沈阳张士污灌区镉循环的分室模型与污染防治对策研究

对沈阳张士污灌区大气、水、土壤和生物各分室中Ｃｄ的库存量和各分室间Ｃｄ的循环通量进行了研究，建立了土壤－水稻系统中Ｃｄ流分室模型。该模型表明，Ⅱ闸和Ⅲ闸地区土壤分室中Ｃｄ的库存增量均为正值。可见，该污灌区近年来Ｃｄ污染程度由于污水灌溉仍然处于加剧的趋势。研究最后指出，该污灌区Ｃｄ的污染防治对策主要是减少污水灌溉量、进一步降低灌溉水中Ｃｄ的浓度和通过富Ｃｄ植物收获带走Ｃｄ．其中，以野生苋的收获带走Ｃｄ最有意义，它可使Ⅱ闸和Ⅲ闸地区Ｃｄ的下降速率分别依次达到２９．４９和２２．８１ｍｇ／（ｍ￣２·ａ）。     

中国生猪耗粮系数时空演变特征

当代中国,生猪饲料粮的生产与消费已经逐渐成为影响我国粮食安全保障的重要问题。耗粮系数是合理测算饲料粮需求量的核心,厘清其时空演变特征对准确测算饲料粮数量具有重要意义。通过着重测算2000—2018年中国不同规模饲养生猪耗粮系数,探讨其时空演变特征及可能原因,得到以下主要结论：（1）近年来我国生猪耗粮系数呈现出明显的上升趋势,由2000年的2.39上升至2018年的2.76,年均增长0.023。（2）不同规模饲养生猪耗粮系数的差距逐渐缩小,主要受到饲养过程中使用的精饲料占比变化趋同的影响。（3）大规模饲养生猪的粮食转化效率和时间效率均高于其他规模。（4）散养生猪的耗粮系数在空间上呈现“南北高,中部低”,其他规模则呈现“北高南低,中部高东西低”的格局。从提高粮食利用效率的角度,我国生猪养殖宜继续推动大规模饲养。     

基于网络组织视角的粮食产业化模式与优化路径

在全球粮食安全状况严峻以及中国人多地少的形势下,探讨粮食的产业化发展具有重要意义。从网络组织视角出发,梳理了中国粮食产业化模式并提出优化路径。研究表明：粮食产业化发展是一个网络化的成长过程。基于网络主体控制与参与网络的能力、融资形式以及立足或服务的空间尺度,可以将粮食产业化模式划分为“国家调控跨国公司组织模式”“地方主导龙头企业带动模式”“政府主导社会多元主体参与模式”和“市场主导私营企业推动模式”这四类主要模式,分别对应介于市场组织与等级制组织之间的全球—区域—本地网络组织,并以跨国公司、本地龙头企业、产业化联合体、产业园区、产业集群等产业化组织形式呈现。进一步建议从提升网络主体开始,通过优化网络结构、强化网络载体、完善网络治理来指导粮食产业化的高质量发展。     

电沉积处理含镉废水的性能研究

电沉积含镉废水考察溶液的不同初始p H、镉的不同初始浓度、电流密度及金属配合物对电沉积效果的影响,利用SEM和XRD对沉积物的表面形貌和物相成分进行分析,研究沉积物金属的存在形式。实验结果表明,p H在1.5~3.5时,溶液中镉的去除效果达到99.3%;一级动力学常数随着初始镉溶液浓度增加而变大;当电流密度为4.46 m A/cm2进行90 min电沉积时反应速率较快且沉积量最大;氨水与镉形成的配合物可以促进电沉积镉的反应速率;对电沉积后的沉积物进行扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)测试。SEM表明,沉积物呈现树枝状的纳米结构。XRD表明,沉积物主要成分为氢氧化镉和镉。     

镉对小鼠免疫毒性研究

采用体内试验和体外试验方法,观察氯化镉对小鼠免疫功能的影响。免疫后不同时间,给小鼠一次灌胃30mg/kgCdCl2,未见对免疫功能产生明显影响。反复多次灌胃染毒14天,在0.3mg/ks/d组可见明显抑制小鼠脾淋巴细胞IgM－pFC,抑制率为42.1％。体外试验表明,12.5μmol/LCdCl2与淋巴细胞作用48h,25μmol/LCdCl2作用72h,对淋巴细胞增殖反应抑制率分别为38.3％和77.8％,以上结果表明氟化钢具有明显的免疫毒性。     

LB复合膜选择性检测水中痕量镉离子的方法研究

开发了一种利用LB复合膜选择性地检测水中痕量镉离子的技术方法,研究了最佳LB复合膜检测器的制作条件.用表面活性剂十二烷基-(2-噻唑偶氮)间苯二酚(DTAR)作显色剂,对乙烯基硬脂酸盐(PVS)、十八烷基异丁烯酸盐(PMOA)、乙烯基-N-氨基甲酸十八烷基酯(PVOC)和顺丁烯二酸酐-1-十八烯(PMO)4种聚合物进行了强度实验,得出稳定的检测器结构,即偶数层DTAR上附着单层PVOC的LB复合膜.经过灵敏度实验,制作出最佳LB复合膜检测器DTAR6-PVOC1,在pH为7.5,温度40℃且搅拌的反应条件下,该检测器可以在10 min之内检出10-7mol/L镉,并可目视定性及半定量检测出水中痕量镉离子.水中可能共存的离子中只有CU2+和Zn2+会干扰镉离子的检测,需要抑制.      

北京市菜地土壤和蔬菜镉含量及其健康风险分析

通过对北京市蔬菜和菜地土壤镉含量状况进行大规模调查,研究了蔬菜和土壤镉含量及其健康风险,并筛选出抗镉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363个样品和54个土壤样品.研究发现:北京市菜地土壤镉积累明显,其范围为0.091～0.971 mg·kg-1,其算术均值和Box-Cox均值分别为0.229和0.187 mg·kg-1,其中有两个样点土壤镉含量(0.971和0.886 mg·kg-1)超过<土壤环境质量标准>(GB15618-1995)中的二级标准(0.6 mg·kg-1);北京市蔬菜镉含量范围、算术均值和Box-Cox均值分别为0.1～101.4、12.8和10.0μg·kg-1;叶菜类和根茎类蔬菜的镉平均含量显著高于瓜果类和特菜;北京市本地产蔬菜与市售外地产蔬菜的镉含量没有显著差异;裸露地蔬菜镉含量显著高于设施蔬菜;小白菜、辣椒、茄子、萝卜和大白菜镉富集系数较高,其抗镉污染能力较弱,而冬瓜、黄瓜、叶甜菜、大葱、云架豆、甘蓝、西红柿等镉富集系数较低,其抗镉污染能力较强.北京市居民每人从蔬菜中摄入镉的量为12 2μg·d-1,蔬菜镉对北京市部分人群存在一定的潜在健康风险.     

Spatial variability of arsenic concentration in soils and plants, and its relationship with iron, manganese and phosphorus

Spatial distribution of arsenic (As) concentrations of irrigation water, soil and plant (rice) in a shallow tube-well (STW) command area (8 ha), and their relationship with Fe, Mn and P were studied. Arsenic concentrations of water in the 110 m long irrigation channel clearly decreased with distance from the STW point, the range being 68-136 μg L⁻¹. Such decreasing trend was also noticed with Fe and P concentrations, but the trend for Mn concentrations was not remarkable. Concerning soil As, the concentration showed a decreasing tendency with distance from the pump. The NH₄-oxalate extractable As contributed 36% of total As and this amount of As was associated with poorly crystalline Fe-oxides. Furthermore only 22% of total As was phosphate extractable so that most of the As was tightly retained by soil constituents and was not readily exchangeable by phosphate. Soil As (both total and extractable As) was significantly and positively correlated with rice grain As (0.296 ± 0.063 μg g⁻¹, n = 56). Next to drinking water, rice could be a potential source of As exposure of the people living in the As affected areas of Bangladesh.     

外源Cd对不同利用方式红壤脲酶活性的影响

采用室内培养实验,通过将外源Cd添加到同一母质、全镉含量相近的不同利用方式的红壤中(林地、水稻土和菜园土),研究了外源Cd污染对不同利用方式红壤脲酶活性的影响。结果表明:整个培养过程中,Cd污染对3种红壤脲酶活性都有抑制作用,且随重金属浓度的增强而增强。同剂量Cd污染对3种红壤脲酶活性的抑制效应不同,大小为林地>水稻土>菜园土。实验设定的Cd处理水平下,对林地、水稻土和菜园土脲酶活性产生显著抑制作用(p<0.05)的Cd浓度分别为5、30和50 mg/kg土。     

不同粒径羟基磷灰石对污染土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响

为研究不同粒径羟基磷灰石对重金属污染土壤的修复效果,采用向污染土壤添加常规磷灰石（150 μm）、微米（3 μm）和纳米（40 nm）羟基磷灰石的田间原位试验方法,考察其钝化修复5 a后对土壤铜镉磷有效性和酶活性的影响.结果表明:3种粒径羟基磷灰石均提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸和交换性铝的含量,且微米羟基磷灰石处理效果最好.常规磷灰石、微米和纳米羟基磷灰石处理分别使w（离子交换态铜）降低了62.6%、74.3%和70.4%,w（离子交换态镉）降低了15.7%、25.3%和26.7%.3种材料均增加了土壤w（TP）,其中4.61%~17.4%和73.4%~89.8%分别转化为树脂磷和稳定态磷.微米羟基磷灰石处理分别使土壤脲酶活性和微生物量碳含量提高了4.66和0.66倍.研究显示,微米羟基磷灰石更有利于铜和镉由活性态向非活性态转化,增加土壤磷的有效性,提高土壤微生物活性,在我国南方重金属污染红壤区具有较好的应用潜力.