矿粮复合区土壤-作物系统重金属污染风险性评价

为分析矿区污染农田农作物生产的生态安全性,以焦作市中马村矿区的典型农田为例,对矿区农田土壤及植物中Zn、Cr、Cd、Cu和Pb等重金属的质量分数进行了测定,并对重金属污染风险进行了评价。结果表明,根据重金属的单项污染指数,在矿井水污灌农田（F1样地）土壤中Zn和Cd的质量分数达到中度污染水平,Cr的质量分数达到轻微污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在煤矸石污染农田（F2样地）土壤中Zn、Cr和Cd的质量分数达到轻度污染水平,Cu和Pb元素质量分数未达到污染水平。在矿区公路侧农田（F3样地）土壤中各元素质量分数均未达到污染水平。采用潜在生态风险指数法对土壤重金属污染的生态风险进行评价,F1和F2样地综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,F3样地土壤达到轻微生态风险水平。采用单项污染指数和综合污染指数法对小麦（Triticumaestivum）籽粒中重金属风险进行评价,在F1和F2样地中,小麦籽粒中Cu质量分数均未达到污染水平,Pb、Cd和Cr质量分数均达到重度污染水平。Zn质量分数在Fl样地中达到轻度污染水平,在F2样地中达到中度污染水平。在F3样地中,小麦籽粒中Cd和Cu质量分数未达到污染水平,Zn质量分数达到轻度污染水平,Pb、Cr质量分数达到重度污染水平。从综合污染指数评价来看,F1、F2和F33个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。评价结果对科学治理矿区污染土壤,确保矿区农田生态安全、粮食生产安全具有重要意义。     

Accumulation of heavy metals in soil and paddy crop (Oryza sativa), irrigated with water of Ramgarh Lake,Gorakhpur, UP,India

Heavy metals, a highly polluting group of constituents known to exert adverse effects, tend to accumulate in living organisms. The objective of this study was to determine the accumulation and translocation of heavy metals in soil and in paddy crop irrigated with lake water compared to soil and paddy crop irrigated with bore-well water. The quantities of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, As, Mn, and Hg) were determined in different parts of rice plants (Oryza sativa). Results revealed that the mean levels of soil Cd, Cr, Pb, Zn, As, Mn, and Hg in experimental soil and in different parts of rice plant (root, straw, and grain) were higher than the control except for Cu. The content of eight toxic metals was significantly higher in root than in aerial parts of the rice (straw and grains). Rice roots were enriched in Cd, As, Hg, and Pb from the soil, while Cr, Cu, Zn, and Mn were hardly taken by the roots. Bioaccumulation factor for Hg was significantly higher than other heavy metals. Metal transfer factors from soil to rice plants were significant for Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, As, Mn, and Hg. The concentrations of metals in lake water were found to be within the permissible limit of Indian standard prescribed by Central Pollution Control Board (2000), except for Hg and As, which were higher than the limit of Indian standard. However, the concentrations of heavy metals in soil and rice grains were still below the maximal levels, as stipulated by Indian Prevention of Food Adulteration Act (PFA, 1954) and World Health Organization (WHO, 1993) guidelines.     

白银市区土壤作物系统重金属污染分析与防治对策研究

通过对白银市区土壤作物系统重金属含量与分布变化特征的调查分析，结果表明，只有东大沟污灌区土壤作物污染严重，Cd,Pb超标明显；西大沟清污混灌区土壤环境为轻度污染，但作物质量符合标准要求；其余灌区土壤物质符合标准要求。最后，根据土壤作物重金属含量分布变化特征，提出了相应的防治对策。     

五氯酚(PCP)污染土壤模拟根际的修复

模拟根际环境条件下,研究了根系分泌物对五氯酚(PCP)污染土壤的修复效应及其机理.结果表明,PCP的土壤残留消解行为随根系分泌物添加剂量的不同显现相应差异.土壤中微生物生物量碳(C_mic),氮(N_mic),碳氮比(C_mic/N_mic),微生物商及酶等土壤生化指标与PCP的消解均存在一定程度的相关性.低剂量(13.38TOCmg/kg)处理,PCP土壤甲醇可提态残留量最小,修复效应最佳,此时土壤微生物生物量碳,氮,微生物商,脱氢酶活性等显现最大响应,为最适根系分泌物添加剂量.修复机理可能在于其诱导的土壤环境质量友好演变过程.逐步回归分析结果显示,微生物生物量氮,微生物商及脱氢酶活性可作为表征根际修复PCP污染土壤时土壤环境质量友好演变过程的敏感生物学指标.     

石油污染土壤的植物修复研究进展

石油的开采、加工、输送及使用过程中,对大气、土壤、水体带来了严重污染,对土壤环境的危害尤为严重。植物修复以其处理成本低、吸收污染物的生物量大等优点已成为人们普遍能接受的去除污染物的首选技术。植物主要通过三种途径去除土壤中有机污染物,即植物直接吸收有机污染物;释放分泌物和酶,刺激根区微生物活性和生物转化作用;增强根区的矿化作用。植物修复石油烃污染土壤的影响因素有:环境条件、污染物的浓度和滞留时间、营养元素、表面活性剂、根系分布等。通过植物-微生物联合修复、机械-微生物-植物多技术联用等措施,可提高石油烃的降解率。     

Growth and metal uptake of energy sugarcane (Saccharum spp.) in different metal mine tailings with soil amendments

A pot experiment was conducted to investigate the feasibility of growing energy sugarcane(Saccharum spp.) in three different metal mine tailings(Cu, Sn and Pb/Zn tailings) amended with uncontaminated soil at different mixing ratios. The results indicated that sugarcane was highly tolerant to tailing environments. Amendments of 20% soil to Sn tailings and 30% soil to Cu tailings could increase the biomass of cane-stem for use as the raw material for bioethanol production. Heavy metals were mostly retained in roots, which indicated that sugarcane was useful for the stabilization of the tailings. Bagasse and juice, as the most valuable parts to produce bioethanol, only accounted for 0.6%– 3% and 0.6%–7% of the total metal content. Our study supported the potential use of sugarcane for tailing phytostabilization and bioenergy production.     

论中国农业持续发展研究中的若干问题

“持续农业的研究对象”、“农牧结合问题”、“粮食问题”“农业生产布局”以及“中国农业生产效率”一直是我国学术界与政策决策阶层争论与关注的热点。五大“热点”不仅影响我国农业生产的正确决策,也影响着我国农业研究的方向。作者根据近年研究实践,结合国内外的大量研究成果,从理论与实践２个方面对上述问题进行了实事求是的分析、论述。①“持续农业”是学术术语,并不是农业替代模式,持续农业的研究对象则是促进农业持续发展的技术体系与管理战略,以此促进农业向环境健康与安全的方向发展,并不是“创造”一种新的农业生产模式完全替代常规农业；②我国农牧结合研究依然停留在古时期“种植业提供饲料,畜牧业提供畜粪还田培肥地力”这一传统观念阶段。农牧结合研究应该在我国农、牧生产专业化进一步深化的基础上,从饲料能量蛋白质供给与消费平衡这一深层次上优化和把握农牧结合强度及其协调性,同时要高度重视我国畜牧业生产专业化可能引发的农、牧“分离”及其潜在的环境问题；③有计划地节制食物消费的增长速度、引导膳食结构的转变与合理引导并积极寻找粮食替代资源,是解决我国粮食生产在经济高速增长前提下粮食供需缺口不断扩张的主要途径；④我国种植业生产发展空间格局的重心应摆     

根分泌物与微生物对污染土壤重金属活性的影响

研究了铜富集植物海州香薷(Elsholtziasplendens)和鸭跖草(Commelinacommunis)根分泌物,以及假单胞菌(P.aeruginosaZD4-3)和白腐真菌(P.Chrysosprim)对污染土壤重金属活性的影响.结果表明,海州香薷和鸭跖草根分泌物对污染土壤中Cu有一定的活化能力,不同处理间差异不大,鸭跖草根分泌物对Cu的活化能力大于海州香薷.不同处理根分泌物中有机酸种类或含量有所差异,但主要以草酸和出峰时间为6.5min左右的未知有机酸为主.假单胞菌对污染土壤Cu、Pb和Zn有很强的活化作用;白腐真菌对Cu、Zn有活化作用,对Pb则表现为固定作用,海州香薷根分泌物降低了供试假单胞菌对重金属的活化效果,但增加了白腐真菌对重金属的活化效果.     

基于组分区分的亚热带湿地松人工林土壤呼吸对氮添加的响应

氮沉降在很大程度上会对土壤呼吸产生扰动,进而影响到生态系统碳收支.以我国亚热带湿地松人工林为研究对象,通过定位模拟氮沉降控制试验,定量研究根系呼吸和微生物呼吸对氮添加的响应差异,并通过土壤环境的同步监测,初步探讨影响上述过程的生物地球化学与微生物学机理.结果表明:不同氮素添加水平下土壤呼吸速率及其组分总体上都呈现出单峰曲线特征,峰值出现在7月或8月,氮添加对土壤呼吸的季节模式没有明显影响.CK（0,对照）、LN〔60 kg/（hm2·a）,低氮〕和HN〔120 kg/（hm2·a）,高氮〕处理下土壤总呼吸速率的年均值分别为3.91、2.30和1.73 μmol/（m2·s）,各组根系呼吸速率年均值分别为1.41、0.87和0.66 μmol/（m2·s）,各组微生物呼吸速率年均值分别为2.50、1.44和1.07 μmol/（m2·s）.施氮后土壤总呼吸及其组分都受到明显抑制,并且随着施氮水平的提高,土壤总呼吸及其组分明显减小.与对照样地微生物呼吸占比65.2%相比,低氮和高氮处理下微生物呼吸占比显著降低,降幅分别为62.6%和62.1%,说明氮素添加对微生物呼吸的抑制作用大于根系呼吸.施氮后一年,氮素输入对土壤呼吸的抑制在消退.施氮对表层土壤w（TOC）（TOC为总有机碳）、w（NH₄+）、w（NO₃-）、w（DOC）（DOC为可溶性有机碳）、w（DON）（DON为可溶性有机氮）、w（MBC）（MBC为微生物生物量碳）和w（MBN）（MBN为微生物生物量氮）都没有显著影响.氮素添加主要是通过降低土壤pH、加速湿地松人工林土壤酸化,对影响土壤有机质转化的土壤脲酶和蔗糖酶活性产生显著抑制,从而影响到土壤微生物活性,导致土壤微生物呼吸降低,这可能是土壤呼吸对氮添加响应的关键机制.      

湖南烟区烤烟钾含量与土壤钾素的分布特点之间的关系

采用野外调查和室内分析相结合的方法,分析了湖南烟区烤烟钾含量与土壤钾含量的分布特点及相互关系,结果表明:湖南烟区土壤全钾质量比偏低,平均为14.92 g·kg-1,有19.90%的土样全钾质量比低于10 g·kg-1;土壤速效钾质量比较低(140.28 mg·kg-1),10.80%土壤样品中速效钾质量比≤80 mg·kg-1,63.04%土壤样品中速效钾质量比在80～160 mg·kg-1之间.不同产地间相比较,全钾质量比由高到低顺序为:凤凰、张家界、龙山、宁乡、常德、怀化、浏阳、永州、桂阳;速效钾质量比的高低顺序与全钾质量比有所不同.湖南烟区烤烟钾质量分数适中,平均为2.28%,不同等级烟叶钾质量分数的变化规律是X2F＞C3F＞B2F.各等级烟叶的钾质量分数在不同产地间差异均达到0.05显著水平.在对土壤速效钾质量比分组后,烟叶钾质量分数随着土壤速效钾质量比的增加而增加,其中在速效钾质量比较低时,烟叶钾质量分数增加速度较快.在相关分析基础上,建立了土壤养分与烤烟钾质量分数的逐步回归方程,所筛选得到的4个土壤因子(水溶性氯、有机质、交换性钙和速效钾)对烤烟钾质量分数的影响均达到极显著水平.