纳米尺度物质对生态环境的影响及其生物安全性的研究进展与展望

纳米科技与产业化已列入国家科技中长期发展规划,将为我国经济和社会的可持续发展做出重大贡献。在发展纳米科技的同时,要密切关注其对生态环境和人群健康的潜在危害,探讨纳米技术正反两个方面的效应,真正地推动纳米科技的进步,促进纳米技术产业化健康、有序发展.为此,以自然环境存在的和人工合成的纳米尺度物质为综述对象,探讨了其对生态环境和人群健康的潜在影响,综述了纳米尺度物质生物安全性、危险度评估技术、对健康影响的作用机制以及潜在危害的防控措施等方面的研究进展,在此基础上,对纳米技术对生态环境影响研究和生物安全性研究的发展方向进行了展望.     

PAHs在我国土壤中的污染现状及其研究进展

土壤多环芳烃(PAHs)污染控制是当前土壤污染防治与保护的热点问题之一,开展土壤中PAHs污染分布规律、污染机理、归宿与控制技术的研究,对于土壤与地下水环境的生态安全具有重要意义.文章简要论述了我国土壤中PAHs污染水平、分布特点,并对未来该领域需要进一步研究的科学问题进行了展望.分析表明:(1)我国土壤已普遍受PAHs污染,大部分地区PAHs土壤污染水平主要集中在中低污染水平,污染生态风险较小,但PAHs在我国土壤中呈不断积累的趋势;(2)北京、大连、天津、上海、厦门等地土壤中PAHs的污染最严重,污染水平属于严重污染,存在不可忽视的生态风险,要恢复其土壤多种用途具有很大困难;(3)在同一区域内,城区、郊区和农村的土壤中的PAHs污染水平具有依次降低的趋势,不同功能区之间土壤中PAHs的污染存在明显的差异,充分说明了人类活动对区域内PAHs的污染所带来的影响;(4)由于我国南北方在气候、能源结构等方面的差异,使得我国南北方土壤中PAHs的污染水平、分布特征和毒性特点有所不同.     

云南省主要反刍家畜饲养基地土壤钴含量分布及其影响因素

土壤缺钴导致的饲料钴含量低是家畜钴缺乏的主要原因。文章对云南省主要家畜饲养基地巍山、洱源、丽江、永胜、元江、通海、陆良、宜良和昭通9个县(市)的147个土壤钴含量分布及其影响因素进行了研究,为评价区域性饲料及家畜钴的营养状况提供理论依据。样品钴的分析测定采用ICP-AES法。结果表明:云南省主要家畜饲养基地147个表层土样含钴量变异较大,变辐在6.50～23.87mg·kg-1之间,平均值为12.49mg·kg-1,略低于全国钴背景值,属中等含钴水平。钴含量最高的土壤为玄武岩红壤和碳酸盐岩红壤。成土母质和土壤铁、锰、铜、硒和阳离子交换量(CEC)对土壤钴含量及分布的影响较为突出,而土壤有机质、pH与土壤全钴含量无显著相关性。     

火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺的毒性效应

为探讨新型火箭推进剂单推-Ⅲ(主成分为肼)对大鼠肺的毒性效应及其作用机制,将24只雄性Wistar大鼠随机分为4组:生理盐水对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,采用气管滴注法染毒,染毒剂量分别为每次0、5.50、13.75、27.50mg·kg-(1以每kg大鼠滴注的肼(mg)计算),每天1次,连续染毒14d,腹主动脉放血处死,检测肺组织病理学改变、氧化损伤、炎性因子和肺组织细胞DNA损伤.结果表明,1)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织炎症:低剂量组表现为轻度肺间质性炎症,中、高剂量组表现为中度肺间质性炎症;2)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织氧化损伤:随着染毒剂量的增加,大鼠支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)逐渐升高,而总抗氧化能力(T-AOC)逐渐降低,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);3)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织炎性免疫损伤:随着染毒剂量的增加,肺组织匀浆液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)均逐渐升高,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);4)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织细胞DNA损伤:随着染毒剂量的增加,尾部DNA含量、尾长、尾矩、Olive尾矩均逐渐升高,其中高剂量组尾长、Olive尾矩与对照组差异显著(p<0.05).综合以上实验结果可以看出火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺组织可产生一定的毒性效应.     

基于Meta-analysis的生物炭对土壤硝态氮淋失和磷酸盐固持影响

如何控制农业土壤硝态氮和磷酸盐淋失及其所导致的面源污染是人类社会当前面临的一个重要的全球性环境问题.生物炭因其在土壤改良方面表现出的巨大潜力而备受关注,针对其应用对土壤养分保持、利用的影响也展开了诸多研究.然而,已有的独立实验研究所报道的相关结果之间存在很大的差异,使得生物炭减少土壤硝态氮和磷酸盐淋失的潜在机制以及适宜生物炭制备条件（生物炭类型）等方面尚不明确.基于荟萃分析（MA）方法,通过整合不同文献中的实验结果,系统研究了生物炭对土壤硝态氮淋失和磷酸盐固持影响及其内在机制.总体上,生物炭能够显著减少硝态氮淋失37.1%,显著提高磷酸盐固持20.8%;从各影响因素分组的结果来看,生物炭碳氮比、热解温度和添加率对硝态氮淋失响应具有显著影响;而生物炭比表面积、热解温度和土壤有机碳含量对磷酸盐固持响应具有显著影响.基于MA得到的结果,分别从不同的角度探讨了生物炭降低土壤硝态氮淋失和提高磷酸盐固持的潜在机制.综合上述结果,秸秆和木质类原料、中高温热解温度（400~600℃）条件下制备的生物炭适宜于减少硝态氮的淋失;秸秆和木质类原料、高温热解温度（>600℃）条件下制备的生物炭适宜于提高磷酸盐的固持.研究结果能够为更好地指导生物炭用于控制土壤硝态氮和磷酸盐面源污染的实践应用提供科学理论依据.     

甲醛吸入染毒致大鼠多组织器官氧化损伤效应研究

大鼠吸入甲醛 (13 5mg m3 ) ,连续染毒 7d ,每天 4h .染毒结束后 ,测定组织器官 (肺、脑、肝和外周血 )中还原型谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH PX)活力、超氧化物歧化酶 (SOD)活性及脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)含量 ,以探讨甲醛对机体的脂质过氧化作用及机体的抗氧化损伤机制 .实验结果表明甲醛吸入组大鼠外周血GSH、GSH PX和MDA水平显著高于对照组 (P <0 0 5 ) ,而甲醛吸入组和对照组相比较 ,大鼠肺、肝、脑组织中的GSH含量、GSH PX活力、SOD活性、MDA含量以及外周血中SOD活性均未见显著性差异 .由此认为 ,外周血抗氧化物GSH、GSH PX活力和脂质过氧化产物MDA水平可望成为甲醛早期暴露的生物效应指标 .     

湖北省湖泊营养物生态分区技术方法研究

提出一种基于主成分分析、聚类分析、判别分析和空间自相关的分区模型,用于对湖北省湖泊营养物生态分区的尝试. 运用主成分分析法对众多指标进行降维处理,产生彼此互补又能综合反映湖区情况的新指标,构建了湖北省湖泊营养物生态分区指标体系. 在此基础上,根据各区域新指标值结合聚类模型进行湖泊流域的初步分类,利用判别分析完成非湖泊流域的类别归属判别,运用空间自相关分析方法对区域各因素的空间分布格局进行量化分析,以揭示零散分类区块在空间地域分布上的关联和差异,最后根据关联结果确定边界完成分区并进行特征描述. 结果表明,利用该分区技术方法体系可以尽量避免人为因素干扰,得到更为客观的分区结果,具有良好的适应性和可行性.      

气液环境下白腐真菌Phanerochaete chrysosporium在载体表面的附着性能研究

以白腐真菌Phanerochaete chrysasponum为研究对象，考察了该菌种在液相和气相环境中在陶粒、颗粒炭、玻璃珠、竹子、聚丙稀多面空心球、沸石上的附着和生长情况．研究结果表明，在液相环境中，白腐真菌Phanerochaete chrysosporium对竹子、沸石、陶粒、聚丙稀多面空心球有较好的附着能力，但菌体的生长量和形态特征受载体的影响而产生明显差异．在有玻璃珠和颗粒炭存在的液相环境中，均出现一定数量的菌丝小球。但在载体表面无附着现象．将附有菌体的载体置于气相环境中，发现白腐真菌在载体表面能够形成气生菌丝层．同时．显微镜下观察发现，菌体在沸石、陶粒和多面空心球表面呈绒毛状，质地松散，在竹子表面的菌体有明显的交织结构．     

川西北高寒草地沙化土壤特征及治理模式探讨——以阿坝州红原县为例

通过对川西北高寒草地不同类型的沙化样地0—10cm,10～20cm和20～30cm土壤有机质、pH和含水量进行分析。结果表明：（1）随着沙化程度加重,土壤有机质含量和土壤含水量明显降低;（2）随着土层深度增加,土壤有机质含量降低;未沙化、轻度沙化样地的土壤含水量随土层深度增加而降低,重度沙化样地则相反;（3）中度和重度沙化样地土壤pH约7．0,未沙化和轻度沙化pH值在6．5左右;沙地土壤有机质与pH值呈显著负相关关系,沙化土壤有机碳与水分损失是一个正反馈。鉴于川西高寒草地特殊环境,探讨了选用适宜的多年生高原药用植物或者其他高价值资源植物作为固沙材料,将治沙与经济发展相结合,建立高寒沙化草地治理模式。     

河北省水资源演化分析及预测

分析了自20世纪50年代以来河北省水资源环境的演变机制,并在此基础上,采用灰色系统方法预测了河北省水资源环境的发展趋势.分析表明,受全球气候变化影响,河北省年降水量整体呈下降趋势,且人为活动对水资源系统的扰动加剧,水资源开发利用程度极高;河北省地表水和地下水水质恶化,地下水类型发生变化,矿化度和硬度升高,重碳酸型和硫酸盐型地下水面积增加,河北平原浅层地下水水位呈下降趋势.灰色预测表明,未来河北省的降水将稍有减少,地下水开采量将持续增加,进一步破坏河北省脆弱的地下水系统;农业用水将持续下降,而生活用水将持续增加;河北省地表水和地下水水质继续恶化.地下水测井超标率居高不下,地表水超Ⅴ类河长所占比例持续增加,到2010年将达到63.62%,河北平原浅层地下水水位呈下降趋势,预计2010年浅层地下水平均埋深将达到19.92 m.