城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态

城市园林植被中街道常绿灌木受工业排放、机动车尾气和道路扬尘等多重污染影响,其叶片生长高度恰好接近人体呼吸带,叶片受污染程度可反映人体污染暴露水平,是良好的环境质量代用指标。对于北方城市环境而言,常绿植被叶片的滞尘效应尤其重要。作者选择大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,对北方地区园林常用灌木植物大叶黄杨叶片的滞尘效应进行了研究。在石市4条主交通干道两旁样点首先对选定的大叶黄杨叶片进行冲洗,5日后取回载尘叶片进行滞尘量测量,重复进行5次,获得5个周期内叶片滞尘量数据;并对叶片表面滞尘颗粒物形态进行扫描电镜观察。结果表明,晴朗微风天气条件下,大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.8614g·m-2·d-1,单叶最大饱和滞尘量为11.6197g·m-2,累积达到叶片饱和滞尘量的时间是15日。大叶黄杨叶片滞尘量大于同时期环境监测的大气降尘量,差额来自机动车排放和道路扬尘影响,这种影响约占叶片全部滞尘量的34.7%。大叶黄杨叶片表面滞尘为粒径小于10μm的颗粒物,深度清洗后叶片表面仍滞留粒径小于5μm的颗粒物,说明大叶黄杨叶片可以固定有害悬浮颗粒物并使之从大气环境中清除。本研究表明大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。     

植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附效果研究

在中国北方雾霾天气日益严重的今天,植物通过吸附大气中的颗粒物进而减缓颗粒物污染情况。为研究植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附能力,通过对同一区域内的城市道路和校园绿地上的大叶黄杨(Buxus megistophylla)、洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)和毛白杨(Populus tomentosa)进行研究,测定其叶表面和蜡质层对大气中粒径为10~100、2.5~10和0.2~2.5μm的颗粒物的单位叶面积吸附量。研究结果表明:不同植物叶片吸附颗粒物能力差异显著,3种植物中大叶黄杨吸附颗粒物的能力最强,毛白杨与洋白蜡吸附颗粒物的能力相近,洋白蜡叶表面易到达最大饱和滞尘量;道路上的植物叶片吸附颗粒物总量高于校园内的植物,两者滞尘量的差异主要体现在吸附10~100μm粒径的颗粒物上,局地环境会影响叶片滞尘量;不同植物叶片对10~100、2.5~10和0.2~2.5μm粒径的颗粒物吸附百分含量分别在75.4%、15.8%和8.9%左右,植物种类对叶片表面吸附不同颗粒物所占比例无影响;大叶黄杨在道路上吸附颗粒物总量最大,为139.86μg·cm~(-2),它的蜡质层和叶表面对不同粒径颗粒物吸附量均最高,能够有效降低城市中的大气颗粒物,是优良的城市绿化树种。     

北京市29种园林植物滞留大气细颗粒物能力研究

为研究北京市常用园林植物滞留颗粒物的能力,选择北京市常用园林植物作为研究对象,通过对29种园林植物进行叶片直接采样、电镜分析、图像处理和统计分析,进而对园林植物滞留颗粒物尤其是细颗粒物PM2.5的能力进行了系统分析。结果表明,(1)29种园林植物叶片表面大部分为PM10,均在94%以上,PM2.5在85%以上,粗颗粒物(空气动力学当量直径DP10μm)的数量对总体数量的贡献非常小,均在6%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例平均为71.3%,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积4.22%~26.14%,粗颗粒物的体积占总体积平均为28.7%。(2)对乔灌木单位叶面积滞尘量进行比较,植物个体之间滞尘能力有很大的差异。雪松(Cedusdeodara)(3.405 g·m-2)是绦柳(Salix pendula)(0.079 g·m-2)的43倍,小叶黄杨(Buxusmicrophylla)(6.102 g·m-2)的滞尘量是紫荆(Cercischinensis)(0.213 g·m-2)的28倍。(2)对乔灌木单位叶面积滞尘量进行比较,植物个体之间滞尘能力有很大的差异。雪松是绦柳的43倍以上,小叶黄杨的滞尘量是紫荆的28倍以上。(3)29种园林植物单位叶面积滞留PM2.5能力大小比较:灌木中小叶黄杨(Buxusmicrophylla)滞留PM2.5的能力最强,为1.168 g·m-2,大叶黄杨(Euonymus japonicus)次之;乔木中银杏(Ginkgo biloba)滞留PM2.5的能力最强,达到0.225 g·m-2。(4)29种园林植物整株树滞留PM2.5能力大小比较:乔木中整株树每周滞留PM2.5能力较强的有国槐(Sophora japonica)、银杏(Ginkgo biloba)、臭椿(Ailanthus altissima)、毛白杨(Populustomentosa)、旱柳(Salix matsudana)、圆柏(Sabina chinensis)和杜仲(Eucommiaulmoides),灌木和藤本中整株树每周滞留PM2.5能力较强的有榆叶梅(Amygdalustriloba)、木槿(Hibiscus syriacus)、钻石海棠(Malus sparkler)、紫丁香(Syringaoblata)和小叶黄杨(Buxusmicrophylla)。(5)园林植物叶表面不论是通过细胞之间的排列形成的沟槽还是通过各种条状突起、波状突起和脊状突起形成的沟槽,只要沟槽越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物,且叶表面有蜡质、腺毛等结构及叶片能分泌黏性的油脂和汁液也有利于大气颗粒物的滞留。     

北京7种湿地植物的颗粒物附着能力研究

湿地植物的附着作用是削减大气细颗粒物浓度的有效方式。为了定量研究不同湿地植物附着大气细颗粒物(PM)的能力,选择北京市常见的7种湿地植物芦苇Phragmites australis、香蒲Typha orientalis、水葱Scirpus validus、黄花鸢尾Iris tectorum、茭白Zizania latifolia、凤眼莲Eichhornia crassipes、慈姑Sagittaria sagittifolia,采用水洗测量法测定植物表面颗粒物滞留量及其粒径组成,利用扫描电子显微镜在高真空模式下观察植物表面的结构特征,比较7种湿地植物表面结构特征与单位面积的滞尘量及粒径组成的关系。研究结果表明,(1)不同湿地植物附着颗粒物组分的能力存在差异,凤眼莲和慈姑附着PM、PM_(10)和PM_(2.5)的能力最强。(2)湿地植物表面滞留的PM组分以10~100μm的颗粒物为主,占PM组分的比例为64.2%~87.1%;其次是PM_(2.5~10),占8.6%~29.5%;PM_(2.5)颗粒物最少,占1.06%~3.92%。(3)湿地植物气孔宽度对植物附着颗粒物的能力起主导作用,气孔宽与PM、PM_(10)和PM_(2.5)附着量分别呈显著的正相关关系(P0.05);植物表面粗糙程度越大、表面结构越复杂,越有利于PM_(2.5)的滞留。该研究精确量化了7种湿地植物附着PM的能力,可为北京市未来的湿地规划建设和合理的湿地植物配置,以及PM_(2.5)调控政策的制定提供依据。     

城市近地面大气颗粒物空间分布的监测与分析

城市近地面环境与人呼吸带高度范围相当,近地面大气颗粒物对行人健康有直接影响.当常规环境监测点位置和数量不足以全面反映近地表大气颗粒物空间分布状况时,选择合适的颗粒物载体显得十分必要.植物叶片的滞尘效应使之成为大气颗粒物的良好指标,尤其是常绿灌木叶片更能直接反映近地表环境悬浮颗粒物状况.以大气颗粒物污染严重的代表性城市石家庄市为研究区域,选择道路绿篱灌木大叶黄杨,于连续晴朗干燥天气条件下采集了3个5 d周期内、63处样点的滞尘叶片样品,测试叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度,利用ArcGIS讨论叶片滞尘量和滞尘颗粒粒度的空间分布及空间变异特征.结果显示,石家庄市大叶黄杨叶片平均滞尘量为0.3843 g·m-2·d-1 (变化于0.09310.9155 g·m-2·d-1),滞尘颗粒物粒度均值为1.9185μm(变化于1.30672.2500 μm),98.27%的颗粒小于10 μm,表明大叶黄杨叶片在城市近地表环境中对可吸入颗粒物有较好滞留性能,对行人呼吸健康有益.空间变异性分析表明,大叶黄杨叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度均具有空间自相关性,其中滞尘颗粒物粒度的块金值/基台值更小,即空间自相关性更强,表明滞尘颗粒物尺度除受局地污染源影响外,叶片表面属性因素起更重要作用;而滞尘量相对较大的块金值说明局地小尺度过程的影响不容忽视,即更易受到局地起尘源的影响.通过PM1、PM2.5、PM5、PM10等不同粒级颗粒物的分析表明,颗粒物越细其空间分布差异越大,这种细颗粒物的空间变化为进一步探讨城市不同地区人对大气颗粒物的暴露风险研究提供了基础.     

贵阳市图云关森林公园主要树种叶面滞尘量与叶形态结构的相关性研究

研究城市森林主要造林及乡土树种单位叶面积颗粒物吸滞量及其动态变化过程,比较不同树种的颗粒物吸滞能力,定量分析叶形态结构特征因子对吸滞能力的影响程度,可为选择适宜的树种构建森林生态系统,降低空气颗粒物(PM)浓度提供科学依据。以柏木、马尾松、华山松、杉木、柳杉5个针叶树种和香樟、光皮桦、喜树、枫香、朴树、银杏和女贞7个阔叶树种为研究对象,于2017年春、夏、秋及冬季分别选择雨后3 d采集样树叶样,计算单位叶面积的颗粒物总量(PM)及大颗粒(PM_(10～100))、粗颗粒(PM_(2.5～10))、细颗粒(PM_(1～2.5))、超细颗粒(PM_(≤1))组分吸滞量,比较针叶树、阔叶树2种类型间及不同树种间的叶面PM吸滞能力差异。选择夏季雨后1、2、3、5、6、7 d采集样树叶样,测定分析叶面滞尘量与滞尘日数的关系,叶面滞尘过程表现为PM日吸滞量(M_d)随滞尘日数增加呈幂函数下降趋势。回归拟合曲线反映叶面初始日滞尘量(M_0)和下降速度存在种间差异。柏木、华山松、香樟M_0较高,下降速度较快;马尾松M_0较高,下降速度最慢;杉木及其余阔叶树种的M_0和下降速度均较低。针叶树和阔叶树2种类型间叶面颗粒物吸滞能力表明出显著差异,针叶树种颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)和PM_1)平均M_d显著高于阔叶树种。叶面颗粒物吸滞能力还表现出显著的种间差异,不同树种M_d表现为柏木马尾松杉木华山松光皮桦柳杉枫香喜树香樟朴树女贞银杏。不同树种的叶面吸滞颗粒物径级分布相似,所有种平均叶面大颗粒、粗颗粒、细颗粒、超细颗粒的质量分数分别为58.75%、38.98%、2.16%和0.11%。叶形态结构因子(MF)与单位叶面颗粒物日吸滞量(M_d)的通径分析结果表明,对叶面PM吸滞量解释和贡献最大的因子是叶周长面积比;影响大颗粒和粗颗粒吸滞能力的因子为叶表面细沟槽宽度(W_g);气孔开度(O_s)和气孔开口面积(A_(so))为解释细颗粒吸滞能力的主要因子;影响超细颗粒吸滞能力的主要因子为W_g和单位叶表面气孔开口面积(S_(so))。更小更复杂的叶片(表现为更大的叶周长面积比)、较大的沟槽宽度和更大的气孔开口尺寸等特征有利于植物叶面滞尘。城市森林生态系统构建树种选择和森林管理需综合考虑树种叶面滞尘能力及其时间动态变化。     

园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律

为研究常用园林植物滞留大气颗粒物的能力,本文以北京市常用园林植物为例,应用直接采样、电镜分析和统计分析的方法,对选定园林植物滞留不同粒径大气颗粒物的特征及规律进行了系统分析。结果表明：（1）园林植物滞留的颗粒物形状为不规则块体、球体和聚合体,通过对比分析得出,滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是蜡质结构〉绒毛〉沟槽〉条状突起,并且这些微形态结构越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物。（2）以园林植物叶片滞留颗粒物的数量进行统计时,得出园林植物叶片表面大部分为PM10（Dp≤10μm）,均在98%以上,而PM2.5（Dp≤2.5μm）均在90%以上,粗颗粒物（Dp〉10μm）的数量对总体数量的贡献非常小,均在2%以下;以体积进行统计时,得出PM10的体积在总体积中的比例在50%以上,对颗粒物总体积贡献最大,滞留的PM2.5体积占总体积8.5%-17.6%,粗颗粒物（Dp〉10μm）体积占总体积20%以上。（3）对园林植物滞留颗粒物累积规律分析得出：在相同观测叶面积下,园林植物滞尘10 d的叶表面颗粒物数量较滞尘5 d的叶表面颗粒物数量均有所增加,增幅最大的是小叶黄杨（Buxus microphylla）,增幅最小的是月季（Rosa chinensis）,通过方差分析得出绦柳（Salix matsudana f.pendula）叶表面颗粒物数量显著低于除银杏（Ginkgo biloba）之外的其它7种树种,大叶黄杨（Euonymus japonicus）、小叶黄杨和国槐（ Sophora japonica）叶表面滞留颗粒物的数量较多,并且显著高于月季、银杏和绦柳叶表面滞留的颗粒物数量;滞尘10 d后园林植物叶表面滞留的颗粒物的总面积均未超过观测叶面积的25%,至于叶片持续滞留颗粒物多少天后达到饱和状态仍需进一步研究。     

城市不同功能区内叶面尘与地表灰尘的粒径和重金属特征

在城市粉尘污染研究中,叶面尘与地表灰尘被认为是新的切人点.以南京市不同功能区为例,分别收集了各功能区典型绿化树种的叶面尘与同区域的地表灰尘,采用激光粒径分析仪测定了叶面尘与地表灰尘的粒径分布规律,应用ICP-AES对样品重金属含量进行了测定,并以此为基础,对重金属的生态风险进行了评价,最后分析了叶面尘与地表灰尘所含重金属元素之间的相关性.结果表明,叶面尘与地表灰尘中颗粒物粒径集中分布于100 μm以内,两者粒径累积曲线均呈现正态单峰分布,其中商业区和工业区颗粒物粒径较小.不同功能区重金属含量差异显著,污染水平递减顺序为:商业区、工业区、交通枢纽区、街道复层绿化区、科教生活区.潜在生态危害评价表明,叶面尘的生态危害大于地表灰尘,除科教生活区外,叶面尘在其余四个功能区均产生中等生态危害.重金属Pearson相关分析发现,叶面尘与地表灰尘存在相似来源,即主要来自交通排放、工业污染等人为源.粒径与重金属两方面的研究指示出南京市粉尘污染最严重的是商业区与工业区,这为进一步控制城市粉尘污染提供了有力依据.     

北京市5种典型植物滞尘特征及影响因素

采用室内实验法定量比较北京市5种典型植物(大叶黄杨、月季、榆叶梅、紫薇、五叶地锦)叶片滞留颗粒物以及吸附水溶性离子的能力差异,并从叶表面特征分析差异原因.结果表明,不同植物叶片滞留TSP的能力大小顺序为:五叶地锦紫薇榆叶梅月季大叶黄杨.滞留PM5—10的能力大小顺序为:月季榆叶梅紫薇大叶黄杨五叶地锦.滞留PM5的能力大小顺序为:大叶黄杨月季紫薇榆叶梅五叶地锦.利用离子色谱法等测定颗粒物的化学组分,其主要组分为:有机碳(34.24%)、无机碳(33.45%)、硅(15.43%)、硫酸盐(14.18%)、氯化物(11.75%)、硝酸盐(1.45%),表现出道路环境特征和二次污染特征.在扫描电镜下观察叶表微观结构,发现叶表面有沟槽的五叶地锦和紫薇的滞尘能力较强,叶表气孔密度大的大叶黄杨阻滞细颗粒物能力较强,这从一定程度解释了不同植物阻滞颗粒物能力差异的主要原因.在研究期间内,5种植物叶片上的颗粒物滞留量呈增加趋势.降雨对叶面TSP冲刷作用明显,对PM5—10和PM5的影响较小.     

北京路边9种植物叶片表面微结构及其滞尘潜力研究

以栾树(Koelreuteria paniculata)等9种常见于北京市区主干道旁的园林植物的叶片为研究对象,采用环境扫描电镜(Environmental Scanning Electron Microscope,ESEM)对这些植物叶片的气孔、表皮毛等微形态特征及其对颗粒物的滞留作用进行观察和描述,并对在叶片上滞留的颗粒物进行能谱分析。结果表明,植物叶片是滞留大气颗粒物的主要器官之一,叶片上下表皮的微结构差异影响其对颗粒物的滞留潜力。叶片上的细纹结构、细胞之间的间隔、气孔等部位镶嵌着不同粒径的颗粒物。叶片表皮的细纹结构越密集、细胞之间的间隔越小、气孔密度越大,对颗粒物的阻滞作用越明显。另外,叶片表皮毛能够对颗粒物起到一定的滞留作用。植物分泌的液态状物质能够粘滞颗粒物。除刺槐(Robinia pseudoacacia)外,其他8种植物叶片表面滞留的粒径介于0.1~0.5 mm之间的颗粒物最多,介于0.5~1 mm之间的次之,粒径1 mm以上的颗粒物数量最少。通过能谱分析发现,C和O在植物叶片滞留的颗粒物中广泛存在;Si、Fe、Mn等在大多数植物叶片上也有发现。以北京西三环这一市区主干道为例,根据不同元素在植物叶片上的积累,基本可以判断,植物借助叶表皮微形态学结构特征,在富集颗粒物的同时,对以燃油型、燃煤型和工业生产排放的颗粒为主的大气污染物具有净化作用。     

香芋高产、优质栽培技术与产品分级及加工

香芋是多年生宿根草本植物,属天南星科(Araceae)一年生栽培,是我省重要的特种蔬菜之一,随着农业结构调整步伐的加快,香芋的种植面积也在不断扩大,为了提高香芋的产量和品质,达到绿色蔬菜的标准,该文提出了香芋高产、优质栽培技术与产品分级及加工.表3,参5.     

Nanosensors and nanobiosensors in food and agriculture

The food and agriculture sector controls the economic growth of a developing country. The food industries have practices of growing crops, raising livestock and sea foods, food processing and packaging, regulating production and distribution with quality and safety. The process control and monitoring quality are crucial steps. Here we review nanosensors and nanobiosensors as alternative of classical quantification methods. Nanoscale dimensions of metal nanoparticles, metal nanoclusters, metal oxide nanoparticles, metal and carbon quantum dots, graphene, carbon nanotubes, and nanocomposites expand the sensitivity by signal amplification and integrate several novel transduction principles such as enhanced electrochemical, optical, Raman, enhanced catalytic activity, and superparamagnetic properties into the nanosensors. The electrochemical nanosensors, optical nanosensors, electronic nose and electronic tongue, nanobarcode technology, and wireless nanosensors have revolutionized the sensing in food and agriculture sectors with multiplex and real-time sensing capabilities. Despite previous success stories of the remunerative health sector, the approaches are transferred subsequently to food and agriculture sector; with potential application in detection of food contaminants such as preservatives, antibiotics, heavy metal ions, toxins, microbial load, and pathogens along with the rapid monitoring of temperature, traceability, humidity, gas, and aroma of the food stuff.     

市场经济与土肥科技

土肥的基础地位是不随社会性质或社会经济类型的变化而变化的，它既具重要性，又具长久性．市场经济是仍然需要土肥科技的．土肥科技的教学、科研和推广的力度必须加大，局面必须改观，且宜快不宜迟．土肥科技工作者一定要将培肥地力作为中心工作．根据广东的实际，增施有机肥是培肥地力的主要措施，因而抓秸秆还田和发展冬绿肥是我们工作的重点．     

基因污染与生态环境安全

论述了基因污染可能对生态环境安全造成的影响。转基因作物有可能污染天然物种的基因库；有可能破坏传统农作物品种的遗传多样性，加速作物种植品种的单一化及基因资源的流失；使抗除草剂作物的基因向野生或半野生植物漂移的可能性加大，有可能创造出“超级杂草”；带有病毒型转基因作物的基因重组，有可能创造出新的植物病毒，导致新的病害；BT转基因抗虫作物分泌的毒素，在食物链中传递，很难加以控制，对非目标生物造成危害，并最终破坏自然生态系统的平衡。文章还从不同角度分析了基因污染的严重性。     

1株贫营养好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性

从水库底泥样品中,以硝酸盐为唯一氮源进行驯化、分离筛选出1株能在贫营养及好氧条件下进行高效反硝化的菌株PY8,经过电镜形态学观察、生理生化和16S rDNA序列分析,并基于16SrDNA序列结果,构建了该菌株的系统发育树,最终确定菌株PY8为根瘤菌Rhizobiumsp.。考察了初始pH值、温度、C/N、初始硝酸钠质量浓度、投菌量对菌株PY8硝酸盐还原活性的影响,以及该菌株的异养硝化性能。结果表明,在pH6.0～10.0,温度25～30℃,C/N1.0～9.0,初始硝酸钠质量浓度0.01～0.50g·L-1,投菌量1%～15%时,菌株PY8培养72h后的硝氮去除率可达到95%以上。另外,该菌株具有同时硝化-反硝化作用,在培养过程中氨氮去除率可达到58%左右。实验结果表明,菌株PY8在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力。     

Indoor and outdoor air pollution and lung cancer in New Hampshire and Vermont

Indoor and outdoor air pollution is known to contribute to increased lung cancer incidence. This study is the first to address the contribution of home heating fuel and geographical course particulate matter (PM₁₀) concentrations to lung cancer rates in New Hampshire, USA. First, Pearson correlation analysis and geographically weighted regression were used to investigate spatial relationships between outdoor PM₁₀ and lung cancer rates. While the aforementioned analyses did not indicate a significant contribution of PM₁₀ to lung cancer in the state, there was a trend towards a significant association in the northern and southwestern regions of the state. Second, case-control data were used to estimate the contributions of indoor pollution and secondhand smoke to the risk of lung cancer with adjustment for confounders. Increased risk was found among those who used wood or coal to heat their homes for more than 10 winters before the age of 18, with a significant increase in risk per winter. Resulting data suggest that further investigation of the relationship between heating-related air pollution levels and lung cancer risk is needed.     

Characteristics of dispersions and water-soluble extracts of crude and refined oils and their toxicity to estuarine crustaceans and fish

The quantitative hydrocarbon composition and behavior in seawater of water-soluble fractions (WSF) and oil-in-water dispersions (OWD) of 4 oils was investigated. Two crude oils, South Louisiana crude and Kuwait crude, and two refined oils, No. 2 fuel oil and bunker C residual oil, were used in these investigations. The WSFs of the crude oils had higher total oil-hydrocarbon concentrations and were richer in light aliphatics and single-ring aromatics than were the WSFs of the refined oils. The WSFs of the refined oils contained significantly higher concentrations of naphthalenes than did those of the crudes. The hydrocarbon composition of the aqueous phase of OWDs closely resembled that of the parent oils. Gentle aeration of the OWDs resulted in a loss of 80 to 90% of the aqueous hydrocarbons in 24 h. Alkanes disappeared from the dispersions more rapidly than aromatics. The WSFs and OWDs of the refined oils were considerably more toxic to the 6 test species than were those of the crude oils. The test species can be ranked according to increasing sensitivity to oil as follows: Cyprinodon variegatus, Menidia beryllina, Fundulus similus, Penaeus aztecus postlarvae, Palaemonetes pugio and Mysidopsis almyra. The results of this investigation are discussed in relation to the potential impacts of oil spills on the marine and estuarine environments.