粮食安全:西北地区退耕对粮食生产的可能影响

据西北五省区制定的规划或计划,到2010年将累计退耕400×104hm₂,约占现有耕地面积的1/4。按照目前的单产水平和粮食作物比例,西北地区将减少粮食产量近400×104t,相当于1996年西北地区粮食总产量的1/8。同时,退耕对当地的粮食生产存在正面影响,主要表现在:①退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量提高;②西北地区生态环境以及局地小生境的改善可以促进粮食生产、降低灾害风险。此外,农业科技进步和工程设施建设的加强,会对保留耕地上的粮食生产起到极大的推动作用。通过对西北五省区粮食单产的预测并结合人口预测可知,2010年西北地区粮食总产量可达4516.9×104t,在人均400kg、425kg和450kg水平下粮食需求分别为3936.1×104t、4182.1×104t和4428.1×104t。因此,从长远的角度来看,就西北地区整体而言将不会出现粮食短缺,但粮食盈余水平较低;而就具体省区而言,陕西、甘肃和青海三省区必须通过粮食调入才能满足本省区需求,而新疆和宁夏粮食则有一定盈余。     

垃圾填埋场渗滤液生物处理尾水的性质研究

采用多种先进测试分析仪器对不同月份的垃圾填埋场渗滤液生物处理尾水(简称渗滤液尾水)进行了全面的分析.结果表明,经生物处理后的渗滤液尾水难以进一步生物降解,仍然有很强的污染性,COD和NH3-N仍分别高达419～622、12.4～174.0 mg/L,未达到国家排放标准,且仍含有多种环境优先控制污染物.除有机物外,渗滤液尾水中还有部分无机类物质贡献COD,TN主要由无机氮构成.渗滤液生物处理的效果与温度关系密切,6、9月的处理效果明显好于3、12月.     

垃圾焚烧飞灰的稳定化处置与资源化利用研究进展

随着垃圾焚烧处理日益广泛的应用，垃圾焚烧飞灰的稳定化处置和资源化利用成为一个亟待解决的问题。文中对垃圾焚烧飞灰的稳定化处置和资源化利用技术分别进行了综合论述，为飞灰的无害化和资源化处理提供参考。     

小麦细胞色素P450作为土壤污染生物标记物的研究

以小麦(Triticum acstivnm)为供试植物,建立了小麦细胞色素P450含量的测定方法.在此基础上,以草甸棕壤为供试土壤,菲为外源污染物,进行了菲污染暴露与P450含量的污染诱导量-效关系研究.比较了P450含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性对污染诱导的敏感性.结果表明,当土壤菲浓度在1-8mg· kg-1范围内,P450总量分别为对照组的1.78,2.51,2.48和2.17倍,表现为诱导刺激效应,且P450含量与菲含量之间存在明显的剂量-效应关系(P=0.00).而同样浓度范围内,SOD活性变化与对照相比均无显著差异(P=0.168).     

苯并[a]芘对赤子爱胜蚓线粒体编码基因表达影响研究

根据ISO 11268-1:1993方法,完成了土壤中苯并[a]芘对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的人工污染模拟实验.并采用Clontech PCR-SelectTM cDNA Subtration Kit构建了污染组和对照组蚯蚓之间的抑制消减文库.经测序和比对分析,在苯并[a]芘诱导上调文库中发现5个线粒体DNA(mtDNA)编码的基因,且在上调文库中具有较高的频率.它们分别为:细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,NADH氢脱氢酶亚基1,ATP合成酶亚基.研究表明,土壤中苯并[a]芘污染改变了蚯蚓线粒体基因组的表达水平,线粒体基因组表达异常是多环芳烃污染胁迫的重要分子生物标记物.     

石油污染土壤植物修复后对陆生高等植物的生态毒性

以经过5a植物修复处理后的石油污染土壤为供试土壤(柴油初始投加量分别为5 000,15 000,30 000 mg/kg),用重量法测定了土壤中残留矿物油含量,同时,以小麦(Triticum aestivum L.)为供试植物,以种子发芽及根伸长试验、早期幼苗生长试验、叶片内细胞色素P450单加氧酶(P450)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD)活性及脂质过氧化产物(丙二醛,MDA)含量等为指标对受试土壤进行生态毒理学综合评价.化学分析结果表明,各处理土壤中的矿物油均     

蚯蚓细胞色素P450生物标记物方法研究

以蚯蚓(Eisenia fetida)为试验动物,通过强化预处理(盐水洗脱)、改变离心力和溶解微粒体膜等实验,建立了蚯蚓细胞色素P450含量的定性、定量测定方法.在此基础上,以多环芳烃(菲)为供试外源污染物,分别以滤纸接触法和土壤投加法,进行了蚯蚓细胞色素P450含量与菲污染诱导的量-效关系试验.结果表明,增加和调整离心力,加入增溶剂等方法,可有效去除干扰,使蚯蚓微粒体样品的450峰值由完全被干扰掩盖(在455～457nm处滞后出现),转变为在450nm±1nm达到最大值.滤纸接触试验(10^-6,10^-5,10^-4,10^-3和10^-2mg·mL^-1)和土壤染毒试验(1,2,4,8 mg·kg^-1)均表明,蚯蚓体内P450含量与菲浓度存在量-效关系.对土壤染毒不同诱导时间(1,3,7,14,28d)的测定结果表明,不同浓度的菲对蚯蚓毒性为诱导刺激(7d)效应和诱导抑制(14d和28d)效应,导致蚯蚓体内P450总量分别为对照组的0.99～1.41倍及0.77～0.88倍(p<0.05).蚯蚓细胞色素P450含量测定方法具有简单、快速、低耗、敏感的优点,是适合于土壤低剂量污染暴露毒性诊断的生物标记物指标.     

不同营养水平下苦草对附着和浮游藻类的影响

通过室内培养,研究了不同营养盐浓度下苦草对附着藻类和浮游藻类的影响,同时比较了两种藻类对不同营养盐浓度的响应,结果发现附着藻类在中高营养盐浓度下生物量较高而浮游藻类在中低营养盐浓度下生物量较高,虽然两者对营养盐的响应不一致,但其最大量都出现在中高浓度的营养盐状态下。在中低营养盐浓度下(ρTN=0.4～2.5mg/L),苦草促进附着藻类而抑制浮游藻类,即相比于浮游藻类而言,附着藻类对苦草的敏感性较低。在较高营养盐浓度(ρTN=4.5～6.5mg/L)下,苦草对附着藻类产生了极显著的抑制作用,且这种抑制作用随着营养盐浓度的增加而增强,在ρTN=6.5mg/L的处理条件下,苦草对附着藻类的抑制率近80%,但是在此营养盐浓度处理下,苦草对浮游藻类的抑制作用却减弱甚至消失了。     

土壤镉污染毒性效应的多指标综合评价

以草甸棕壤为供试土壤,以蚕豆幼苗根尖有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率,幼苗叶片内抗氧化酶活性、植物内源激素含量为指标,采用盆栽方法研究了0～10 mg·kg^-1镉胁迫对植物细胞的遗传和生态毒性效应.结果表明,在此浓度范围内,蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率均随镉浓度增加呈显著的剂量-效应正相关关系,其中微核率变化最为明显,处理组微核率分别为对照组的1.43～3.22倍;蚕豆幼苗叶片内的SOD和POD活性变化呈先升高后下降的趋势;而CAT活性随镉浓度增加其变化规律与SOD、POD相反.此外,镉胁迫下植物激素脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)与细胞分裂素类的玉米素和玉米素核苷总含量(Z&ZR)均表现出低浓度下诱导和较高浓度下诱导率降低的趋势,在镉浓度为2.5 mg·kg^-1时３种植物激素含量均达到最高值,分别比对照组增加了6.6%、 4.0%和12.6%.研究表明,各指标对污染物的毒性具有响应且响应的域值及其敏感度不同,将各指标综合使用可使土壤镉污染的遗传和生态毒性诊断更为有效.     

附植藻类对沉水植物狐尾藻生长及生理的影响

为进一步了解附植藻类对沉水植物的影响,以狐尾藻为研究对象,通过室内模拟实验,研究了有无附植藻类情况下,狐尾藻根长、株长、生物量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、MDA含量、SOD、POD以及CAT等的变化情况.结果表明:未添加藻类处理组中狐尾藻的生物量最大是添加藻类处理组的2.49倍,实验末期未添加藻类处理组的叶绿素含量是添加藻类处理组的1.87倍,说明附植藻类的大量繁殖会影响狐尾藻生物量的合成,降低狐尾藻的叶绿素含量;添加附植藻类处理组的POD和CAT酶活性在实验后期均显著高于无附植藻类的处理组,且实验末期狐尾藻的MDA含量显著上升,说明附植藻类的大量繁殖使狐尾藻细胞膜损害严重,影响了抗氧化保护酶系统,最终导致狐尾藻衰败显著.附植藻类的大量繁殖是沉水植物衰败的原因之一.