中药废水污染特点和处理研究进展

分析了我国中药废水污染的特点,中药制药业水污染防治技术研究中的各种物化、化学、生物处理技术的研究现状,并对各种制药废水污染防治技术的特点进行了分析,最后指出了中药废水处理工艺的选择问题.     

紫云英-早稻-晚稻农田系统的生态功能服务价值评价

紫云英是南方双季稻区最主要种植的冬季绿肥作物,是我国传统农业的精髓,曾对我国粮食安全做出了重要贡献。针对紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值进行综合评估,有助于人们更深入了解紫云英对现代生态农业发展的重要性及其直接贡献,有利于恢复发展与推广种植紫云英等稻区冬季绿肥作物和政府部门制定相关政策。论文以连续8 a的大田定位试验数据为基础,选取农产品与轻工业原料供给、大气调节与净化、土壤养分累积和水分涵养等功能服务价值,采用生态经济学方法,构建紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值评价体系。结果表明：冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻系统生态功能服务总价值分别为64 230.89元/（hm²·a）和87 438.46元/（hm²·a）,后者较之前者平均显著增加36.13%。该评价体系的各项功能服务指标中,冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻生态系统的农产品与轻工业原料供给服务价值分别达到38 777.03元/（hm²·a）和56 635.83元/（hm²·a）,占系统功能服务总价值的比例均超过60%;其次为大气调节与净化和水分涵养服务价值（占比15%~22%）,而土壤养分累积服务价值最低（占比<2%）。紫云英-早稻-晚稻系统的土壤养分累积服务价值主要表现为土壤有机质、速效钾和碱解氮的累积价值。由此可见,紫云英-早稻-晚稻系统能更好地兼顾经济和生态价值,而且评估结果还可为恢复发展与推广种植紫云英等稻田冬季绿肥作物的生态补偿政策提供理论依据。     

Nitrate in shallow groundwater in typical agricultural and forest ecosystems in China, 2004-2010

The nitrate-nitrogen(NO 3-N) concentrations from shallow groundwater wells situated in 29 of the Chinese Ecosystem Research Network field stations,representing typical agroand forest ecosystems,were assessed using monitoring data collected between 2004 and 2010.Results from this assessment permit a national scale assessment of nitrate concentrations in shallow groundwater,and allow linkages between nitrate concentrations in groundwater and broad land use categories to be made.Results indicated that most of the NO 3--N concentrations in groundwater from the agroand forest ecosystems were below the Class 3 drinking water standard stated in the Chinese National Standard:Quality Standard for Ground Water(≤ 20 mg/L).Over the study period,the average NO 3--N concentrations were significantly higher in agro-ecosystems(4.1 ± 0.33 mg/L) than in forest ecosystems(0.5 ± 0.04 mg/L).NO 3-N concentrations were relatively higher(> 10 mg N /L) in 10 of the 43 wells sampled in the agricultural ecosystems.These elevated concentrations occurred mainly in the Ansai,Yucheng,Linze,Fukang,Akesu,and Cele field sites,which were located in arid and semiarid areas where irrigation rates are high.We suggest that improvements in N fertilizer application and irrigation management practices in the arid and semi-arid agricultural ecosystems of China are the key to managing groundwater nitrate concentrations.     

新型保水剂应用于土壤-小白菜系统的环境安全评价

保水剂作为一种抗旱节水材料,有广泛应用于农业生产的潜在价值.以基于植物萃取物合成的新型保水剂为对象,通过设置不同给水条件(超量、正常及缺水3个条件)和保水剂施用方法(底施和喷施2种方法),研究了保水剂使用对土壤水分、团粒结构、小白菜生长、土壤微生物生物量及微生物呼吸的影响.结果表明,与对照相比,保水剂的施用可显著提高土壤含水率,促进土壤大团聚体(>0.25 mm)的形成,有利于土壤微生物活性的提高(P<0.05).特别是在缺水条件下,保水剂对土壤环境的改善效果更为明显.此外,保水剂的使用方式是影响其节水效果的重要因素.与正常水分条件下的空白相比,在不影响小白菜产量的前提下,喷施Jaguar C(JC)可减少灌溉用水量约25%;而与缺水条件的空白相比,喷施JC处理则可提高小白菜产量2倍以上.综合以上结果表明,该类保水剂的使用对土壤生态系统有较明显的改善,是环境安全的农业节水技术.     

重庆四面山杉木群落物种多样性研究

通过对重庆四面山杉木(Cunninghamia lanceolata)林样地的调查,运用丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数,分析了该地区杉木群落物种多样性特征,将该地区现存杉木群落划分为2个群系组(杉木林和杉木针阔混交林),8个群系,10个群丛。结果表明,杉木群落可分为乔木层、灌木层和草本层。在杉木林群系组中,丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均表现为灌木层>草本层>乔木层。在杉木针阔混交林群系组中,丰富度指数表现为灌木层>乔木层>草本层;多样性指数多数表现为灌木层>乔木层>草本层;均匀度指数变化较为复杂,没有统一规律。杉木群落各层的丰富度指数随海拔高度的升高总体上呈下降趋势。群落各层的多样性指数随海拔高度的升高在特定区间内表现出一定规律性:在海拔1180m以下低海拔区域,随海拔高度的升高呈下降趋势;在海拔1180～1351m范围内,随海拔高度的升高呈波动状态;而在海拔1351m以上高海拔区域,又呈下降趋势。群落各层的均匀度指数随海拔梯度变化较为复杂,未表现出明显规律。     

杉木人工林林下植物物种多样性的动态特征

研究不同生长发育阶段杉木林林下植物演替过程的动态特征,结果表明：偶然种伴生阶段（幼龄林阶段）,林下植物种类组成和数量第一次繁荣,结构比较简单;林下植物贫乏阶段（郁闭阶段）,种类和数量较少,结构简单;林下植物相对稳定阶段（近成熟林和成熟林阶段）,种类组成和数量不断增加,群落呈现稳定的杉木层、灌木层和草本层的三层结构;入侵性演替阶段（老龄林阶段）,种类组成和数量再度繁盛,一些阔叶树种生长进和乔木层,形成具有多物种和多层次的群落结构。不同生长发育阶段的杉木林林下植物α多样性存在明显差异和波动性。幼林阶段林下植物总体和灌木层的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均较高;林分郁闭阶段各指数有明显下降;随后又有所增加,至老龄杉木林阶段达到量大值;在3a、9a和31a杉木林中,物种多样性垂直结构表现出灌木层＞草本层＞藤本植物的格局;在20a杉木林中,物种多样性垂直结构则表现出草本层＞灌木层＞藤本植物的格局;在56a老龄林中,物种多样性垂直结构表现出灌木层＞乔木层＞藤本植物＞草本层的格局。表3参6     

论龙须草的开发价值及在我国的利用现状与展望

龙须草(Eulaliopsis binata)是中国、印度等亚洲少数国家特有的野生资源植物,在我国西南山区极富有开发价值。本文从龙须草的经济效益、生态效益、社会效益诸方面详细论述了龙须草在促进山区人民脱贫致富、解决山区剩余劳动力、缓解造纸原料短缺现状、增加纸张品种与品位、治理水土流失、恢复生态平衡等方面的独特作用;分析了我国开发利用龙须草资源的现状,指出“建立全国性生产、供销、科学研究一体化协作组织”、“开展驯化龙须草为栽培作物的系统研究”、“开展国际学术交流”等为当前龙须草开发与应用急需解决的7大课题。     

Non-thermal plasma treatment of Radix aconiti wastewater generated by traditional Chinese medicine processing

The wastewater effluent from Radix aconiti processing, an important step in the production processes of traditional Chinese medicine (TCM), is a type of toxic wastewater and difficult to treat. Plasma oxidation methods have emerged as feasible techniques for effective decomposition of toxic organic pollutants. This study examined the performance of a plasma reactor operated in a dielectric barrier discharge (DBD) to degrade the effluent from R. aconiti processing. The effects of treatment time, discharge voltage, initial pH value and the feeding gas for the reactor on the degradation of this TCM wastewater were investigated. A bacterium bioluminescence assay was adopted in this study to test the toxicity of the TCM wastewater after non-thermal plasma treatment. The degradation ratio of the main toxic component was 87.77% after 60 min treatment with oxygen used as feed gas and it was 99.59% when the initial pH value was 8.0. High discharge voltage and alkaline solution environment were beneficial for improving the degradation ratio. The treatment process was found to be capable of reducing the toxicity of the wastewater to a low level or even render it non-toxic. These experimental results suggested that the DBD plasma method may be a competitive technology for primary decomposition of biologically undegradable toxic organic pollutants in TCM wastewater.     

鸡粪与中药渣共堆肥对抗生素抗性基因的影响

畜禽粪便是抗生素抗性基因(antibiotic resistant genes,ARGs)进入环境的重要途径,为了削减畜禽粪便中的ARGs,在为期46 d的鸡粪与中药渣共堆肥后,对不同阶段ARGs和可移动基因元件(mobile gene elements,MGEs)的丰度通过实时定量PCR进行检测. 100种ARGs中检测到21种,以及2种整合酶基因(int I1和int I2)和3种转座酶基因(tnp A-01、tnp A-02和tnp A-03).结果表明,在堆肥过程中5种MGEs均显著降低,其中tnp A-01和tnp A-02去除效果最好,减少了两个数量级;氨基糖苷类抗性基因aac A/aph D和aad E显著性降低(P 0. 05);β-内酰胺类抗性基因bla OXA1与堆肥天数显著相关(P=0. 016),其去除率为78. 63%;林可酰胺类抗性基因均随堆肥时间显著降低,平均去除率为90. 39%;四环素类抗性基因的去除效果相差较大,tet G降低了99. 77%,tetR仅降低了31. 72%;喹诺酮类抗性基因qnr D去除率最高为99. 89%;磺胺类中sulⅢ的去除率高达99. 88%,而sulⅠ呈增长趋势. ARGs与MGEs相关性表明tnp A-01与ARGs之间具有显著相关性(P 0. 05). ARGs随堆肥时间的变化趋势表明,中药渣与鸡粪共堆肥可显著降低ARGs丰度,从而降低畜禽粪便在农田施用中ARGs扩散的风险.     

紫云英配施氮肥对稻田生态系统服务功能的影响

紫云英是南方稻田重要的绿肥作物,翻压还田后可替代部分氮肥,减少化肥用量,提高农产品产量和品质。基于农田生态系统服务功能价值理论与方法,选取农产品供给、气体调节、土壤养分累积和水分涵养4类服务功能,对紫云英翻压配施不等量氮肥各处理下的稻田生态系统服务功能价值进行了评估。结果表明：紫云英还田后配施氮肥提高了稻田生态系统服务功能总价值。与冬闲处理相比,冬种紫云英处理下的农产品总产出增幅达7.56%~20.83%,气体调节功能价值增幅为21.64%~37.61%,水分涵养功能价值增幅为8.74%~26.26%,稻田生态系统服务功能总价值增幅15.15%~41.39%,尤其以紫云英与氮肥配施效果较好,其中紫云英+优化施氮处理在农产品供给总价值、产投比、气体调节功能价值、涵养水分价值等方面最高。该研究初步核算了紫云英配施不等量氮肥条件下的稻田生态系统服务功能总价值,有利于全面认识冬种紫云英的综合效益,为种植绿肥的生态补偿政策提供理论依据。