农用地土壤环境质量评价与类别划分研究

梳理了国内外农用地土壤环境质量评价研究进展,并分析了评价标准、评价方法和类别划分技术要点。基于监测点位和评价单元,从超标程度、累积性和农产品安全性等多维多角度,详细阐述农用地土壤环境质量评价程序和评价方法,探讨并提出适用目前我国土壤管理需要的基于多源数据多维评价的农用地土壤环境质量类别划分方法。     

中国中西部地区土壤和农产品中邻苯二甲酸酯污染特征及评价

为评估不同地区农田土壤和农产品中邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters,PAEs）风险,在江苏、陕西、河南、河北开展土壤-农产品（蔬菜和小麦）协同采样,共采集106对土壤-农产品样品,分析了土壤-农产品中PAEs化合物含量,并对其污染分布、污染程度进行了评价.结果显示,调查区土壤样品中6种PAEs化合物总浓度（∑PAEs）范围为33.70—895.53μg·kg^-1,平均值为152.22μg·kg^-1,检出率为100%.土样中邻苯二甲酸二乙酯（diethyl phthalate, DEP）、邻苯二甲酸二正丁酯（di-n-butyl phthalate, DBP）、邻苯二甲酸丁基苄（benzyl butyl phthalate, BBP）、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯(di（2-ethylhexyl）phthalate, DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯（di-n-octyl phthalate, DnOP）的检出率为100%,其中DBP、 DEHP和BBP是调查区土壤中PAEs的主要组成部分,分别占∑PAEs总量的51.51%、...     

土壤中总汞测定的预处理方法探讨

利用标准样品,将微波消解、水浴消解和直接测定3种预处理方法进行分析比较,分析3种方法的优点和缺点以及对土壤中总汞含量测定的差异。结果表明:3种预处理方法下测定的汞元素含量的大小顺序:微波消解直接测定≈水浴消解,相对误差大小顺序:微波消解水浴消解≈直接进样,各方法测定的汞元素含量都在样品的保证值的不确定度范围内。对ESS-3土壤标样进行加标回收率试验,微波消解、水浴消解和直接测定对汞的加标回收率分别是97.6%、92.2%和95%,微波消解在准确度和精密度方面略优于水浴消解和直接测定。综上,3种预处理方法都能方便、快速、准确地测定土壤中的汞元素,这将为不同实验室选择不同土壤预处理方法提供参考和依据。     

锌对长柔毛委陵菜中铅的分布和化学形态的影响

通过营养液培养并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法,分析了Zn对Pb在长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var. velutina)的器官及其亚细胞分布和化学形态的影响.结果表明,除对照外,79%～88%的Pb富集在长柔毛委陵菜的根部,并且植物体内47%～77%和13%～45%的Pb分别分布在细胞壁和可溶组分中.虽然加Zn没有改变Pb在植物亚细胞分布中"细胞壁>可溶组分>细胞核和叶绿体>线粒体"的格局,但Pb和Zn的添加都增加了Pb在细胞壁的分配比例,减少其在可溶组分的富集,即Pb和Zn的添加增强了细胞壁对Pb的固持作用.长柔毛委陵菜体内的Pb以不同化学形态存在:在对照中82%～89%的Pb以乙醇提取态和水提取态存在;而在其它处理中以盐酸提取态为最高形态,占总量的28%～60%.同时,Pb和Zn的添加导致植物中Pb的乙醇提取态和水提取态等活性较强形态的分配比例减少,促进Pb向活性较弱的结合形态转移.因此,根部滞留、细胞壁固持、可溶组分的液泡区隔化和活性较强的结合形态的减少是长柔毛委陵菜耐Pb的主要机制.     

Cd胁迫下超富集植物圆锥南芥抗氧化机理

采用土培的方法研究了不同Cd2+添加量(0、10、20、40、80、160、240mg.kg-1)对多金属超富集植物圆锥南芥(Arabis paniculata Franch)抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶POD、抗坏血酸过氧化物酶CAT、过氧化物酶APX)活性、非酶物质(巯基SH、谷胱甘肽GSH、植物络合素PCs)含量以及生物量、叶绿素、丙二醛(MDA)、半胱氨酸(Cysteine)、脯氨酸(Proline)含量的影响.结果表明,随着Cd添加量的增加,圆锥南芥的生物量、Cd含量、富集系数、转运系数呈增加趋势,SOD活性、叶绿素含量呈下降趋势.POD、CAT、APX活性以及MDA含量均呈先升高后降低的变化趋势.圆锥南芥叶片中SH、GSH、PCs含量随Cd添加量的增加而增加,当Cd添加量为240mg.kg-1时,SH、GSH、PCs含量分别比对照提高了92.7%、70.2%、143.4%,表明SH、GSH、PCs在解毒Cd毒害中起着重要作用.     

土壤环境保护标准体系框架研究

随着我国工业化、城市化和农业现代化快速发展,土壤污染问题日益突出,现行《土壤环境质量标准》已不能满足现阶段环境管理和实际应用的需求。本文分析了土壤污染问题的特性以及现行《土壤环境质量标准》存在的问题,借鉴国外发达国家和地区土壤环境法规标准的经验,提出了构建我国土壤环境保护标准体系的建议。     

外加碳源水淹条件下高硫土壤中铜的迁移转化

采用高硫低有机质酸性重金属污染土壤,通过研究外加碳源水淹条件下各层土壤中酸可挥发性硫化物(AVS)的产生以及各剖面层中Cu的总量分布、Cu在孔隙水中的浓度及存在形态的变化情况,探讨了水淹土壤中的AVS对Cu迁移转化的影响.结果表明,外加碳源水淹条件下,硫酸根被还原,产生的大量AVS可促使水相中游离活性Cu向惰性较高的硫化物结合态和残渣态转化而被固定;不同深度土壤中AVS产生情况不同,其含量由深层向浅层递增,并在顶层大量聚集,由此导致孔隙水中的Cu²⁺浓度由土壤深层向浅层递减,这种垂直浓度梯度差,趋动活性态Cu由深层向浅层的垂直迁移,在AVS大量富集的表层中形成丰富的铜硫化物沉淀,使土壤表层中惰性态铜及总量累积增加,底层活性铜及总量下降,从而使铜的生态风险和生物风险降低.     

Cd对小白菜生长及氮素代谢的影响研究

采用水培的方法,研究了不同Cd2 水平(0、1、2.5、5、10 mg·L-1)对小白菜叶片中铵态氮、硝态氮、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、叶绿素、部分营养元素含量以及蛋白水解酶、硝酸还原酶、谷氨酰胺转化酶与合成酶活性的影响.结果表明,低浓度的Cd处理(1 mg·L-1)刺激了小白菜的生长,提高了小白菜的生物量、叶绿素含量以及硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶与转化酶活性.Cd处理降低了小白菜对Cu、Ca、Fe、Mg的吸收,但促进了P的吸收.10 mg·L-1的Cd处理显著降低了可溶性蛋白质含量、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和转化酶活性(p＜0.05),提高了蛋白水解酶活性,不利于叶片中铵态氮与硝态氮的同化,造成叶片中铵态氮和硝态氮的累积.小白菜叶片中游离脯氨酸含量与铵态氮含量成极显著正相关(p＜0.01),说明小白菜叶片中游离脯氨酸的累积在一定程度上缓解了铵的毒害.     

共存阳离子对砷、硒和钒毒性效应的影响及预测模型研究

为探明并量化共存阳离子存在下含氧阴离子型金属在生物体中的毒性效应,以模式植物小麦(Triticum aestivumL.)为研究对象,通过单一变量控制实验,探究了4种阳离子(Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾、Na(2+)、Na⁺和K+和K⁺)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4+)对3种典型含氧阴离子型金属(AsO_4^(3-)、SeO_3(3-)、SeO_3^(2-)和VO_4(2-)和VO_4^(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca(3-))毒性的影响,并构建了静电作用模型来预测和评估As、Se和V的生态毒性效应与风险。结果表明,Ca⁽²⁺⁾对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca(2+)对As、Se和V毒性的影响呈现出3种不同的趋势：在相同设计浓度范围内Ca⁽²⁺⁾的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R(2+)的增加显著引起了As毒性的减弱(Adj.R²=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R2=0.76,P<0.05)、V毒性的加剧(Adj.R²=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg2=0.81,P<0.05),而对Se毒性却没有显著影响。当Mg⁽²⁺⁾从0.20 mmol·L(2+)从0.20 mmol·L^(-1)增加到2.73 mmol·L(-1)增加到2.73 mmol·L^(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3(-1)时,Se主导形态的半数有效活度值(EC_(50){HSeO+3^-})从40.40 μmol·L-})从40.40 μmol·L^(-1)显著下降为27.98 μmol·L(-1)显著下降为27.98 μmol·L^(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R(-1),即Se毒性增强到原来的1.44倍(Adj.R²=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca2=0.79,P<0.05)。静电作用理论能够很好地解释Ca⁽²⁺⁾(或Mg(2+)(或Mg⁽²⁺⁾)在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R(2+))在显著增强V(或Se)毒性中发挥的作用,将这种静电作用影响纳入考虑成功构建了可以定量预测V(Adj.R²=0.88)和Se(Adj.R2=0.88)和Se(Adj.R²=0.95)毒性的静电作用模型。研究结果弥补了目前含氧阴离子型金属生态毒性研究的不足,为含氧阴离子型金属的土壤污染生态风险评估提供了指导与参考。     

南京市典型交通区与背景区春季大气中VOCs的污染水平与日变化趋势

于2014年春季使用Tedlar气袋采集南京市典型交通区与背景区的大气样品,参照美国EPA TO-15方法共检出30种挥发性有机物(VOCs)组分,研究了典型区域的VOCs污染特征与日变化趋势。结果表明,交通区ρ(VOCs)范围为122.58!236.97μg·m-3,平均值为(149.31±36.70)μg·m-3;背景区ρ(VOCs)范围为27.24!54.68μg·m-3,平均值为(43.29±10.53)μg·m-3。从污染物类型来看,烯烃、芳烃、卤代烃和酯类化合物是空气中的主要污染物。交通区空气中VOCs以苯系物为主,质量浓度范围为18.72!41.28μg·m-3,平均值为(25.39±7.63)μg·m-3,苯系物浓度日变化高峰出现在9:00、12:00和18:00,与道路车流量密切相关;而背景区苯系物浓度偏低,且无明显的变化趋势。对交通区苯系物各组分进行主成分分析发现,苯、乙苯、对,间-二甲苯、邻-二甲苯、4-乙基甲苯、1,3,5-三甲苯和1,2,4-三甲苯是主要的贡献因子,汽车尾气是交通区苯系物污染的主要来源。