图像分析技术在农作物污染损害鉴定中的应用

农作物损害表症的快速识别对防止农作物受损、提高农作物的产量以及在农业生产中反应指示、预警潜在农作物污染损害行为,减低污染对农作物生长和农产品质量安全的威胁具有重要意义。随着图像处理技术的快速发展,基于图像处理技术的分析方法实现了对农作物损害快速、准确的无损检测与识别,本文对该方法在农作物病害、虫害、草害、污染胁迫、气象灾害和营养缺素6种逆境条件下的研究和应用进行综述,并对农业环境损害鉴定中污染损害识别研究现状进行总结,认为基于图像分析的农作物污染胁迫识别系统的研发在农业环境损害司法鉴定中有很好的应用前景,值得进一步深入探索和研究。

高密度电阻法在耕地破坏鉴定案例中的应用

农业环境损害案件类型多样且各具特点,针对耕地内含人工障碍层这类鉴定对象复杂且不确定因素较多的案件,现有鉴定技术成本投入较高、耗时较长且存在一定的技术局限性,很大程度影响司法鉴定的时效性与科学性。为探索地球物理勘探技术高密度电阻法在耕地破坏鉴定中的应用效果,本研究在天津某区实证案例现场铺设总长度为1338 m的9条测线,共682根有效电极数,探测地下人工障碍层固体垃圾的分布特点,同时采用钻探勘查方法进行验证。结果显示地下填埋固体垃圾深度在2.8~7.0 m不等,分布面积约3000 m^(2),高密度电阻法测试结果与钻探勘查方法结果接近。研究表明,高密度电阻法在司法鉴定实证案例中具有较强的应用价值,将其与钻探勘查方法结合使用有利于降低鉴定成本并提升地下人工障碍物勘查的准确性,对进一步开展鉴定工作具有重要的借鉴意义,同时为我国农业环境损害司法鉴定实证研究开拓了新的思路。

膨胀石墨提高AC/PTFE阴极电催化效率的研究

以鳞片石墨为原料,采用化学氧化法组合微波膨化法制备了膨胀石墨。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,膨胀石墨的微观形貌与原料粒径有关,由50目鳞片石墨得到的膨胀石墨具有典型的蠕虫状结构,而200目和500目鳞片石墨得到的膨胀石墨由石墨微片构成。将膨胀石墨(EG)与活性炭(AC)按照不同比例混合制备成EG/AC/PTFE复合电极,研究了在隔膜电解槽内,EG/AC/PTFE材料作为阴极时催化氧还原生成过氧化氢及催化苯酚降解的效果。结果表明,不同粒径的膨胀石墨均可以改善AC/PTFE阴极电催化性能,在相同的电解条件下,EG(500)/AC/PTFE电极体系过氧化氢产生量是AC/PTFE电极体系的1.74倍,苯酚的降解率增加到1.38倍。

沉积物中Pb和Cd对泥鳅的毒性效应及其基准阈值的验证

为探讨沉积物中AVS(acid volatile sulfide,酸挥发性硫化物)和SEM(simultaneously extracted metals,同时提取金属)对重金属生物有效性和基准验证的影响,以泥鳅为受试生物,以死亡率、鳃部渗血率和体质量变化为测试终点,研究了沉积物和上覆水中重金属Pb、Cd对底栖生物的毒性效应,并对文献中Pb、Cd沉积物基准阈值进行了验证.结果表明:沉积物中Pb、Cd对泥鳅21d的LC50(半数致死浓度)分别为391、37.0 mg/kg;上覆水中ρ(Pb2+)和ρ(Cd2+)较低,对生物毒性效应贡献可以忽略.经验证,Pb和Cd的TEL(threshold effect level,临界效应浓度)和PEL(probable effect level,必然效应浓度)基本符合其所代表的意义,Pb、Cd加标浓度(以w计)低于其对应的TEL时不具有毒性,高于其对应的PEL时具有明显毒性,介于二者之间时毒性不确定.SEM/AVS(物质的量比)和生物死亡率有明显的相关性,当该比值大于1.00时,重金属对泥鳅有明显的毒性效应.

纳米二氧化钛对镉胁迫下小白菜毒性效应的影响

为了探究二氧化钛纳米颗粒(TiO2 NPs)对镉(Cd)胁迫下植物生长生理的影响,以小白菜(Brassica rapa var.glabra)为受试植物,采用水培实验,测定了生物量、丙二醛(MDA)、叶绿素、抗氧化酶活性、超微结构及小白菜根部、地上部中Cd、Ti含量等指标。结果表明:TiO2 NPs增强了Cd对小白菜的生长抑制,株高和干质量分别降低了5.31%和29.79%(P<0.05);TiO2 NPs使Cd在小白菜根部和地上部的富集水平分别显著增加了64.86%和58.30%(P<0.05);TiO2 NPs显著加强Cd对小白菜幼苗MDA含量和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的影响;超微结构显示,单一Cd胁迫下小白菜幼苗叶绿体基粒片层模糊且排列紊乱;Cd与TiO2 NPs共存时小白菜根、叶细胞中有大量的TiO2 NPs团聚体,细胞壁折叠、内陷,椭圆叶绿体变圆,类囊体膨胀解体,残存的基粒和基质类囊体更加肿胀、疏松,叶绿素含量显著降低。研究表明,TiO2 NPs作为载体显著促进了小白菜根系对Cd的吸收,并使其转运至地上部,引起膜脂过氧化,破坏幼苗的叶绿体结构和抗氧化系统,增强Cd对小白菜生长的抑制作用。

农业环境损害因果关系鉴定研究

因果关系鉴定是推进生态环境损害赔偿制度落实落地的重要抓手,是农用地土壤污染责任人认定的环节。本研究通过分析支撑技术的适用性、鉴定实践对支撑技术的需求以及农业环境损害的特殊性,剖析了农业环境损害因果关系鉴定的难点和破解路径,并提出了建议。农业受体损害常与病虫害、气候气象条件、田间管理等因素及污染因素交织在一起,因果关系鉴定既要对不同因素进行区分,又要受制于可获取的鉴定材料。污染溯源等技术方法只有与特定案件能够获取的鉴定材料相契合,排除非污染因素及相似污染源,才能在个案鉴定中发挥作用。开展图谱和数据库研究,遵循因果关系判定准则,采取调查与技术相结合的方式,是破解因果关系“鉴定难、鉴定贵”的有效方法。

沉积物中六氯苯对颤蚓(淡水单孔蚓)的毒性效应研究

以淡水底栖动物颤蚓(淡水单孔蚓)为受试生物,研究了沉积物中六氯苯(HCB)对淡水单孔蚓14d和28d的毒性效应.结果表明,沉积物中HCB对颤蚓致死效应较低,当HCB浓度为190mg·kg-1,连续暴露28d时,致死率低于8%.但HCB对颤蚓具有较强的慢性毒性效应,当HCB浓度为190mg·kg-1,连续暴露28d时,身体自断率高达90%,并且随着浓度升高和暴露时间延长,颤蚓自断率明显增高.HCB对颤蚓自断14d和28d的EC50分别为>190mg·kg-1和97.1mg·kg-1.HCB对颤蚓行为(运动和挖掘)产生明显抑制作用.随着HCB浓度增加和暴露时间延长,颤蚓运动强度减弱,并伴随摄食量减少与体重减轻现象.