农田土壤温室气体产生机制及影响因素研究进展

农田土壤通过微生物呼吸、植物根系呼吸和土壤动物呼吸,释放大量温室气体,成为大气中主要温室气体(CO2、CH4和N2O)的重要来源.文章在阐述土壤温室气体产生机制的基础上,着重从土壤生物、土壤理化性质(主要包括温湿度、有机质、pH、Eh、土壤质地等)、水肥管理及耕作措施等角度对农田土壤温室气体释放的影响进行了综述,对土壤温室气体的减排措施进行了总结,并就今后农田土壤温室气体的研究重点和方向进行了展望.     

诺氟沙星的氯化反应及其遗传毒性的变化

分别以诺氟沙星初始浓度为10μg·1-1和25 mg·1-1进行氯化消毒实验,用HPLC和SCS/umu遗传毒性测试方法,分别测定不同氯化消毒反应时间后残留诺氟沙星的浓度和遗传毒性,反应速度常数分别为0.0243 min-1和0.0226 min-1;在高浓度反应组,反应45 min后反应液的遗传毒性效应有明显的提高,其EC50为131 nmo·1-1,低于反应前的EC50(181 nmol·1-1),表明在反应过程中生成了遗传毒性高于母体的中间产物.     

黄海近岸表层沉积物中多环芳烃来源解析

采集了黄海近岸(日照岚山海域)12个站位的表层沉积物样品,利用气相色谱-质谱仪(GC-MS)分析了样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量,结果显示16种PAHs含量范围在76.384～7512.023 ng·g-1,平均值为2622.576 ng·g-1.低环PAHs组分所占比重较大,中高环PAHs相对较小.利用比值法定性解析PAHs的来源,初步判断PAHs可能来自燃煤、燃油、焦化、柴油泄漏等污染源.进一步引用相关源成分谱,应用化学质量平衡模型(CMB8.2)对PAHs的来源进行定最解析,拟合计算结果表明研究海域表层沉积物中PAHs的主要来源为燃煤源、燃油源(主要为柴油燃烧)和焦炉源,其相对贡献率分别为53.99%、25.57%和13.97%.     

100年来东湖富营养化发生的沉积学记录

在210Pb计年的基础上,运用水生生物遗存、色素、有机碳同位素和磁化率分析了东湖钻孔沉积物中的生物与环境信息,重建了东湖100多年来湖泊营养与环境演化历史.研究发现东湖100多年来在人类活动不断增强的背景下,指示重金属污染的磁化率和指示湖泊富营养化的色素指标如蓝藻叶黄素(Myx)、颤藻黄素(Osc)快速上升,相应的水生生物如介形虫、腹足类、水生高等植物等表现明显的组合和变化阶段,同时有机碳同位素偏正与湖泊生产力升高和藻类繁盛有关.沉积记录表明东湖生态系统近代发生了深刻变化,湖泊营养演化自早至晚呈现四阶段性:贫营养阶段(1900-1966AD)色素水平低、拥有较丰富的水生高等植物和腹足类;中营养阶段(1966-1983AD)色素含量增高、水生高等植物和腹足类减少;富营养化阶段(1983-1989AD)色素含量快速增高、水生高等植物消失;超富营养化阶段(1989AD－至今)色素含量稳定居高、某些耐污染的介形类较繁盛.结果对于认识湖泊生态环境演化与人类活动的关系、以及如何治理湖泊环境具有现实的意义.     

城市扩展与热岛空间分布变化关系研究——以上海为例

随着城市建设区域和格局的迅速改变,城市热岛分布也发生了巨大变化.为了了解城市热岛分布与城市建设的关系,为城市建设同时缓解改善热岛效应奠定基础,文章采用遥感动态监测和GIS多要素空间分析技术,对上海城市90年代以来的城市扩展以及热岛分布变化状况和演变规律进行监测分析,得出城市建设区域的扩大将会导致城市热岛范围和面积的增大,城市扩展与热岛扩展趋势具有空间一致性.同时,通过对上海城市不同温度情况下地面不同介质的比例、面积进行因子权重分析,得出温度越高,其建筑、交通、工业区的比例越大;反之温度越低,农田、耕地等介质的比例越高;表明不同地物对温度分布、强度的影响明显.研究还表明:城市扩展虽会导致热岛范围加大,但如注重环境和绿化建设,则在一定程度上可缓解热岛效应和缩小热岛范围.     

石灰性土壤中磷锌对小麦生长及锌吸收分配的影响

针对磷锌在土壤-植物系统中复杂的交互作用,文章采用盆栽试验,研究了石灰性土壤中施磷肥对小麦生长及吸收锌的影响,结果表明,施锌明显增加了土壤中DTPA提取态锌的质量分数,且土壤中wDTPA提取态锌随着施磷质量分数的提高逐渐增加;不同施磷质量分数背景下,随施锌质量分数的提高小麦茎 叶 籽粒壳的干重有所降低,却增加了小麦籽粒的干重;在各质量分数锌背景下施不同质量分数水平磷,明显地降低了小麦茎叶中锌的质量分数,但提高了籽粒中锌的质量分数,并增加了锌累积量;小麦地上部锌质量分数和锌累积量均随施锌水平的增加而增加.因此,石灰性土壤中施磷肥提高了土壤中锌的有效性,促进了小麦生长,降低了小麦茎叶中锌的质量分数,促进了锌元素从植株向籽粒的运输,增加了小麦籽粒中锌的质量分数,促进了小麦地上部分对锌元素的总吸收量.     

长三角地区农田化肥投入快速增长的经济学诱因分析

农田化肥大量投入是引起农业面源污染的重要原因.根据长三角地区1980-2005年种植业生产以及农产品市场的统计数据,从投入要素机会成本变化和农产品价格变化角度,探讨长三角地区农业生产中化肥投入快速增长的经济学诱因.研究结果表明,长三角地区土地密集型作物上化肥投入快速增长是由于土地机会成本增长远远高于化肥价格增长而产生的化肥对土地的替代;相对劳动密集型作物上化肥投入快速增长是由于劳动机会成本高速增长引发的化肥对劳动的替代,并且相对劳动密集型农产品市场价格波动对化肥投入量的影响也较为显著.     

生物与化学表面活性剂对多氯联苯的协同增溶作用

采用室内序批试验比较研究了单一的生物/非离子化学表面活性剂(SAA)与生物-非离子混合表面活性剂对商业用多氯联苯(PCBs)Aroclor1242的增溶作用.结果表明,生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)对Aroclor1242的增溶作用要高于三种非离子SAA,三种非离子SAA对Aroclor1242的增溶作用顺序为POE(6)＞POE(10)＞Brij35,与其亲水亲油平衡值(HLB)呈负相关;鼠李糖脂与非离子SAA对Aroclor1242的增溶存在协同效应,混合表面活性剂溶液中Aroclor1242的摩尔增溶比(MSR)、胶束相/水相间的分配系数(Kmc)均大于对应的单一表面活性剂,其协同增溶作用顺序为RL-Brij35＞RL-POE(10)＞RL-POE(6),协同增溶作用的大小与其中的非离子表面活性剂的HLB值呈正相关.     

机物料中溶解性有机质对土壤吸附除草剂的抑制作用

溶解性有机质(DOM)是陆地及水生生态系统中十分活跃的组分,对有机污染物质的环境行为 (如毒性、迁移转化及生物可降解性等)有着重要的影响,而施用有机物料会释放大量的DOM.采用批量平衡法研究了水稻秸秆腐解产生的溶解性有机质对苄嘧磺隆(BSM)在土壤中吸附行为的抑制作用.结果表明,线性方程能很好地描述BSM在土壤中的吸附行为;添加DOM降低了BSM在土壤中的分配系数即logKd值,其logKd值与对照(不加DOM)间存在极显著差异(P<0.01),秸秆腐解时间越长,logKd值越小;亲水组分和疏水组分在DOM抑制土壤吸附BSM中起着不同的作用;BSM在土壤上的吸附自由能小于40 kJ·mol-1,推测BSM在土壤上主要以物理吸附为主,吸附机理可能有范德华力、疏水键、氢键和偶极键力,不存在化学键吸附作用.     

有机酸对铬超富集植物李氏禾吸收Cu的影响

许多研究表明有机酸的施加对植物吸收重金属的量具有不同的影响.文章采用盆栽试验研究了EDTA、柠檬酸、草酸和酒石酸对土壤中Cu的活化和李氏禾(Leersia hexandra Swartz)吸收Cu的影响.结果表明,当向土壤中施加质量摩尔浓度为2 mmol·kg-1的EDTA时,土壤中Cu质量分数为220.16 mg·kg-1与空白土壤中500.31 mg·kg-1相比明显减少,说明EDTA可以极显著的降低土壤中的铜质量分数,使其转化成水提取态的Cu浮于土壤表面,并大部分聚集在根部周围,同时向土壤中施加EDTA不但促进了对Cu的活化而且显著提高了李氏禾对Cu的吸收,叶中最高质量分数达到336.54 mg·kg-1是对照中80.34 mg·kg-1的四倍;而柠檬酸、草酸和酒石酸则抑制了Cu的活化,但对李氏禾地上部分的Cu质量分数影响不大.有机酸对Cu的影响相对较弱,除EDTA显著降低了土壤中Cu质量分数外,其他有机酸对Cu的活化和李氏禾吸收Cu的影响与对照均没有明显差异.