外源土霉素和磺胺二甲嘧啶对土壤活性有机碳含量的影响

为了解外源抗生素对土壤内环境的影响,基于盆栽试验研究了不同浓度土霉素(OTC)和磺胺二甲嘧啶(SMZ)对土壤微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)、易氧化碳(ROC)以及溶解性有机碳(DOC)含量的影响。结果表明,4种活性有机碳指标对抗生素敏感性大小顺序为WSCO>MBC>DOC>ROC。WSOC和DOC含量随OTC和SMZ浓度升高整体呈递增趋势,WSOC最大增幅分别达137.1%和251.8%,DOC最大增幅分别达31.9%和10.7%;MBC和ROC含量随OTC和SMZ处理浓度递增而降低,MBC最大降幅分别达47.8%和52.4%,ROC最大降幅分别达4.9%和7.4%。同一浓度SMZ胁迫对活性有机碳整体的影响效果强于OTC。OTC和SMZ浓度分别低于50 mg·kg-1和10 mg·kg-1时,土壤受到污染程度较低,能够自我修复;OTC和SMZ浓度分别达100~200 mg·kg-1和50~100 mg·kg-1时,培养期结束土壤仍处于轻度污染,存在较大环境风险。     

四环素类药物对鲤细胞色素P450酶系生化指标的影响

为研究四环素类药物对鲤P450酶系生化指标的影响,采用超速离心法制得鲤肝微粒体,Bradford法测定肝微粒体蛋白含量,紫外分光光度法测CYP450酶系的活性,测定了土霉素(OTC)、四环素(TC)、霉素(CTC)、多西环素(DOTC)4种四环素类药物对鲤的肝微粒体蛋白含量、肝脏细胞色素P450含量以及酶系活性的影响。结果表明,空白对照组CYP450含量为(0.39±0.03)nmol/mg,OTC、TC、CTC、DOTC处理组CYP450含量分别为(0.22±0.02)、(0.28±0.02)、(0.21±0.03)、(0.25±0.03)nmol/mg;空白对照组氨基比林-N-脱甲基酶(AND)活性为(1.27±0.09)nmol/(min·mg),OTC、TC、CTC、DOTC处理组其活性分别为(0.86±0.09)、(0.79±0.05)、(0.84±0.05)、(0.86±0.06)nmol/(min·mg);空白对照组红霉素-N-脱甲基酶(ERND)活性为(0.85±0.04)nmol/(min·mg),OTC、TC、CTC、DOTC处理组其活性分别为(0.63±0.03)、(0.57±0.02)、(0.49±0.04)、(0.52±0.02)nmol/(min·mg);空白对照组苯胺-4-羟化酶(AH)活性为(0.034±0.001)nmol/(min·mg),OTC、TC、CTC、DOTC处理组其活性分别为(0.026±0.004)、(0.027±0.003)、(0.025±0.004)、(0.028±0.004)nmol/(min·mg)。综上,四环素类药OTC、TC、CTC、DOTC处理会使鲤CYP450含量明显降低,对AND、ERND活性具有明显的抑制作用,经统计学检验,差异极显著(P0.01);对鲤肝微粒体蛋白和CYPb5的含量没有影响。     

沈阳张士污灌区4种杂草不同阶段富集Cd的研究

通过在沈阳张士Cd污染区不同阶段(每月月底)采集4种生物量较大的杂草、土壤和水,研究杂草镉富集数量及其富集量最大的时期。在杂草Cd吸收量最大时期收获杂草,可从土壤中带走更多的Cd。结果表明,4种杂草根Cd富集数量最大值的顺序为,稗草(Echinochtoacrusgalli)(84.48mg·kg-1)>藜(Chenopodium)(71.39mg·kg-1)>芦苇(Phragmites)(29.77mg·kg-1)>蒲草(Typha)(7.56mg·kg-1);芦苇、藜和稗草所有测定时期Cd含量都是根>茎叶,蒲草在8月份和9月份测定Cd含量为茎叶>根。藜根和茎叶在8月份达到最大值;芦苇根8月份吸收Cd量最大,茎叶5月份Cd含量最大;蒲草根7月份吸收Cd量最大,茎叶8月Cd含量最大;稗草根和茎叶在6月份Cd含量最大。土壤Cd含量有随温度增加而增加的趋势,最大值为29.44mg·kg-1;水的Cd含量均小于植物和土壤。杂草Cd含量变化与土壤和水Cd含量变化有一定的相关性。     

不同种类蔬菜幼苗对铅的敏感性研究

采用水培方法,探讨了小白菜(叶菜类)、黄瓜、豇豆(瓜果类)和萝卜(根茎类)幼苗对重金属Pb的吸收累积量大小及Pb对其幼苗生长发育的影响.结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶累积Ph量均随Pb处理浓度的增加而显著增加(P<0.05),且同一处理浓度下根中Pb含量远高于茎叶中Pb含量.蔬菜苗期根对Pb的敏感性排序为黄瓜>小自菜>萝卜>豇豆,茎叶为小白菜>萝卜>黄瓜>豇豆.低浓度的Pb对叶绿素的合成有一定程度的刺激作用,随Pb浓度增加,叶片中叶绿素含量降低.小白菜过氧化氢酶(CAT)含量随着Pb浓度的增大先增大后缓慢降低,其他3种蔬菜则表现为先减小后增大的趋势.此外,黄瓜和豇豆出芽率显著降低,4种蔬菜幼苗根长均明显受到抑制.     

过磷酸钙对土壤中铅的形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验方法,研究了施入过磷酸钙磷肥对土壤中外源铅的形态变化及其生物有效性的影响。结果表明:土壤加入过磷酸钙可使土壤中交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态和有机结合态铅含量下降,残渣态铅含量增加,供试作物小白菜体内铅浓度明显降低;处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ和处理Ⅴ分别为20.29,16.00,12.66,10.31mg·kg-1,与处理Ⅰ(26.68mg.kg-1)对照相比分别降低了6.39mg·kg-1、10.08mg·kg-1、14.02mg.kg-1和16.37mg·kg-1。不同过磷酸钙用量处理间土壤中铅形态含量、供试作物小白菜铅浓度差异达到了5%显著水平。     

广州市北郊蔬菜基地土壤四环素类抗生素的残留及风险评估

为了解蔬菜基地土壤中四环素类抗生素的残留及风险状况,采集了广州市北郊20个蔬菜基地30个土壤样品,利用固相萃取(SPE)-高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法,检测土壤中四环素类抗生素(四环素、土霉素和金霉素)的残留状况,并引入层次分析法、风险商值法和指示克里金法,分析研究区域土壤抗生素的主要来源、生态风险以及空间分布。结果表明,广州市北郊蔬菜基地土壤四环素(Tetracycline,TC)、土霉素(Oxytetracycline,OTC)和金霉素(Chlorotetracycline,CTC)的含量范围分别为ND~30.37μg·kg~(-1)、ND~903.13μg·kg~(-1)和ND~103.02μg·kg~(-1),其平均值分别为5.64、38.39μg·kg~(-1)和8.92μg·kg~(-1),3种TCs在土壤中的平均含量高低顺序为:OTCCTCTC。粪肥是土壤3种TCs的主要来源,其贡献率大于50%;其次是商业性有机肥,其权重系数为24%左右。广州市北郊蔬菜基地土壤中3种TCs的生态风险整体较低,但西部部分区域处于中、高风险等级,首要防控污染物为OTC,其次是CTC。     

脯氨酸缓解酸性土壤上小白菜铝毒胁迫的效应及其潜在机制

为了研究不同浓度外源脯氨酸(Pro)对酸性土壤上小白菜铝(Al)毒胁迫的效应及其潜在机制,以小白菜为试验材料,通过酸性土壤盆栽试验,利用不同浓度外源Pro,设置T_1(0 mmol·L~(-1)Al+0 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_2(27 mg·kg~(-1)Al+0 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_3(27 mg·kg~(-1)Al+10 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_4(27 mg·kg~(-1)Al+20 mmol·L~(-1)外源Pro)、T_5(27 mg·kg~(-1)Al+50 mmol·L~(-1)外源Pro)共5个处理,对小白菜生理特性和土壤性质进行研究。结果表明:与T_1相比,Al胁迫下小白菜的产量、抗氧化酶活性以及土壤pH值明显降低,其中,产量降低了约10.6%,土壤pH值降低了0.75个单位;此外,叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al总量明显升高,其中,小白菜叶片Al含量和土壤活性Al含量分别增加了24.3%和15.3%,对小白菜产生明显胁迫作用,抑制其生长;相对于Al处理,施用不同浓度外源Pro可以明显增加小白菜产量,T_3、T_4和T_5分别增加了29.3%、38.4%和65.2%,抗氧化酶活性也显著提高,而叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al含量显著降低,T_3、T_4和T_5叶片Al含量分别降低了20.4%、45.6%和49.8%,说明不同浓度外源Pro均能缓解Al对小白菜的胁迫作用。研究表明,外源Pro可缓解Al对小白菜胁迫作用,且缓解效果为T_5T_4T_3,50 mmol·L~(-1)外源Pro缓解效果较好。     

某规模化猪场废水中抗生素污染特征及生态风险评估

为了解规模化养猪场废水中抗生素污染特征和生态风险,选取广东省某规模化养猪场,连续2 a于夏、冬两季采集饲料、不同处理阶段废水和鱼塘水,用UPLC-MS/MS法检测4类19种兽用抗生素,对比分析沼气池和曝气池对不同类型抗生素的去除效果,并采用风险商值法评价猪场经处理后废水和鱼塘水综合利用的生态风险。结果表明,猪饲料中仅检出四环素类(TCs)的4种抗生素,TCs浓度在1 867～181 050μg·kg~(-1)之间,土霉素(OTC)和金霉素(CTC)是猪饲料中主要添加抗生素;猪场原水中喹诺酮类(QLs)、磺胺类(SAs)和TCs抗生素浓度分别为1 791.41、4 144.28μg·L~(-1)和42 393.81μg·L~(-1),未检出大环内酯类(MAs)抗生素,其中OTC单体浓度最高,其次为四环素(TC),分别为19 555.70μg·L~(-1)和18 654.86μg·L~(-1);处理后废水中MAs、QLs、SAs和TCs浓度分别为0.01、0.10、21.24μg·L~(-1)和388.02μg·L~(-1),单体浓度以OTC最高,为381.56μg·L~(-1)。沼气池对原水中QLs、SAs和TCs的去除率分别为91.9%、96.5%和18.8%,曝气池对沼液中QLs、SAs和TCs的去除率分别为99.9%、85.5%和98.9%。处理后废水向环境排放抗生素总量910.29μg·d-1·pig-1,其中TCs占比达94.24%。风险商值评价结果显示,处理后废水中的恩诺沙星(ENR)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、OTC和TC为猪场处理后废水中的高风险污染物,磺胺嘧啶(SDZ)为鱼塘水中高风险污染物。研究表明,规模化养猪场经处理后废水和接纳部分废水的鱼塘水中抗生素对环境仍有较高生态风险。     

氮肥形态及用量对土壤砷生物有效性的影响研究

通过盆栽试验,探讨了高砷红壤中施用碳酸氢铵、尿素和硝酸钙3种不同形态氮肥对土壤砷生物有效性及小白菜吸收砷的影响。结果表明:在175、350mg·kg-1两种施氮水平下,不同形态氮肥的施用均显著(P<0.05)促进了小白菜(Brassica chinensis)植株的生长,生物量的增加幅度为104.5%～224.3%;氮肥施用显著增加了土壤中有效态砷含量和植物对砷的吸收(P<0.05),与对照相比,不同形态氮肥处理下土壤有效态砷含量增加了30.5～49.4倍,其中,以施氮量为350mg·kg-1Ca(NO3)2处理增幅最大,NH4HCO3的350mg·kg-1施氮处理的增幅较小;在3种氮肥形态的2种施氮量处理下,植物地上部砷吸收量比对照增加0.75～4.32倍,且以175mg·kg-1NH4HCO3和350mg·kg-1Ca(NO3)2的施氮处理较高,而350mg·kg-1CO(NH2)2和175mg·kg-1Ca(NO3)2施氮处理的植物砷浓度及吸收量均相对较低。随着化学氮肥的施用,发生了土壤残渣态的砷向易溶态等其他形态砷的转化和释放,导致作物吸收砷及相应的环境风险增加。     

外源Cd胁迫对不同类型土壤中蔬菜生长的影响及其残留效应

采用盆栽试验,通过在3种理化性质不同的土壤中添加不同浓度的Cd,研究了Cd对白菜、萝卜等蔬菜生长的影响及其残留效应。结果表明,Cd添加浓度为0～1.5mg·kg-1土范围内,3种土壤中蔬菜的残留量与土壤添加量均呈良好的相关性。在上述添加量范围内,白菜、萝卜没有明显的减产现象,但在高浓度区蔬菜中含Cd量已超过食品限量安全值。对于试验的3种土壤,白菜、萝卜Cd残留水平分别为湖南红壤>河南潮土>吉林黑土。依据食品限量安全值与相关方程确定的3种土壤的临界含量分别为湖南红壤为0.21mg·kg-1(白菜)、0.19mg·kg-1(萝卜),河南潮土为0.97mg·kg-1(白菜)、0.93mg·kg-1(萝卜),吉林黑土为1.08mg·kg-1(白菜)、1.08mg·kg-1(萝卜)。