外源Cd对小白菜吸收与分配Cd、Zn的影响

采用盆栽试验研究外加Cd处理下红沙泥田和乌栅土中小白菜(Brassica chinensis L.)[四月慢(SYM)和高梗白(GGB)]对Cd、Zn的吸收与分配规律.结果表明:(1)小白菜对Cd、Zn的吸收积累受土壤类型、蔬菜品种和外源Cd剂量的影响,四月慢吸收Cd能力比高梗白强,外加Cd处理、土壤、品种间的正交互作用使小白菜植株Cd/Zn比值提高;(2)小白菜食用部位Cd/Zn比值并不服从于植株对Cd、Zn的总吸收量之比,而是取决于其在根和地上食用部位中的分配,Cd的地上部分配系数为56.3%～71.1%,而Zn则为77.6%～80.6%.在一定Cd处理水平下,地上部Cd分配系数下降,而Zn分配系数无明显变化,从而减缓了Cd/Zn比值升高的趋势,使小白菜地上部受Cd毒害的风险性降低;(3)2种小白菜对Cd和Zn的吸收动态随生长时间不同而异,Cd积累量随时间延长呈不断增加趋势,而对Zn的吸收积累能力自苗期后缓慢降低.这种差异使小白菜生长后期Cd/Zn比值升高,从而提高了小白菜Cd暴露的潜在风险.此现象在红壤加Cd处理下表现尤其明显.     

皖南茶区土壤硒含量及其与茶叶中硒的关系

采集皖南泾县茶区7个主要茶园和安徽茶树良种场土壤和茶叶样品,分析土壤-茶叶间硒分配与分布的特点以及茶叶中硒含量与土壤和茶树品种的关系。结果表明,皖南泾县茶区土壤硒平均含量为( 0. 413±0. 146 )mg·kg-1,高于我国土壤表层硒平均含量背景值,在我国自然茶园中属正常偏高水平。硒在土壤剖面的分布受生物富集性、土壤pH值、土壤有机质含量等因素的影响。春茶含硒量高于秋茶,春茶含硒量为0. 096 ~0. 216mg·kg-1,多数属中等含硒水平。茶叶含硒量是土壤含硒量、茶叶采摘季节、茶树品种等因素共同影响的结果。因此通过选育硒富集力强的良种茶树、合理配施硒肥、调节土壤pH值及养分状况以及适时采摘茶叶等措施,可以实现富硒绿茶生产。     

不同方法对南方几种土壤阳离子交换性质的测定比较

分別采用1mol L~(-1) NH_4OAC淋洗法,0.1mol L~(-1)BaCl_2捕掳交换法,6.667×10~(-3)mol L~(-1)Co(NH_3)_6Cl_3提取法以及电荷测定法测定了南方几种不同性质的土壤的阳离子交换性质。结果表明,酸性土壤的阳离子交换量具有不定性,NH_4OAC法的结果很高,而其它方法的结果显著偏低,但方法间仍存在显著差异。不过,各法对微酸性、中性土壤的测定结果无显著差异。与NH_4OAC法相比,BaCl_2法得到较多的Ca,而Co法则交换出较少的K。各法的浸提液pH间虽存在差异,但彼此间有良好的统计相关性。Co法测定的CEC值与交换性阳离子总和较为吻合,其浸提液pH与pH_(KCl)、pH_(CaCl_2)有良好的线性关系。看来,不同方法对酸性土壤阳离子交换量的测定差异主要来自測定过程中介质pH条件及离子强度不同所浸出的交换性酸的多寡。本文认为,Co(NH_2)_6Cl_3法可以作为这些土壤阳离子交换性质测定的例行方法。     

基于氨挥发因子方法的中国农田氨排放量估算

农田是氨的主要排放源,估算农田的氨挥发量可以明确其潜在的生态环境风险,为制定农田氨减排策略提供科学依据.通过文献收集,建立了包含867对观测值的中国农田氨挥发数据库,然后以氮肥施用量为自变量,氮肥施用引起的氨排放量为因变量,计算得到体现农业区、作物类型、肥料类型、土壤pH差异的氨挥发因子,采用独立样本进行验证,发现计算得到的氨挥发因子可以无偏地、较为准确地估算中国农田的氨挥发.不同区域、作物和管理措施下的氨挥发因子有显著差异,整体上,由于南方地区年均温和年降雨量均高于北方,导致南方的氨挥发因子高于北方,而碱性土壤的氨挥发因子高于中性和酸性土壤;与单施化肥相比,多数情况下施用有机肥可降低氨挥发因子,使用缓释控释肥或抑制剂可显著降低氨挥发因子;以单施化肥为例,水稻种植的氨挥发因子为9.9%~37.0%,高于蔬菜（2.2%~13.0%）和其他作物（3.3%~8.0%）.2015年中国农田由无机氮肥使用引起的氨排放总量为3.21 Tg,95%置信区间为2.92~3.46 Tg,其中,粮食作物和蔬菜占比最高,分别为66%和20%,豆科作物占比最低（0.8%）.由于气候、土壤、作物类型的差异,氨挥发呈现明显的空间异质性,长江中下游区排放量最高,而青藏区排放量最低.     

镉胁迫对两品种水稻生长及抗氧化酶系统的影响

水稻Oryza sativa L.被认为是Cd吸收最强的大宗谷类作物,本研究采用网室盆栽实验研究2个籽粒镉积累水平不同的水稻品种（中浙优1号、高Cd品种和J196、低Cd品种）,研究不同浓度Cd处理对水稻幼苗生长和抗氧化酶系统的影响。结果表明：高Cd水稻品种的Cd耐性高于低Cd水稻品种,表现为前者体内的MDA含量低于后者,而SOD、CAT、POD活性高于低Cd品种;在Cd胁迫下,高Cd品种的SOD 活性、CAT活性随Cd处理浓度增加先增后降,在10 mg·kg-1时达到峰值,POD活性则为先降后增,在Cd浓度为5 mg·kg-1时达到峰值;而低Cd品种随着外源Cd浓度增长,3种酶活性在25 mg·kg-1达到峰值,除SOD比对照降低外,CAT和POD分较对照升高38.07%和62.10%,表明在本试验处理下,Cd胁迫下,两品种中3种抗氧化酶保护作用不同,高Cd品种CAT的保护性最强,低Cd品种POD的保护作用最强。但本研究对两品种生长性状的研究却发现,高Cd品种的根系耐受指数及根系鲜质量显著低于低Cd品种,这可能和水稻对Cd的耐受原因多元化,且本实验条件下的Cd处理未产生植株生长抑制,Cd敏感品种自身的保护机制有关。     

不同作物原料热裂解生物质炭对溶液中Cd2＋和Pb2＋的吸附特性

选择由小麦秸秆、玉米秸秆和花生壳经350-500℃热裂解制成的生物质炭,研究生物黑炭对水溶液中Cd2＋和Pb2＋的吸附特性,分析了pH值、吸附时间、溶液初始质量浓度、生物质炭粒径和投加量对吸附效果的影响。结果表明：生物质炭对Cd2＋和Pb2＋的吸附约10 min即达平衡;3种生物质炭对Cd2＋和Pb2＋的等温吸附均可用Langmuir方程和Freundlich方程拟合,玉米秸秆炭对Cd2＋和Pb2＋的最大吸附量远大于小麦秸秆炭和花生壳炭;在生物黑炭投加量为150 mg（6 g.L-1）时,3种生物黑炭对溶液Cd2＋的去除率均在90%以上,玉米秸秆炭对溶液Pb2＋的去除率达90.30%,而小麦秸秆炭和花生壳炭的去除率仅为52%和47%,玉米秸秆炭有望成为处理重金属污染废水的新型吸附材料。     

不同水稻品种籽粒Cd、Cu和Se的含量差异及其人类膳食摄取风险

采用田间试验法,研究了江苏省57个水稻品种籽粒对太湖地区乌栅土中Cd、Cu、Se的吸收积累.结果表明水稻籽粒的Cd、Cu、Se含量的变化范围分别为0.099±0.039、4.86±2.595、0.035±0.007mg/kg,指示不同水稻品种对同一土壤中Cd、Cu、Se的吸收及其在籽粒中的积累存在有显著的差异.不同品种籽粒对Cu和Cd的吸收积累有同步的趋势,而高Se品种显示出抑制重金属Cu和Cd积累的倾向.不同品种籽粒中重金属含量的差异可能影响到人类重金属食物摄取的健康风险,57个品种中92%的样品的Cd含量超出USEPA推荐的人类摄取的籽粒临界含量.因此,在土壤重金属污染地区,必须密切注意高Cd、Cu吸收积累品种的大规模栽培.而筛选高Se低Cu、Cd的水稻品种进行品质育种是可能的.     

太湖地区高产水稻土经济极点施肥:一种农田N、P养分负荷的田间控制技术

我国农业中化肥施用过多而利用率极低,过量N、P养分由农田向水系的迁移损失是农业非点源污染的重要问题.本研究选择太湖地区高产水稻土(乌栅土),进行了不同施肥量及其养分配比的肥料试验.结果表明,供试土壤的基础肥力相当于6.75t/hm²产量,总施肥量(N+P)为300kg/hm²时达到土壤的极点产量(9.79t/hm²);但发现施肥量(N+P)240kg/hm²时产量仍可达9.69t/hm²,此时养分的产量效应最大.为此,笔者提出一种经济极点施肥模式(化肥N+P 240kg/hm²,N:P:K比为3:2:0或1:1:0),可以减少30%的N、P施用量.这可以进一步发展为环境安全的减肥-轮肥新技术,从而有利于控制N、P的农业非点源污染.     

太湖地区水稻土表层土壤10年尺度重金属元素积累速率的估计

以江苏省几个水稻土历年监测的重金属元素变化资料为基础,估计太湖地区水稻土表层土壤的重金属元素积累速率并推算本地区相应的几种环境影响的污染通量.结果表明,Cu/Zn、Pb和Cd的积累速率分别达到0.3～lmg·(kg·a)^-1、0.2～1mg·(kg·a)^-1和0.3～3μg·(kg·a)^-1,它们的年污染通量分别为0.5～1kg·(hm²·a)^-1,0.5～1.0kg·(hm²·a)^-1,0.5～3.0kg·(hm²·a)^-1和0.8～10×10^-3kg·(hm²·a)^-1.观察到有效态含量的积累速率高于全量.就整个区域来说,Pb、Cd的面源复合污染强度明显较其他环境影响因子大,尤其是Cd的污染通量较国际上的报道偏高,说明本地区环境污染较为严重,仍然是区域环境质量的制约因素本地区土壤重金属元素的变化及其对食物链的影响以及人类健康的影响必须引起广泛的重视.     

南方典型产地大米Cd、Zn、Se含量变异及其健康风险探讨

在我国南方江西、湖南、安徽和广东等典型水稻产区部分市场和污染地区农户随机采取大米样品共70份,分别测定样品中Cd、Zn、Se的含量,并分析不同产地大米的含量差异及其与产地土壤因素的关系,探讨了农民就地消费的食物安全性.结果表明,70%以上的供试样品Cd含量超出国家食品卫生标准值(0.2 mg.kg-1),且Cd/Zn(质量比)超出美国学者建议的0.015临界值.所分析的3个元素的样本间变异以Cd为最大,Zn最小.不同产地大米样本间所分析元素的含量及Cd/Zn均呈重金属污染水稻土产地>酸性水稻土产地>中性水稻土产地,且以Cd、Se含量的差异幅度较大,Zn较小.说明土壤Cd化学有效性是影响供试大米Cd含量的主要因素,土壤-水稻系统中Cd迁移与籽粒积累取决于人为污染和土壤的化学性质.分别参照WHO和USEPA推荐的成人RfD(Cd)值和我国居民平均食物消费结构,分析表明所有供试产地的大米样本对于农民就地消费来说均存在不同程度的潜在Cd暴露风险,以污染土壤产地和酸性红壤性水稻土产地为严重.另外,供试大米样品的Zn、Se含量普遍偏低,尚不能满足正常的膳食摄取需要.因此,南方水稻生产中必须考虑稻米Cd污染对就地消费农民的...