土壤电动修复中电极切换对土壤微生物群落的影响

通过细菌计数和Biolog方法,研究了在3.0V·cm^-1的电压梯度下,不同电场切换周期（24h、5h、10min和1min）对土壤微生物群落的影响。结果表明,电压梯度为3.0V·cm^-1的电场作用能够促进土壤微生物的活性,但会轻微地降低土壤微生物功能多样性,电场切换不能改变这种电场对微生物群落的影响;长时间的电场处理下,电极反应对微生物数量和功能多样性损害严重,切换电场电极能有效消除电极效应,电场电极切换周期≤5h时,可保护电极附近土壤微生物多样性,当切换周期≤10min时,不仅可保护土壤微生物多样性,而且可以保护微生物数量。研究结果说明了电场电极切换能有效降低电极反应对微生物群落的影响,揭示了电场电极切换对土壤微生物群落影响的规律,为电场电极切换方法在污染土壤电动强化生物修复技术中的深化和应用提供理论依据。     

铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对赤子爱胜蚓的急性毒性效应研究

采用人工土壤试验方法,研究了重金属铬(Ⅵ)和多环芳烃菲单一及复合暴露对赤子爱胜蚓的急性毒性效应.单一暴露试验结果表明:铬(Ⅵ)对赤子爱胜蚓7 d和14 d的LC₅₀分别为259.98 mg·kg^-1和241.13 mg·kg^-1;菲对赤子爱胜蚓7 d和14 d的LC₅₀分别为88.01 mg·kg^-1和60.96 mg·kg^-1.铬(Ⅵ)和菲对赤子爱胜蚓都表现出明显的时间-浓度-效应关系,而且铬(Ⅵ)和菲对赤子爱胜蚓均具有一定毒性,菲的毒性大于铬(Ⅵ).采用铬(Ⅵ)和菲等毒性单位进行复合暴露试验,结果表明铬(Ⅵ)和菲混合物对蚯蚓7 d-LC₅₀中铬(Ⅵ)和菲所含浓度分别为151.73 mg·kg^-1和37.93 mg·kg^-1;14 d-LC₅₀中铬(Ⅵ)和菲所含浓度分别为 137.69 mg·kg^-1和34.42 mg·kg^-1,根据等效应线图判定其联合作用表现为相加作用.     

不同种植模式下设施菜地土壤盐分的累积特征

为探明上海市设施菜地土壤盐分在纵向剖面的累积特征,以不同种植年限、不同种植模式的设施菜地土壤为研究对象,对其盐分监测分析.结果表明:(1)上海市郊的设施菜地土壤次生盐渍化趋势明显,4～6年左右土壤盐分达到最高;(2)不同种植模式表层土壤(0 ～20 cm)盐分的大小依次为:茄果连作＞叶茄轮作＞叶菜连作;(3)设施土壤盐分存在着显著的表聚特征,但种植10年以上后,60 ～ 80 cm土壤盐分也逐渐积累.     

沿海地区5种常见植物对土壤盐渍化程度的指示作用研究

通过人工气候室和玻璃温室条件下的盆栽试验,研究了碱蓬、灰绿藜、小藜、马齿苋和大豆5种沿海地区常见农田植物对土壤盐渍化程度的指示作用.结果表明,这5种植物的存活率和株高增长率与土壤含盐量存在显著的响应关系.通过复合观察这5种植物的生长性状,可形成一套直观简便的土壤盐渍化程度植物指示体系,用于判别农田土壤含盐量小于0.27%、0.27%～0.66%、0.66%～0.78%、0.78%～0.99%、0.99%～1.77%和大于1.77%的6种不同土壤含盐量范围.     

铬(Ⅵ)和菲单一及复合污染对土壤微生物酶活性的影响

采集上海青浦现代农业园区稻田土壤,通过室内模拟试验,研究铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对土壤微生物过氧化氢酶和脱氢酶活性的影响及交互作用方式。铬(Ⅵ)和菲单一及复合暴露对两种酶活性的影响表现出明显的浓度-效应关系,整体上随污染物浓度升高,酶活性降低,但低浓度菲对过氧化氢酶表现出略微激活效应。以暴露第7 d为评价终点,铬(Ⅵ)暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为203.61、471.48 mg·kg-1,菲暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为299.89 mg·kg-1和大于800.00 mg·kg-1,复合暴露对土壤过氧化氢酶EC10和EC20分别为116.14、349.28 mg·kg-1;铬(Ⅵ)暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20都小于50.00 mg·kg-1,菲暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20分别为113.63、223.49 mg·kg-1,复合暴露对土壤脱氢酶EC10和EC20都小于100.00 mg·kg-1。表明脱氢酶比过氧化氢酶更加敏感。采用酶活性净变量法评价交互作用方式,结果表明铬(Ⅵ)和菲复合污染对土壤微生物过氧化氢酶和脱氢酶的交互作用方式均表现为拮抗作用。     

基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性

通过清单分析方法和等标污染负荷法,以乡镇为单元研究了上海市化肥施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水等农业面源污染来源化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）等污染物的排放量及其贡献率,并根据各区域水环境功能区划分别在区县尺度和乡镇尺度分析了农业面源污染程度及其区域分布。结果表明,上海市农业面源污染COD、TN、TP实物排放量分别为4.42×104、1.13×104、0.44×104 t/a,相应的等标排放量分别为0.16×104、0.93×104、1.65×104 m3/a,最主要污染源为畜禽养殖,其等标污染负荷比达到66.31 %,最主要污染物为TP,其等标污染负荷比达到60.32 %。各区县因农业面源污染引起的COD、TN、TP排放质量浓度分别为4.16～40.91、1.30～8.71、0.23～4.94 mg/L,各区县农业面源污染水质平均指数在0.67～5.91之间,主要污染乡镇分布在上海南部以及崇明岛等农业产值相对较高且距离水源保护区较近的远郊区域。     

热塑淀粉Mater-Bi可生物降解地膜的适用性与降解性能研究

通过霉菌侵蚀法、田间考察法和受控掩埋试验法,对Mater-Bi可生物降解地膜在上海郊区的适用性及其生物降解性能进行了研究.结果表明,Mater-Bi可生物降解地膜由于其高达90%的淀粉含量,能够被霉菌等微生物作为碳源所利用,仅需数天,霉菌菌落即可在该膜表面旺盛生长.在上海崇明岛的气候条件下,Mater-Bi可生物降解地膜的诱导期为60～120d,在田间生产中具有良好的适用性,能够满足上海郊区作物生产的需要.Mater-Bi可生物降解地膜能够被崇明岛当地农田土壤中的微生物迅速降解,在土壤中埋藏90d后.失重率为58.6%.其降解速度在10～20cm耕作层土壤中的最快,90d后失重率即高达84.2%.因此种植季结束后,可生物降解地膜不需要人工或机械捡拾残膜,只需翻耕入土壤即可,最佳翻耕深度为10～20cm.     

基于氮磷养分管理的畜禽场粪便匹配农田面积

该文基于种养平衡的生态模式,根据上海地区单位饲养规模畜禽场粪便产生量及其氮磷含量和各类农作物氮磷需求量,研究分析了基于氮磷养分管理的单位养殖规模畜禽场产生的粪便还田利用需匹配的三大类农作物种植面积。结果表明:在畜禽粪便作为农作物氮磷养分的来源和满足农作物氮养分需求的前提下,根据农作物对氮磷养分需求的木桶效应,各类畜禽粪便提供的磷养分总体上超过各类农作物对磷养分的需求量,具有流失污染环境的隐患。因此,提出了畜禽场粪便还田利用农田面积匹配应基于农作物磷养分需求,不足的氮养分可通过化肥氮给予补充,从而达到种养结合、环境友好的畜禽生态养殖。     

基于氮磷养分管理的畜禽场粪便匹配农田面积

该文基于种养平衡的生态模式，根据上海地区单位饲养规模畜禽场粪便产生量及其氮磷含量和各类农作物氮磷需求量，研究分析了基于氮磷养分管理的单位养殖规模畜禽场产生的粪便还田利用需匹配的三大类农作物种植面积。结果表明：在畜禽粪便作为农作物氮磷养分的来源和满足农作物氮养分需求的前提下，根据农作物对氮磷养分需求的木桶效应，各类畜禽粪便提供的磷养分总体上超过各类农作物对磷养分的需求量，具有流失污染环境的隐患。因此，提出了畜禽场粪便还田利用农田面积匹配应基于农作物磷养分需求，不足的氮养分可通过化肥氮给予补充，从而达到种养结合、环境友好的畜禽生态养殖。     

土壤电动修复中电极切换对土壤微生物群落的影响

通过细菌计数和Biolog方法,研究了在3.0 V·cm-1的电压梯度下,不同电场切换周期(24 h、5 h、10min和1 min)对土壤微生物群落的影响.结果表明,电压梯度为3.0 V·cm-1的电场作用能够促进土壤微生物的活性,但会轻微地降低土壤微生物功能多样性,电场切换不能改变这种电场对微生物群落的影响;长时间的电场处理下,电极反应对微生物数量和功能多样性损害严重,切换电场电极能有效消除电极效应,电场电极切换周期≤5 h时,可保护电极附近土壤微生物多样性,当切换周期≤10min时,不仅可保护土壤微生物多样性,而且可以保护微生物数量.研究结果说明了电场电极切换能有效降低电极反应对微生物群落的影响,揭示了电场电极切换对土壤微生物群落影响的规律,为电场电极切换方法在污染土壤电动强化生物修复技术中的深化和应用提供理论依据.