重金属在芜湖城市内河水体的分布特征及环境健康风险分析

为了研究芜湖市内河(中央城水系、汇成水系和中山南路水系)水体的Pb、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni污染现状,采用相关性分析和主成分分析对水体重金属的来源进行分析,同时采用内梅罗综合污染指数法和累积标准单位(CCU)指标对重金属污染状况进行评价.结果表明,芜湖内河水体各微量元素大小依次为:Zn>Cr>Mn>Pb>Ni>Cu.Pb、Zn、Ni分别有16.7％、16.7％、100.0％的采样点超出《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅴ类标准,说明芜湖内河水体Pb、Cr、Ni污染较严重.Cu、Mn、Pb主要来源于生产生活中Zn与Ni来源于工业生产,Cr主要来源于农业生产.根据内梅罗综合污染指数法和累积标准单位(CCU)指标评价结果,中央城水系和中山南路水系为重污染,汇成水系为中度污染,94.4％的采样点属于重度污染,芜湖内河水体水质污染较为严重.     

马蓝高产栽培技术研究

[目的]探索马蓝高产栽培方法。[方法]收集云南、贵州马蓝与四川芦山县马蓝对比，并从种植密度、栽种期和追肥方面开展研究。[结果]（1）芦山县马蓝在株高、茎基直径、叶长、叶宽、分枝数、产量和含量上优于云南、贵州马蓝；（2）种植密度以30cm×40cm为宜；（3）适宜栽种时间为9月～11月；（4）三次追施复混肥40kg/亩、50kg/亩、50kg/亩，马蓝产量高。[结论]在9～11月，采用30cm×40cm的密度种植，并于3月底4月初、5月中下旬、7月中下旬分别追施复混肥（尿素：复合肥=1:1）40kg/亩、50kg/亩、50kg/亩，芦山县马蓝能够获得高产。     

甘蔗热带种金属硫蛋白家族基因的克隆及响应重金属胁迫的表达分析

金属硫蛋白是一类富含巯基的低分子量蛋白,在植物的重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面起重要的作用。本研究以甘蔗热带种Badila组培苗为材料,分别测定了其在CdCl2、ZnSO4和CuCl2水溶液培养条件下地上部和地下部的重金属含量,结果显示其对上述3种重金属有较强的耐受与富集能力。继而克隆了ScMT1(登录号为KJ504373)、ScMT2-1-5(登录号为MH191346)和ScMT3(登录号为KJ5043704)3个金属硫蛋白家族基因,它们分别属于植物MT亚家族中的MT1、MT2和MT3型基因。ScMT1含有1个内含子和2个外显子,开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长228 bp,编码75个氨基酸;ScMT2-1-5含有2个内含子和3个外显子,ORF长246 bp,编码81个氨基酸;ScMT3含有1个内含子和2个外显子,ORF长198 bp,编码65个氨基酸。RT-qPCR显示,Cd2+胁迫下,在甘蔗地上部和地下部,ScMT2-1-5均连续显著上调表达,而ScMT1的上调应答出现延迟。ScMT3在地上部的上调应答出现延迟,在地下部呈“扬-抑”趋势,提示甘蔗响应Cd^2+胁迫过程中ScMT2-1-5起更积极的作用,ScMT1参与胁迫后期的分子响应,而ScMT3不起主导作用。Cu^2+胁迫下,地上部ScMT1连续显著上调表达,ScMT2-1-5和ScMT3呈总体上调的表达趋势;地下部,ScMT1和ScMT2-1-5的上调表答均出现延迟,仅在胁迫后期显著上调表达,而ScMT3仅在胁迫前期显著上调表达。该结果提示了ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在Cu2+胁迫响应过程中的协作关系,三者共同参与了地上部的胁迫响应,其中ScMT1起更积极的作用;此外三者还先后参与了地下部对Cu^2+胁迫的分子响应。Zn^2+胁迫下,ScMT1和ScMT3分别仅在地上部和地下部显著上调表达;ScMT2-1-5在地上部和地下部均呈“扬-抑”的应答趋势;提示了在甘蔗响应Cd^2+胁迫应答过程中ScMT1和ScMT3分别在地上部和地下部起主要作用,ScMT2-1-5参与了胁迫前期的分子响应。ScMT1、ScMT2-1-5和ScMT3在甘蔗不同组织中及在重金属(Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+)不同累积水平下呈现出相似或互补的应答特性,提示上述甘蔗MT家族不同成员在重金属解毒及细胞氧化还原调控等方面产生了功能分化,且三者在应对过量Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+对甘蔗组织造成伤害的过程中存在时空上的协同作用。该研究为深入理解多倍体植物甘蔗中MT家族各成员基因在重金属耐受过程中的协同作用机制奠定了基础。     

氮肥与甲哌耦合对主干形核桃品质及土壤氮素的影响

为探讨主干形核桃高产优质栽培的理论基础,选择8年生主干形新温185核桃为试材,设置不同梯度氮肥与甲哌■耦合模式,研究其对核桃品质和土壤氮素利用的影响。整个生育期内核桃结果枝节间增长长度在同等氮肥条件下呈"下降—上升"的变化趋势,在成熟期A2B3处理下核桃节间增长长度出现最低,为0.43 cm。在核桃的4个生育期内均出现随土层的深度增加而土壤含氮量降低的变化趋势,在油脂转化期20～40 cm土层土壤含氮量均低于同期对照,在16.31～34.03 mg/kg范围内变化。A2B3耦合处理下核桃果实三径、单果质量、总糖含量、蛋白质含量、总酚含量均高于对照,而单宁含量却最低,为1.19%。甲哌■的喷施浓度为800 mg/L、氮肥施入水平为3 271.73 kg/hm~2时,可显著提高核桃对土壤氮素的吸收和利用以及核桃产量。     

基于主成分分析的B、Cu胁迫下油菜 生理响应机制研究

为研究油菜在B、Cu胁迫下的生理响应机制,找出最佳的B、Cu浓度配比,采用5种不同浓度的Cu溶液和3种不同浓度的B溶液交叉处理盆栽油菜幼苗,胁迫20 d后测定油菜的叶绿素含量、蛋白质含量、硝态氮含量、淀粉酶活性、丙二醛含量以及过氧化物酶活性。采用主成分分析法分析不同处理下各指标的变化规律。结果表明,T_(200)B_1组合时综合权重最高,即B 0.5 mg/L、Cu 200 mg/L配施时对各项综合指标最好,其次是Cu 100 mg/L、B 0.5 mg/L,说明0.5 mg/L的B对高浓度的Cu胁迫有较好的缓解作用,适量的B、Cu施用对油菜生长有很好的促进作用。各项指标在主成分中的权重排序得出,不同B、Cu处理对叶绿素影响最大。     

基于PCA-Attention-LSTM网络的土壤氮含量监测

土壤作为农作物生长的主要营养来源,氮是植物生长的重要元素,有效评价土壤氮素含量可以促进配方施肥的发展。提出主成分分析、注意力机制和长短时记忆神经网络相结合的模型(PCA-Attention-LSTM)来监测土壤的氮素含量。采用PCA(主成分分析)对数据进行处理,提取影响土壤氮含量的关键影响因子,降低模型向量输入的维数,利用注意机制突出预测中的关键输入特征。在Keras深度学习框架的基础上搭建PCA-Attention-LSTM的网络模型,实现对未来2 h土壤氮含量的精监测。最后,以黑龙江省依安甜菜养植基地的数据对土壤氮含量进行训练和验证。结果表明,与RNN等其它网络模型相比,该模型的效果更好,基于PCA-Attenlion-LSTM网络模型的平均绝对误差,均方根误差和平均绝对百分误差分别为0.119、0.020、0.156。该模型预测精度高,泛化能力强,可以应用于土壤氮含量的监测。     

贵州荔波喀斯特洞穴鱼体重金属含量及食用健康风险评价

为了解喀斯特洞穴鱼体的重金属污染以及对人体的健康风险,选择贵州荔波的3种洞穴鱼荔波金线鲃(Sinocyclocheilus liboensis)、大鳞金线鲃(S.macrolepis)和越鲇(Parasilurus cochinchinensis)为研究对象,对其重金属含量进行测定分析,运用目标危害系数法(THQ)估算人体经摄食洞穴鱼后的健康风险。结果显示:各重金属平均含量值与标准限值之比的高低趋势为:Zn(0.50)Cd(0.49)As(0.48)Pb(0.39)Cr(0.24)Cu(0.049)Ni(ND),表明各重金属在平均值水平上未超标。而非平均值水平下,各重金属以Cd的超标率为最高(6.7%),但处于低超标率水平(15.2%),肌肉均未超标。此外各组织以内脏的重金属含量最高,肌肉最低。3种鱼类对重金属的累积大小为:荔波金线鲃大鳞金线鲃越鲇。相关性分析表明,7种重金属在3种鱼类各年龄组中的总含量随年龄的增高而减少,其中仅Zn与年龄、体重和体长均呈显著负相关。健康风险评价显示,所有重金属的THQ和复合风险(TTHQ)均小于1,说明荔波村民摄食该3种洞穴鱼不足以造成潜在的重金属健康风险,但Cu和As的总贡献率高达90.12%,为主要风险元素,应引起重视。     

深松施用有机肥对玉米不同器官钾含量的影响

为了明确深松结合施用有机肥对玉米不同器官钾含量的影响,在大田条件下,设常规旋耕(T_1,CK)、深松(T_2)、深松施用有机肥(T_3) 3个处理,测定了玉米大喇叭口期、灌浆期、成熟期不同器官的钾含量。结果表明:T_3处理的玉米茎钾含量在大喇叭口期和灌浆期均为最高,其中大喇叭口期指标值与T_1处理差异显著,而在收获期低于其他2个处理但差异均不显著;叶片钾含量全生育期始终高于T_1处理、低于T_2处理,其中与T_2处理差异均不显著,但在灌浆期指标值明显高于T_1处理;苞叶钾含量始终低于T_1处理,与T_2处理相比灌浆期较高、收获期较低,但差异均不显著;轴钾含量在灌浆期最高、收获期最低,与其他2个处理差异均达到了显著水平;灌浆期和收获期玉米子粒钾含量均最高,且与T_1处理差异均达到了显著水平,在灌浆期指标值也明显高于T_2处理。综合分析认为,深松施用有机肥有利于提高玉米生育前期各器官尤其是玉米子粒的钾含量。     

修复后矸石山重金属空间分布特征研究

通过对修复后矸石山不同空间位置(山顶、山腰和山底)煤矸石的重金属(Cd、Cu、Ni、Pb、Zn)总量及形态进行测定,探究修复后矸石山重金属的空间分布特征.结果表明,不同位置煤矸石的颗粒组成、pH及EC存在差异且对煤矸石中重金属分布存在影响;矸石山中重金属总量从山顶到山底整体上逐渐增加,呈现山底富集趋势,但Pb和Zn在山腰总量最大,分别为65.67mg/kg和204.46mg/kg.矸石山中重金属均以残渣态为主,而弱酸提取态最少.随着堆放高度的降低,Cd的活性逐渐增强,而Cu、Ni和Zn的活性逐渐降低.