城市路口差异对行道树叶片叶绿素含量的影响研究

为明确城市道路路口差异对行道树叶片叶绿素的影响,研究选取太原市平阳路和长风街2条城市主干道为采样点,采摘春、秋季大十字路口、小十字路口、丁字路口和非路口绿化植株叶片,测定叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量及叶绿素总量。结果表明:(1)城市交通对行道树叶片叶绿素总量影响为冬青卫矛(EuonymusjaponicusThunb)国槐(Sophora japonica)毛白杨(Populusto mentosa)。冬青卫矛适宜作指示物种。(2)与清洁对照区相比,污染区国槐和毛白杨叶片的叶绿素a、叶绿素b的含量及两者比值总体呈增加态势,冬青卫矛叶片叶绿素a、叶绿素b含量则以减少为主。(3)冬青卫矛叶片的叶绿素a含量相对叶绿素b含量影响明显,表现出了较好的相关性,建议用叶绿素a含量作为污染指示指标。(4)路口差异对不同种类行道树叶片叶绿素影响未显现一致性,表明路口差异受街道走向、交通流量、扩散能力、植株株高等多因素影响。在道路不畅、车流量大的区域,应在吸尘抑毒和降低绿化高度、增加扩散能力间寻求一种最佳平衡。     

生物质炭对农田土壤中抗生素消减和潜在风险的影响

本研究采用农业废弃物玉米轴、玉米秸秆和核桃壳分别于250、400和600℃下缺氧热解制备生物质炭,并通过土壤培养实验考察了生物质炭对灭菌和未灭菌农田土壤中四环素类、磺胺类和喹诺酮类抗生素消减和潜在风险的影响.对照和生物质炭处理组均是未灭菌土壤中抗生素的消减率通常高于灭菌土壤,这是因为灭菌土壤中的抗生素以非生物消减为主,而未灭菌土壤中同时存在抗生素的非生物消减和微生物降解.250℃制备的核桃壳生物质炭促进了灭菌和未灭菌土壤中抗生素的消减.灭菌和未灭菌土壤中抗生素表观分配系数（K_app）变化趋势均是喹诺酮类>四环素类>磺胺类.与灭菌土壤相比,未灭菌土壤中抗生素的K_app值通常较低,说明微生物可以促进土壤中抗生素从轻结合态甚至紧密结合态向着交换态或者水溶态转变.多数生物质炭降低了灭菌和未灭菌土壤中四环素类和喹诺酮类的K_app值,这将增大抗生素的迁移性和传播抗性基因的风险.     

农业生物质炭固碳潜力及经济效益分析——以山西省为例

随着温室气体减排和低碳发展的要求,生物质炭作为农业固碳的新型技术引起人们的关注。固碳潜力评价和经济效益分析是生物质炭规模化开发利用的基础。论文利用“生物质资源—固碳潜力—经济效益”集成评估方法,以山西省为研究区域,估算了农业生物质的固碳潜力和经济效益。结果显示：山西省3种生物质资源（农作物秸秆、禽畜粪便和作物加工副产品）的固碳总潜力为1 228.10×10⁴ t CO₂当量,约占2014年山西省全年碳排放总量的2.5%。在2014年碳均价和碳高价情形下,农作物秸秆和作物加工副产品实现了正效益,每t原料综合效益分别为8.09和21.79元。全年3种生物质炭固碳综合效益为0.44×10⁸~2.80×10⁸元,证实了山西省生物质固碳技术的经济可行性。     

赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)对三种土壤Zn、Pb有效态含量的影响

以褐土(Cinnamonsoil)、潮棕壤(Aquicbrownsoil)和酸性棕壤(Acidbrownsoil)为供试土壤,通过培养实验,研究了土壤中重金属Zn、Pb对赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)生长率的影响,赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)对不同土壤中有效态Zn、Pb含量的影响,并与野生环境中生长的灰暗异唇蚓(Allolobaphoracaliginosa)进行比较。结果表明:重金属的污染明显抑制了赤子爱胜蚓的生长;赤子爱胜蚓可以显著提高潮棕壤中DTPA-Pb的含量,对DTPA-Zn的含量影响不大;加赤子爱胜蚓,褐土中DTPA-Zn和Pb的含量显著高于加灰暗异唇蚓,潮棕壤中DTPA-Zn的含量和酸性棕壤中大DTPA-Pb的含量则相反。     

基于人体可给性的重金属污染场地健康风险评价

《国家环境与健康行动计划》(2007—2015)文件指出要提高环境与健康风险评估能力。将基于体外模拟实验的人体可给性应用于污染场地健康风险评估,能够一定程度克服以污染物总量为基准进行风险核算的保守性问题。本研究利用相对可利用度修正毒性参数(经口参考剂量、经口致癌斜率),并对其合理性进行了分析,同时推导了筛选值和致癌风险值/危害商的计算公式。建议:(1)建立符合不同土壤类型的人体可给性方法;(2)建立基于关键影响因子的人体可给性预测模型和基于人体可给性的相对可利用度预测模型;(3)优化健康风险评价计算模型。旨在权衡"污染场地再利用"经济效益和人体健康的关系,完善重金属污染场的健康风险评价体系。     

北京市郊污灌区镉、铜在小麦中的富集特征

为探讨污灌农田重金属Cd、Cu在小麦中的迁移富集特征及对人类健康的安全性影响,选取北京城郊污灌区17块代表性小麦(Triticum aestivum)样地,运用BCR顺序提取法和高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)测定了土壤中Cd、Cu不同化学形态质量比和土壤及小麦根、茎、颖壳、籽粒中消解态全量.结果表明,污灌土壤中Cd、Cu质量比均值分别为0.25mg·kg-1和26.67 mg·kg-1,高于北京土壤元素背景值,已出现积累现象.小麦植株各组织中中Cd质量比从大到小为:根(210.09 μg·kg-1)、茎(100.19 μg·kg-1)、颖壳(60.71μg·kg-1)、籽粒(38.33 μg·kg-1).植株地上部分Cd质量比的加权平均值为52.62 μg·kg-1.Cu质量比从大到小为:根(9.47mg·kg-1)、籽粒(6.03mg·kg-1)、茎(3.53 mg·kg-1)、颖壳(2.94mg·kg-1).植株地上部分Cu质量比的加权平均值为5.30mg·kg-1.Cd、Cu富集系数(BCF)分别为0.38和0.27,转移系数(TI)分别为0.25和0.69.土壤中Cd酸提取态(生物有效态)比例和风险评价(RAC)值显著高于Cu.小麦Cd和Cu的有效性系数(BEC)均值分别为0.18和0.28,表明Cu向地上部分转移能力强于Cd,Cu容易被小麦籽粒吸收;小麦籽粒中Cd、Cu最大质量比分别为0.125mg·kg-1和15.48 mg·kg-1,高于食品中污染物限量标准值25%和50%,应对食品安全给予更多关注.从保证粮食安全性角度出发,建议选择种植有效性系数较低的作物品种(如玉米、豆类),以减少重金属向食物链的迁移.     

赤子爱胜蚓对3种污染土壤中Zn及Pb的活化机理研究

以褐土、潮棕壤和酸性棕壤为供试土壤,分别加入100,200和400 mg/kg的w（Zn）或200,400和800 mg/kg的w（Pb）用于模拟污染土壤,通过培养试验,研究了赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）对3种土壤中Zn及Pb的活化机理.结果表明:蚯蚓活动显著提高了酸性棕壤和潮棕壤中Zn及Pb处理和褐土中Pb处理的pH;显著降低了褐土中添加w（Zn）为100和200 mg/kg 处理的pH.蚯蚓活动显著提高3种土壤中w（DOC）.蚯蚓活动显著提高了潮棕壤中DTPA提取态w（Pb）〔DTPA-w（Pb）〕,对DTPA提取态w（Zn）〔DTPA-w（Zn）〕的影响不大;显著提高了酸性棕壤分别添加w（Zn）及w（Pb）为200和400 mg/kg处理中土壤DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）;对褐土添加w（Zn）低于400mg/kg和添加w（Pb）低于800 mg/kg的处理中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）的影响不明显.蚯蚓粪中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）显著高于土壤,Zn的活化率在52%以上,Pb的活化率在47%以上;而土壤中Zn的活化率低于8%,Pb的活化率低于23%.3种供试土壤中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）与土壤pH均呈线性负相关关系,与土壤w（DOC）和蚯蚓粪中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）均呈线性正相关关系.蚯蚓通过肠道消化和养分富集提高土壤中Zn及Pb的活性,是提高土壤中重金属生物有效性的重要机制之一.      

醋糟生物炭对水体中Pb(Ⅱ)吸附的影响

以醋糟为原料在700℃绝氧条件下制得醋糟生物炭,对比研究了醋糟炭化前后对水体中Pb(Ⅱ)的吸附效果与特性。采用比表面分析仪、傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对吸附质进行表征,并通过吸附试验测定了吸附质对Pb(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,在温度为298 K,p H为3~6的条件下,醋糟生物炭与醋糟对Pb(Ⅱ)达到吸附平衡的时间均为30 min,最佳投加量均为3.3 g/L。两种物质对Pb(Ⅱ)的吸附均高度拟合准二级动力学方程,吸附过程符合Langmuir模型,推测其主要为单分子层的化学吸附。与醋糟相比,醋糟生物炭具有更大的吸附容量,为68.027 mg/g,且在常温下即可表现出优异的吸附效果。由SEM和FTIR分析结果可知,醋糟生物炭孔隙结构较醋糟更为发达,且表面含有丰富的含氧官能团和芳香类化合物。     

汾河沿岸农田土壤微塑料分布特征及成因解析

考察了汾河沿岸农田土壤中小于1 mm的微塑料分布特征及赋存因素.采用传统密度离心法对农田土壤中微塑料进行分离提取,使用体式显微镜观察了微塑料数量和类别等特征,采用扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）表征微塑料的微观形貌,采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对微塑料进行成分鉴定.结果表明汾河沿岸农田土壤中微塑料平均丰度为290.5 n·kg^-1,微塑料包括纤维类、薄膜类、碎片类和发泡类.其中,纤维类微塑料丰度最高,占总量的52.67%,主要成分为聚乙烯.薄膜类和碎片类主要成分为聚丙烯.发泡类成分为聚苯乙烯.汾河沿岸土壤中微塑料丰度整体呈现出下游>中游>上游的趋势.汾河下游段沿岸土壤微塑料丰度高达500.0 n·kg^-1,约是其上游段和中游段微塑料丰度的两倍.随机森林模型分析结果显示,汾河沿岸农田土壤中微塑料的来源与农膜使用量、人口数量、国内生产总值（GDP）和工业生产等密切相关.其中,农用薄膜使用是造成沿河农田土壤中微塑料赋存的最重要影响因素.     

种植陆地棉原位净化污灌区土壤中镉的可行性

为探讨非食源性作物陆地棉应用于土壤中镉原位净化的可行性,选取华北地区城郊污灌区6块代表性陆地棉样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS),测定了土壤及陆地棉根系、秸秆、果壳、纤维、籽粒中消解态全镉含量. 结果显示:污灌土壤中w(Cd)平均值为247.26 μg/kg,已出现积累现象;陆地棉植株各组织中w(Cd)为果壳(199.1 μg/kg)>秸秆(171.8 μg/kg)>根系(122.9 μg/kg)>籽粒(107.8 μg/kg)>纤维(44.8 μg/kg);陆地棉植株地上部分w(Cd)的加权平均值为150.2 μg/kg,其富集系数(BCF)为0.612,转移系数(TI)为1.22;按陆地棉生物量(干质量)为36000 kg/hm2计算,种植一季陆地棉可使土壤耕作层中w(Cd)降低2.02 μg/kg,降低了0.82%. 陆地棉属非食源性经济作物,其地域适应性广,对土壤镉的耐性较强,在污灌区土壤镉的原位净化中具有潜在应用前景.