铁锰改性椰壳炭对土壤镉形态及水稻吸收积累镉的影响

为研究椰壳炭（coconut shell biochar,简称"CSB"）及铁锰改性椰壳炭（Fe-Mn modified coconut shell biochar,简称"FM-CSB"）对土壤中Cd的钝化效果及对水稻吸收积累Cd的影响,采用室外水稻盆栽试验,比较了施加质量比为0.5%的CSB与质量比为0.05%、0.1%、0.2%、0.5%的FM-CSB对南方酸性污染稻田土壤pH、Cd的形态变化及水稻各部位吸收积累Cd的差异性.结果表明:与CK相比,施加CSB与FM-CSB均能提升土壤pH,当FM-CSB施加量高于0.1%时效果显著（P < 0.05）,施加0.5% FM-CSB处理效果最好,且优于添加0.5%的未改性CSB处理.相比于CK处理,施加CSB与FM-CSB处理均可使土壤中w（弱酸可溶态Cd）随着水稻的生长而逐渐降低,而w（可还原态Cd）、w（可氧化态Cd）与w（残渣态Cd）则呈升高趋势,其中0.5% FM-CSB处理对土壤中w（弱酸可溶态Cd）的降低效果最佳.随着FM-CSB添加量的增加,水稻各部位及稻米中w（Cd）均逐渐降低,施加0.5% FM-CSB时的降Cd效果最佳,可使水稻根、茎、叶、壳与糙米中w（Cd）比CK分别下降48.66%、54.64%、45.11%、31.64%与48.94%,并增产39.33%,而施加量同为0.5%时的FM-CSB处理下的降Cd效果显著高于未改性的CSB.研究显示,施加0.5% CSB与0.05%~0.5%的FM-CSB均可钝化土壤中Cd并降低水稻对Cd的吸收,且施加相同量的FM-CSB对Cd的钝化效果优于CSB.可见,FM-CSB可钝化土壤中Cd、降低其生物有效性,并减少Cd在水稻各部位的积累.      

天津郊区土壤-蔬菜系统中Cd 的积累特征及污染风险

在对天津郊区蔬菜地大规模采样调查的基础上,对土壤和蔬菜系统中Cd 积累特征进行分析,比较了不同种类蔬菜吸收Cd 的能力,利用Monte-Carlo 模型研究了土壤Cd 通过饮食途径对人体健康造成的风险.结果表明,研究区内Cd 积累呈log 正态分布,其含量范围、算术平均值和中值分别为0.04~3.2,0.31,0.24mg/kg,土壤Cd 含量均值远高于天津市土壤Cd 背景水平,呈现明显的积累趋势.圆白菜、芥菜、黄瓜、西葫芦、西红柿、茄子、豆角和大葱中Cd 积累量均有超过国家食品卫生标准的样本检出,综合超标率为7.6%.根据各类蔬菜对Cd 的富集系数,采用CHAID 系统聚类方法,将天津郊区蔬菜分为4 类,各类蔬菜吸收Cd 能力的差异显著.基于Monte-Carlo 模型的分析结果表明,达到重污染水平时,土壤Cd 会对人体健康产生较大风险.     

水分条件对稻田土壤汞甲基化影响的模拟研究

通过培养实验,研究了70%田间持水量、干湿交替及淹水等3种水分管理方式对外源Hg在稻田土壤中甲基化的动态过程.外源添加浓度为5 mg·kg~(-1)Hg~(2+),培养时间为42 d.结果表明,70%田间持水量下,土壤甲基汞(Me Hg)含量基本保持稳定,平均为11.55μg·kg~(-1);淹水条件下,土壤Me Hg含量呈上升趋势,平均为30.70μg·kg~(-1),约为70%田间持水量的2.7倍;干湿交替条件下,土壤Me Hg呈现"涨-消"的波动趋势,平均含量为20.41μg·kg~(-1),约为70%田间持水量的1.7倍.培养结束后土壤Me Hg含量和占总Hg比例依次为:淹水(37.42μg·kg~(-1),0.76%)干湿交替(16.08μg·kg~(-1),0.33%)70%田间持水量(11.75μg·kg~(-1),0.25%),表明淹水条件有利于稻田土壤中汞的甲基化.Elovich方程可以拟合淹水条件下稻田土壤Me Hg含量变化的动力学过程,表明土壤中Me Hg含量在试验前期(7 d)快速升高,随后呈现缓慢增长的趋势.培养期间,各水分处理下稻田土壤中硫酸盐还原菌(SRB)数量均表现为上下波动式的周期性变化特征,均值分别为(533±31)cfu·g~(-1)(70%田间持水量)、(615±39)cfu·g~(-1)(淹水)和(509±43)cfu·g~(-1)(干湿交替).相关分析表明,土壤Me Hg含量与硫酸盐还原菌(SRB)数量、氧化还原电位(E_h)、土壤含水量之间的相关性达到了显著性水平(p0.05),与其他因素之间无显著相关性.可以推测,在稻田土壤淹水形成的厌氧环境中,SRB可能是生物汞甲基化的优势菌群.     

新型杂化材料钝化修复镉铅复合污染土壤的效应与机制研究

采用盆栽实验,研究了新型杂化材料及其与磷酸盐复配使用对镉铅复合污染土壤的钝化修复效果,并通过重金属形态分析、吸附平衡实验以及X射线光电子能谱(XPS)探讨了杂化材料钝化修复重金属污染土壤的机制.结果表明,杂化材料单一处理对油菜生长没有明显的促进作用,而杂化材料与磷酸盐复合处理则能显著提高油菜地上部和根部生物量,分别比对...     

蚯蚓金属硫蛋白定量PCR检测方法及其分子诊断

根据GenBank中蚯蚓(Eisenia fetida)金属硫蛋白(MT)基因序列设计合成引物,采用RT-PCR扩增出目的基因片段,将目的基因片段插入pEASY-Blunt中制备质粒标准品.通过不同梯度稀释倍数的质粒标准品,建立了目的基因MT与内参基因β-actin的SYBR Green I荧光定量RT-PCR检测方法.通过土壤染毒培养实验,将蚯蚓分别暴露于50,500,1000mg/kg 重金属Cd染毒的自然土壤中培养14,28d,研究蚯蚓体内MT mRNA转录水平的表达变化.结果表明,重组质粒测序后显示目的片段序列同源性好,证明所设计的MT、β-actin引物能成功用于蚯蚓MT mRNA的检测.两基因构建的荧光定量标准曲线线性关系分别为0.994,0.999,且PCR扩增效率也皆接近于100%.染毒实验发现,Cd可诱导蚯蚓体内MT mRNA的表达,其表达水平与Cd污染暴露呈现出剂量-效应和时间-效应关系,表明蚯蚓MT基因可作为潜在分子标志物,诊断环境中Cd污染及其暴露水平.     

农村环境质量监测与评价指标体系研究

总结了农村环境质量监测与评价研究现状,提出了农村环境质量监测布点原则与方案,在此基础上构建了更具针对性、灵活性的农村环境质量监测与评价指标体系。     

低浓度二氧化硫长期暴露对作物生产力的影响

本文报道低浓度 SO₂长期暴露对我国主栽作物生产力的影响。试验结果表明,0.1mg/m3SO₂长期暴露即可对供试作物水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、白菜的产量产生一定程度的影响。0.25mg/ m3SO₂可使供试作物较大幅度减产。根据实验结果推算,敏感作物减产阈值浓度为0.03~0.05mg/m3,中度敏感作物为0.07mg/m3,抗性作物为0.09~0.17mg/m3。引起禾谷类作物和大豆减产的主要原因是结实率降低。对于物质积累的影响较小。供试作物减产幅度与叶片伤害程度之间无相关关系。      

烯肟菌酯在苹果及土壤中的残留动态研究

对烯肟菌酯在苹果和土壤中的残留消解规律和最终残留进行分析,结果表明,烯肟菌酯的最小检出量为4.10×10-13 g,对苹果和土壤中烯肟菌酯的最小检出浓度分别为0.002 mg·kg-1和0.003mg·kg-1,苹果中烯肟菌酯的平均回收率为92.19%-97.69%,变异系数为4.78%-10.71%;土壤中烯肟菌酯平均回收率为100.43%-107.84%,变异系数为2.21%-4.61%.烯肟菌酯在苹果中的消解动态以及最终残留试验显示,烯肟菌酯消解较快,在天津市和合肥市两地苹果中降解的半衰期分别为7.74d和2.91d,土壤中降解的半衰期分别为8.85d和11.09d.在苹果树上按推荐剂量的2倍使用18%氟环唑·烯肟菌酯悬浮剂施药3次,距最后一次施药21d,烯肟菌酯在苹果和土壤中的残留量分别为0.0247mg·kg-1-0.0843mg·kg-1和0.1013mg·kg-1-0.1480mg·kg-1,苹果收获时烯肟菌酯的消解率在90%以上.     

土壤和西瓜中五氯硝基苯的残留检测与消解动态研究

为了解五氯硝基苯在土壤和西瓜中的消解动态及残留状况,研究了土壤和西瓜中五氯硝基苯的气相色谱检测方法,并在山东济南和浙江杭州进行了土壤和西瓜中五氯硝基苯残留状况和消解动态规律研究的田间试验.结果表明,在0.01～0.5 mg/kg的添加水平内,土壤和西瓜中五氯硝基苯的平均添加回收率为83.41%～93.17%,变异系数为3.37%～9.74%;土壤和西瓜中五氯硝基苯的最小检出量均为1.2×10-12 g,其中西瓜中五氯硝基苯的最低检出质量比为0.001 mg/kg,土壤中为0.005 mg/kg.田间残留试验表明,五氯硝基苯在土壤和西瓜中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,在土壤、全瓜和瓜瓤中的消解半衰期分别为4.13～6.08 d、4.28～4.92 d和3.67～4.10 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在西瓜上各喷施质量分数为40%的多菌灵·五氯硝基苯可湿性粉剂1～2次,2次施药间隔为7 d,距最后1次施药7 d时,五氯硝基苯在瓜瓤中的最高残留量为0.005 8 mg/kg,低于规定的果菜类蔬菜中五氯硝基苯的最大残留限量标准0.1 mg/kg.     

园林绿地施用污泥堆肥对环境影响研究

园林绿地施用污泥(来源于天津纪庄子污水处理厂)堆肥的试验表明:径流和渗滤水中硝酸盐的增加是最主要的污染问题,但污泥堆肥用量控制在50t/hm2以内,不会对地面水和地下水产生不良影响?该厂污泥中的重金属和有机污染物亦不会对径流和渗滤水产生明显不良影响?