宏基因组学解析蚯蚓粪中微生物种群及耐药基因的组成

为判定蚯蚓粪作为微生物肥料的潜力,本研究采用宏基因组学的方法,对污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪样品抽提的DNA进行测序,并将结果进行物种注释及功能注释,以揭示不同蚯蚓粪中功能性微生物的种群结构.结果表明：污泥、牛粪和蔬菜蚯蚓粪分别检测到117505、81182、81104条scaftigs.变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门与放线菌门为3种蚯蚓粪的优势菌门.氮磷代谢途径分析表明,蚯蚓粪中富含固氮菌（Rhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium、Azospirillum）、硝化菌（Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrosococcus、Nitrospira）和溶磷菌（Flavobacterium、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces）等肥料功能菌.相比而言,蔬菜蚯蚓粪微生物肥料潜力较高.相对于蔬菜蚯蚓粪（371条Unigenes）,污泥（2461条Unigenes）和牛粪（965条Unigenes）蚯蚓粪中存在较多的病原菌.而且,污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪中耐药基因相对丰度高达0.93×10^-3、0.32×10^-3和0.32×10^-3,主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类及四环素类耐药基因等.研究结果显示,蚯蚓粪中有益的功能菌群和有害微生物同时存在,其生物污染物的环境风险值得关注.     

高水分蔬菜废物和花卉废物批式进料联合堆肥的中试

以滇池流域典型农业废物蔬菜(西芹)和花卉废物(石竹)为原料,进行了2种配比的蔬菜废物和花卉废物联合堆肥的中试研究.堆肥一次发酵采用批式进料温度反馈通气量控制的静态好氧技术,发酵周期15d.对于西芹与石竹废物各占一半的堆肥试验,在一次发酵阶段,堆体温度在55℃以上保持10d,最高温度达65℃,可有效杀灭致病菌,堆体含水率从64.2%减少为46.3%,有机质含量从74.7%下降到55.6%,体积减少为原来的一半,pH值稳定在7左右.二次发酵采用周期性翻堆,自然腐熟,周期30d.对堆肥产物的腐熟度和养分分析表明,堆肥产物稳定性好,养分含量高.这表明,采用温度反馈通气量控制的静态好氧堆肥技术,蔬菜废物和花卉废物联合堆肥可以在45d内获得高质量的堆肥产品,将堆肥产品返还土壤能有效减少固体废物非点源污染、提高土壤肥力.     

北京市菜地土壤和蔬菜镍含量及其健康风险

通过对北京市蔬菜和菜地土壤镍含量状况进行大规模调查,研究蔬菜和土壤镍含量及其健康风险,并筛选出抗镍污染能力强的蔬菜品种。根据蔬菜的消费量同时兼顾品种多样性的原则,在北京市规模化蔬菜栽培基地(采集蔬菜及土壤样品)和蔬菜批发市场(蔬菜样品)共采集97种蔬菜412个样品和54个土壤样品。研究发现:北京市菜地土壤镍含量呈正态分布,其含量范围、算术均值和中值分别为2.8～46.5、25.89和25.75m gk/g,均远低于《土壤环境质量标准》中的农业土壤标准p(H>7.5时,250m gk/g);北京市蔬菜镍含量范围、算术均值、几何均值和BoxC-ox均值分别为0.7～1689.0、91.3、53.0和55.4μgk/g;瓜果类蔬菜的镍平均含量显著高于叶菜类,其它类型差异不显著;北京市本地产蔬菜与市售外地产蔬菜的镍含量没有显著差异;裸露地蔬菜镍含量显著高于设施栽培蔬菜;云架豆镍富集系数较高,黄瓜、小白菜、萝卜、甘蓝、辣椒、大白菜和冬瓜次之,而大葱、叶甜菜、茄子、西红柿和部分特菜等镍富集系数最低。北京市居民从蔬菜中摄入镍的量为99.5μg/(人.d),蔬菜镍对北京市部分人群存在一定的健康风险。     

重庆开州区菜地土壤抗生素污染特征及潜在生态环境风险评估

农田土壤抗生素累积及其导致的生态风险已成为国内外研究的热点.采用调查问卷和实验分析相结合的方式,研究了重庆市开州区菜地土壤中四环素类、磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类和氯霉素类这5类抗生素的赋存特征,分析了抗生素含量和土壤理化指标的相关性,并评估其潜在生态环境风险.结果表明,菜地土壤存在抗生素累积,五大类共18种抗生素被检出,且以四环素类和喹诺酮类抗生素为主.喹诺酮类抗生素检出率最高（15.38%~100%）,其中氧氟沙星和诺氟沙星检出率达100%;四环素类抗生素含量最高（0~42.88 μg ·kg^-1）,其中土霉素含量最高为42.88 μg ·kg^-1.菜地土壤中抗生素总量为1.64~233.11μg ·kg^-1;其中,空心菜地（89.73 μg ·kg^-1）>白菜地（32.53 μg ·kg^-1）>辣椒地（32.16 μg ·kg^-1）>西红柿地（32.13 μg ·kg^-1）>黄瓜地（26.46 μg ·kg^-1）>草地（7.32 μg ·kg^-1）.相关性分析结果表明,土壤中总抗生素含量与有机肥施用量呈显著正相关关系（P<0.05）,与土壤pH呈显著负相关关系（P<0.05）;土壤中喹诺酮类和磺胺类抗生素含量和土壤含水量呈显著负相关关系（P<0.05）,而喹诺酮类抗生素含量与土壤速效磷、有机质含量呈显著正相关关系（P<0.05）.潜在生态环境风险评估结果显示：开州区菜地土壤中四环素类和喹诺酮类抗生素具有中度生态风险,其中62%~92%和62%~100%土样的喹诺酮类抗生素对土壤动物和微生物具有潜在毒性.     

上海暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型及其应用

从上海夏秋制约蔬菜生产的主要气象灾害暴雨雨涝及影响机制入手，通过对叶菜不同生长期及淹水时间处理的正交逆态试验，建立叶菜淹水损失模型；在菜区主要土壤人工模拟暴雨渗流试验基础上，应用旱地水量平衡原理，通过菜区各地入渗、径流及排涝能力的分析计算，进行淹水程度估算；根据气象条件对叶菜生长动态变化的影响规律，建立叶龄估算式。最后，通过对空间点赋值及数据属性的识别和综合运算，生成雨涝淹水程度及叶菜损失等级统计表和分布图。经１９９７年７月１０～１１日暴雨的模拟验证，取得较好效果。该定量评估方法，为暴雨后快速、直观、客观地提供上海菜区淹水状况分布与叶菜损失率等灾情信息提供了可能。     

强还原处理和生物炭对设施蔬菜土壤DOM数量和光谱特征的影响

土壤强还原处理（Reductive Soil Disinfestation,RSD）可以有效地修复设施蔬菜土壤的连作障碍,但实施过程中亦会引起可溶性有机质（Dissolved Organic Matter,DOM）数量和质量的变化.本研究通过培养实验,设置未修复对照（CK）、RSD修复（RSD）、生物炭修复（BC）及RSD与生物炭联合修复（RSD+BC）4个处理,对比研究不同修复处理对土壤DOM含量和光谱特征的影响.结果表明,与CK相比,RSD、BC和RSD+BC修复后土壤的DOC含量分别增加了142.9%、24.6%和127.0%;相较于RSD处理,RSD+BC处理的DOC含量显著降低（p<0.05）.土壤DOM组分以类富里酸和类腐殖酸物质为主,RSD处理增加了类腐殖酸组分,而RSD+BC处理更有利于类富里酸物质的增加.RSD、BC及二者联合修复显著增强了土壤DOM的芳香化和腐殖化程度.结构方程模型分析表明,土壤pH对DOC含量和腐殖化指数（HIX_em）产生直接正效应,土壤氧化还原电位（E_h）对DOC含量具有直接负效应,pH亦可通过影响DOC含量间接影响微生物量碳（MBC）和荧光指数（FI）.     

杞麓湖南岸蔬菜种植区农业面源污染物流失特征

对杞麓湖南岸区域的农业面源污染物流失进行了现场观测。区域农业面源污染物主要通过灌溉后的农田废水和降雨径流2种途径流失。农田废水经循环利用后氮磷素的浓度较杞麓湖湖水明显升高,TN、NH4＋-N、NO3--N、TP、PO43-P和CODcr的均值分别为11．48mg／L、2．39mg／L、8．27mg／L、0．504mg／L、0．149mg／L、62．3mg／L。农田径流的TN平均值范围为20．18±2．45—65．77±14．32mg／L,TP平均值范围为0．5±0．14-1．28±0．5mg／L,COD平均值范围为50±22～110±81mg／L,农田径流呈现出“高氮中磷低有机质”的特征。     

苏南某市春季蔬菜中农药残留调查

2003年3月对苏南某市蔬菜中有机氯、拟除虫菊酯及氨基甲酸酯类农药残留状况的调查结果表明:有机氯农药残留量较低,检出范围为ND～31.7μg·kg-1,蔬菜基地蔬菜中六六六类农药检出量高于传统菜地;蔬菜中滴滴涕类残留物主要组分为p,p′ DDE和p,p′ DDD。拟除虫菊酯类农药检出范围为ND～46.9μg·kg-1,检出量较高的是氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯。氨基甲酸酯类农药检出范围为ND～111.9μg·kg-1,其中灭虫威和3-羟基克百威检出量和检出率最高,且蔬菜基地样品中的检出量低于传统菜地。蔬菜样品中克百威大部分已降解为3-羟基克百威,涕灭威、亚砜涕灭威与砜涕灭威检出量都很低,其中砜涕灭威平均检出量最低。供试区春季蔬菜中所检测的各种农药除克百威和涕灭威外,其余残留量均低于国家无公害蔬菜农药残留量标准。     

叶类蔬菜有机氯农药残留测定过程中的提取和净化

用柱萃取法提取 ,气相色谱 电子捕获检测器 (GC ECD)测定蔬菜中的多种有机氯农药 .比较了不同提取溶剂对蔬菜中有机氯农药的提取效率 .就回收率而言 ,正己烷和丙酮 (V/V ,4∶1 ) >石油醚和丙酮 (V/V ,4∶1 ) >二氯甲烷和丙酮 (V/V ,4∶1 ) >纯正己烷 .用正己烷和丙酮作提取溶剂时 ,1 2种有机氯农药中有 1 0种的回收率在 80 %以上 ,变异系数在 1 %— 1 5 %之间 .不同固相萃取 (SPE)填料对有机氯农药的纯化效率为 :硅胶对目标物质的净化效率要高于硅藻土和氟罗里硅土 ,硅胶做填料时变异系数在 1 5 %以下 .因此 ,本实验认为用正己烷和丙酮 (V/V ,4∶1 )做提取剂、选择硅胶做填料能够对蔬菜中多种有机氯农药有较好的提取和净化效果 ,是一种较理想的蔬菜中有机氯农药的分析方法 .     

微生物降解蔬菜残留农药研究

从富集培养物中筛选到以甲胺磷为唯一碳源生长的菌株ＮＭＪ５和以乐果为唯一碳源生长的菌株ＮＭＬ３,经鉴定分别为芽孢杆菌属（Ｂａｃｉｌｕｓｓｐ．）和假单胞菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．）．它们利用甲胺磷、乐果生长的最适条件及在无机盐培养基中农药最大耐受浓度分别为ｐＨ７．５,ｔ＝３５℃,ρ＝１０００ｍｇ／Ｌ和ｐＨ７．５,ｔ＝３０℃,ρ＝２０００ｍｇ／Ｌ．在无碳基础培养基内单菌株培养８ｄ,５２４ｍｇ／Ｌ的甲胺磷好气降解４２．５％,厌气降解３５．９％,２５０ｍｇ／Ｌ的乐果好气降解５０．２％,厌气降解１６．４％．小区试验表明,ＮＭＪ５、ＮＭＬ３的菌液制剂对普通白菜的变种南农矮脚黄（Ｂｒａｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓｓｐ．ｃｈｉｎｅｎｓｉｓＬ．ｖａｒ．ｃｏｍｍｕｎｉｓＴｓｅｎｅｔＬｅｅ）中残留的甲胺磷、乐果有明显的去除作用．