植物叶表大气降尘的采集和定量分析方法研究

随着工业化和城市化的快速发展,大气颗粒物污染形势严峻,对人体健康和生态环境都造成危害,其中危害植物的典型形式就是叶表降尘。虽然植被具有净化空气的滞尘能力,但是大气降尘也会在植物叶片表面长期积累进而通过影响光合作用、阻塞气孔等对植物的正常生长或作物产量造成不利影响。因此,作物叶表降尘的采集方法和降尘特征研究具有十分重要的现实环境意义,然而由于叶表降尘的"微量"特点,目前可行的能准确收集全部叶表降尘并进行定量的方法非常少,而且通常不能获得降尘样品供后续分析使用。该方法利用针筒与针头过滤器组合将降尘直接洗入针筒并通过微孔滤膜截留,再用叶面积仪确定单位叶面积降尘量,避免了降尘损失和称量误差,且能完整定量收集降尘样品供重金属污染物成分等物理化学分析,在环境科学和生态保护领域具有广泛的应用前景。     

臭氧污染对水稻生长、产量及矿质金属元素含量的影响

地表臭氧(O_3)浓度升高造成的空气污染是日渐关注的重要环境问题,既直接危害人体健康,也影响农业生态系统,威胁农作物的生长发育和农产品品质,其中矿质金属元素含量由于同时涉及微量营养元素和有害重金属而尤为重要.本研究开展了O_3浓度升高处理(维持100 nL·L~(-1))的开顶箱(OTC)田间试验,通过2个水稻品种的作物生长监测和采样分析比较,探讨了O_3污染对水稻生长、产量及籽粒矿质金属元素含量的影响.结果表明,高浓度O_3抑制了南粳5055和扬稻6号两种水稻叶片的光合作用并降低了叶绿素含量和叶面积指数,进而导致稻谷产量下降,与自然空气对照相比分别减产45.5%和28.6%;但收获籽粒的糙米和颖壳中大部分矿质金属元素含量升高,与对照相比增幅分别达3.6%～19.8%和3.9%～36.0%,因而由此导致的微量元素缺乏或重金属污染等相关粮食品质安全影响需要综合评价.     

南京市绿地土壤重金属分布特征及其污染评价

为了解南京市主城区绿地土壤中重金属污染现状,分析了南京市主城区绿地表层土壤5种重金属元素（Cr、Cu、Zn、Pb和Cd）的含量状况及其空间分布特征,并利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法及潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及其潜在生态风险进行了评价.结果表明,南京市主城区绿地土壤中5种重金属元素的平均含量均高于南京市土壤背景值,单因子污染等级依次为Cd > Pb > Cr > Cu >Zn,平均内梅罗综合指数为2.72,土壤呈中度污染水平.土壤重金属元素（Cr、Cu、Zn和Pb）的单项生态风险指数都小于10,具有轻微风险,而Cd的生态风险指数达到了97.32,具有强风险;综合潜在生态风险指数<150,总体属于低生态风险.5种重金属元素在空间上呈斑块状分布,Cr、Cu、Zn和Pb含量高值区域集中在城区东北部的绿地,Cd含量高值区集中在西南部及西北部绿地.通过本研究可知,南京市主城区绿地土壤中Cd的污染较为严重,在城市生活中需引起重视.     

磷石膏对麦田CO2排放和小麦产量的影响及其经济环境效益分析

磷石膏是一种可以利用的磷化工废渣,本文以磷石膏为麦田温室气体减排剂,研究磷石膏对小麦生长、麦田温室气体二氧化碳(CO2)排放的影响,并分析磷石膏资源化利用的经济环境效益.结果表明,在常规施肥条件下,增施磷石膏2 100kg·hm-2能显著促进小麦生长,增产达37.71%.磷石膏对麦田CO2的减排作用在小麦生长的各个时期有所不同:施用磷石膏1 050 kg·hm-2处理,在小麦生长拔节期、抽穗期和灌浆期对麦田CO2的减排效果较为明显,相比对照分别减少8%、10%和6%;在整个小麦生长季累计减少CO2排放3%;施用磷石膏2 100 kg·hm-2处理,在小麦越冬返青期、拔节期和抽穗期,相比对照减少CO2排放11%、4%和12%,在小麦生长季累计减少CO2排放7%.磷石膏施用量较大的处理对CO2的抑制和减排效果较好.研究还表明在施用磷石膏的情况下,一定范围内,CO2的排放强度(单位鲜重CO2排放与单位产量CO2排放)与小麦穗长、鲜重和产量呈现显著负相关:即穗长越长,鲜重和产量越大,CO2的排放效率越低.在碳交易背景下,磷石膏资源化利用具有较高的经济和环境效益,主要体现在:与对照相比,投入/产出从1∶8.3变为1∶10.7,即在相同投入的情况下可提高28.92%的产出;每吨磷石膏作为麦田温室气体减排剂,可节省治理环境的费用与增产总额合计约290元.废渣磷石膏资源化利用,不仅可以减少环境污染、促进小麦生长,而且可以减少CO2排放,对发展低碳农业、生态农业以及可持续发展农业具有重要应用价值.