湖南耕地土壤和稻米重金属污染防控实践与思考

湖南省是我国主要产粮区之一。由于矿产经济活动及其他人类活动,大面积耕地土壤受到重金属污染,从而一些地方的稻米重金属含量超过国家食品卫生标准。本研究对湖南省耕地土壤与稻米重金属污染现状和成因进行剖析。结果表明:湖南耕地土壤重金属污染特征是复合污染为主,污染程度逐年上升,主要分布在湘江流域和工矿区,并逐渐蔓延至养殖区,稻米重金属污染主要以Cd为主,其次是As和Pb。针对湖南稻米重金属污染的各种防控措施,阐述其工作原理、应用实例和优缺点,然后对湖南省开展的土壤重金属污染修复措施和研究进行总结与思考,提出应当构建一种基于土壤组成的原味钝化材料耦合易操作农艺措施的经济、绿色、高效的综合性技术方案,以期来修复耕地土壤重金属污染和降低稻米重金属含量,保障粮食安全生产。

中国式现代化背景下安化茶旅融合发展路径

党的二十大报告提出:“中国式现代化是物质文明和精神文明相协调的现代化”。旅游产业与茶文化融合是推动旅游产业发展的重要途径,安化具有丰富的茶文化资源,将旅游与茶文化进行融合,可以实现优势互补,提高旅游产业的经济效益。以茶旅融合为载体,促进安化旅游业的发展,是安化县发展的重要策略。为此,本文首先对中国式现代化的内涵进行概述,而后分析中国式现代化背景下茶旅融合发展的内在要求,最后基于安化茶旅融合发展现状提出安化茶旅融合发展的具体路径,旨在为推动安化地区旅游产业的发展提供参考。

铁磷共沉淀去除水中磷酸根的效果及机制

【目的】探究环境条件改变对铁盐除磷的影响及潜在机理,为污水除磷方法的开发和应用提供理论基础。【方法】利用宏观除磷试验探明不同pH、铁磷摩尔比对水体磷酸根去除的影响;结合X-射线衍射(XRD)及热力学模型,探究化学沉淀和吸附过程中磷的去除机制。【结果】随着pH升高,磷去除率先上升后下降;随铁磷摩尔比升高,磷的去除率呈现上升趋势;当反应条件为pH=5、铁磷摩尔比3∶1时,磷的去除率最高,为89.42%。XRD和热力学模型结果表明,磷主要通过形成铁-磷沉淀,如FePO4,或被铁氧化物吸附,达到从水体中去除的目的。【结论】在铁盐除磷的过程中,共沉淀和吸附两种机制并存。pH对这两种机制均有影响,而铁磷摩尔比则主要通过调控磷的吸附过程来改变磷的去除效率。

比较输尿管镜钬激光碎石术与体外冲击波碎石术治疗输尿管结石的临床效果

目的比较输尿管镜钬激光碎石术与体外冲击波碎石术治疗输尿管结石的临床效果。方法选取2021年1月—2023年1月山东省嘉祥县人民医院收治的50例输尿管结石患者作为研究对象,按照简单随机方式分组,分为对照组和研究组,每组各25例。对照组入院后实施体外冲击波碎石术(ESWL),研究组入院后实施输尿管镜钬激光碎石术。观察、比较两组患者治疗后的各时间段清石成功率、术后疼痛程度、肾血液脉动指数(PI)、血肌酐、阻力指数(RI)、尿素氮值和并发症发生率。结果研究组治疗后1周、1个月的清石成功率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组治疗后3个月的清石成功率比较,差异无统计学意义(P>0.05);研究组术后1 d、2 d时间段的疼痛视觉模拟分值(VAS)明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组术后24 h的PI、血肌酐、RI、尿素氮值明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组总并发症发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论输尿管镜钬激光碎石术用于临床中输尿管结石的早期排石效果优异,且对患者肾血流动力学及肾功能的影响较小,均优于ESWL。

大学专业课教学中师生共同体的构建路径

教师和学生是学校教育得以发生和展开的两个最基本要素。教学的过程是在共同的目标下,师生之间相互尊重,相互交流、共同努力、寻求真理、发现新知的过程,也是师生之间相互依存、相互影响、共同成长的过程。在新时代的背景下,以教师为中心或以学生为中心的单一教学主体已经转变为两个主体间的关系。为适应新时代教育发展的迫切要求,既要摒弃“以教师为中心”的教育观念,又不能弱化和忽视教师在教学中的地位。这就迫切需要树立共同成长的理念,达成共同愿景,营造协作式课堂,构建紧密的师生共同体实践团队,持续增进的反馈和评价方能实现师生双主体的共同进步和发展。

基于小流域尺度的矿区农田土壤重金属源解析

为定性定量分析浏阳七宝山矿区耕地土壤重金属污染来源及源贡献率,以农业小流域为研究尺度,基于GIS网格布点法共采集了60个0~20 cm耕层土壤样品,测定其Cd、As、Fe、Mn、Cu、Zn和Pb的含量及pH值,并综合运用地统计、多元统计和正定矩阵因子分析(PMF)模型等方法对小流域耕地土壤典型重金属污染元素进行定量源解析。结果显示:Cd、As、Cu、Zn和Pb的均值分别是湖南省土壤背景值的10.0、2.1、4.5、2.0倍和4.8倍,且超过农用地土壤污染风险筛选值(除As外);多元统计分析将7种元素分成3大类,第一类为Fe和Mn,第二类为As和Pb,第三类为Cd、Cu和Zn;PMF模型解析出7种重金属均受到干湿沉降和历史上污水灌溉的影响,此外,Fe和Mn主要由成土母质控制,Cd、Cu和Zn主要源于矿冶活动(尤其是Cd),As和Pb则主要来源于农药化肥和交通运输。研究表明,流域内耕地土壤重金属污染的主要来源是人类活动,包括工农业活动和交通运输。

磷对甘蓝型油菜幼苗镉吸收及土壤酶活性的影响

【目的】探究施磷条件下油菜幼苗各部位镉含量、土壤有效镉(DTPA-Cd)、土壤磷形态和土壤酶活性的变化,以期为镉污染土壤的修复与可持续利用提供参考。【方法】通过盆栽实验,研究不同镉含量(0.3、3.0、5.0 mg/kg)下,磷添加(KH2PO4,5.0、75.0、150.0 mg/kg)对苗期油菜根、茎、叶部镉含量,土壤pH,有效镉含量及酶活性的影响。【结果】高磷添加增加了苗期油菜的生物量和镉积累量。土壤镉含量为3.0和5.0 mg/kg时,磷添加量为150.0 mg/kg时,油菜植株生物量最高,分别为2.68和2.03 g;其镉积累量也最多,分别为164.00、165.62微克/盆。对于土壤pH、有效镉含量和磷形态含量而言,镉含量为3.0、5.0 mg/kg时,磷施加量由5.0 mg/kg增加至150.0 mg/kg时,土壤pH分别降低了0.11、0.06个单位,土壤矿物质磷(Ligand-P)含量分别降低了10.2%、10.3%,土壤生物有效磷(Bioavailable-P)含量分别增加了48.7%、35.9%,土壤有效镉(DTPA-Cd)含量降低了7.5%、15.2%。这表明磷添加量的增加降低了土壤pH,促进土壤矿物质磷的释放,增加生物有效磷的含量,降低了土壤有效镉含量。此外,土壤酶活性数据也表明,随着磷添加量的增加,土壤中β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、脲酶(UE)的活性显著提高,而酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(ALP)的活性显著降低。这表明磷添加有效缓解了油菜根际对磷的需求,提高了氮循环酶的活性。【结论】施磷增加了土壤活性磷含量、降低了土壤有效镉含量、提高了氮循环酶的活性从而优化油菜根际环境,促进了油菜的生长,进而增加了油菜对镉的积累。

黄土高原地区不同草地退耕模式水分利用效率的比较

研究了半干旱黄土高原区不同退耕模式下植被恢复的比较,对3种不同人工豆科牧草多年生紫花苜蓿alfalfa(Medicago sativa)、多年生沙打旺erect milkvetch(Astragalus adsurgens)、2年生草木樨sweetclover(Melilotus officinalis))和一种自然撂荒(fallow)进行了实地种植比较。通过3a研究发现:紫花苜蓿是耗水最严重的牧草,水分利用效率仅高于撂荒;沙打旺具有最高的地上总生物量和水分利用效率。紫花苜蓿和沙打旺地块中杂草生物量逐年降低,物种数量最低且没有增加。2年生草木樨地物种数和地上生物量逐年增高,草木樨对暴雨的入渗贮存能力最大,显著高于自然撂荒。草木樨结束生活史后第1年地上总生物量(和撂荒一样全为杂草)是撂荒地的两倍,且略高于紫花苜蓿的地上总生物量,同时物种数量也和物种数目最多的撂荒地没有显著差异(p<0.05)。草木樨显著降低了10～40cm土壤剖面的容重,草木樨结束生活史后残留根系有助于深层土壤水分恢复,水分状况恢复良好且优于紫花苜蓿和沙打旺。可见短期的人工干扰下两年生草木樨的种植有利于促进自然植被的恢复,优于自然撂荒和其他牧草种植的方式,容易推广且实际可行。

典型黑土区非点源污染控制途径研究

利用SWAT模型,以东北典型黑土区农业小流域为研究对象,探索流域农业非点源污染的控制途径。根据吴家屯小流域地形和生产力的空间异质性规律,采用流域内施肥空间调整、深松机械除草、修建草地缓冲带等措施的情景模拟分析,并将其与农田粗放管理模式进行对比,结果表明:施肥空间调整和田间管理优化可以有效地降低产流、产沙和N、P养分的流失,是控制流域内农业非点源污染的重要途径。

大四上学期课堂教学效果提升途径探索

教学计划在本科大四上学期安排的课程是学生进入社会或继续从事研究生学习的重要承接时期。因受到考研、公务员考试、就业等诸多因素影响使得大四学生到课率低、无法安心听课、教师讲课没有激情,导致课堂教学效果非常不理想。如何有效利用课堂四十五分钟时间提升大四课堂教学效果,避免大四课程沦为虚设,是一个非常重要的课题。根据多年从事大四课堂教学的实践经验和方法探索,笔者就如何提升大四课堂教学效果提出以下几点思考。

“案例问题链”教学模式在实践中的应用及效应

案例与问题链的教学模式核心是把"置疑提问"、"问题解决"作为教学活动的起点和归宿。以湖南农业大学环境类专业选修课《自然保护概论》为例,根据选修课程常规教学特点和存在的问题,通过连续3个学年(2011-2013)对教学内容、教学方式、考核方法等方面进行了探索和创新,取得较明显的效果,结果显示"案例与问题链"教学模式对提高专业选修课教学效果具有显著效应。

黄土高原区基肥对农田土壤水肥和产量的影响

黄土高原区农业用地土壤水分含量,尤其是播种前土壤水贮量是制约当年作物萌发和产量形成的重要因子,粗放的管理和低下的降雨贮存效率以及降雨的季节分布不均加重了该区土壤水蚀和养分的流失,该区休闲期较长(当年九月底到次年四月底),因此休闲期土壤水分恢复的研究尤其重要。研究施肥管理的改变,着重于休闲期开始时基肥对休闲期间土壤剖面水分的恢复、播种前土壤微生物量碳、生长季土壤水分动态和产量形成的影响。实验设八个基肥处理:对照((CK)不施肥),氮肥(N),磷肥(P),氮肥磷肥(NP),有机肥(M),氮肥有机肥(NM),磷肥有机肥(PM),氮肥磷肥有机肥(NPM)。2004-2005连续两年实验结果显示,不同基肥处理对雨季降雨入渗效率的影响有明显差异,NPM处理最优,CK最差,施氮处理优于施磷处理。NPM基肥处理休闲期土壤水分恢复增量显著高于其他基肥处理,微生物碳含量显著高于其他基肥处理。2004年小麦产量和2005年土豆产量与播种前2m土壤剖面水贮量有很强的正相关趋势或显著正相关,相关系数分别为0.621,0.774*(p<0.05);雨季前土壤含水量与雨季后土壤含水量呈明显负相关趋势,雨季前后土壤剖面水分增量与同年作物产量均为显著正相关。

面向高年级本科生的专业课教学效果提升策略

文章探讨了提升高年级本科生专业课教学效果的方法,包括教师自身需紧跟领域前沿和国内外热点;教学中先案例研讨后基础理论;充分利用网络资源、多媒体资源;布置多样化课后作业,增强学生对理论知识的理解和掌握。

基于EPR数据挖掘方法的稻田土壤重金属镉向水相析出特征

以湘中矿区典型重金属镉超标水稻田为研究对象进行原位实验,分析稻田淹水期土壤重金属镉向水相析出特征。基于统计及遗传编程方法的EPR数据挖掘技术,建立镉析出质量浓度与温度影响因子关系方程。结果表明,温度是镉向水相析出质量浓度的重要影响因子,相比传统的统计方法建立的线性及非线性方程,EPR具有一定的预测优势。稻田淹水期水温达到30℃时,溶解态镉质量浓度接近生活饮用水标准的限值,是地表饮用水水质安全的潜在威胁。

改良-农艺综合措施对水稻吸收积累镉的影响

通过田间原位小区试验,以湖南冶炼区周边典型单一Cd污染稻田为研究对象,选取晚稻中优978为供试品种,在水稻孕穗末期施加石灰,同时采取后期持续淹水的综合调控措施,分析水稻5个关键生育期内各器官中Cd含量,探索改良-农艺综合措施对水稻吸收积累Cd的影响。结果表明,与采用传统农艺管理措施的对照区水稻相比,改良-农艺综合措施管理下的晚稻增产33.24%,糙米中Cd含量降低39.32%。采用该措施有可能使得土壤中Cd元素最终更易富集在水稻的根、茎、叶等不可食用部分,从而在一定程度上降低了水稻穗部的Cd累积量;孕穗末期施加石灰结合后期持续淹水的措施可有效阻控Cd向稻米中迁移,降低稻米中Cd的含量。该措施是一种经济、有效的稻米Cd污染控制技术,具有良好的推广应用前景,为镉污染农田的稻米安全生产提供有效的科学支持和理论依据。

桂西北喀斯特区原生林与次生林鲜叶和凋落叶化学计量特征

研究喀斯特生态脆弱区植物新鲜叶片与凋落叶的元素化学计量学性状,对该地区森林生态系统的恢复与重建具有重要指导意义。在桂西北喀斯特区分别选取了3个原生林群落与3个次生林群落,研究其建群种植物新鲜叶片和凋落叶的C、N、P元素含量及其生态化学计量特征。结果发现,6个群落建群种新鲜叶片C、N、P含量(其平均含量分别为404.3、22.5、1.75 mg/g)均大于凋落叶(平均含量分别为376.5、19.0、1.35 mg/g),鲜叶C:N、C:P、N:P比值(均值分别为17.8、244.9、13.8)均小于凋落叶(均值分别为19.3、315.3、16.3)。6种植物新鲜叶片N、P含量大于凋落叶,而N:P比小于凋落叶,表明喀斯特区植物对N的再吸收率大于P。3个原生林群落建群种鲜叶与凋落叶的平均C、N含量均大于次生林,而P含量则略小于次生林;原生林鲜叶与凋落叶的C:N比均小于次生林,C:P、N:P则大于次生林,推测次生林相对于原生林有更快的生长速率。原生林鲜叶N:P比为13—15之间,次生林鲜叶N:P比为11—12之间,次生林鲜叶与凋落叶的N:P比均小于原生林,说明原生林凋落物分解相对较慢,原生林能相对多的保留养分以供植物吸收,更能适应喀斯特石生环境。植物鲜叶和凋落叶的C:N与N:P比值均呈极显著正相关,说明叶片养分元素间具有共变的特性;叶片N、P含量呈正相关关系,表明植物N:P比具有相对的稳定性,这是高等陆生植物C-N-P元素计量的普遍规律,体现了植物群落对环境的适应。

四川大学吴玉章学院拔尖创新型学生能力培养初探

吴玉章学院是对四川大学优秀本科生实施“拔尖创新人才培养”的荣誉学院，以“汇一流学生，凝一流师资，融一流课程，创一流管理，出一流英才”为办院宗旨，实行宽口径的前期教育和自主型个性化的后期专业培养相结合的培养模式，将因材施教与个性培养相结合，将知识复合与创新能力培养相结合。学院经过多年的摸索和实践，建立了“选拔——培养——激励——成才”的创新人才培养模式，为高校拔尖创新人才的培养提供了有益的借鉴。

香蒲-表面流湿地系统净化灌溉水过程中镉的分布和累积

以室外人工湿地系统进行农田灌溉水净化试验,分析Cd在表面流人工湿地中的分布和累积规律,旨在为利用人工湿地净化灌溉水中镉提供理论依据。结果表明:湿地平均水力停留时间为1.62 d,湿地对Cd的平均去除率为68.88%。香蒲地下根茎Cd含量较高,最高可达127.39 mg·kg^(-1),地上茎叶Cd含量较低,最高为14.65 mg·kg^(-1),其富集系数与转运系数范围分别为6.58~41.26、0.037~0.107,说明香蒲具有净化灌溉水中Cd的潜力,Cd主要积累在地下部分。Cd在香蒲与底泥中的含量随水流沿程的延长呈递减趋势,且随着时间的推移逐渐增加。底泥中各点位Cd形态所占比例平均值大小依次为B2>B1>B3>B4,其潜在有效性较大。

桂西北喀斯特区原生林与次生林凋落叶降解和养分释放

凋落叶降解及养分释放研究对喀斯特生态脆弱区森林生态系统的恢复与重建具有重要指导意义。选取桂西北喀斯特区3种原生林与3种次生林进行比较,研究其凋落叶降解与降解过程中的营养元素释放规律以及降解速率的影响因子。结果表明,原生林凋落叶的降解速率略大于次生林。C、N、K元素在前180d释放速率较快,随后趋于稳定。次生林凋落叶总P含量在降解初始阶段呈净积累,随后净释放,而原生林的凋落叶在降解360d后仍呈现P素净积累。相关分析表明,凋落叶降解速率与凋落叶初始总N、木质素含量及木质素:N比值呈负相关,与C∶N比呈正相关。综合比较发现,次生林圆叶乌桕(Sapiumrotundifolium Hemsl)凋落叶的降解速率与养分释放速率较快,是喀斯特退化土地及植被恢复过程中潜在的优势种和建群种。

镉胁迫对水稻生长发育的影响及伤流液与稻米镉含量的相关性研究

立足于我国水稻受镉污染的实际情况,研究镉胁迫对水稻生长发育的影响,并探讨伤流液镉含量与稻米镉含量之间的关系,为镉污染地区稻米安全生产提供数据支持和科学指导。采用营养液培育试验方法,选择中嘉早17和泰优390两个水稻品种,设置CK(0μg·L^(-1))、Cd10(10μg·L^(-1))、Cd50(50μg·L^(-1))、Cd200(200μg·L^(-1))、Cd500(500μg·L^(-1))和Cd1000(1 000μg·L^(-1)) 6个Cd浓度处理,分析不同浓度镉胁迫对水稻生长发育的影响以及各部位镉含量与糙米镉含量的相关性。结果表明,与CK相比,ρ(Cd)≤10μg·L^(-1)处理对水稻生长有促进作用,但未达显著水平(P>0. 05),当ρ(Cd)>10μg·L^(-1)时有抑制作用,Cd浓度越高,抑制作用越明显。水稻各部位镉含量随着镉胁迫浓度的增大而增大,伤流液中镉含量增加幅度与各部位变化趋于一致。伤流液镉含量与糙米镉含量之间存在极显著正相关(P<0. 01),且在分蘖期伤流液镉含量能较好地用于预测水稻镉毒害程度。