当前部分有机肥料中的持久性有机污染问题

持久性有机污染物是目前已知对人类生存威胁最大的一类污染物,已经证实有些畜禽粪便等有机肥中存在持久性有机污染物,特别是一些抗生素类污染物。这些污染物通过施肥进入农业土壤,进而进入食物链,危害人类身体健康。然而人们并没有意识到有机肥料中的相关污染问题。我国国内尚没有关于农田环境、有机肥料、农作物的抗生素类等有机污染的研究报道,国内外文献也少见报道抗生素类等有机污染物对作物生长发育的影响。开展有机肥料中持久性有机污染物的环境安全、演变趋势和控制原理研究,是我国环境安全、履行斯德哥尔摩公约、应对WTO绿色贸易壁垒、促进可持续发展的重大需求。本文概述了持久性有机污染物的内涵、与有机肥料的关系,介绍了抗生素类有机污染物的研究现状,提出了未来的应对策略。     

铁改性木本泥炭对镉砷复合污染稻田的修复效果研究

铁改性木本泥炭是一种新型环保有机类土壤调理剂,在稻田镉砷复合污染治理方面具有很大的应用潜力。为研究铁改性木本泥炭对稻田镉砷同步钝化效果的稳定性,在珠三角地区开展了三年的田间定位试验。结果表明:施加铁改性木本泥炭可显著降低稻米镉砷含量,下降率分别达到了41.3% ～ 57.6%和40.1%～55.8%;;可显著促进水稻增产,水稻单季撒施2 250 kg/hm~2铁改性木本泥炭,水稻增产810 ～1 125 kg/hm~2,增产率为14.3% ～18.4%;土壤的有效态镉和有效态砷含量同步降低,下降率分别为25.8% ～ 46.4%和42.6%～ 56.1%。而单施木本泥炭仅对稻米镉的吸收积累表现出较好的抑制作用,单施铁粉仅抑制了稻米砷的积累。此外,施加铁改性木本泥炭后,土壤pH提高了0.33 ～ 0.44个单位,有机质增加了2.1 ～ 3.3 g/kg,阳离子交换能力(CEC)提高了1.0～2.6 cmol/kg。这表明铁改性木本泥炭可以有效改善土壤的理化性质。对比2016—2018三年(六季)铁改性木本泥炭修复稻田镉砷复合污染效果发现,3年间早稻稻米镉砷含量下降率、产量增幅的年际差异均较小,晚稻亦然,表明铁改性木本泥炭可以稳定地抑制稻米镉砷积累、提高稻米产量。     

不同季节广东省多宝水库水质变化调查

2011要2012 年对多宝水库16 个采样点进行了定期水质监测、采用单因子评价法和有机污染综合指数 法对各采样点水质进行了评价、并对水库水体中的重金属和抗生素含量进行检测、分析其主要来源。单因子评价结 果表明、多宝水库主体水域水质在采样期间均为劣吁类、主要超标指标为总磷、总氮、NH3-N、BOD;有机污染综合指 数评价结果显示、多宝水库主体水域水质除冬季为一般水质外、其余季节为严重污染或中等污染、其主要污染源可 能是上游猪场养殖废水排放。猪场废水入库河段的水体全年为劣V 类、属于严重污染水平;主要超标污染指标与主 体水域一致。水库水体中Cu、Zn、As 的含量均未超标、只有Mn 含量在春秋两季超标。在检测的4 种抗生素中、氯霉 素和四环素可以在水库水体中被检出、而其在猪场附近水体中的含量分别达到5.35、18.56 滋g/L。多宝水库的氮磷等 有机污染以及抗生素污染可能主要来源于上游养猪场废水排放。     

根际pH与镉共同胁迫下对超高产杂交稻幼苗光合特性的影响

通过测定Cd2 与根际pH双重胁迫下对高产杂交稻两优培九幼苗叶片的有关光合参数,探讨了Cd2 与根际pH值对植物毒害的关系。结果表明,随着pH值的升高,叶片中Cd2 和叶绿素的含量、类囊体膜的室温吸收和发射光谱的峰值均下降,而光合速率、呼吸速率和类囊体膜的光合电子传递活性为先升后降,以pH6.0时最高。类囊体膜的多肽组分分析表明,各pH梯度的类囊体膜蛋白多肽组分降解程度较为一致。Cd2 和pH的双重胁迫并没改变单一pH作用下的变化趋势。因此,在胁迫早期(10d),pH值对杂交稻幼苗光合特性的影响起主导作用。     

镉对白菜、青菜生长的影响

采用溶液培养的方法,比较研究了镉(Cd)对芸苔属植物白菜和青菜生长发育的影响.结果表明,白菜对Cd毒害的耐性大于青菜,并具有较高的吸收和转运Cd的能力.10 μmol/L Cd处理5 d(天),根系的净增长量白菜比青菜高出10个百分点;随着Cd处理浓度的增大,白菜和青菜叶片叶绿素含量均呈下降的趋势;相同Cd浓度处理下,白菜地上部含Cd量高于青菜,且Cd地上部含量/根系的值大于青菜.     

外源GSH对青菜和大白菜镉毒害的缓解作用

采用溶液培养的方法 ,比较了大白菜和青菜对过量镉 (Cd)处理的生理反应 ,及施加外源还原型谷胱甘肽 (GSH)对Cd毒害的缓解作用。结果表明 ,大白菜对Cd毒害的耐性大于青菜 ,并具有较高的吸收和转运Cd的能力。Cd处理可以抑制 2种蔬菜的根系伸长生长 ,降低叶片内叶绿素含量 ,增加叶片膜脂过氧化产物丙二醛 (MDA)的含量 ,提高叶片超氧化物歧化酶 (SOD)活性 ;而过氧化物酶 (POD)的活性 ,在Cd处理前期受到抑制 (3d) ,但随着处理时间的延长其活性逐渐提高并最终高于对照 (7d)。 5 0 μmol·L-1Cd处理下施加 2 0mg·L-1GSH可以缓解Cd对植物的毒害作用 ,促进根系伸长生长 ,提高叶片叶绿素含量 ,降低叶片MDA含量。GSH处理还增加植物根系非蛋白巯基 (NPT)和Cd含量 ,减少Cd向地上部运输量 ,降低地上部Cd含量。     

紫云英水溶性有机物促进淹水土壤中五氯酚还原与铁还原

以潜育水耕人为土为供试土壤,以不同的处理方式和培养时间下产生的紫云英水溶性有机物(DOM)为添加物(包括新鲜紫云英DOM、淹水腐解7 d和14 d紫云英DOM、好气腐解7 d和14 d紫云英DOM;800 mg C·L-1),研究了5种DOM作为有机碳源促进淹水土壤中五氯酚(PCP)还原转化与Fe(Ⅱ)累积的关系。结果表明,紫云英DOM在淹水6.5 d后均可显著促进PCP的还原(P0.05),淹水2 d后显著促进了乙酸钠提取态Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅱ)NaOAc]和乙酸钠+盐酸连续提取态Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅱ)NaOAc+HCl]的累积(P0.05);多数情况下还可促进乙酸钠提取态Fe(Ⅲ)[Fe(Ⅲ)NaOAc]的累积;多元线性回归分析发现,PCP还原主要受Fe(Ⅱ)NaOAc+HCl影响其逐步回归模型为:PCP(mg·kg-1)=22.95-0.047Fe(Ⅱ)NaOAc+HC(lmg·kg-1)(R2=0.615,P0.01)。因此,DOM促进了淹水土壤中PCP还原与铁还原,Fe(Ⅱ)累积是导致PCP还原转化的主要化学机制。     

稻田镉砷污染阻控原理与技术应用

我国农田土壤重金属污染治理已成为重大国家需求;水稻是重金属超标最为严重的粮食作物;镉/砷污染稻田是农田重金属污染治理的重点与难点。以农产品安全为目标,以定向调控重金属的活性、阻隔其转移的阻控技术,是农田重金属污染治理的新思路,对解决稻田重金属污染治理难题具有重大意义。铁是稻田中最为重要的活性元素,稻田铁循环是连接养分循环与镉/砷行为的枢纽;调控铁与碳/氮循环的耦合过程,可降低土壤中镉/砷向水稻根系迁移的活性,从而减少水稻植株吸收积累镉/砷。硅与硒等营养元素与水稻镉/砷吸收转运密切相关,外源施加硅/硒养分可降低水稻吸收、转运镉/砷的功能基因表达,提高其解毒功能基因表达,从而抑制镉/砷从水稻根系向籽粒的转运。基于以上原理研发了硅/硒营养调控的生理阻隔技术、铁循环调控的钝化技术,并研制了相应的产品。大田试验结果表明,生理阻隔和土壤钝化技术单独应用或组合应用,均可有效降低稻米中镉/砷含量,从而提高稻米的安全性,具有广阔的应用前景。     

镉处理下青菜和白菜MDA含量、POD和SOD活性的变化

采用溶液培养的方法,比较研究了芸苔属植物青菜和白菜在过量镉(Cd)处理下膜脂过氧化和保护酶活性的变化。结果表明,白菜对Cd毒害的耐性大于青菜。Cd处理增加了两种植物叶片膜脂过氧化产物MDA(丙二醛)的含量,提高了叶片POD(过氧化物酶)的活性,其中当Cd处理浓度为100μmol·L-1时,青菜叶片内MDA含量上升比白菜叶片内MDA含量上升更明显。白菜叶片内SOD(超氧化物歧化酶)活性随着Cd处理浓度的增加而升高,而青菜叶片内SOD活性在低浓度Cd胁迫下,随Cd处理浓度的增加而升高;但当Cd浓度为100μmol·L-1时,SOD活性却下降为白菜的81%。