水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料的土壤重金属钝化效果及机制

水铁矿-天然腐植酸复合材料（FH-NHA）已广泛应用于土壤重金属污染修复，但来源不同的天然腐植酸活性位点存在较大差异，导致钝化效果不可控，限制其实际应用。本文以优化的非生物腐殖化工艺合成了结构性质可控的人工合成类腐植酸（SHLA），并进一步制备了水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料（FH-SHLA）。基于土壤模拟实验，结合土壤二乙三胺五乙酸（DTPA）提取态和改进的BCR提取态重金属含量的变化，解析了FH-SHLA施用后的重金属钝化效果和对土壤理化性质的影响，结合扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等手段揭示了其重金属钝化机制。结果表明： FH-SHLA会显著改变土壤理化性质，土壤pH、阳离子交换容量、电导率和有机碳含量等均有不同程度的提高；施加FH-SHLA培养30 d后，土壤中DTPA提取态Pb、Cd和Zn含量分别降低了65.98%、29.68%和60.89%，降低效果均优于FH和FH-NHA； FH-SHLA显著促进了土壤Pb、Cd和Zn由有效态（酸溶态+可还原态）向稳定态（可氧化态+残渣态）转变，钝化效果优于FH和FH-NHA；结合强度系数和钝化效率明显提高，迁移系数和生态风险指数明显降低，FH-SHLA有效降低了重金属污染土壤生态风险。FH-SHLA的土壤重金属钝化机制包括表面络合、沉淀作用和阳离子-π作用。水铁矿-人工合成类腐植酸复合材料在重金属污染土壤修复领域具有很好的应用潜力。     

腐植酸淋洗对重金属污染土壤微生物群落结构影响研究

为阐明腐植酸淋洗残留对土壤重金属形态分布、土壤理化性质与微生物群落结构变化的影响，本研究基于室内土壤淋洗实验与高通量测序技术，研究了腐植酸淋洗前后土壤重金属形态、pH、氨氮（NH₄⁺-N）和土壤有机碳（SOC）含量变化特征，揭示了土壤微生物群落结构组成和多样性的变化规律与主要环境影响因素。结果表明，腐植酸淋洗可去除土壤中的Cd和Zn，对Pb的去除效果较差。淋洗后土壤中的Cd和Zn被活化，可迁移性提高； Pb的可氧化态和残渣态比例升高，可迁移性降低。在土壤微生物群落结构变化方面，淋洗后30 d内细菌群落丰富度先降低后升高，群落多样性提高。淋洗后Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Fibrobacteres、Armatimonadetes等菌群的相对丰度增加，Actinobacteria、Firmicutes等菌群的相对丰度降低。腐植酸淋洗后土壤微生物的相互作用和网络复杂性提高；土壤微生物将会更高效地进行物质传输和利用，同时抵御环境扰动的能力也更强。腐植酸淋洗改变了土壤理化性质，驱动微生物群落结构改变的主要环境因子是酸提取态Pb、Zn含量和NH₄⁺-N含量。腐植酸可以有效淋洗出Cd和Zn，但会活化土壤中残留的Cd和Zn，降低微生物群落多样性；后期培养过程中腐植酸残留可以钝化重金属，并提高微生物群落多样性、改善微生物群落结构。因此，腐植酸淋洗剂具有良好的土壤重金属去除和微生物群落结构改善能力，是一种高效且环境友好的土壤淋洗剂。此外，本研究还可为评价淋洗后土壤的微生态响应提供科学指导。     

贯通培养模式下生物基础课融入“课程思政”的探索与实践——以北京农业职业学院贯通培养项目为例

生物学蕴含着社会主义核心价值观、文化自信、理想信念、人类命运共同体理念等丰富的思政元素,可在教学过程中对学生进行德育教育.思政理念融入生物教学是贯通培养项目教育改革的必然趋势,也是实现人才培养目标的现实需求.在教学过程中,教师通过加大课程开发、及时关注时事动态、积极参加思政培训等途径深入挖掘生物学中的思政元素并探究其融入策略,不断加大贯通培养模式下生物基础课"课程思政"力度,实现知识传授和价值引领的有效结合.     

堆肥过程中水溶性有机物常规荧光与固体表面荧光光谱比较

为研究固体表面荧光表征堆肥有机质结构及物质转化特征的可行性，采集堆肥原样，提取水溶性有机物，分别对两者的含碳量及前者的固体表面荧光和后者的常规荧光光谱进行分析。结果显示：堆肥过程中，水溶性有机物占总堆肥有机物的比例不断下降，第40天降至5.1 g/kg。堆肥进行时，水溶性有机物的发射、激发光谱及同步荧光光谱中的类腐殖质荧光的强度均不断增强，而堆肥原样的激发、发射和同步3种扫描形式的固体表面荧光却不断降低。3种荧光光谱中，堆肥原样和水溶性有机物的同步荧光光谱在常规荧光光谱和固体表面荧光中都出现了类蛋白和类腐     

河南省典型工业区地下水水质分析及重金属健康风险评价

为了探清河南省工业区地下水水质情况及重金属健康风险状况，以河南省5个工业区为研究对象，对该区域内46组地下水样品进行检测。利用基于R语言的模糊综合评价模型、相关性分析评价研究地下水环境质量，并运用健康风险评价模型评价重金属元素对人体的健康风险。结果表明，除pH和耗氧量外，其余地下水常规指标均有超标。重金属指标中的Pb、Fe、Mn、As等也存在着不同程度的超标情况，其中Pb超标率最高，研究区地下水重金属总体离散程度高。研究区地下水点位的水质未达到地下水Ⅲ类水质标准的占 20.45%。重金属元素总浓度堆积值排在前 3 的采样点分别是 JL05、JL09 和 QS04，最高者达 11 539.49 μg·L^-1。重金属与常规指标之间的相关性分析结果显示，酸碱度影响着Cd、Cr⁶⁺和Ni的质量浓度，Pb、As与总硬度之间呈负相关关系，与NO₂-N则呈显著的正相关关系；Ni、Mn、Zn含量受其他组分影响较大；Fe与Mn、Hg、As，Mn与Ni、As呈显著的正相关关系。健康风险评价显示，暴露人群经口摄入的健康风险大于经皮肤接触的，未成年人受到的健康风险略高于成年人；致癌总风险高于非致癌总风险，As、Cd是引起该地区人群致癌健康风险的两个首要因子。模糊综合评价和健康风险评价两种模型的评价结果有所差异，在研究水环境污染状况时，结合两种模型可使结果分析更全面。     

天津渤海湾4种重金属的分布及生态风险评价

为了探究渤海湾近岸海域水体中重金属污染状况及其潜在生态风险,以天津渤海湾近岸海域为研究区域,共设置34个采样点,于2013年9月17-23日采集水样,分析表层水体中铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)和锌(Zn)4种常见重金属的空间分布特征及其潜在生态风险。结果表明,Cu、Cd、Pb和Zn的浓度分别为2.47~8.27μg/L、0.06~0.26μg/L、2.21~8.26μg/L和5.26~70.32μg/L,平均值分别为4.56μg/L、0.12μg/L、4.72μg/L和36.65μg/L。根据我国《海水水质标准》(GB3097-1997),4种重金属基本满足Ⅰ类或Ⅱ类海水水质标准;基于4种重金属的物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线,分别获得相应的5%物种危害浓度(HC5),并采用风险熵(RQ)对4种金属的生态风险进行评价,发现研究区域表层水中存在生态风险的重金属为Cu和Zn,与之相比Cd和Pb的生态风险可以忽略不计。研究认为我国目前的《海水水质标准》低估了Cu和Zn对水生生物的影响,不能够满足对水生生物的保护需求,应引起足够的重视。     

全球气候变化下大狼杷草在中国的潜在分布格局及变化趋势

为探索气候变化对大狼杷草Bidens frondosa L.在中国适生区分布格局的影响，搜集获得大狼杷草264个分布点位及23个环境变量数据，运用GIS技术和优化后的MaxEnt模型预测当前和未来气候模式下大狼杷草的潜在分布格局及变化。运用受试者工作特征（receiver operating character‐istic，ROC）曲线分析法进行验证，并利用刀切法分析影响大狼杷草分布的主要环境变量。刀切法分析结果表明，至人类活动最短距离、最湿月降水量和温度季节性变化对大狼杷草分布影响较大，贡献率依次为41.2%、33.5%和9.9%。各情景ROC曲线下面积（area under the receiver operating characteristiccurve，AUC）值均大于0.9，模型可信度较高。当前气候下大狼杷草在中国的潜在适生区总面积为249.23×10⁴ km²，主要分布于北京、辽宁、河北、天津、安徽、山东、湖南、浙江、四川、江西、吉林、河南、江苏、湖北、黑龙江、山西、陕西、宁夏、重庆、贵州、广西、广东、福建和台湾等省（自治区、直辖市）。全球气候变化背景下大狼杷草适生区面积波动性增加，扩张区主要分布于黑龙江省中部和南部、吉林省东部、内蒙古自治区东北部、河北省北部、山西省北部、陕西省南部、贵州省西南部、广西壮族自治区南部和广东省南部等地，适生丧失区主要分布于辽宁省和内蒙古自治区交界、陕西省南部、台湾省东部等地。     

气候、水文和生态过程对洋河水库富营养化影响研究

为了探索洋河水库富营养化和蓝藻水华暴发的原因，对水库的入库水量、水下地形、温跃层和叶绿素ａ含量等进行测定，分析了气候、水文和生态过程对洋河水库富营养化和藻华暴发的影响。研究结果表明，全球气候变暖导致洋河水库来水量下降，水库水力停留时间延长，夏季水温上升，为蓝藻水华暴发提供了有利的条件。洋河水库水下地形和坝前较深水位不利于大型水生植被的生长，随着外源营养盐的不断输入，引发藻类异常增殖。当随风飘到库区北部的水华蓝藻密度超过一定数量后，会对该区生长的水生植被产生毒害作用，导致水生植被消亡。洋河水库夏季产生温跃层，下层有机物的厌氧分解和水生态系统食物链的恶化，营养盐滞留时间和水体中浓度增加，同时渔业资源锐减，鲢、鳙数量下降，从而导致蓝藻水华大暴发。洋河水库富营养化和蓝藻水华暴发是自然因素和人为因素综合作用的结果，只有加强外源和内源污染控制，同时进行水生态系统的调控，才能有效改善洋河水库的水环境质量。     

典型六六六污染土壤热脱附修复后的生物响应效应

为探索典型六六六污染土壤通过热脱附技术修复后其土壤生物学特性的变化特征，采用土壤培养的盆栽试验，在正常土壤（CK）和修复后土壤（AR）中种植抗瘠薄能力较强的高羊茅（Festuca elata Keng ex E.Alexeev）‘爱瑞3号’（Arid 3），研究六六六污染土壤经热脱附（500～750℃）修复后植物生长状况、土壤酶活性和微生物群落多样性的生物学响应。结果表明：与正常土壤相比，修复土壤中高羊茅可以生长，但其株高、茎粗、生物量分别降低51.44%、69.69%、70.86%；土壤酶活性显著降低79.68%～97.86%，其中AR脱氢酶活性最低，而脲酶活性变化较小；土壤细菌多样性显著降低39.84%～90.61%，其中放线菌门丰度显著降低33.44%，但变形菌门和厚壁菌门丰度则显著增加2.19倍和11.04倍；其中变形菌门的副球菌属、氢噬菌属、溶杆菌属和Ellin6055菌属的丰度也显著增加，分别是正常土壤的654、70、12和8倍。综上所述，热脱附修复后土壤中脱氢酶和放线菌门细菌为敏感型指标，脲酶和变形菌门和厚壁菌门细菌为耐受型指标，并且耐受型微生物的活性较强，能较快恢复。     

应用鱼类生物完整性指数评价北运河河流健康

评估北运河水系生态状况，为判别北运河水系水生态恢复成效提供参考。2020 年5月、8月调查了北运河13个采样点的鱼类及生境状况，采集到鱼类20种，分属3目9科18属。采用F-IBI评价北运河健康状况。选择人类活动干扰较轻的点作为参照点，从物种种类组成与丰富度、营养结构、耐受性和敏感性、繁殖共位群以及鱼类数量等5个方面构建F-IBI候选指标体系，然后依据分布范围检验、敏感性分析和相关性检验，筛选出F-IBI 核心指标体系，包括鱼类物种数、Shannon-Wiener 多样性指数、鲤科物种数百分比、漂流性卵鱼类个体数百分比、沉性卵鱼类个体数百分比、黏性卵鱼类个体数百分比、外来物种数量所占比例。采用比值法计算各采样点F-IBI值，并将其划分为“优”“良”“中”“一般”和“差”5个健康评价等级，评价各采样点健康状况。评价结果表明：北运河健康状况整体为中等偏上，其中7.69%的采样点健康状况为“优”，23.08% 的采样点健康状况为“良”，53.85%的采样点健康状况为“中”，15.38%的采样点健康状况为“一般”。北运河水生态治理取得一定成效。