自然生物膜对水体中磷浓度的影响研究

以BG11营养液为水源,弹性填料为人工基质培养自然生物膜,设计对比实验,研究生物膜对沉积物磷释放的影响及生物膜作用于该过程的主要机制。随着培养时间的延长,水体中各形态磷浓度均有不同程度的上升,并呈现明显的垂直分布特征;生物膜干重呈对数上升（R2=0．9544）,且与水体中的总磷浓度呈负指数相关（R2=0．7192）;生物膜中磷的解析实验中,溶液中正磷酸盐浓度随时间变化呈对数上升（R2=0．8769）。自然生物膜对水体中的磷有较强的吸附能力和去除效果,且主要作用机制是吸附,磷的迁移转化及最终归宿都要受到生物膜的影响。     

昆明主城区城市地表径流污染特征分析

昆明市位于滇池上游,城市地表径流污染负荷对滇池水质具有直接影响。通过对昆明主城区内不同功能区12个监测点7次降雨径流过程水样的采集与分析,研究了昆明主城区城市地表径流污染特征。结果表明,昆明主城区城市地表径流中TSS、COD、TN和TP的多场降雨平均浓度分别为182.8、138.2、2.37和0.43 mg/L。不同功能区的地表径流水质存在显著差异(p<0.05);各功能区径流污染负荷顺序为:公路区>商业区>住宅区>文教区;不同功能区单场降雨径流水质动态变化规律是:污染物浓度在降雨径流初期相对较高,中后期浓度快速下降,并逐渐趋于稳定;地表利用功能、降雨特征和交通流量是影响城市地表径流水质的主要因素;城市地表径流中COD、TN、TP与TSS之间有较好的相关性,说明大部分的污染物质是以颗粒吸附态存在。     

滇东镉高背景区菜地土壤健康风险评价与基准

以滇东土壤-蔬菜系统为研究对象,通过土壤-蔬菜点位协同采样,分析了菜地土壤和不同蔬菜中Cd的积累特征及健康风险状况,并应用物种敏感度分布曲线（SSD）法,拟合出土壤Cd污染的健康风险值.结果表明：滇东菜地土壤中镉的累积量中有60.3%的样点超过了污染筛选值,曲靖市的土壤Cd质量分数平均值较高;不同类别蔬菜吸收富集镉的能力不同,叶菜类和根茎类蔬菜对Cd有较强的吸收富集能力,超标率也相对较高,研究区采集到的23种蔬菜中出现镉超标的蔬菜有11种,但蔬菜总的超标率为18%;健康风险评价结果显示无论是对成人还是儿童均不存在非致癌健康风险,3类蔬菜的风险大小依次为叶菜类 > 根茎类 > 茄果（辣椒）类,研究区蔬菜中Cd对成人和儿童均不存在健康风险,儿童的Cd暴露风险高于成人;滇东蔬菜健康风险基准值是基于保护95%及5%的蔬菜品种安全所得的土壤风险值,种植根茎类蔬菜时,HC₅=0.35mg/kg、HC₉₅=2.8mg/kg;种植辣椒类蔬菜时,HC₅=0.15mg/kg、HC₉₅=8.7mg/kg;种植叶菜类蔬菜时,HC₅=0.36mg/kg、HC₉₅=13.8mg/kg.     

滇池流域农村面源污染状况分析

对滇池流域沿湖2km内、15个乡镇农村面源污染状况进行了调查研究与分析。结果表明:研究区化肥、农药的施用强度均高于全国平均水平。化肥的过量施用是农村面源氮、磷流失的主要原因,分别占95%和93%,农村生活污水对氮、磷流失的贡献率为3%,农村固体废弃物分别为2%和4%。针对存在的问题,提出了防治农村面源污染的一些具体对策和建议。     

不同玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的差异研究

矿区周边农田土壤重金属污染严重威胁到农作物安全生产及人体健康。为筛选出具有镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)低积累潜力且产量较高的玉米(Zeamays)品种,在云南个旧矿区周边选取有代表性的农田,通过田间试验探讨适种的24个玉米品种对Cd、Pb、As积累与转运的潜力差异。结果表明:参试玉米的产量和根、茎叶、籽粒积累和转运Cd、Pb、As的能力存在显著差异(P0.05),其中5个玉米品种籽粒Cd含量未超过国家食品安全卫生标准(GB2762—2018),所有玉米品种籽粒Pb、As含量均未超过国家食品安全卫生标准;所有玉米品种茎叶Cd、Pb、As含量都超过国家饲料卫生标准(GB13078—2001);茎叶、籽粒部位Cd的富集系数分别为0.494-1.696、0.03-0.53,茎叶和籽粒Cd的转运系数分别为0.46-3.49和0.025-0.410;玉米茎叶Pb、As富集系数分别为0.049-0.126、0.034-0.054,籽粒中Pb和As富集系数均低于0.000 4;Pb的茎叶、籽粒转运系数分别为0.55-3.45、0.001-0.004,As的茎叶、籽粒转运系数分别为1.31-4.21、0.000-0.003,表明土壤Cd、Pb、As从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。对玉米籽粒Cd、Pb、As含量进行聚类分析可知,路单12号、足玉7号、华兴单88号和扎单202均属于籽粒Cd、Pb、As低积累类群。经综合评价,可以筛选出路单12号、足玉7号、华兴单88号为既高产且可食部分籽粒具有低积累Cd、Pb、As潜力的品种,适宜在个旧地区Cd、Pb、As中轻度污染区推广种植。     

丁草胺污染对高产水稻土微生物区系的影响

土壤微生物多样性是表征土壤质量最有潜力的指标,与农田生态系统的稳定性和生产力密切相关。云南永胜涛源乡是保持我国水稻小面积超高产纪录的特殊生态区,常年施用丁草胺作为选择性芽前除草剂,因此,了解丁草胺对其土壤微生物物种多样性的影响意义重大。采用平板菌落计数法,研究了模拟条件下不同丁草胺剂量（有效成分质量分数0.15、0.30和1.5 mg·kg^-1）对高产水稻土中好氧细菌（aerobic bacteria）、放线菌（actinobacteria）和真菌（fungi）,以及功能微生物自生固氮菌（nitrogen fixing bacteria）、磷酸盐溶解菌（phosphate solubilizing bacteria）和硅酸盐细菌（silicate dissolving bacteria）数量的影响。结果表明：施药7 d,中、高质量分数（0.30和1.50 mg·kg^-1）丁草胺处理好氧细菌数量比CK分别高出78.6%和153.8%,而后数量逐渐下降,表现出先刺激生长、后抑制活性的作用,低质量分数（0.15 mg·kg^-1）丁草胺对好氧细菌的生长和增殖影响不明显;施药7 d,高质量分数处理放线菌数量超过CK 75.1%,表现出明显的刺激作用;施药15 d,中等质量分数处理放线菌数量比 CK 高出125.0%,丁草胺浓度越高,刺激作用越迅速,低浓度丁草胺对放线菌则主要表现为抑制作用。低浓度丁草胺对真菌的生长和增殖基本没有影响,中等浓度有先抑制后刺激的作用,施药30 d后其真菌数量超过CK 56.9%,高浓度丁草胺则表现为抑制作用,施药7、30和45 d其真菌数量始终显著低于CK;不同浓度处理丁草胺均能刺激自生固氮菌的数量显著增加,施药7 d,低、中、高质量分数处理自生固氮菌数量分别高出CK 237.1%,179.9%和138.1%,刺激作用显著,但随培养时间延长,高浓度开始表现出抑制作用;不同浓度丁草胺均能抑制磷酸盐溶解菌的生长和增殖,低浓度处理抑制作用微弱,中、高浓度处     

昆明不同产地磷石膏对烤烟生长及砷污染风险的影响

为解决磷石膏堆存造成的环境问题,实现其农业资源化利用。通过盆栽试验研究了施用昆明市3个产地磷石膏（上蒜乡、古城镇和草铺镇）对3个品种烤烟（红花大金元、NC297和MS云烟85）生长的影响。结果表明：磷石膏能有效促进烤烟生长,其中施用上蒜磷石膏的效果最好,上蒜磷石膏处理下红花大金元的株高显著高于NC297和MS云烟85,且地上部生物量显著高于 MS 云烟85;施用另外两种如古城和草埔磷石膏后,红花大金元在株高和地上部生物量也表现出不同程度的优势。此外,相对NC297和MS云烟85,施用磷石膏对红花大金元的促磷和抗砷作用更为明显,上蒜磷石膏处理下红花大金元地上部磷吸收量为43.10 mg·pot-1,显著高于NC297和MS云烟85;且施用上蒜磷石膏对红花大金元砷的污染风险较小,其植株地上部砷的质量分数为0.48 mg·kg^-1,显著小于相同处理下NC297和MS云烟85,但烟株地上部砷含量最低的组合为古城磷石膏-NC297烤烟组合,其砷的质量分数为0.20 mg·kg^-1。此外,施用磷石膏也显著增加了土壤中有效磷、硫含量,其中添加上蒜磷石膏能更大程度地提高土壤速效磷的含量,为不施用磷石膏（CK）的11-23倍;施用古城磷石膏后,种植NC297的土壤中有效硫增加最多,为CK的5-15倍。因此,除NC297和MS云烟85施用上蒜磷石膏组合存在一定砷污染风险外,磷石膏可以作为磷、硫肥安全地应用于烤烟生产。     

多效唑在番茄和土壤中的残留与降解动态研究

研究了多效唑（paclobutrazol）在番茄（Lycopersicon eseulentum）和土壤中的残留分析方法及残留动态。建立番茄和土壤样品中多效唑残留的固相萃取-高效液相色谱（SPE-HPLC）检测方法,样品用乙腈提取,再用φ（甲醇-二氯甲烷）=5∶95混合溶剂经LC-NH2固相萃取柱净化,以φ（乙腈-水）=55∶45作流动相,Shiseido C18色谱柱（4.6 mm×250 mm,5μm）于222 nm波长检测,外标法定量。在0.1~5.0 mg·L-1范围内,多效唑峰面积与其质量浓度之间呈良好线性关系,相关系数为0.9995。采用田间试验方法,在番茄幼苗期施用不同多效唑质量分数50、100、200、600 mg·kg-1,研究在不同处理时间1、6 h,1、2、3、7、14、21、30、45、60 d,多效唑在番茄以及土壤中的残留动态变化。添加质量分数水平为0.05、0.1、0.5 mg·kg-1时,多效唑在果实、植株和土壤中的添加回收率分别为92.45%~103.70%、94.52%~98.85%和94.30%~102.10%,变异系数分别为3.69%~5.00%、1.58%~4.53%和1.28%~3.35%。结果表明：多效唑在番茄植株和土壤中的降解规律均符合一级动力学方程C=Coe-kt。当施用质量分数为600 mg·kg-1时,其在番茄植株中的残留半衰期为1.66 d,在土壤中的半衰期为2.78 d;在植株中的降解速率大于在土壤中的降解速率。按照推荐使用的施用浓度,采收时多效唑在番茄和土壤中无残留,证明推荐施用浓度是合理的。     

镉胁迫对两品种水稻生长及抗氧化酶系统的影响

水稻Oryza sativa L.被认为是Cd吸收最强的大宗谷类作物,本研究采用网室盆栽实验研究2个籽粒镉积累水平不同的水稻品种（中浙优1号、高Cd品种和J196、低Cd品种）,研究不同浓度Cd处理对水稻幼苗生长和抗氧化酶系统的影响。结果表明：高Cd水稻品种的Cd耐性高于低Cd水稻品种,表现为前者体内的MDA含量低于后者,而SOD、CAT、POD活性高于低Cd品种;在Cd胁迫下,高Cd品种的SOD 活性、CAT活性随Cd处理浓度增加先增后降,在10 mg·kg-1时达到峰值,POD活性则为先降后增,在Cd浓度为5 mg·kg-1时达到峰值;而低Cd品种随着外源Cd浓度增长,3种酶活性在25 mg·kg-1达到峰值,除SOD比对照降低外,CAT和POD分较对照升高38.07%和62.10%,表明在本试验处理下,Cd胁迫下,两品种中3种抗氧化酶保护作用不同,高Cd品种CAT的保护性最强,低Cd品种POD的保护作用最强。但本研究对两品种生长性状的研究却发现,高Cd品种的根系耐受指数及根系鲜质量显著低于低Cd品种,这可能和水稻对Cd的耐受原因多元化,且本实验条件下的Cd处理未产生植株生长抑制,Cd敏感品种自身的保护机制有关。     

滇池流域花卉蔬菜废弃物对湖泊水质影响的模拟研究

选择流域内6种代表性的蔬菜、花卉秸秆,研究其对滇池水质的影响。结果表明:在相同水平的秸秆投加量下,TN、TP负荷量在秸秆投入水中约45d和30d左右均达到最大值,花卉秸秆在水体中TN、TP的总释放量明显高于蔬菜秸秆;水体TN、TP含量与秸秆投加量均成显著正相关。花卉、蔬菜秸秆进入滇池水后的最大潜在污染负荷量分别为:花卉秸秆的TN污染负荷为54.11g/kg,TP污染负荷为23.19g/kg;蔬菜秸秆的TN污染负荷为41.16g/kg,TP污染负荷为13.56g/kg。随意弃置堆放的花卉蔬菜秸秆对滇池水体可能存在的潜在面源污染负荷TN、TP极大值分别为12815.43 t和5290.51 t。