超声波活化风化煤腐植酸对小白菜吸收Pb、Cd和土壤酶活性影响

采用土培盆栽试验研究不同超声波活化风化煤腐植酸添加量0,10,20,40,60g/kg(以风化煤计)对小白菜吸收重金属铅、镉和土壤酶活性的影响。结果表明:在加风化煤量40g/kg条件下,有效降低了土壤中铅、镉的可移动性,使小白菜中铅、镉含量明显降低;在加风化煤量20～40g/kg条件下,明显降低了土壤中铅、镉的生物毒性,提高了土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶)活性。故施适量的超声波活化风化煤(20～40g/kg)可有效减轻土壤中重金属铅、镉单一污染对小白菜的毒害,从而为铅、镉单一污染的小白菜区域增施腐植酸肥提供理论依据。     

雌二醇和孕酮对小鼠子宫半胱亚磺酸脱羧酶基因表达和牛磺酸含量的调控

实验主要研究了17β-雌二醇(E2)和孕酮(P4)对小鼠子宫组织中半胱亚磺酸脱羧酶基因(CSD)表达和牛磺酸含量的调控。给去卵巢小鼠分别皮下注射植物油(对照组)、17β-雌二醇(E2)、孕酮(P4)、E2和P4、E2和氟维司群(ICI 182780)、P4和米非司酮(RU486),24h后观察各组小鼠子宫中CSD的表达和牛磺酸的含量。Real-time PCR和Western blot定量分析结果显示,每只小鼠注射1μg E2能够显著抑制CSD的mRNA和蛋白的表达,6mg P4能够显著促进CSD mRNA和蛋白的表达,其受体抑制剂RU486和ICI182780都能逆转它们的作用。高效液相色谱(HPLC)测定结果显示,注射1μg E2和6mg P4分别下调和上调子宫组织中牛磺酸的含量。上述结果提示E2和P4可能通过受体途径参与调节子宫CSD的表达,从而调节子宫中牛磺酸含量。     

新农药哌虫啶在三种典型土壤中的吸附与淋溶研究

应用振荡平衡法和柱淋洗法研究了哌虫啶在红壤、棕壤和黑土3种典型土壤中的吸附和淋溶特性,并探讨了3种土壤改良剂对其淋溶的影响。结果表明:哌虫啶在黑土、红壤和棕壤中的吸附平衡时间分别为12、12和9 h,分配系数Kd分别为23.16、11.24和4.68,吸附常数Kf分别为22.03、11.69和5.05,KOC值分别为1 619、2 094和495,吸附自由能值分别为-16.96、-17.59和-14.02 k J mol-1,Freundlich和线性等温吸附模型均能较好地描述哌虫啶在土壤中的吸附过程,其吸附能力顺序分别为黑龙江黑土福建红壤山东棕壤。哌虫啶在3种供试土壤中淋溶性存在差异,在棕壤中迁移性最强,随着施药量的增加,其淋出率也略有提高,但3个不同水平施药量差异不显著。在黑土中迁移性最弱,红壤和黑土中的哌虫啶残留量随着土壤深度的增加逐渐降低。土壤中添加0.5%的活性炭、腐殖酸和草炭能显著地降低农药哌虫啶在土壤中的淋溶性,减少对地下水的污染风险。     

DEHP对土壤蚯蚓氧化胁迫及DNA损伤的研究

土壤环境中的酞酸酯污染日益严重,为了探讨和分析典型酞酸酯邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)对土壤动物的生态毒理效应,以赤子爱胜蚓为指示生物,暴露于DEHP浓度为CK、0.1、1、10、50 mg kg~(-1)人工土壤中,并于染毒后的7、14、21、28d取样测定。通过蚯蚓体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物(POD)、谷胱甘肽转移酶(GST)等指标反映DEHP对蚯蚓的氧化激活程度,通过活性氧自由基(ROS)的含量反映DEHP对蚯蚓的细胞毒性,通过丙二醛(MDA)含量和Olive尾矩反映DEHP对蚯蚓的遗传毒性,从多个角度评价DEHP对蚯蚓的生态毒理效应。结果表明:(1)在DEHP的刺激下,各浓度组蚯蚓的SOD、CAT、POD、GST活性均呈激活状态,表明DEHP对蚯蚓的抗氧化酶有诱导作用;(2)DEHP影响蚯蚓的ROS含量,各染毒处理组与对照组相比均升高且差异性明显,表现出明显的剂量—效应关系;(3)对比各染毒处理组之间的数据,DEHP对蚯蚓MDA含量的影响无明显规律;(4)DEHP可使蚯蚓GST呈激活状态,表明中高浓度的DEHP对蚯蚓GST具有诱导作用;(5)DEHP能够引起蚯蚓体腔细胞DNA的损伤,且随着浓度的增加,Olive尾矩值随之增加,说明DNA损伤程度与DEHP浓度之间具有剂量-效应关系。从实验结果可以看出,DEHP可以对蚯蚓机体和DNA造成一定程度的损伤,表现出较强的生态毒理效应。     

玉米生长对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的根际效应

利用IsoSource模型三源区分玉米根际土壤CO_2释放来源(根源呼吸、土壤无机碳与有机碳释放),研究玉米根际效应对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的影响。在玉米拔节期(24～53 d)、抽穗期(54～66 d)和灌浆期(67～99 d)末分别破坏性取样,测定根系、土壤有机碳和无机碳的~(13)C含量等指标;自拔节期开始至生育期末,每隔3d测定种植玉米与不种玉米的土壤呼吸CO_2量以及13C-CO_2含量。结果表明,利用IsoSource软件三源区分土壤CO_2的排放,土壤CO_2排放累计量以根源呼吸贡献为主(48.0%),其次为土壤有机碳(31.2%),最小为土壤无机碳(20.8%)。玉米对土壤无机碳与有机碳释放均表现为正根际效应,从拔节期至生育期末,种植玉米土壤有机碳与无机碳的释放分别较不种植土壤多65%和156%。土壤无机碳对于稳定全球碳库和调节大气CO_2浓度具有重要意义,若忽视石灰性土壤无机碳对土壤CO_2释放的贡献,有可能高估土壤有机碳的分解。     

石灰、活性炭对镉污染土壤的修复效果研究

通过模拟铬(Cr,0～300 mg kg-1)污染土壤盆栽试验,研究石灰、活性炭及石灰+活性炭对铬胁迫下小白菜生长状况的影响及对铬污染土壤的修复效果。结果表明:受铬污染的土壤明显使小白菜受到毒害,但经石灰(L1、L2)、活性炭(C2、C3)及石灰+活性炭(L1C1、L2C2)处理均缓解了重金属的毒害症状,显著促进小白菜的生长,生物量较对照提高1～2倍(p<0.05)。3种改良剂相比,在相同Cr浓度处理下,活性炭对降低污染土壤中有效态铬的效果最好,与CK相比,有效态铬的含量降低至0.086 mg kg-1,降幅达77.36%。相关分析表明:小白菜叶部铬含量和根部铬含量与土壤有效态铬含量表现出显著的正相关(p<0.01),土壤pH与土壤有效态铬含量之间呈负相关(p<0.05),所以在铬污染的土壤中,可以提高土壤的pH,以减小土壤铬的植物有效性,使其向植物迁移的风险减小。     

三种抗生素与铜复合污染对土壤过氧化氢酶活性的影响

为分析抗生素与重金属单一及复合污染对土壤过氧化氢酶活性的影响，以三种兽用抗生素恩诺沙星（Enrofloxacin，ENR）、土霉素（Oxytetracycline，OTC）、磺胺二甲嘧啶（Sulfamethazine，SM2）和重金属铜（Cu）为目标污染物，采用高锰酸钾滴定法，研究其对土壤中过氧化氢酶活性的影响。结果表明，单一污染下，中低浓度的ENR各处理对酶活性有一定激活作用，最大激活率为5.52%；OTC处理组随着污染物浓度的增加，对酶活性的抑制作用增大，抑制率最大为8.36%；SM2处理初期，中低浓度处理组对酶有激活作用，最大激活率为7.46%，处理21 d，高浓度处理组对酶活性有显著促进作用，激活率为1.71%。Cu在第28 d时对过氧化氢酶活性表现为抑制。复合污染下，ENR与Cu复合污染组对过氧化氢酶活性的影响随污染浓度增加先抑制后激活；OTC与Cu处理第7 d，各浓度组与对照差异均不显著，14 d后，高浓度组产生抑制作用，抑制率最高为3.58%；SM2与Cu高浓度处理组在第7 d对土壤过氧化氢酶活性表现为明显激活作用，激活率高达10.00%，14 d后转为抑制作用，28 d时抑制率最高为4.49%。研究表明，单一污染下，抗生素对土壤过氧化氢酶的影响与其类型、暴露浓度以及暴露时间有关。复合污染下，抗生素和Cu的交互作用存在差异，表现为拮抗和协同两种作用，不仅与抗生素种类、复合污染浓度比例、暴露时间有关，还与抗生素和Cu配位反应产生复合物的比例有关。     

新农药哌虫啶在三种典型土壤中的吸附与淋溶研究

采用实验室模拟方法研究了烟碱类新农药哌虫啶在土壤生态系统中的降解动态及其对土壤微生物的影响.结果表明,哌虫啶的降解过程符合一级反应动力学方程,浓度为1、5和10 mg kg-1的哌虫啶在土壤中的降解半衰期为11.28 ~7.30 d.哌虫啶对土壤微生物的毒性作用与浓度正相关.施药后哌虫啶对土壤中细菌和放线菌的数量具有激活作用,3 d后,哌虫啶开始抑制土壤中细菌和放线菌的数量,施药后5 d内,哌虫啶促进了真菌的生长繁殖,10 d后表现为抑制真菌数量,有先促进后抑制细菌、真菌和放线菌的趋势.哌虫啶施入土壤后对土壤酶活性具有一定的影响,土壤碱性磷酸酶较酸性磷酸酶更敏感,哌虫啶具有抑制酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的作用,这种抑制作用一直延续至试验的第20天;施药处理组对脲酶活性均有显著的抑制作用,并且浓度越大,抑制作用越强烈;哌虫啶对土壤脱氢酶具有显著的激活作用,哌虫啶对土壤过氧化氢酶影响作用较弱.总之哌虫啶在土壤中降解半衰期较短,属于易降解农药,10 mg kg-1浓度的哌虫啶对土壤微生物具有一定的毒性作用.     

不同剂型吡虫啉对蚯蚓和斑马鱼的急性毒性评价

为了评价农药不同剂型对环境生物的毒性影响,利用人工土壤法和静态水鱼类毒性测试法研究了不同剂型吡虫啉对蚯蚓和斑马鱼的急性毒性效应。结果表明：35%吡虫啉悬浮剂、70%吡虫啉湿拌种剂、70%吡虫啉可湿性粉剂、600 g·L-1吡虫啉悬浮种衣剂对蚯蚓7 d LC50值与95%置信限（见括号）分别为：0.82（0.62～0.89）,6.44（5.17～7.83）,2.39（2.10～2.61）,9.65（7.79～11.77）a.i.mg·kg-1干土;14 d LC50值为0.77（0.59～0.83）,6.00（4.34～6.79）,2.12（1.62～2.33）,8.60（0.23～10.19）a.i.mg·kg-1干土。吡虫啉对斑马鱼的急性毒性结果表明：70%吡虫啉湿拌种剂对鱼的24、48、72、96 h的LC50值分别为24.3（16.3～28.8）,22.8（13.0～27.7）,20.1（4.0～27.4）,17.8（2.4～26.2）a.i.mg·L-1;70%吡虫啉可湿性粉剂对鱼不同处理时间的LC50值分别为46.4（41.6～48.0）,45.7（38.4～47.6）,45.2（36.2～47.2）,45.2（36.2～47.2）a.i.mg·L-1; 35%吡虫啉悬浮剂和600 g·L-1吡虫啉悬浮种衣剂对鱼不同处理时间LC50值均大于1.00×102 a.i.mg·L-1。依据《化学农药环境安全评价试验准则》,35%吡虫啉悬浮剂对蚯蚓的毒性为高毒,其他3种为中毒;4种剂型吡虫啉对斑马鱼的毒性均为低毒。     

稻菜轮作制下土壤有效态汞提取剂和提取条件研究

选择长三角地区代表性人为耕作土——青紫泥为研究对象,通过网室盆栽和室内试验,选用CaCl2,HCl,DTPA(二乙烯三胺五乙酸)和NH4OAc共4种提取剂,研究了水稻—小白菜—萝卜作物轮作系统中土壤有效态汞提取剂的选择与提取条件的优化问题。结果表明,不同提取剂提取的有效态汞含量随提取时间的延长而逐渐增加,30min可作为提取剂提取土壤有效态汞的最佳平衡时间;随土水比的减小,提取剂提取的土壤有效态汞量明显提高,1∶5为较适宜的土水比;不同提取剂的提取能力不同,对供试土壤,提取剂提取能力的大小顺序为:CaCl2>HCl>NH4OAc>DTPA。提取剂提取的土壤有效态汞量之间存在显著正相关,其中CaCl2和NH4OAc之间相关性最高;在土壤—水稻系统和土壤—萝卜系统中作物可食部位汞含量与提取剂提取的土壤有效态汞含量之间存在显著正相关关系,但在土壤—小白菜系统中相关性不强。综合分析,确定CaCl2为供试土壤汞有效态的最佳化学提取剂。