农业流域的河流生态护坡技术研究

以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范区为例,研究农业流域的河流生态护坡技术。针对农业流域的生态环境特征,重点研究土壤生物工程这一生态护坡技术的应用,在机场镇生态河道示范区内尝试应用多种土壤生物工程护坡技术。2004年春季示范区的河流生态护坡工程全部竣工后,对生态护坡工程的生态效果进行了跟踪监测,结果表明,土壤生物工程护坡技术非常适用于农业流域的河流坡岸,河岸植被群落得到了良好恢复,河流的坡岸土壤侵蚀和农业面源污染得到有效控制。     

精确滴灌施肥技术对大棚土壤盐渍化和氮磷流失控制的研究

针对温室大棚盐渍化土壤灌水洗盐而导致的农业面源污染问题,以常规肥水管理方式为对照,在上海崇明东滩温室大棚采用土壤次生盐渍化监测、灌水洗盐过程模拟和农作物生产试验等方法研究精确滴灌施肥技术在降低土壤次生盐渍化程度和减少农田氮磷流失中的作用。结果表明,滴灌施肥技术可有效降低农田表层土壤的盐分积累速度,以此降低洗盐频次,进而显著削减温室大棚因灌水洗盐而引起的氮磷流失负荷。当滴灌施肥区洗盐频次降低为常规区的一半时,总氮、总磷、硝氮和氨氮的年流失负荷较常规方式削减45％-53％,而作物产量基本可以保持;当洗盐频次降低为常规区的1／4时,总氮、总磷、硝氮和氨氮的年流失负荷的削减率达58％-75％,但后茬作物减产明显。     

基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。     

伊乐藻对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应

为了科学评价伊乐藻在水生态修复中的实际应用价值,在模拟条件下初步研究了沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)对污染水体中氮、磷的净化效果及其克藻效应.结果表明,伊乐藻对总氮、氨态氮、硝态氮和总磷均具有一定的净化效果,并且水体中氮、磷起始浓度越高,其去除效果越明显;不同生物量伊乐藻对河水中其他藻类均具有较强抑制作用,并且随着生物量增加,其克藻效应更加明显.     

作为土壤污染生物标志物的蚯蚓体腔细胞提取方法比较

比较了纤维针法（FNE）、电压刺激法（EE）、超声波刺激法（UP）、纤维针与超声波刺激结合法（CM）四种蚯蚓体腔细胞提取方法。结果表明：单位体重细胞数由大到小依次为CM〉UP〉EE〉FNE,细胞的成活率由大到小依次为CM〉FNE〉EE〉UP,其中CM法提取的单位体重细胞数（106个）较多（4.638±0.138）且存活率（%）最高（97.258±0.161）。CM法所提取的体腔细胞能满足作为土壤污染风险评估生物标志物的要求,可以为在细胞水平、亚细胞水平和分子水平对污染土壤开展风险评估提供技术支持。     

利用藻菌共生体系强化养猪废水厌氧消化液培养微藻

利用养猪废水厌氧消化液培养微藻是一项极具潜力的污水资源化技术,如何强化微藻产量是该技术领域的研究热点。本研究在利用养猪废水厌氧消化液培养微藻时,通过投加活性污泥,构成藻菌共生体系,并对关键工艺参数(藻菌比例、微藻接种浓度以及光照周期)进行优化,分析藻菌共生系统培养微藻以及回收氮磷的适宜条件和相关机理。结果表明,在适宜的藻菌比(1∶0.2)条件下,藻菌共生系统有利于提高微藻生长量以及氮磷的回收效率。在优化的接种浓度和光照条件下,进一步运行藻菌共生反应器和微藻纯培养反应器,前者有利于提供微藻生长的碳源,维持体系的酸碱环境,从而提高微藻的生长限值,水力停留时间(HRT)为2 d时,可收获更多的微藻生物质(0.16 g·L~(-1)·d~(-1)),相对于微藻纯培养反应器提高了117%。延长HRT至12 d,微藻呈现二次生长,并且具有较好的污染物去除率。     

结合态雌激素在堆肥过程中的降解与转化研究

为评价堆肥处理对牛粪中结合态雌激素的降解效果,本文采用微波萃取-固相萃取方法提取目标雌激素,利用高效液相色谱-串联质谱仪(HPLC-MS/MS)建立分析方法,研究了牛粪中15种雌激素类物质在堆肥周期70 d的实际堆肥过程中的降解与转化过程。结果显示:堆肥处理能有效降解牛粪中的E1-3G、E3-3G、OP、BPA、DES和EE2,而对NP的降解效率相对较低,堆肥结束后残留率仍为48.84%。其中,结合态雌激素在堆肥过程中首先水解为以E1为主的自由态,再进一步发生降解。堆肥70 d后E1浓度约为0 d的3倍。葡糖苷酸盐结合态的降解速率普遍高于硫酸盐结合态,降解率均≥98.76%,而硫酸盐结合态相对稳定,3种硫酸盐结合态在堆肥70 d仍能检测到,降解率在92.74%～96.79%。研究发现,最终可能通过有机肥还田过程进入到环境中的雌激素E1-3S、E2-3S、E2~(-1)7S、E2-3G、E2~(-1)7G、NP、E1和E2的浓度分别为1.75、9.5、16.4、3.89、4.44、233.4、69.28μg·kg~(-1)和11.98μg·kg~(-1)。研究表明,堆肥处理可作为畜禽粪便的处理方法,能有效削减粪便中雌激素含量,但直接还田存在一定的环境风险,需进一步对粪肥施用过程进行评价。     

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。     

镉与菲复合污染对安德爱胜蚓(Eisenia andrei)溶酶体膜稳定性的影响

采用自然土壤染毒法,研究镉(Cd)与菲(Phe)单一及复合污染对安德爱胜蚓(Eisenia andrei)体腔细胞溶酶体膜中性红保持时间(NRRT)的影响,探讨Cd、Phe的跨膜毒理机制.结果表明, NRRT与Cd污染浓度和染毒时间存在明显的剂量-效应关系.随染毒时间延长,Cd与Phe复合污染对蚯蚓体腔细胞毒性逐渐增加.蚯蚓染毒7 d后和染毒14 d后,Cd与Phe复合污染对蚯蚓体腔细胞溶酶体膜损伤的交互作用都表现为协同作用;Cd是影响Cd-Phe复合污染对蚯蚓体腔细胞溶酶体膜NRRT影响的主效应因子.NRRT表征Cd-Phe复合污染毒性灵敏、准确、重复性好,是评价Cd-Phe单一及复合污染的一种合理可行的实验方法,可用于对Cd-Phe复合污染的早期预警.     

上海霾的影响因素与特征

利用2009年12月~2010年11月的上海气象资料、颗粒物资料和后向轨迹聚类分析方法对在此期间的霾日进行统计分析。结果表明,上海霾发生时多盛行由内陆而来的西南和西北气流,且各季有所不同,夏季以西南气流为主,春季比较平均,秋、冬季节则以西北气流为主;较高的相对湿度和较小的风速有利于霾的形成;上海霾的发生受到当地和外部输送两方面因素影响,其中以当地影响为主;细颗粒物对霾发生的贡献很大,上海绝大部分的霾日中,PM2.5/PM10的比值均达0.5以上;上海霾的产生可能与机动车尾气排放有比较密切的关系。