近十年来核素示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用进展

随着核素示踪技术在土壤侵蚀研究中应用的深入,土壤侵蚀研究进入了一个快速发展阶段。本文阐述了近十年来137Cs2、10Pbex7、Be、复合示踪及REE-INAA示踪等几种主要核素示踪技术在土壤侵蚀速率、泥沙沉积速率、泥沙来源和坡面侵蚀过程等研究中的应用新进展,并对今后的研究方向和发展趋势进行了分析。     

农业固体废物分类及其污染风险识别和处理路径

防治农业固体废物污染,对保障农民身体健康,维护农业生态安全,促进农村经济社会可持续发展具有重要意义。在总结农业固体废物内涵和外延的基础上,探讨农业固体废物的主要来源、分类方法和基本特征,按照来源、毒性、组分和形态对农业固体废物进行了分类,剖析来源单一与类型多样的双重性、潜在污染与重要资源的两面性、周年持续与季节波动的复杂性等农业固体废物的基本特征。识别农业种植固体废物、畜禽水产养殖固体废物、废旧农业投入品和农产品初加工固体废物的潜在污染风险。梳理农业固体废物污染防治、处理利用代表性法规政策,分析农业固体废物全链条运营和监管体系,提出"分类处理、多措并举,统筹兼顾、绿色循环,减量回用、精准处置"的农业固体废物处理利用技术路径与模式。该研究可为指导农业固体废物污染防治和处理利用提供基础支撑和决策参考。     

稳定同位素示踪土壤中重金属环境行为的研究进展

随随着以多接收器电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）为代表的高精度质谱分析技术的革命性突破,稳定同位素的研究取得了跨越式发展。重金属稳定同位素成为了示踪土壤环境介质中重金属地球化学循环的有效工具,在识别污染来源、解析关键过程、跟踪环境行为等方面展现出极大的应用潜力。从同位素基本概念出发,系统介绍了利用重金属稳定同位素示踪土壤环境重金属污染的来源与归趋、土壤-植物体系重金属元素的迁移转化以及金属纳米颗粒的环境过程等方面的研究进展,并进一步总结了氧化还原、沉淀溶解、吸附解吸、络合反应、生物作用等影响重金属稳定同位素分馏的相关机制,最后针对当前应用和研究现状,提出了拓展稳定同位素示踪重金属环境行为的潜在研究方向和研究内容,对土壤重金属污染防治及修复具有重要的指导意义。     

基于Flash农业立体污染模拟演示系统设计与实现

为直观展示农业立体污染现状、污染循环链图、污染过程、治理情况、监测基地建设等情况．特研发完成了基于Flash农业立体污染模拟演示系统。系统采用Flash动画制作，同时插入动画、画外音、文字、照片、图片、多媒体视频等方式，动画模拟农业立体污染循环链过程和基于整体循环链的八个关键触发点，直观演示8个监测基地和8个示范基地条件建设情况，以及农业立体污染防治的科研战略规划。     

农业非点源污染研究

农业非点源污染逐渐发展成为最重要且分布最为广泛的非点源污染。以农业发展效益较好、农民人均纯收入较高的太湖流域农村为研究对象,对农业非点源污染的污染特征、污染物来源、污染危害进行了分析,并提出相应的防治对策。     

农业立体污染综合防治与循环经济

随着我国农业、农村经济的迅速发展,农业污染呈现出严峻的立体化倾向,对环境的影响日益明显。如何运用科学发展观,不断提高对农业立体污染综合防治的认识,已成为农业、农村经济可持续发展和农村社会和谐进步的重要前提。循环经济的显著特征是在减少一次性、紧缺性资源消耗的同时,将废弃物资源化。因此,在各生产环节和产业链上运作循环经济机制,既能减少对资源环境的不利影响,又能增加人类资源可利用量;既能带来生态效益,又能产生社会效益和经济效益,是农业立体污染综合防治的有效途径。从生态、社会、经济总体层面来看,用循环经济机制综合防…     

稀土元素示踪法在土壤侵蚀与泥沙来源研究中的应用

[目的]掌握稀土元素(REE)示踪土壤侵蚀和泥沙来源的方法,明确其不确定性来源,对正确运用该方法获得可靠的侵蚀速率和泥沙源地贡献结果具有重要意义。[方法]基于前人运用REE示踪土壤侵蚀速率和泥沙来源的研究成果,总结了REE示踪土壤侵蚀的基本技术路线及其在水蚀、风蚀和泥沙来源研究中的应用,探讨了REE示踪土壤侵蚀和泥沙来源研究中的不足。[结果]分析认为REE虽是理想的示踪剂,但REE示踪法仍存在影响示踪土壤侵蚀和泥沙来源准确性的关键方面需要改进,包括REE与土壤结合方式与机理、长期监测或复杂环境下随淋溶、径流的迁移以及植被吸收利用等。在未来研究中应重点关注大量释放REE对土壤、植物、环境健康的影响以及REE示踪法与复合指纹识别法的结合运用等。[结论]研究结果为提高REE示踪土壤侵蚀结果的准确性,运用该方法开展其他侵蚀类型研究,与复合指纹识别法结合辨别大区域的泥沙来源奠定基础。     

应用137Cs技术调查河漫滩沉积物的研究进展

人工同位素137Cs可以作为环境示踪因子研究河漫滩沉积物.综述了应用137Cs技术调查河漫滩沉积物的沉积率、确定沉积物来源和研究与沉积物相结合的污染物质的研究进展.     

采用~(14)C同位素标记植物的装置与方法

碳同位素(14C)示踪是研究植物残体有机碳在土壤中分解与转化较灵敏的方法,已被广泛用于土壤有机碳周转动力学研究。本文详细介绍了一种在密闭箱中采用14C同位素标记植物的装置和操作方法。该装置设备简单,操作方便可靠;该方法亦适合于采用13C1、5N等同位素对植物进行标记和示踪。     

农业土壤重金属污染来源解析技术

随着经济发展和社会的进步,各个地区的重金属污染也随之加重,严重威胁到人类的健康和生命安全,重金属的污染已经成为社会上备受瞩目的焦点。在农业发展当中,农业面源污染的来源主要包括空气污染、水污染以及土壤污染。由此,主要对农业土壤重金属污染来源做一个简单的讨论,并提出相应解决方案,为我国社会主义新农村建设和农业土壤重金属污染防治工作人提供一系列的参考,同时,也为我国农业进一步发展提供借鉴。     

红壤丘陵区土壤137Cs含量与土壤颗粒组成的关系研究--以江西省丰城市为例

通过对江西省红壤地区的39个土壤剖面采样数据进行数理统计分析,发现在土壤表层20 cm范围内,不同土层137Cs含量与土壤粒径具有一定的相关性,其中与砂粒含量和粉砂粒含量具有正相关关系,与砾石含量和黏粒含量具有负相关关系。通过逐步回归分析发现,在各土层与137Cs含量关系最为密切是砂砾含量,两者呈现显著的正相关关系。同时建立了137Cs含量与砂砾含量的定量关系模型,并通过方差分析证明该模型可靠,但该模型应用于土壤侵蚀还需要进一步研究。     

雌激素受体碘标记放射配体的合成与选择

雌激素的放射受体分析在药物设计、癌症等疾病的诊断和治疗等方面的应用十分广泛。本研究中,共合成了7种125I标记雌激素放射配体,分别为125I-Estradiol-6-CMO-His1、25I-Estradiol-3-CME-His1、25I-Estradiol-17-HS-His、21-25I-Estradiol、41-25I-Estradiol、2,4-2125I-Estradiol和16α125I-Estradiol,并比较了它们用于放射受体分析(RRA)的结果,表明在上述雌激素放射配体中,16α125I-Estradiol具有较好的生物活性。     

水稻对氮素的吸收、分配及其在组织中的挥发损失

应用¹⁵N示踪技术研究了水稻不同生育期吸收的¹⁵N在各器官中的分配,以及后期植物组织中的挥发损失。结果发现,水稻在分蘖期吸收的氮量少于在幼穗分化期吸收的氮量;在分蘖期吸收的¹⁵N,标记结束时氮素主要分配于水稻的叶片中,至成熟期¹⁵N有39%转运至水稻子粒中;水稻在幼穗分化期吸收的¹⁵N,标记结束时氮素主要分配在水稻茎和叶鞘中,至成熟期¹⁵N有46%转运至水稻的子粒中;水稻在分蘖期和幼穗分化期吸收的氮素在后期可以通过植株组织挥发损失,至成熟期损失的比例分别达16.7%和13.4%。     

丛枝菌根根外菌丝对不同形态氮素的吸收能力

本试验以玉米为宿主植物,以Glomus mosseae和Glomus intraradices为接种剂,采用空气隔板分室-半液培系统,在植株收获前48 h向菌丝室供应15N标记的不同形态氮素,探讨丛枝菌根根外菌丝吸收传递不同形态氮素的能力。结果表明,丛枝菌根根外菌丝吸收传递15N能力因菌种和氮素形态而异。丛枝菌根真菌G.intraradices吸收传递15N的能力高于G.mosseae,根外菌丝吸收传递不同形态15N的能力为15NH4+>15N-Gln>15N-Gly>15NO3-。根外菌丝吸收传递的15N对植株氮营养的贡献仅为0.004%~0.032%。     

水稻对~(14)CO_3~(2-)的吸收和积累动态

用同位素示踪技术研究水稻对14CO32-的吸收和积累动态,及其在水稻田中的行为特性。结果表明:通过水稻根系和浸于水中的茎杆下部吸收的14CO32-离子会向上部组织输送并形成积累趋势;在上部组织中,叶和茎杆上部的14C比活度随时间呈逐渐上升的趋势,而穗中的比活度于14d达最大值(271.9Bq/g)后又呈下降趋势;茎杆下部由于直接浸于水中,表现出对14CO32-离子的快速吸收、吸附,此后随时间呈下降趋势,根部表现出上升过程迟后于茎杆下部,其14C比活度也低于茎杆下部。上部组织(穗、叶和茎杆上部)中14C的百分含量随时间上升,而下部组织(茎杆下部和根)则相反,至试验后期(21~35d),其百分含量基本持平(约各占50%),14C从下部组织向上部组织输送的特征非常明显。     

盆栽-自然土生长试验研究小麦对土壤中~(137)Cs的吸收

利用环境放射性示踪剂盆栽模拟试验研究了2种小麦对不同活度水平的纯自然江西红壤中137Cs的吸收规律。结果表明,除林地土壤基本不含137Cs外,小麦植株中137Cs均有一定程度的积累,且小麦对137Cs的浓集能力(用转移系数TF表示)随土壤活度水平的提高而增强,大致为扬麦12号:草地(116.36)>水稻旱(47.22)>旱耕(27.33)>林地(几乎没有);扬麦158号:草地(194.92)>水稻旱(16.54)>旱耕(13.41)>林地(几乎没有)。小麦植株各组成部分137Cs积累量大致为:根>茎秆和籽粒外壳>籽粒。小麦吸收的137Cs对估算土壤侵蚀量有很大影响,可为今后示踪模型的修正提供依据。     

运用β多样性的测度方法探讨不同人为干扰强度对米槠林乔木层的影响

定量转换模型的选用是137Cs技术测量土壤侵蚀速率的一个关键,从最初的经验公式到现在的理论模型,形成了定量转换模型的两大主要类型。对常用模型建立的原理、适用范围和不足之处进行了分析。其中的质量平衡模型(包括不同的版本)因基于137Cs沉降、吸附、再分布等物理过程和相对精确而受到众多研究者的青睐。其局限性表现在:为方便计算而过度简化与实际过程或为充分考虑实际过程而过多引入无法准确测定的参数。剖面分布模型和扩散迁移模型与质量平衡模型有相似的缺点。由于各模型的假设原理和计算公式不尽相同,使用相同137Cs损失值估算出来的侵蚀速率差值甚至可以超过一个数量级。现有理论模型的完善和操作性较强的模型开发将是137Cs技术发展的主要方向之一。     

设施栽培条件下桃树果实不同发育时期14C-同化物的运转及分配特性

利用放射性同位素14C-示踪方法研究了设施桃树果实不同发育时期14C-同化物的运转分配特性。结果表明:在果实膨大期和果实成熟期,分配到果实中的14C-同化物均最多,且随着果实生长,分配到果实中的14C-同化物增加。叶片的自留量小于果实获得的14C-同化物量,且随果实生长,叶片的自留量越少。在各器官中果实的竞争势最强,其次叶片与根系也具有较强的竞争势。14C-同化物在各器官的分配状况与各器官积累的可溶性总糖和淀粉含量相对应。     

基于~(14)C同化物运转和分配对黄柏剥皮的再生机理

以14C为示踪剂,用14CO2+CO2法对2年生黄柏进行半株标记,在主干上环状剥去韧皮部,以塑料薄膜包裹,燃烧法制样、液体闪烁测量法测14C活度。结果表明,未剥皮黄柏韧皮部的14C同化物运输速率为52.0cm/h,3h左右同化物从树冠运输到根系,树冠不同部位的功能叶14C同化物分配为:中部功能叶>上部功能叶>下部功能叶;剥皮后,同化物分配规律改变为:上部功能叶>中部功能叶>下部功能叶;剥皮第15天在新生韧皮部、剥口下方的树皮及根系中检测到14C同化物,表明新生韧皮部的生理功能得到恢复。     

杀菌剂氟吗啉的~(14)C标记合成

氟吗啉是新型内吸性杀真菌剂。它的14C标记合成经3步完成,其放化收率为35.9%(以14C-碳酸钡计),放化纯度经薄板检测达97.8%。