湘北某镇农田土壤―水稻系统重金属累积和稻米食用安全研究

为研究采矿炼矿活动对农田和稻谷重金属累积的影响,评估其对人体健康的潜在风险,对湖南北部某镇一硫铁矿附近典型污染稻田土壤—水稻系统8种重金属(锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)和铅(Pb))含量进行监测。结果表明:该冶炼厂附近稻田土壤Cd污染最严重,单因素污染指数达12.85,为重度污染;Cu、Zn、Co和Ni为轻度污染。土壤重金属综合污染指数达重度污染。重金属生物富集因子的研究表明:Cd和Mn极易从土壤中被水稻根系吸收,尤其Cd被水稻根系吸收的能力远超其他重金属元素;而Cu、Pb、Co、Cr、Zn和Ni相对不易被水稻根系吸收。重金属在植株组织的分配也表现出差异:Pb、Co、Cu、Cd和Cr被水稻根吸收后,主要蓄积于根部,在根部的浓度百分比分别为82.5%、70.6%、64.8%、59.4%和57.5%;Mn、Zn和Ni被根系吸收后,会迅速向地上部组织迁移。研究区稻田出产的糙米Cd污染严重,Cd的超标率达100%,"镉米"的产出率达53.3%。糙米Cu和Ni的超标率也分别达到了40%和86.7%。若居民食用研究区稻米,每人每日摄入Cd量高于FAO/WHO推荐的标准限值5.9倍,表明研究区稻米存在很大安全风险。     

长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响

以湖南省7个稻田长期定位试验为基础,分析了无肥对照(CK)、化肥(NPK)、中量有机肥 化肥(MOM)和高量有机肥 化肥(HOM)4个处理下0~20 cm土壤重金属Zn,Cu,Cd和Pb全量及其有效态含量的变化。结果表明:长期施用有机肥加大了稻田土壤受重金属污染的风险。仅施化肥对土壤Zn,Cu,Cd和Pb全量、有效态含量及活化率的影响均较小,而中、高量有机肥处理明显提高了土壤Zn,Cu,Cd的全量、有效态含量及活化率,只对土壤Pb的影响较小。且高量有机肥处理下其增幅最大,土壤Zn,Cu,Cd全量分别比对照增加了6.1%,18.7%和8.3%,有效态含量分别比对照增加了87.3%,65.8%和41.4%,活化率分别比对照增加了77.5%,32.0%和29.8%。有机肥的"激活"效应是导致土壤有效态重金属含量大幅提高的主要机制。各试验点土壤全Cd含量均大大超出了土壤环境质量二级标准(0.30 mg/kg),表明各试验点稻田土壤都存在着不同程度的Cd污染问题。     

重金属Cd、Zn、Cu和Pb复合污染对土壤生物活性的影响

通过野外土样采集及室内培养试验(25℃),研究了云南东川铜矿区土壤酶和微生物特征,以及模拟重金属Cd、Zn、Cu、Pb复合污染对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,矿区土壤(距矿口0~800 m)重金属污染严重,Pb、Cd、Zn、Cu全量和有效含量是对照土壤(距矿口10 000 m)的3.7~141.0倍和2.2~773.2倍;距矿口越近,土壤有机质、有效氮、有效磷和速效钾含量及土壤pH亦越低,土壤酶活性和土壤微生物数量、微生物生物量碳和氮受到的抑制程度也显著增强。与对照土壤相比,距矿口0~800 m的土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性分别降低25.5%~47.3%、22.6%~74.2%、30.9%~83.1%、16.7%~69.1%和34.6%~92.3%;细菌、放线菌和真菌数量分别较对照下降30.5%~80.1%、8.1%~49.9%和3.3%~8.3%。土壤酶中的酸性磷酸酶和过氧化氢酶,土壤微生物中的细菌对重金属污染较为敏感。恒温(25℃)培养试验中,低量的Cd、Zn、Cu、Pb复合污染刺激了土壤酶活性和细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮的数量,但高量的Cu、Zn、Pb、Cd复合污染使土壤酶活性、细菌、真菌、放线菌、微生物生物量碳和氮均显著下降。重金属Cd、Zn、Cu、Pb之间存在着一定的协同或拮抗作用,Cd、Zn、Cu和Pb之间在微生物生物量碳和氮上表现出明显的协同效应,Pb与Cd、Zn、Cu对细菌数量的复合效应机制为拮抗效应,Cd、Zn、Cu和Pb对真菌数量和放线菌数量的复合效应机制表现为协同效应和拮抗效应并存。     

土壤重金属污染的生态风险评估分析:个案研究

研究了浙江富阳某乡土壤重金属污染,并应用概率方法评估了土壤重金属的生态风险。结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Pb、Cd污染严重,平均值分别为290、794、205、2.1mg/kg。生态风险评估表明,土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd对生物种类的风险概率分别为30%、53%、15%和5%,而对生态过程的风险概率分别为44%、70%、13%和0.6%。空间分析表明,研究区有一半以上地区土壤Zn污染对生物种类的影响达75%以上。从保护生态受体来说,对研究区重金属污染的土壤进行修复和风险管理时需要优先针对土壤Zn的污染。     

Cd、Pb单一及复合污染下土壤酶生态抑制效应及生态修复基准研究

由于土壤酶活性可有效地反映土壤重金属的污染程度,因此,本文通过研究Cd、Pb单一及复合污染对土壤酶（脱氢酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶和蔗糖酶）活性的影响,以期选取合适的土壤酶指标作为Cd、Pb污染的生物标记物,为建立Cd、Pb污染生态修复的基准提供科学依据。研究结果表明,不同的土壤酶活性对Cd、Pb的敏感性各不相同,并且酶活性随土壤重金属浓度增加表现为叠加效应或拮抗效应。Cd、Pb单一及复合污染对脲酶活性抑制作用显著,Cd、Pb复合污染对脲酶活性表现为叠加效应,因此,脲酶可作为土壤Cd、Pb污染的生物标记物。通过半数生态剂量模型研究发现：Cd、Pb污染下,50%脲酶活性受抑制的毒性阈值分别为2273和2703;Cd污染土壤的生态修复基准值为1.33mg·kg-1,Pb污染土壤的生态修复基准值为106mg·kg-1。     

滇东南农田土壤重金属分布特征及污染风险评价

为了解滇东南农田土壤重金属污染及其环境风险状况,测定分析了该区域农田土壤8种重金属含量,并使用相关统计方法对其重金属进行了来源解析及污染评价。结果表明,研究区土壤Cd、Zn、Ni、Cr和Hg的平均含量均超过了云南省土壤重金属背景值,其中Cd的点位超标率最高、达77.78%。As、Hg主要来源于人类活动,Cu、Zn来源可能受自然和人为叠加影响,Pb、Cd主要来源于工业活动。污染评价结果表明,6.5

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Cd Pb污染土壤中蛋白酶酸性磷酸酶脱氢酶活性的变化

通过现场采样及室内分析方法,研究了Cd、Pb严重污染的土壤中蛋白酶、酸性磷酸酶和脱氢酶活性的变化及其与土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量和土壤基本性质之间的关系。通径分析表明,影响蛋白酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、砂粒和黏粒,其中土壤有效Zn刺激了酶活性而土壤有效Cd抑制了酶活性;影响酸性磷酸酶活性主要直接因素为碱解氮、速效磷、pH值,土壤有效Cu、土壤有效Cd、土壤有效Pb、土壤有效Zn对酸性磷酸酶的直接影响较小;影响脱氢酶活性主要直接因素为土壤有效Cd、土壤有效Zn、土壤速效钾,其中土壤有效Cd抑制了酶活性而土壤有效Zn刺激了酶活性。总体而言,4种重金属有效态对酶活性毒性大小依次为：Cd〉Cu〉Pb〉Zn。综合简单相关分析结果可知,总体上Cu、Cd、Pb、Zn复合污染刺激了蛋白酶活性,抑制了脱氢酶活性,对酸性磷酸酶活性影响不大,脱氢酶可作为上述土壤重金属复合污染的指标。3种土壤酶活性变化是重金属与土壤理化性质综合作用的结果。     

秦岭神安沟矿区沟道地表水和沉积物中重金属分布形态研究

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宁夏贺兰县土壤重金属分布特征及其生态风险评价

为研究西北地区农田土壤重金属分布特征及其生态风险,以宁夏贺兰县为研究区,采集农田表层土壤样品140个,分析测试了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并采用内梅罗综合污染指数和H?kanson潜在生态风险指数法进行了重金属生态风险评价。结果表明:宁夏贺兰县农田表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb元素均低于国家土壤环境二级标准,仅有1.42%样点的Cd元素出现超标;与宁夏土壤背景值相比,各元素都有不同程度的累积,其中Cd和Ni元素超出背景值的点位率分别达到100%和85%;土壤各重金属元素的分布特征较为一致,各元素含量分布比较均匀,高值区集中在中部和东部地区,主要受人类活动的影响。单因子污染指数分析结果表明,Cd元素有0.71%的点位为中度污染水平,Ni和As分别有7.14%和5%的点位处于尚清洁水平,Cr、Cu、Zn、Pb全部清洁,尚未造成污染。重金属的单项生态风险指数(E_r~i)表明,Cd元素的平均潜在生态风险指数为97.68,达强烈风险水平,是最主要的生态风险元素。宁夏贺兰县农田土壤环境质量整体良好,Cd和Ni累积严重,值得关注。     

上海城市中心区不同类型绿地土壤重金属污染特征

对上海城市中心城区公园绿地土壤和道路绿地土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd和Ni的污染特征进行了研究,发现除Cr和Ni外,土壤中重金属均出现富集现象,且公园绿地土壤中重金属含量普遍低于道路绿地土壤;土壤重金属污染潜在生态风险评价结果表明6种重金属中,Cd污染最严重,其潜在生态危害系数最高,总体上公园绿地土壤重金属污染潜在生态风险处于中等水平,而道路绿地土壤重金属污染则处于较高水平,且均受Cd污染控制;多元统计分析结果表明,中心城区绿地土壤中重金属主要源于交通排放和工业活动释放,道路绿地土壤重金属更易受交通排放污染的影响。     

壳聚糖酶解产物抑制真菌活性研究

为探究并提高壳聚糖抑制真菌的活性,本研究利用蜡状芽孢杆菌ncps116发酵所制备的壳聚糖酶来酶解壳聚糖,测定不同酶解时间壳聚糖产物的抑菌活性,并监测酶解产物中还原糖的含量;之后选取抑菌活性提高最显著的壳聚糖酶解产物为研究对象,测定最低抑菌活性和最适pH,并使用电子显微镜观察酶解产物对病原真菌菌丝和孢子萌发的抑制作用。结果表明,壳聚糖经0.5~12 h酶解能够显著提高市售壳聚糖的抑菌活性,在酶解24 h内抑菌活性呈先升高后降低的趋势,而且酶解产物的抑菌活性与还原糖浓度相关,还原糖浓度过低(≤44.24 μg·mL^-1),酶解不充分,抑菌圈直径13 mm;而还原糖浓度过高(≥1 900 μg·mL^-1),酶解完全,抑菌圈直径10 mm,抑菌活性均较差。其中,酶解6 h的壳聚糖产物抑菌活性提高最显著,对3种病原真菌(棉花黄萎病菌、苹果轮纹病菌、西瓜专化型尖孢镰刀菌)的最低抑菌活性提高4~8倍,还原糖浓度为383.34 μg·mL^-1,在pH值4.0~4.7时抑菌活性最高;此外,酶解产物能导致真菌菌丝断裂、褶皱、菌丝末端囊泡等畸形生长,并长期抑制孢子生长和菌丝伸长。综上所述,酶解是提高壳聚糖抗菌活性的有效手段,这为推进亮聚糖在防腐保鲜方面的应用奠定了基础。     

人类活动与土壤侵蚀

综述了人类活动通过影响坡面流水过程、坡地重力过程、河流过程、风沙过程、海岸过程而引起的土壤侵蚀现象,指出人类活动是造成水土流失的重要原因之一。     

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地震激发泥石流的形成与活动,一方面造成严重的水土流失,同时,给人类造成巨大灾害.研究地震对泥石流的形成、活动及预报是极为重要的.     

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桥梁工程行为的生态效应及其生态化

桥梁工程行为是指人类为达到某一特定目的,在桥梁设计、施工以及运营维护阶段与周边生态系统相互作用的一系列活动。在对桥梁工程行为对生态系统的作用过程的分析基础上,从物理效应、化学效应、生物效应以及社会效应4个方面阐述了桥梁工程行为的生态效应。并提出了桥梁工程行为生态化理念,从设计、施工以及运营维护阶段初步探讨了桥梁工程行为生态化策略,指出桥梁工程在满足人类社会需求的同时,要兼顾生态系统健康和可持续性的需求。     

铅污染对青紫泥微生物活性的影响

土壤微生物量碳、基础呼吸作用、土壤代谢商是表征土壤质量的重要指标,并且与土壤本身的理化性质有关。脱氢酶活性是土壤微生物种群及其活性的重要敏感性指标之一。通过室内培养,研究了不同铅添加水平(200~1 200 mg/kg)对青紫泥田微生物生物量碳及土壤基础呼吸作用、土壤代谢商、土壤脱氢酶的影响。研究表明:随培养时间延长,青紫泥田生物量碳呈下降趋势,基础呼吸作用随铅浓度升高而加强。土壤代谢商随培养时间延长变化趋势不同。外源铅胁迫下土壤脱氢酶活性随铅处理浓度升高明显受抑制。相关分析表明,土壤铅含量与土壤微生物生物量碳、脱氢酶在不同培养时期相关性不同。     

Activities regarding collection and evaluation of Polish land-races

Summary Polish plant breeders had already recognized the importance of the conservation of land-races at the beginning of this century. But systematic approachments for collecting, maintenance and evaluation began only after World War II, mainly in the mountaineous districts south of Kraków.In the meantime serious gene erosion has taken place and indigenous land-races are to be found at present only sporadically in some parts of the country. To analyse the actual situation the Radzików institute (IHAR) being responsible for coordinating plant genetic resource work in Poland has undertaken 5 collecting trips from 1976 to 1979 partly in cooperation with the Gatersleben institute. Refugial areas of land-race cultivation could be confirmed for different parts of the Beskids and other mountain chains in South Poland although the decrease of land-races has been accelerated here too considerably since the last decades. Minor areas of land-race cultivation were observed in E and SE Poland. Always only a small number of farmers still is using these indigenous races which may be superior to modern cultivars under special ecological conditions and regarding to some qualitative characters.Altogether 445 seed samples have been collected, mainly cereals and leguminous crops, many of them being highly variable in respect to morphological characters. Land-race cultivation is often combined with the cultivation of rare relic crops on fields and especially in gardens, some formerly cultivated primitive races of several cultigens nowadays occur merely as weeds.Roughly calculated one can assume that within the next 10–15 years also the recently still existing land-races will disappear completely from the agricultural cultivation. First observations proved the high value of the collections for breeding purposes which has been outlined in some detail for several cereals.

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Arbeiten zur Sammlung und Evaluierung polnischer Landsorten

Zusammenfassung Polnische Pflanzenzüchter haben bereits zu Beginn unseres Jahrhunderts die Bedeutung der Erhaltung von Landsorten erkannt, systematische Sammlungen begannen jedoch erst nach dem 2. Weltkrieg (vor allem in den gebirgigen Gebieten im Süden des Landes). Inzwischen hat die Generosion auch hier zu einem weitgehenden Verschwinden der indigenen Landsorten geführt. Vom IHAR in Radzików, das in Polen alle Aktivitäten hinsichtlich pflanzlicher genetischer Ressourcen koordiniert, sind von 1976 bis 1979 z. T. in Zusammenarbeit mit dem Institut in Gatersleben 5 Sammelreisen unternommen worden, auf denen Reliktareale des Anbaus von Landsorten in verschiedenen Teilen der Beskiden und anderer Gebirgszüge in Südpolen festgestellt wurden. Jedoch werden hier wie in weiteren kleinen Gebieten im Osten und Südosten des Landes nur noch von wenigen Bauern die alten Landsorten kultiviert, die jedoch unter bestimmten ökologischen Verhältnissen und in bezug auf manche Qualitätsmerkmale modernen Sorten überlegen sein können. Es wurden insgesamt 445 z. T. stark variable Samenproben (meist Getreide und Körnerleguminosen) gesammelt. Verbunden mit dem Landsorten-Anbau ist oft die Kultur seltener traditioneller Kulturarten, vor allem in Gärten, sowie das Vorkommen früherer Kulturformen als Unkraut.Erste Beobachtungen erwiesen den hohen züchterischen Wert der Kollektionen polnischer Landsorten, für die ein völliges Verschwinden aus dem landwirtschaftlichen Anbau innerhalb der nächsten 10–15 Jahre angenommen werden kann.

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Significance of Enzyme Activities in Soil Nitrogen Mineralization

This study was undertaken to assess the relationship between nitrogen (N) mineralization in soils treated with eight lime application rates, with four field replications, and the activities of six amidohydrolases involved in N cycling and four glycosidases involved in carbon (C) cycling in soils. Nitrogen mineralization was studied at 20 or 30 °C for 20 weeks, and with the exception of N‐aceyl‐β‐D‐glucosaminidase (NAGase; EC 3.2.1.30) activity, which was assayed at both temperatures, the enzyme activities were assayed at 30 °C at their optimal pH values. Results showed that among the eight enzyme activities studied, NAGase activity was the most significantly correlated with the cumulative amounts of N mineralized in 32 soil samples at 20 °C (r = 0.87***) and at 30 °C (r = 0.95***). The cumulative amounts of N mineralized at 30 °C were also significantly correlated with arylamidase and L‐aspartase activities, with r values of 0.61*** and 0.52**, respectively. Because NAGase activity is involved in both N and C cycling, the cumulative amounts of N mineralized at 30 °C were also significantly correlated with the activities of β‐glucosidase (r = 0.80***) and β‐galactosidase (r = 0.58***). Activities of other N enzymes that were significantly correlated with the cumulative amounts of N mineralized at 30 °C in 20 weeks were those of L‐asparaginase (r = 0.61***), urease (r = 0.57***), amidase (r = 0.54**), and L‐glutaminase (r = 0.41*). It seems that the activity of NAGase can be used as an index of N mineralization in soils.