中国典型水稻土真菌群落多样性与功能特征及其影响因素

为了探究水稻土真菌群落多样性与功能及其影响因素,选取5个中国典型水稻土为研究对象,利用高通量测序技术对土壤真菌群落组成及多样性进行对比分析,并利用 FUNGuild 微生态工具进行功能预测,分析其环境影响因素. 结果表明：①从多样性指数来看黑龙江（HLJ）土壤样本真菌群落多样性显著低于其他4个地区（P<0.05）,云南（YN）稻田土壤的真菌群落丰富度最高,显著高于其他地区（P<0.05）,而海南（HN）、江西（JX）和山东（SD）土壤样本较为接近,5种典型稻田土壤真菌门水平平均相对丰度最高的是Ascomycota（子囊菌门）,平均相对丰度最高菌属是Tausonia;②真菌以腐生营养型所占比例最大,其相应环境功能较强;③土壤真菌的物种丰度与土壤TP、EC和BD呈极显著相关（P<0.01）,冗余分析亦发现,土壤TP是真菌群落以及腐生功能类群变化的主要驱动因子. 以上研究结果表明,不同样本之间稻田土壤真菌群落多样性和结构特征存在较大差异,土壤理化性质的改变通过影响真菌菌属的相对丰度,进而影响真菌的群落结构.研究结果可为基于真菌多样性和功能的稻田可持续管理提供理论参考.     

黄河兰州段城市饮用水源地土壤重金属污染及其溯源的多指标综合分析

为揭示黄河流域城市饮用水水源地土壤重金属的污染特征及其污染来源,选择黄河兰州段城市饮用水水源地土壤为研究对象,分析了土壤重金属元素As、Cd、Cr、Hg和Pb的含量特征.采用地累积指数法、污染因子指数法、污染负荷指数法和改进内梅罗综合污染指数法系统量化了有毒有害元素的污染程度,并联合应用相关性-聚类分析、正定矩阵因子分解（PMF）模型和绝对主成分得分-多元线性回归（APCS-MLR）模型定量解析有毒有害元素污染来源及其贡献率.结果表明：①兰州城市饮用水源地土壤呈碱性,土壤有毒有害元素除Cr之外,其余As、Cd、Hg和Pb元素含量均值均高于甘肃省土壤背景值,其中Hg和Pb的空间分布差异性大,受人类活动影响较强. ②水源地土壤总体上为轻度污染,Hg是水源地土壤污染的首要污染物,As和Pb元素存在一定的局部污染,Cd和Cr整体上无污染. ③水源地土壤有毒有害元素的富集受工业源、交通源、燃煤源和自然源的复合影响.PMF模型识别出了41.40%的工业-交通源、32.92%的燃煤源和25.68%的自然-工业源,APCS-MLR模型辨识出了36.36%的工业-交通源、22.32%的燃煤-工业源和41.31%的自然源.研究结果可为保障兰州城区水源地土壤健康和饮用水安全提供科学依据.     

不同复垦措施下土壤微生物群落的响应及组装过程

复垦对恢复矿区土壤生态功能极为重要,但不同复垦措施下土壤生态功能重建的微生物学机制尚不清晰.厘清不同复垦措施下土壤细菌、真菌群落特征、组装过程及其与理化性质的关系,对重塑矿区土壤生态稳定性至关重要.采用宏基因组测序技术并结合零模型,分析复垦自然恢复区（LH）和复垦农田区（MM）土壤微生物多样性、群落组成、网络结构及群落组装过程的差异.结果表明：①与LH处理相比,MM处理显著提高了土壤养分含量,全氮（TN）、全磷（TP）、有效磷（AP）和速效钾（AK）含量分别提高了34.70%、72.72%、468.98%和45.74%（P<0.05）. ②LH处理和MM处理下细菌和真菌的优势菌群均未发生变化,但细菌优势菌群落丰度发生显著变化.与LH处理相比,MM处理酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度显著增加5.4%,念珠菌门（Candidatus Rokubacteria）相对丰度显著降低235.72%,不同复垦措施下细菌与真菌群落指示微生物发生改变（P<0.05）. ③与LH处理相比,MM处理细菌网络复杂性增强,真菌网络复杂性降低,MM处理土壤细菌节点数、连接数均增加. LH处理的关键类群为念珠菌门和浮霉菌门（Planctomycetes）,MM处理的关键类群为变形菌门（Proteobacteria）.真菌的关键类群均为子囊菌门（Ascomycota）. ④确定性过程主导了细菌和真菌群落的组装,LH处理细菌群落组装以同质性选择贡献最大,MM处理以异质性选择贡献最大;真菌群落均以异质性选择为主.这些结果为采煤沉陷复垦区土壤微生物群落结构及生态功能恢复提供了新见解.     

土壤中微塑料污染现状及其生态风险研究进展

微塑料是一种粒径小于5 mm的塑料颗粒污染物,对土壤生态系统构成严重威胁.近年来,微塑料的污染问题已愈加受到国内外学者的广泛关注.当前对微塑料的研究多集中于水环境中,而对土壤环境中的研究较少.本文对土壤中微塑料的来源、分类、分布、迁移、污染情况及生态风险等方面的研究进展进行了评述.微塑料主要来源于地膜覆盖、灌溉、堆肥、有机肥料施用及大气沉降等,其分布以农田为主,在农田土壤中存在不同丰度;表层土壤的微塑料可通过淋溶、生物扰动和农业活动等迁移到深层土壤中;微塑料本身含有有害物质,且它可以吸附重金属、有机污染物和抗生素等产生复合污染;微塑料给土壤生态系统带来毒性影响,本文重点分析了微塑料污染对土壤生态系统的生态风险,包括对土壤理化性质、土壤动物、植物和微生物的影响;最后,在总结国内外最新研究进展的基础上,对今后土壤微塑料的研究重点进行了展望.     

矿区周边农田土壤重金属污染风险评价

为了系统的评价矿区周边土壤-农作物-人体系统中重金属的污染风险,为矿区生态风险的分类治理和农作物安全生产提供科学依据,选择在重庆市黔江区金洞乡主要农耕区采集表层土壤样品321件、水稻和对应根系土样品30套,分析了土壤和水稻中重金属（Cd、Hg、Pb、As和Cr）的含量、土壤中有机质和Mn的含量及土壤pH,利用潜在生态风险指数法和人体健康风险评估模型进行重金属污染风险评价.结果表明,研究区土壤中Cd和Hg均存在一定程度的超标现象,土壤重金属含量受到成土母质、矿业活动及农业活动的影响.土壤总体潜在生态风险较小,主要以轻微污染为主,Cd和Hg存在点状的很强-极强的污染点位,是主要的土壤污染因子.水稻样品存在Cd和As的超标问题,水稻重金属含量主要受到土壤中重金属的含量、土壤pH、土壤有机质含量及土壤Mn含量的影响.通过食物摄入的暴露途径存在一定程度的非致癌风险,主要的贡献因子为As和Cd.可根据重金属污染在土壤-农作物-人体系统中的不同特点,进行污染分类管理、分类治理,以达到土地安全利用的目的.     

典型产业承接区土壤砷含量的空间分布特征及影响因素

本文以揭阳市为研究区域,采集了1330个表层土壤（0—20 cm）样品和331个深层土壤（150—200 cm）样品,利用富集因子法分析了表层土壤中As的污染状况,通过GIS空间分析技术以及单因素分析法探究了土壤As的空间分布特征以及影响因素.结果表明,研究区表层土壤As含量的均值为6.03 mg·kg^-1,低于该区土壤背景值（7.16 mg·kg^-1）及农用地土壤污染风险管控值（20 mg·kg^-1）,大部分土壤为轻微污染和中度污染.揭阳市表层土壤As含量高值区分布于揭阳市东北部、中部和西南部地区,低值区分布于西北部和东南部地区.土壤类型、成土母质和土地利用类型是影响表层土壤As含量的重要因素,在不同土壤类型中,黄壤和赤红壤As含量相对较高;不同成土母质中,粉砂岩母质土壤As含量显著高于其他母质;在不同土地利用类型中,农用地土壤As含量最高.     

聚氯乙烯微塑料的原位光解老化及其对土壤微生物群落的影响

近年来,微塑料污染越来越受到大众和科研人员的关注。微塑料被报道在水体、土壤和大气中广泛分布,它们在环境中可能受到物理、化学或生物作用而发生老化现象。目前大部分关于微塑料老化的研究都是在水环境中进行的,同时,有关微塑料的老化研究主要采用离线技术进行表征,只能测定微塑料老化前后的结构变化,不能准确认识微塑料界面反应过程,因此,亟待开发微塑料老化过程的在线监测技术及研究其在非水相环境中的老化过程。研究污染物性质的目的之一是为研究其环境影响提供理论依据,因此,本研究选择了聚氯乙烯（PVC）农业地膜在空气中老化后进入土壤的环境过程,搭建了单颗粒微塑料的显微-傅里叶变换红外光谱原位监测装置,从分子水平揭示了PVC微塑料的光化学转化过程,同时也探究了老化后PVC微塑料对土壤微生物群落所产生的影响。     

电感耦合等离子体串联质谱氨气模式测定土壤中的银

本文建立了四酸溶样石墨消解-电感耦合等离子体串接质谱氨气反应模式测定土壤中银的方法.通过对氢气、氧气和氨气的3种模式下测定结果比较,选择了消除银干扰比较完全的氨气模式,同时测定银元素的¹⁰⁷Ag和¹⁰⁹Ag两个同位素以及土壤国家一级标准物质,结果证明方法准确可靠,方法检出限为0.003 mg·kg^-1,精密度（RSD%）小于3%.本方法采用ICP-MS/MS技术,在线彻底去除多原子干扰,一个元素多同位素的测定具有数据双重验证效果.通过与分离富集处理样品以及在线干扰校正系数法测定银的方法相比,本方法节省了前处理时间同时具有更高的准确度.     

华中冶金工业走廊表层土壤、道路尘重金属污染特征及健康风险

于2015年1月,分别采集了316国道黄石-鄂州段表层土壤和道路尘样品各23个,采用火焰原子吸收分光光度法定量分析其重金属含量,以探讨重金属的污染特征及其健康风险.结果表明,Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Cr、Ni、Mn的平均含量分别为97.51、31.18、115.57、0.58、21.20、30.10、37.34、573.74 mg·kg-1（表层土壤）;730.12、236.23、392.74、6.20、223.72、90.54、148.42、4698.46 mg·kg-1（道路尘）,且变异系数较大,污染分布不均匀.道路尘中重金属含量明显高于表层土壤,黄石段道路尘中重金属（除Cr、Ni、Mn外）明显高于鄂州段.地累积指数表明：表层土壤中Co及道路尘中Cd、Co、Mn污染最严重.由健康风险评价可知,表层土壤和道路尘中8种重金属非致癌风险为儿童>成人,其中手-口摄入为重金属暴露的主要途径,表层土壤中各种重金属暴露风险不大,而道路尘中Cr和Mn存在非致癌风险;表层土壤中Cd、Co、Ni、Cr均不存在致癌风险,道路尘的致癌风险主要来源于Cr.     

地球化学模型在土壤重金属形态研究中的应用进展

重金属在土壤中的固-液分配行为和形态分布对于其环境迁移过程和生物有效性有重要意义.基于热力学机制的地球化学平衡模型是重金属形态研究中一项重要手段.本文从形态模型的发展历史出发,对土壤环境中一些常见的地球化学形态模型进行了梳理;对形态模型的使用过程中模型输入值,包括吸附组分和活性态金属含量的确定方法进行了说明;对地球化学形态模型在各方面的应用进行了总结;最后对模型今后的发展方向和应用前景进行了展望.