基于叶绿素荧光成像技术的藻毒性检测法的建立及在环境监测中的应用

应用新型大面积调制叶绿素荧光成像系统(Maxi-Imaging-PAM),以蛋白核小球藻作为指示生物,以典型的光合作用抑制剂敌草隆和莠灭净为测试物质,建立了微孔板式藻毒性检测方法,确定了实验参数对结果的影响,并将该方法应用于检测石油废水的藻毒性.结果表明,最适实验条件为:藻细胞的暴露浓度在3.45×10~6～5.28×10~6 cell·mL~(-1)范围内,暴露时间为2 h时,毒性检测最灵敏,获得的敌草隆和莠灭净的半最大效应浓度(EC_(50))分别为(4.33±0.38)μg·L~(-1)和(3.87±0.27)μg·L~(-1).将该方法成功应用于某石油废水的藻毒性检测,确定其EC_(50)值为1.03%±0.07%(稀释百分数),相当于414.96μg·L~(-1)的敌草隆的毒性.本研究建立的微孔板式藻毒性检测方法具有灵敏度高、所需样品量少、可大批量测试等优点,对毒理学发展具有重要意义.     

华北地区冬小麦干旱受灾率多尺度分析

以华北区域内56个气象站历年逐日降水量资料、冬小麦发育期资料以及产量资料为数据支撑,研究华北地区冬小麦干旱等级指标,并在此基础上分析不同等级干旱受灾范围变化的周期性振荡特征.首先,分析冬小麦干旱指标距平与相对气象产量间的关系,然后,制作指标距平与相对气象产量相关性大小的分布格局图,进而,根据冬小麦干旱指标负距平与减产率...     

地膜覆盖和生物炭添加对菜地N2O排放的影响

为研究生物炭添加(B0:0 t·hm^-2、 B20:20 t·hm^-2、 B40:40 t·hm^-2)和地膜覆盖（FM:覆膜、 NM:不覆膜）对菜地N₂O排放的影响,以西南大学农场内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法进行为期1 a的田间原位观测.共设置6个处理,分别为NMB0（CK）和FMB0、 NMB20和FMB20、 NMB40和FMB40.结果表明,FM显著提高辣椒季土壤中铵态氮和硝态氮含量（P<0.05）,而对萝卜季土壤环境因子均无显著影响.与NM相比,辣椒季FM分别对B0、 B20和B40处理下的N₂O排放提高了52.87%、 52.97%和52.49%（P<0.05）,但萝卜季FM对N₂O排放无显著影响.生物炭对辣椒和萝卜季土壤环境因子均无显著影响.萝卜季生物炭添加减少了28.76%～67.88%的N₂O排放（P<0.01）,辣椒季生物炭添加对N₂O排放无显著影响...     

Comparison of UV and UV-LED activated sodium percarbonate for the degradation of O-desmethylvenlafaxine

As an active metabolite of venlafaxine and emerging antidepressant, O-desmethylvenlafaxine (ODVEN) was widely detected in different water bodies, which caused potential harm to human health and environmental safety. In this study, the comparative work on the ODVEN degradation by UV (254 nm) and UV-LED (275 nm) activated sodium percarbonate (SPC) systems was systematically performed. The higher removal rate of ODVEN can be achieved under UV-LED direct photolysis (14.99%) than UV direct photolysis (4.57%) due to the higher values of photolysis coefficient at the wavelength 275 nm. Significant synergistic effects were observed in the UV/SPC (80.38%) and UV-LED/SPC (53.57%) systems and the former exhibited better performance for the elimination of ODVEN. The degradation of ODVEN all followed the pseudo-first-order kinetics well in these processes, and the pseudo-first-order rate constant (k_obs) increased with increasing SPC concentration. Radicals quenching experiments demonstrated that both ·OH and CO₃·⁻ were involved in the degradation of ODVEN and the second-order rate constant of ODVEN with CO₃·⁻ (1.58 × 10⁸ (mol/L)⁻¹ sec⁻¹) was reported for the first time based on competitive kinetic method. The introduction of HA, Cl⁻, NO₃⁻ and HCO₃⁻ inhibited the ODVEN degradation to varying degrees in the both processes. According to quantum chemical calculation, radical addition at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group was confirmed to be the main reaction pathways for the oxidation of ODVEN by ·OH. In addition, the oxidation of ODVEN may involve the demethylation, H-abstraction, OH-addition and C-N bond cleavage. Eventually, the UV-LED/SPC process was considered to be more cost-effective compared to the UV/SPC process, although the UV/SPC process possessed a higher removal rate of ODVEN.     

早稻秸秆还田和减钾对晚稻产量和土壤肥力的影响

水稻秸秆是华南双季稻区重要的有机肥资源,为探讨早稻秸秆还田条件下钾肥减量施用对晚稻产量和土壤肥力的影响,于广东省白云区和惠阳区开展大田试验,设置常规施肥（CK）、秸秆还田+常规施肥处理（RS）和秸秆还田+钾肥减施20%（RS-K）这3个处理,分析不同处理的晚稻生物量、钾含量和产量,及土壤速效钾、有机碳、细菌多样性和群落结构等土壤肥力性质的变化.结果表明,RS-K处理的水稻生物量和产量与CK处理无显著差异.与CK相比,RS处理的水稻植株钾含量平均提高了3.97%（白云）和6.91%（惠阳）.RS-K处理的植株钾含量在水稻生长前期显著低于CK处理,但在水稻生长后期两者无显著差异.与CK相比,RS处理显著提高了土壤速效钾含量,平均增幅达13.90%（白云）和21.67%（惠阳）;RS-K处理的土壤速效钾也较CK处理提高了3.56%（白云）和4.23%（惠阳）.秸秆还田处理显著提高了土壤可溶性有机碳含量,但对土壤pH值、有机碳、微生物量碳、硝态氮、铵态氮和有效磷含量无显著影响.与CK相比,秸秆还田处理显著提高了土壤细菌的Chao1和Shannon指数;秸秆还田处理还显著提升了变形菌门、放线菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度,而降低了酸杆菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度;冗余分析表明,土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、有效磷和速效钾含量是驱动土壤细菌结构群落变化的主要环境因素.综上,早稻秸秆还田可提高土壤速效钾含量和晚稻钾含量,在早稻秸秆还田条件下钾肥减施20%对晚稻钾营养水平和产量均没有产生明显负面影响,且能提高土壤有机碳和细菌多样性.因此,在华南双季稻区,早稻秸秆还田配合钾肥减施20%有利于化肥减施、粮食稳产和培肥地力,对农业绿色发展具有重要意义.     

我国北方两地环境臭氧浓度对矮菜豆生长的影响

地表臭氧对植物具有显著毒害作用,矮菜豆(Phaseolus vulgaris L.)已被证实对臭氧非常敏感.选用对臭氧敏感性不同的矮菜豆(R123,臭氧耐受性及S156,臭氧敏感性)分别在3个地点(北京昌平、北京生态中心、哈尔滨市)进行室外直接暴露实验,旨在探讨当前环境臭氧浓度对矮菜豆生长的影响.结果表明,生态中心和昌平两地菜豆在当前臭氧浓度下叶片都出现严重臭氧损伤症状,整个生长季S156型菜豆平均臭氧损伤比例比R123型菜豆高23.5%;臭氧损伤自开花期开始,开花期至结荚期损伤加剧,在豆荚成熟期臭氧损伤比例达到最大值.豆荚产量对比发现,昌平和生态中心两地S156型与R123型豆荚产量比值分别为0.48和0.24,哈尔滨地区为0.73,二者比值为1视为生长不受臭氧影响.可见,北京地区较高的环境臭氧浓度已使敏感性作物矮菜豆显著减产.     

混合碳源制备生物絮凝剂的絮凝效能及产量预测模型

为实现混合底物的高效定向转化,以产絮菌根癌农杆菌(Agrobactrium tumefaciens)F2为研究对象,考察不同单一碳源及不同初始浓度对菌体生长、絮凝效能及絮凝剂产量的变化规律,采用BP算法构建絮凝效能及产量预测神经网络.产絮菌F2利用葡萄糖时的絮凝效能和产量分别为88.98%和2.20 g·L-1,过低的初始浓度将影响产量,不低于7.5 g·L-1为佳.以D-(+)-葡萄糖、D-半乳糖和D-甘露糖3种单糖为混合碳源,构建网络结构为3-5-2的产絮效能及絮凝剂产量预测模型,对两个输出层的预测误差范围均在4%以内,预测葡萄糖、半乳糖、甘露糖浓度的最优解为6.59 g·L-1、1.32 g·L-1、3.57 g·L-1,经验证混合碳源发酵产絮可使絮凝效能和产量比单一葡萄糖发酵时分别提高6.87%和26.82%,本文为产絮菌F2利用含糖有机质废液发酵产絮凝剂提供数据参考.     

生态足迹方法的理论解析

论文系统地解析了生态足迹概念，在简要介绍生态足迹账户框架建立的假设条件，计算方法的基础上，系统总结了生态足迹最近的国际研究进展。同时，重点介绍了生态足迹计算中容易引起误解和疏忽的两个问题：化石能源用地的处理，均衡因子和产量因子的计算。在此基础上，从生态足迹计算过程中化石能源的处理和“利息”的处理两个角度评价了生态足迹方法的局限性。同时从贸易的处理缺乏可持续性基础，忽视国家和区域尺度上空间地理情况的差异，忽视人类社会对自然资产“利息”流的积累和储存，忽视自然资产存量的状况四个角度，分析了生态足迹在不同尺度上应用中存在的问题，最后通过将生态足迹分析还原到IPAT等式，并从热力学和生态经济学的角度解释了现有生态足迹分析政策建议少并且雷同、及其政策建议缺乏可操作性的实质价值的原因。     

绿肥在现代农业中的地位──论广东绿肥的发展前景

绿肥可以解决有机肥源不足的困难，减少化肥用量，节省成本和能源消耗，改善土壤环境，提高土壤肥力和地力；提高作物产量和产品质量；促进畜牧业的发展。本文根据广东的实际，指出广东的现代化农业需要大种绿肥，也可以大种绿肥。要使广东的绿肥生产得到恢复和发展，必须抓好如下的措施：从战略高度来认识绿肥的重要性；加强领导，把它提到重要的议事日程上来；广泛开展试验示范，并加强宣传发动；增加经济投入，省、市、县各级要设立绿肥种子繁育和经营风险金。     

气相色谱/三重四极杆质谱用于农药多残留的快速分析

本文建立了一种基于三重四极质谱SRM扫描的农药残留快速分析方法.使用15m的色谱柱,有效缩短了整个分析程序的时间.并通过三重四极质谱的多通道快速扫描的特点,有效解决了重叠农药峰检测的问题,在保证色谱峰强度的同时,得到了足够的数据点.整个分析过程采用一针进样,22min内可对包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类农药和菊酯类农药(包括溴氰菊酯)在内的超过150种化合物同时进行准确分析.方法准确灵敏,大部分农药的检测下限可达到0.1 ppb,完全满足肯定列表及欧盟对农药残留限量的要求.