低密度聚乙烯薄膜微塑料在黄河口海岸带环境中的风化特征

海岸带是受气候变化和人类活动双重影响的陆海交互作用地带,也是环境中微塑料的重要汇集区,目前对这些微塑料在海岸环境中的长期风化特征关注较少。以低密度聚乙烯(Low density polyethylene,LDPE)薄膜为供试微塑料,探究其在黄河口潮上带、潮间带和潮下带等不同海岸环境中的长期风化特征。结果表明,经过长达18个月的野外暴露,不同暴露点位的LDPE薄膜微塑料表面均有微生物的定殖,并伴有显著的风化特征。暴露于潮上带地上部的薄膜微塑料表面裂化现象最为显著。所有野外暴露处理的薄膜微塑料表面均有羰基产生,且羰基指数呈潮上带(0.28~0.81)>潮间带(0.18~0.22)>潮下带(0.16~0.20)的趋势。薄膜微塑料的密度随时间和空间的变化并不显著,仅发现经超声清洗去除表面附着物后,潮上带地上部暴露18个月的薄膜微塑料密度(0.85±0.02 g·cm^-3)与新鲜商品塑料(0.93±0.03 g·cm^-3)相比显著降低。综合LDPE薄膜微塑料的表面微形貌特征、化学官能团(羰基指数)以及密度的动态变化等指标表明,黄河口潮上带地上部暴露的LDPE薄膜微塑料风化特征随时间变化最为显著。未来需加强海岸环境中微塑料在复杂环境因子影响下的潜在环境效应与归趋的研究。     

电子垃圾影响区多氯联苯污染农田土壤的生物修复机制与技术发展

电子垃圾中含有大量多氯联苯等有毒有害物质,对电子垃圾的不当拆解可造成土壤、水体和大气的污染,进而对生态环境和人体健康构成潜在的威胁。生物修复是利用生物对环境污染物的吸收、代谢、降解等功能,加速去除环境中污染物质的过程。根据修复所用的主体,生物修复又可分为植物修复、微生物修复、动物修复及其联合修复等。本文结合笔者的研究工作,综述了我国东南沿海某典型电子垃圾拆解区土壤多氯联苯的污染特征,并介绍了当前国内外对多氯联苯污染土壤的微生物修复、植物修复和植物-微生物联合修复技术及其机理研究的现状,并提出未来研究趋势,旨在为促进污染区土壤环境生物修复的深入研究、保障污染区的农产品质量安全和人体健康提供理论参考。     

MgAl-LDHs磁性颗粒对镉污染农田土壤的减量修复研究

本研究以不同巯基改性的镁铝层状双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)为原材料制备了四种毫米级磁性颗粒修复材料,并开展了对土壤中镉(Cd)去除效果的对比试验,考察MgAl-LDHs磁性颗粒修复材料的投加量和作用时间对Cd去除效果的影响,探讨了修复材料对三种实际污染农田土壤(Cd总量在0.73~0.86 mg/kg之间)中Cd的去除效果与机制。结果表明,以泰克莱尔MgAl-LDHs为原材料制得磁粒MgAl-LDHs-C对Cd的去除效果最好。确定磁粒MgAl-LDHs-C与土壤的最佳投加质量比为1:10,最适作用时间为3 h,在此条件下,浙江台州土壤DTPA提取态Cd含量由0.56 mg/kg下降至0.30 mg/kg；控制m(土):V(液)为1:2,反应温度为25 ℃,振荡频率为180 r/min,按照最优选投加量和作用时间分别向江苏太仓、甘肃白银和浙江台州污染农田土壤中施用MgAl-LDHs-C,三种土壤中Cd总量去除率分别达到26.0%、23.8%和34.7%。对土壤Cd的形态分析结果表明,MgAl-LDHs-C可以显著降低土壤可交换态、可还原态、可氧化态Cd的含量。本研究所制备的MgAl-LDHs-C材料具有良好的土壤Cd去除能力,可为Cd污染农田土壤的减量修复提供科学依据。     

复方中草药对凡纳滨对虾生长、消化酶和免疫因子活性及抗WSSV的影响

研究复方中草药(葛根、黄连、金银花、板蓝根、黄芪、甘草、柴胡、当归、山楂、陈皮和茯苓)对凡纳滨对虾生长、消化酶和免疫因子活性及抗WSSV的影响,为对虾健康养殖提供科学依据。分别在饲料中添加0%(对照组)、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%该复方中草药,连续投喂凡纳滨对虾[体质量(0.026±0.007)g]28 d(每组3个重复,每个重复160尾),每隔1周随机采样10尾/桶测量体长、体质量,并取肝胰腺用于生长指标(WGR、SGR、FR和SR)、相关酶(淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、SOD、GPT和GOT)及MDA含量的测定。研究结果表明,复方中草药对凡纳滨对虾的生长均有提高,其中0.8%和1.2%添加组效果最佳,差异显著;且饵料系数显著下降。对虾肝胰腺消化酶(淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶)和免疫相关因子(SOD、GPT和GOT)随养殖时间的延长,高酶活性逐渐由高添加量组向低添加量组移动,其中以0.8%和1.2%添加组效果最佳,差异显著;与对照组相比,0.4%,0.8%和1.2%添加组MDA含量差异显著下降。对照组和0.4%添加组对虾经投喂感染WSSV后全部死亡,但0.4%添加组对虾第1尾死亡时间、50%死亡时间以及100%死亡时间分别比对照组延后8 h、16 h和8 h;0.8%添加组成活率最高(33.3%),与其他组差异显著。复方中草药能促进对虾生长、消化,提高免疫和抗WSSV能力,其中以添加0.8%和1.2%效果最佳。     

耕地和草地土壤健康研究进展与展望

土壤是地球关键带的重要组成部分，为维持和保障农业生产、植物生长、动物栖息、生物多样性和环境质量提供了基本服务，是链接整个自然生态系统的核心要素之一。增强土壤健康对实现可持续发展目标至关重要，近年来在全世界范围内皆受到越来越多的重视和更广泛的研究。耕地和草地是当前地球上最大的土地利用类型，分别约占地球上无冰土地12%和26%。同时,“田”和“草”是“山水林田湖草生命共同体”中的重要组成部分，维护耕地和草地两种农牧地类型土壤健康对于维持整个自然生态系统健康和实现可持续发展具有重要意义。近二十年来，围绕这两种土地利用类型土壤健康的相关研究呈现兴起态势。中国在此研究领域虽比较活跃，但研究成果的影响力还有待加强，且还未从国家层面建立一个统一的土壤健康评估体系。本文首先厘清了土壤健康内涵的演变，并聚焦于以上两个典型的农牧地类型，归纳了当前国内外相关研究的热点内容；其次，梳理了当前国内外土壤健康评估研究工作现状,同时总结了中国在土壤健康维护方面已有的工作基础；最后，对我国未来土壤健康评估研究提出了建议和展望，以期为改善耕地和草地土壤功能、维护我国土壤健康提供依据和方法。