苏北地区土壤-水稻系统重金属分布及其食物安全风险评价

2004年在对苏北地区6个县市(丰县、沛县、铜山、睢宁、楚州和东海)采用网格法采样的基础上,随机选择了该区域2种主要土壤类型上98个土样及其上所产水稻籽粒样品,采用原子吸收分光光谱仪和原子荧光光谱仪分别测定了其中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As和Hg 8种重金属的全量.分别以国家绿色食品生产基地标准、无公害农产品生产基地标准以及20世纪80年代的地区背景值为参照依据,分析评价了所研究土壤的重金属污染程度和大米的重金属安全水平,并进一步依据USEPA和WHO推荐的RfD值,结合我国居民平均食物消费结构评估了该地区土壤所产大米对人体的重金属暴露风险.结果显示,该地区的土壤重金属环境质量总体上符合建设绿色食品生产基地的要求,属于总体未明显污染土壤;不过,黄潮土上所产大米中Ni以及砂礓黑土上所产大米中Ni、Pb含量存在超出国家食品卫生安全标准的现象. 依据USEPA的RfD值计算所得结果表明,供试地区所有土壤上所产大米中As、Cr具有明显的食物安全风险,部分地区的大米中Cd存在风险,由于Cd/Zn比值较低,因此基本上仍属安全.为了进一步保障农产品食用安全,一方面需要制订更严格的土壤环境质量标准,控制土壤污染,另一方面可能还需要着力改善大气环境质量.     

镉在方斑东风螺组织内的蓄积及镉的毒性：水相暴露与食物相暴露比较

为比较直接经水体与经营养传递的2种镉(cadmium,Cd)暴露方式对方斑东风螺(Babylonia areolata)不同组织Cd蓄积和毒性的差异,采用室内模拟法,将螺暴露于含Cd水体(Cd2+:100μg·L-1)或喂食含Cd饵料(牡蛎,34.56μg·g-1以干质量计,先经水体100μg·L-1Cd2+暴露达平衡)30d后再进行15d净化。结果显示,暴露期间,除食物相组螺胃肠道Cd浓度在第10天极显著高于对照组,但随后迅速下降外,其他各组织在2种途径及胃肠道在水相暴露时Cd的浓度均逐渐上升,暴露30d后肝胰脏中Cd浓度最高;净化期,螺鳃中Cd排出率较高,胃肠道与肝胰脏的排出率较低,至净化期末除食物相组鳃中Cd浓度与对照组无显著差异外,2种处理中其他各组织Cd浓度仍显著高于对照组。2种暴露途径中金属硫蛋白(metallothionein,MT)浓度仅在螺肝胰脏中逐渐增加,且与Cd的蓄积呈显著线性正相关。与食物相组相比,水相Cd暴露引起螺肝胰脏脂质过氧化水平(lipid peroxidation,LPO)更高,且内脏团中Cd与其亚细胞成分的金属敏感组分结合的百分比也更高。结果表明,Cd通过营养传递对螺产生的毒性较水体直接暴露低,但摄食是螺蓄积Cd的主要途径;净化后除鳃外水相暴露组螺各组织Cd的排出率较低;因此为了健康养殖与食用安全,东风螺工厂化养成时对饵料与水体Cd浓度的监测均应引起足够的重视。     

长期不同施肥方式下土壤酶活性与肥力因素的相关性

利用常熟农业生态国家野外试验站长期定位试验,对长期不同施肥方式下(无肥、化肥、化肥 秸秆,始于1989年,采用稻麦轮作方式)土壤酶活性和水稻土养分的相关性进行了研究,探讨长江三角洲地区施肥管理措施对土壤酶活性的影响以及土壤酶活性作为土壤肥力质量指标的可能性.结果表明,土壤酶活性对长期不同施肥管理方式有明显的响应,化肥处理比无肥处理中土壤脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性分别提高108.7%、170.2%和58.0%,化肥 秸秆处理比单施化肥处理中相应酶活性分别提高30.7%、85.5%和25.8%,三种施肥管理方式之间土壤酶活性差异性显著(P<0.05);土壤脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性之间呈极显著的正相关,脲酶与转化酶、碱性磷酸酶的相关系数为0.915和0.942,转化酶与碱性磷酸酶的相关系数为0.918 (P<0.01),三者均与土壤速效磷均存在极显著的正相关,相关系数分别为0.884、0.846、0.824 (P<0.01);三种酶活性与作物产量之间的相关系数分别为0.845、0.812、0.824(P<0.01),土壤酶活性和作物产量之间的相关性优于土壤养分和作物产量之间的相关性,这说明土壤酶活性和施肥方式呈密切的相关性,可将其作为评价土壤肥力的指标.     

以废碱性电池为原料制备磁性纳米复合材料

以硝酸溶解废碱性锌锰电池所得溶液为原料,采用溶胶-凝胶法成功地制备出了Mn0.6Zn0.4Fe2O4/SiO2磁性纳米复合材料, 并对制备机理进行了探讨.借助于DTA、TG、XRD、IR、SEM和TEM等手段对制备过程进行检测, 并对产物进行表征.研究表明,先将干凝胶在590 ℃条件下预烧,再在1 120 ℃条件下煅烧可直接合成粒径在20 nm左右具有尖晶石结构的磁性纳米复合材料.     

三峡库区重金属的生物富集、生物放大及其生物因子的影响

三峡水库于2010年10月蓄水到最大水位(175 m),为揭示最大水位蓄水对库区典型水域重金属污染可能存在的影响于2011年7月至2012年8月研究了三峡库区水生生物体内汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)的含量水平及其沿着水体食物链可能存在的生物放大现象,并分析水体无脊椎动物、鱼类组织的重金属含量与生物因子(体长、体重、食性、栖息水层、碳源、营养级)之间的关系.结果表明,3种重金属浓度的最大值均未超过我国水产品食用安全标准,Hg浓度比库区蓄水前稍高,Cd和Pb浓度则低于蓄水前的水平.与国外水库相比,三峡库区重金属的浓度整体上偏低.鲤鱼Cd浓度与其体长、体重有显著的相关性,翘嘴鲌和鲇的Hg浓度与体长、体重显著性相关.整体上3种重金属的浓度与食性显著相关,与栖息水层之间的相关性并不显著,底栖生活鱼类的重金属浓度高于中上层鱼类.3种重金属的浓度与δ~(15)N值的回归分析结果显示,Hg浓度与δ~(15)N值之间表现出显著的相关性,但生物放大效率低于美国及加拿大等地水库的水平,这与三峡库区土壤中较低的有机碳含量有关.     

反食物损失和浪费：日本经验与镜鉴

中国食物浪费问题严重,对粮食安全及资源环境构成重大挑战。新出台的《中华人民共和国反食品浪费法》开启了食物系统节流战略的顶层设计,而具体可操作的落地机制亟待探寻。研究通过政策归纳总结、趋势统计、对比分析等方法,参考日本官方网站发布的第一手资料,从法律演进、政策目标、机构职能、监测体系、国民行动等方面梳理了日本减少食物浪费的做法。研究指出：日本通过扩大生产者责任、制定食物系统节流目标、构建食物损失监测和核算体系、开展多部门协作,形成了较为完善的反食物浪费政策保障体系。基于日本经验的启示,凝练出中国未来反食物损失和浪费的政策路径与对策：食物安全理念应由增产导向转为开源、节流双向发力;增强法律的针对性和约束性;开展跨部门协作机制,全环节减少粮食浪费;构建食物损失和浪费监测核算体系,分行业分对象设计节流目标。     

昆明市食物生产消费碳素动态变化

食物生产消费系统中碳素的梯级流动变化会产生一系列环境影响.基于1990—2013年昆明市食物生产消费变化,测算分析了农业生产的碳汇碳排量、城乡居民食物碳消费动态变化及食物碳消费带来的环境负荷变化.结果表明,食物生产系统中碳汇和碳排总量分别由1990年的705.44 Gg·a~(-1)和496.92 Gg·a~(-1)增长至2013年的1195.53 Gg·a~(-1)和1012.33 Gg·a~(-1),净碳汇水平为正值,但呈下降趋势;城镇居民人均食物碳消费量由61.42 kg·人~(-1)·a~(-1)减少至44.65 kg·人~(-1)·a~(-1),农村居民人均食物碳消费量由87.96 kg·人~(-1)·a~(-1)降至48.78 kg·人~(-1)·a~(-1),食物碳消费总量由336.00 Gg·a~(-1)波动下降到294.53 Gg·a~(-1).畜禽养殖粪便排放和肠道发酵是食物生产过程中的主要碳源,占到60%以上,其次是农用物资投入所产生的碳排放,约占30%,并呈增加态势,其中,化肥是农用物资碳排放的主要影响因素.食物消费造成的碳素环境负荷中,损失进入大气的碳素比例最高,占到80%,其次是土壤,最少的是水体.进入大气的碳素由1990年的270.63 Gg·a~(-1)波动下降至2013年的170.68 Gg·a~(-1),减少了36.93%,但进入土壤和水体的碳素明显增长,其中,厨余垃圾碳量由35.42 Gg·a~(-1)增加至129.84 Gg·a~(-1),增加了266.57%.昆明市作为低碳城市试点,需要采取针对性措施发展低碳农业及低碳消费.     

不同形态磷源对铜绿微囊藻与附生假单胞菌磷代谢的影响

实验研究磷酸二氢钠、β-甘油磷酸钠(Na-β-glycerophosphat,NaGly)、磷酸钙和卵磷脂(lecithin ,LEC) 4种不同形态的磷源对铜绿微囊藻的生长代谢及其与附生假单胞菌磷代谢关系的影响.测定了微囊藻的生长,水中磷浓度的变化,碱性磷酸酶活性(alkalinephosphataseactivity ,APA)和微囊藻中总磷含量的变化.结果表明,附生假单胞菌的存在能促进铜绿微囊藻的生长,并可以将微囊藻不易直接吸收的磷形态转化为磷酸盐等物质供微囊藻利用.碱性磷酸酶在微囊藻和X菌利用大分子有机磷的过程中起重要作用.     

投碱种类和氨吹脱对污泥碱性发酵产酸的影响

采用完全混合式厌氧反应器,比较了NaOH和Ca(OH)2 2种碱试剂对污泥厌氧发酵产酸的作用效果,结合氨吹脱作用考察了NH4+浓度的降低对各有机物水解酸化程度的影响.结果表明在pH值为10的条件下,以NaOH调节的体系中各种有机物尤其是挥发性脂肪酸(VFAs)的量明显高于以Ca(OH)2调节的体系.Ca(OH)2调节的体系中释放出的蛋白质有部分沉淀,磷酸盐含量也较低,小于40mg/L;氨吹脱的体系发酵液中氨氮含量减少了43%,增大了VFAs的积累量;在NaOH和氨吹脱的组合条件下,污泥水解酸化程度最好,SCOD为6732mg/L,蛋白质为2029mg/L,碳水化合物374mg/L,VFAs总量2545mg/L,且氨氮含量低于200mg/L;分析认为氨吹脱作用增大VFAs积累量的原因主要是NH4+浓度的减小,促进了产酸菌对于碳水化合物的发酵.     

碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测水体总氮

碱性过硫酸钾氧化--紫外分光光度法所用消化剂K2S2O8在220nm处有很强的吸收峰，在消解过程中应确保其分解完全，否则即使其只有总量1%的残余，仍足以构成对比色测定的严重干扰。NaOH溶液在220nm处也有吸光度，但加盐酸中和后即减弱。消煮液的残余碱度对比色的干扰也可以同法消除。