Air pollution affects food security in China: taking ozone as an example

Air pollution is becoming an increasingly important environmental concern due to its visible negative impact on human health. However, air pollution also affects agricultural crops or food security directly or indirectly, which has not so far received sufficient attention. In this overview, we take ozone (O ₃ ) as an example to analyze the principles and extent of the impact of air pollution on food security in China based on a review of the literature. Current O ₃ pollution shows a clear negative impact on food security, causing around a 10% yield decrease for major cereal crops according to a large number of field studies around the world. The mean yield decrease of winter wheat is predicted to be up to 20% in China, based on the projection of future ground-level O ₃ concentration in 2020, if no pollution control measures are implemented. Strict mitigation of NO _x and VOC _s (two major precursors of O ₃ ) emissions is crucial for reducing the negative impacts of ground-level O ₃ on food security. Breeding new crop cultivars with tolerance to high ground-level O ₃ should receive serious consideration in future research programs. In addition, integrated soil-crop system management will be an important option to mitigate the negative effects of elevated ground-level O ₃ on cereal crop production and food quality.     

臭氧在水产品加工中应用综述

臭氧（O3）作为一种高效的抑菌剂已广泛应用于食品工业中,具有高反应性、强渗透性、低残留性等优点。臭氧在水产品加工中主要用于产品保鲜、去异味、漂白脱色及加工设备清洗消毒等方面。文章概述了臭氧的产生原理、基本性质及其应用发展史,并对臭氧在水产品加工领域中的应用研究进行综述与展望。     

臭氧污染胁迫下植物营养生长及防护研究

近年来,全球臭氧高浓度区域不断增加,臭氧对植物影响的研究日益深入,从最基础的臭氧伤害现象研究发展到臭氧伤害机理研究、到臭氧伤害对植物体内元素的影响研究,为农田科学管理措施的制定和保证作物稳产高产提供了依据。综述了臭氧浓度升高对农作物体内营养元素影响的国内外研究以及植物臭氧防护研究进展,并指出我国在臭氧污染研究领域应深入研究的几个方面,以期促进大气环境变化条件下植物营养的研究,为科学施肥、合理耕作以保证粮食安全提供理论依据。     

冬枣采后臭氧去感染技术研究

为了探索臭氧去感染技术对采后冬枣的贮藏保鲜效果,以冬枣为试材,研究不同臭氧浓度、不同处理次数、不同包装材料对其保鲜效果的影响。通过测定冬枣VC含量、硬度、可溶性固形物含量以及果品表面病菌数量、好果率,发现臭氧处理能够有效抑制冬枣的腐烂,延缓冬枣VC含量、硬度和可溶性固形物的下降。结果表明：臭氧处理冬枣的最佳浓度为40 mg/m3,可使冬枣的保鲜期达到120天,处理次数和包装材料对冬枣的保鲜效果影响较小。     

不同气体组分中臭氧浓度衰减速率初探

在(20±0.5)℃条件下,将设定的6种不同气体组分中通入一定量的臭氧,用磺-碘化钾吸收、硫代硫酸钠滴定法测定臭氧浓度的变化,并确定衰减速率.结果表明,在N2和4.4%CO2 95.6%N2中,臭氧浓度的衰减速率显著低于供试的其他4种气体组分(3.5%O2 99.5%N2:60%O2 94.0%N2;3.1%O2 4.4%CO2 92.5%N2;大气中的空气)中的衰减速率.     

营养液中的臭氧对番茄根系生理指标的影响

在对循环营养液进行灭菌时,臭氧表现出较好的杀灭效果。为了探明臭氧在对营养液杀菌的同时是否会对植物根系产生伤害,试验以温室中基质栽培的番茄(Solanum lycopersicum L.)为研究对象,比较了3种不同浓度(0、2.0、4.0 mg/L)臭氧营养液浇灌对番茄幼苗期、开花期和结果期根系生理指标丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果显示,2 mg/L的臭氧营养液使番茄幼苗期根系SOD活性较对照下降,开花期CAT活性和结果期SOD活性较对照均上升,结果期根系MDA含量较对照显著升高;4 mg/L的臭氧营养液较2 mg/L处理的MDA含量显著降低,表明2 mg/L处理有助于番茄根系抵抗臭氧胁迫的伤害;4 mg/L处理会使结果期番茄根系膜脂过氧化系统遭到破坏,打破了番茄自身可以承受的调控范围。因此,4 mg/L的臭氧营养液对结果期番茄的生长产生了不利影响。试验条件下,营养液中的臭氧安全浓度在2~4 mg/L。     

应用臭氧浓度精准控制熏蒸装置提高树莓贮藏品质

为了明确不同浓度臭氧气体处理对树莓低温贮藏品质的影响,促进臭氧精准控制装置在果蔬采后贮藏保鲜中的应用,采用国家农产品保鲜工程技术研究中心(天津)研制的精准浓度臭氧冷藏熏蒸装置对树莓(品种:海尔特兹Heritage)进行短时臭氧熏蒸处理(4℃,1 h,相对湿度95%),臭氧质量浓度为0.21、0.54、1.07 mg/L,熏蒸后树莓置于0℃冷库中贮藏,定期测试不同浓度臭氧熏蒸处理对树莓采后贮藏品质的影响。结果表明:臭氧精准控制装置能够在较短时间内达到设定浓度,0.21、0.54、1.07 mg/L的臭氧分别在96、168、240 s时达到,并且臭氧浓度控制精准,精度为0.05 mg/L。不同浓度臭氧熏蒸处理均可以显著抑制树莓微生物繁殖(P0.05),1.07 mg/L可使树莓微生物菌落总数降低1.62个数量级。0.21、0.54 mg/L熏蒸处理过的树莓感官品质显著好于对照组(P0.05),能够有效延缓树莓果实维生素C降解,维持可滴定酸、可溶性固形物含量,抑制硬度下降,0.54 mg/L熏蒸处理对树莓的保鲜效果较佳,1.07 mg/L熏蒸处理对树莓表面造成轻微伤害,反而促进树莓贮藏中的腐烂,降低了营养品质,不利于树莓保鲜。精准控制臭氧浓度,对于明确臭氧处理保鲜效果、调控树莓采后贮藏品质方面具有应用潜力。     

臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨果实贮藏品质及效果的影响

【目的】观察臭氧气体处理后甜瓜和雪花梨果实的贮藏品质变化,减少贮藏损失。【方法】以甜瓜和雪花梨为试材,经不同质量浓度臭氧气体处理后于4℃贮藏,定期分析果实品质变化。【结果】与对照相比,臭氧气体处理后甜瓜腐烂率降低50%,抗坏血酸含量下降10%、可滴定酸减少16%;有效维持雪花梨的硬度,延缓可溶性固形物变化,叶绿素含量下降47%;提高了两种果实可溶性蛋白质的含量,抑制丙二醛含量的上升。不同质量浓度的臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨的腐烂率和品质的影响有所不同。甜瓜贮藏28d后,20mg/m3臭氧气体显著降低腐烂率,60mg/m3和100mg/m3次之;雪花梨贮藏40d后,100mg/m3臭氧处理的品质显著好于对照,而200mg/m3臭氧与对照的变化趋势相近。【结论】适当质量浓度的臭氧气体处理对甜瓜和雪花梨有一定的保鲜效果。