数量的影响,以低磷水稻土为研究对象,设置添加磷素(P添加量为80 mg·kg~(-1))和不添加磷素两种处理土壤,种植水稻进行室内培养实验.利用实时荧光定量PCR(real-time PCR)技术分析了水稻分蘖期(移栽后14 d)和拔节期(移栽后22 d)添加磷素(P)和对照(CK)处理根际土壤固碳自养微生物cbb L、cbb M、acc A和acl B基因数量的差异,同时测定了土壤理化性质,并分析了不同处理方式下固碳功能基因丰度与土壤理化性质之间的关系.结果表明,分蘖期磷素添加降低了土壤MBC和NH+4-N含量,提高了土壤DOC、Olsen-P和p H;分蘖期P处理NO-3-N含量比CK处理低,而拔节期反而比CK处理高.分蘖期,磷素添加显著提高了cbb L、cbb M、acc A和acl B基因的数量,与CK处理相比,分别提高156%、99%、110%和193%.而磷素添加对拔节期cbb L、acc A和acl B基因数量的促进作用并不明显,对cbb M基因数量反而产生了抑制作用.冗余分析(RDA)显示,土壤Olsen-P含量是影响固碳自养微生物丰度最显著的环境因子.     

真菌产黄青霉(Pcnioillium Chrysogonum)对致癌物质苯并(a)芘[B(a)P]的氧化

本试验证明,典型的土壤真菌202号和细菌91号能氧化B(a)P。细菌氧化B(a)P的产物除顺式二氢二醇无标准品未鉴定外,其余的产物与真菌的相同。 真菌产黄青霉氧化B(a)P为反式9,10-二氢二醇-B(a)P,反式-7,8-二氢二醇-B(a)p,1,6-醌-B(a)P,6,12-醌-B(a)P,3,6-醌-B(a)P,9-OH-B(a)P,3-OH-B(a)P。 用标记~(14)CB(a)P试验,真菌产黄青霉氧化B(a)P的动力学研究指出,在96小时内能氧化B(a)P2.8%,氧化产物包含水溶性的和酯溶性的。 氧化后的B(a)P产物的最大吸收光谱与B(a)P的不同,不能用常规检定B(a)P的方法检出,但其部分产物仍具致癌作用。为了弄清B(a)P在土壤中的转化,必须进一步研究B(a)P在土壤中与其它物质的结合和钝化。     

一株苯并[a]芘降解菌-紫茉莉联合修复污染土壤的研究

从长期受多环芳烃(PAHs)污染的土壤中获得1株高效降解菌BB-1,经鉴定为巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium.为了考察菌株的降解特性,将10和20 mg·L~(-1)的苯并[a]芘(B[a]P)加入到培养液中并在30℃下振荡培养8 d.结果表明,BB-1对不同浓度的B[a]P的降解率分别为52.1%和23.5%,B[a]P浓度为10 mg·L~(-1)时降解效果更优.将不同重金属外加到培养液中,Cu2+(50 mg·L~(-1))和Cd2+(100 mg·L~(-1))能在一定程度上影响BB-1对B[a]P的生物降解作用,但菌株仍有很强的耐受性;Zn2+(200 mg·L~(-1))和Pb2+(300 mg·L~(-1))会显著影响降解效果.为了研究菌BB-1与植物的联合降解修复作用,通过对比研究将该菌株加入到种植紫茉莉的B[a]P污染土壤中,在未加入BB-1的污染土壤中,紫茉莉在开花期和成熟期对B[a]P的降解率分别为27.42%±1.99%和51.31%±3.06%,在加入BB-1的污染土壤中降解率分别为68.22%±1.21%和77.16%±0.62%,可见加入菌株BB-1后能显著提高紫茉莉对土壤中B[a]P的降解效率.为确定降解作用的菌株来源,分别对比了非根际和根际土壤中的B[a]P含量,发现在开花期和成熟期任何一种处理的根际土中B[a]P残留浓度都小于非根际土,说明土壤中B[a]P的去除主要是源于根际的作用.在植物修复的基础上,添加能耐受一定重金属浓度的高效B[a]P降解菌,能提高B[a]P降解率,有望为日后大规模田间应用提供可靠的技术参数.     

开顶式气室原位研究水稻汞富集对大气汞浓度升高的响应

采用开顶式气室熏气实验和土壤加汞培育实验,原位研究水稻各器官汞富集对大气汞质量浓度升高的响应关系.结果表明,水稻根中汞含量与大气汞质量浓度无显著相关性(P0.05),与土壤汞含量呈显著正相关(R=0.998 8,P0.05),表明水稻根中的汞主要来自于对土壤中汞的吸收累积.水稻茎中汞含量随大气汞质量浓度的升高呈线性增加(RB=0.964 6,RU=0.983 1,P0.05),且上部茎中汞含量高于下部茎;茎下部汞含量随土壤汞含量的升高呈线性增加(R=0.990 1,P0.05),茎上部汞含量随土壤汞含量的升高呈二次拟合增加(R=0.998 9,P0.05),且下部茎汞含量高于上部茎,说明茎汞含量受土壤和大气汞浓度的共同影响.水稻叶中汞含量与大气汞质量浓度呈显著正相关(R=0.998 5,P0.05),与土壤汞含量也有很好的线性关系(R=0.998 3,P=0.058 5),表明水稻从大气吸收的汞主要积累在叶片中,从土壤吸收的汞主要富集在根中并通过茎部向叶部传输.利用实验建立的函数关系对水稻地上生物质中汞的大气来源估算,至少60%~94%和56%~77%水稻叶和上部茎中的汞来自大气,而大气对下部茎仅贡献8%~56%.由此水稻地上部分生物质汞主要来自对大气汞的吸收,为区域大气汞的收支及汞循环模型提供理论依据.