富里酸改性FeMnNi-LDH对砷镉污染土壤的钝化修复

选用腐殖质活性组分富里酸(FA)作为铁锰镍层状双氢氧化物(FeMnNi-LDH)的修饰物,采用共沉淀法制备出稳定层状FA@FeMnNi-LDH复合材料,并运用于As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)复合污染土壤的钝化修复.通过小白菜盆栽实验研究了在不同砷镉复合污染水平及不同初始土壤pH值条件下,复合材料对土壤As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)的钝化效果、各形态含量变化及对小白菜根部和地上部As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)转运、富集系数的影响,并进行相关性分析.结果表明,FA@FeMnNi-LDH复合材料对As和Cd具有显著的同步钝化效果.当复合材料添加量由0%增加到1.0%,促进了土壤非专性吸附态和结晶铁铝氧化物结合态As向专性吸附态、无定型铁铝氧化物结合态和残渣态As转化,土壤可交换态Cd主要向残渣态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态Cd转化;土壤初始pH对As和Cd的钝化效果影响明显,酸性和中性土壤的pH分别增加了1.65和0.64个pH单位,土壤有效态As的降低率分别达到69.74%和63.31%,有效态Cd的降低率分别为60.25%和61.78%;小白菜的鲜重和株高随复合材料添加量的增加而提高,并且复合材料添加量的增加降低了小白菜各部位对As和Cd的转运和富集系数,使小白菜地上部As、Cd的浓度均低于国家食品安全标准限值.相关性分析显示,非专性吸附态As、可交换态Cd与土壤pH值呈极显著负相关性,残渣态As和Cd与土壤pH呈现极显著正相关,小白菜地上部分和根部中As和Cd的含量与土壤残渣态As和Cd呈极显著负相关关系.FA@FeMnNi-LDH复合材料能提高土壤pH值,促进土壤As和Cd向残渣态的转化,从而降低土壤As和Cd生物有效性和在小白菜植株中的累积,为土壤中As(Ⅲ)和Cd(Ⅱ)复合污染的同步修复提供了新的参考.

翻耕与改良剂施用对土壤植烟适应性的影响

在重庆市典型烟区进行了2a时间的田间试验，研究了土壤翻耕深度、土壤改良剂类型及其施用方式等土地整理因子对植烟土壤质量的影响，评估了整理后土壤的植烟适宜性．结果表明，土壤翻耕可改善土壤物理性质，使得土壤容质量下降1.38％～15.17％，孔隙度增加1.68％～18.68％，但同时也降低了土壤的有机质、有效氮、磷、铁、锰、铜等含量，且随土地整理深度增加，降低幅度增大．石灰、生物质炭、堆肥等土壤改良剂在改善土壤主要理化性质因子中的作用方向和程度不同：石灰提升土壤pH值但降低养分有效性，生物质炭促进有机质积累且强化石灰效应，而堆肥既可改良土壤物理性质，还能平衡土壤养分供应．3种改良剂之间的复配施用更能协同改善土壤理化性质及其植烟适宜性．改良剂在土壤的表层施用效果优于全层混合施用．

“环境影响评价”课程教学改革的初步探索

针对目前高校本科"环境影响评价"课程教学过程中存在着教学目的不明确、教材内容相对滞后、教学方法单一、学生缺乏实践机会、教师专业素质不高等问题,从教学内容、教学方法和手段、课程设计、考试与考评、教师自身素质培养等方面有针对性的提出相应的改革方法,以期为我国高校环境影响评价课程的教学改革作出初步的探索.

超高交联吸附树脂处理复合污染物的模拟研究

以水体中常见的重金属铅离子及有毒有机物苯酚作为研究对象,考察了采用α-甲基吡啶化学修饰前后树脂(NJ-0和NJ-3)对复合污染的水体的吸附.Freundlich等温方程式能够对静态平衡吸附结果进行很好的拟合.2种树脂对苯酚的吸附容量大小顺序为NJ-0>NJ-3,对铅离子的吸附容量大小顺序为NJ-3>NJ-0.苯酚的吸附机理主要是π-π作用,铅离子的吸附机理则是离子交换和络合吸附等.苯酚和铅离子在2种树脂上呈现出协同吸附行为,这主要是形成了π电子-金属离子络合物,从而增强了吸附质和吸附剂之间的作用力.热力学参数的计算表明所有的吸附都是自发的过程,两种树脂对苯酚的吸附是放热的、由焓推动的过程,而树脂对铅离子的吸附是吸热的、由熵推动的过程.

土壤-气候和烟草品种及其互作对云南昭通烟叶化学品质的影响

在云南昭通10个植烟生态区进行田间试验,以探讨土壤-气候、烟草品种及其互作对烟叶14个化学品质指标的影响.与优质烟叶的最佳范围相比,昭通烟叶钾、氯含量和氮碱比略低,总糖及其与还原糖之差偏高,其它指标较为适宜;土壤-气候、烟草品种及其互作和烟叶等级对烟叶化学品质的综合影响程度不同,它们对烟叶14个化学指标总变异的贡献率分别为48.0%,10.3%,19.7%,22.0%,土壤-气候对烟叶化学品质的影响最大,烟草品种的影响最小.在土壤和气候因素中,土壤对烟叶总氮、蛋白质、淀粉、总糖、还原糖含量和糖氮比具有主导作用;气候对烟叶氮碱比和钾氯比具有主导作用;其它指标如烟叶钾、氯、烟碱、多酚、石油醚提取物含量和糖碱比则受土壤和气候双重因素制约.值得一提的是,降雨频率是一个重要的气象因素,它对烟叶钾、氯、烟碱含量和糖碱比、氮碱比、钾氯比具有重要的调控作用.

深翻和施用土壤改良剂对烟草青枯病发生的影响

为探讨土壤管理措施对烟草青枯病发生的影响及其机制,通过田间试验研究了土壤翻耕深度、土壤改良剂类型和施用方式对烟草青枯病发病率和病情指数的影响及其与土壤性质变化的关系。结果表明,土壤深翻不能有效抑制烟草青枯病害的发生,且随翻耕深度的增加,烟草青枯病发病反而呈现加重的趋势;土壤翻耕配合改良剂的施用对烟草青枯病害的发生有重要影响:配施石灰无抑制作用,而配施生物质炭或堆肥,以及石灰、生物质炭和堆肥两两配合均能降低青枯病害的发病率,其中以配施生物质炭的效果最明显;翻耕结合施用改良剂对青枯病发生的作用效果与对土壤性质的影响有关,烟草青枯病的发病率与土壤有机质、碱解氮、有效铁、有效锰和交换性镁含量(质量分数)显著负相关,而与土壤p H正相关。因此,烟区土壤翻耕深度不宜过深,且在翻耕过程中应增施有机肥及中微量元素,配合施用生物质炭、堆肥等改良剂,这些措施有助于缓解根茎病害易发区内烟草青枯病害的发生。

腐殖酸对外源砷在土壤中形态转化和有效性的影响

通过室内培养的方法,探讨腐殖酸(HAs)的两种活性组分——富里酸(FA)和胡敏酸(HA)及其不同比例(HA/FA)对土壤As形态转化及有效性的影响。结果表明,HAs的两种组分对土壤As的形态均具有显著影响,其影响程度和方向与其浓度、比例及外源As含量有关。FA和添加量≤1%C的HA能增加土壤交换态As(Ex-As)的含量,添加量≥3%C的HA能降低土壤Ex-As含量;两种组分都能降低土壤铝型As(Al-As)和铁型As(Fe-As)含量,增加残渣态As(Res-As)含量,FA比HA的作用效果更强;在等量(1%C)HAs条件下,HA/FA≥5/5时HAs能降低Ex-As含量,≤3/7时则能增加Ex-As的含量。HAs对土壤有效As的影响是其对As形态分配综合作用的结果,对土壤有效As贡献最大的是Ex-As和Ca-As;HA和添加量较高(≥5%C)的FA能够降低外源As在土壤中的有效性,而添加量较低(≤3%C)的FA能在一定程度上增加土壤As的有效性。因此,掌握有机物料合理的用量和活性组分比例是其作为土壤As活性调控剂的前提。

低分子量有机酸对三峡库区消落带典型土壤磷素淋溶迁移的影响

以三峡库区分布最广的紫色潮土、灰棕紫泥为对象,通过室内间歇式土柱淋洗试验,探讨了淋溶液酸度及低分子量有机酸对土壤磷迁移淋失的影响。结果表明,淋溶液酸度对磷的溶出具有一定影响,溶液偏酸或偏碱均促进了磷的淋出。2种土壤磷的淋出能力差异较大,灰棕紫泥中的磷更易淋出,草酸和柠檬酸可显著促进灰棕紫泥土壤磷的淋失,而对紫色潮土磷淋出的促进作用不明显。随有机酸浓度的增加,促进作用增强,100mmo/L草酸和柠檬酸的处理使灰棕紫泥可溶性总磷累计淋出量分别较对照(0.344mg)增加了4.40,15.32倍。柠檬酸的促进作用高于草酸,两者对磷淋出的影响是其酸解和螯合作用的综合结果。

土壤-气候、烟草品种及其互作和烟叶等级对烟叶致香物质质量分数的影响

在云南昭通10个植烟生态区进行田间试验,以探讨土壤-气候、烟草品种及其互作和烟叶等级(部位)对烟叶中8类致香物质(酮类、醛类、醇类、酚类、酯/内酯类、酸类、杂环类和烯烃类)的影响.结果表明,昭通烟叶酮类和醛类质量分数相对较高,酚类、杂环类和烯烃类质量分数处于中等水平,醇类、酯/内酯类和酸类质量分数则相对较低.在不同土壤-气候和烟草品种条件下,各类致香物质质量分数的差异程度相对较低;但在不同烟叶等级下,各类致香物质质量分数差异均有统计学意义,且上、中部烟叶(B2F和C3F等级)中的质量分数明显高于下部(X2F)烟叶.土壤-气候、烟草品种及其互作和烟叶等级对昭通烟叶各类致香物质质量分数总变异的贡献率分别为15.6%,8.2%,11.5%和64.7%,可见烟叶等级(部位)对致香物质质量分数的综合影响最大,其他因素的影响则相对较弱.众多土壤-气候因素与烟叶致香物质质量分数有相关性,但其作用是次要的.相反,烟草不同部位致香物质的合成与代谢能力差异可能才是决定烟叶致香物质质量分数的主导因素.

案例教学法在《污染生态学》教学中的应用

案例教学法因其具有启发性、实践性、灵活性和趣味性等特点,越来越多地被应用到课程教学中.本文探讨了研究生《污染生态学》课程教学过程中,案例教学课时比例、案例库收集模式、案例教学形式、激发学生参与积极性的机制.教学实践表明,研究生课程采用案例教学,丰富了教学内容,有效地促进了学生课前、课堂和课后参与的积极性,激发了学生对该门课程的兴趣,提高了学生的创新能力和分析问题与解决问题的能力,达到较好的教学效果.

土壤-气候和烤烟品种及其互作对昭通烟叶重金属含量的影响

在云南昭通10个植烟生态区进行田间试验,以探讨土壤-气候、烟草品种及其互作对烟叶重金属含量的影响。结果表明,昭通烟区烟叶铜、汞和砷含量较低,镍含量较高,而锌、铅和镉与其他烟区烟叶的含量相当。土壤-气候、烟草品种及其互作和烟叶等级对昭通烟叶重金属含量的影响程度不同,它们对烟叶中7种化学成分含量总变异的贡献率分别为57.3%、3.4%、22.3%、17.0%,土壤-气候对烟叶重金属含量的影响最大,品种的影响最小。在土壤-气候因素中,土壤对烟叶重金属含量的影响具有主导性和普遍性,气象因子的作用则是次要的。

文献导读在研究生“污染生态学”教学中的应用

本研究介绍了文献导读教学法的特点,探讨了文献导读在研究生“污染生态学”课程教学过程中的应用,主要包括建立课堂讲授与文献导读相结合的教学模式、形成有效的文献导读引导机制及高效的文献导读激励机制等.教学实践表明,文献导读教学法有助于拓展教学内容,提高学生的创新能力、分析问题与解决问题的能力,但是,在如何指导学生选择文献、提高阅读文献成效及协调学时不足等方面需要不断探索.

铁屑微电解法预处理硝基氯苯生产废水的研究

研究了铁屑微电解法预处理某农药厂硝基氯苯生产废水。实验结果表明 ,铁屑微电解法可有效降低废水 CODcr和色度 ,显著提高废水可生化性。废水经处理 ,CODcr去除率为 73% ,色度去除率达 90 % ,BOD5/CODcr从 0 .0 6提高到 0 .31。通过实验确定了最佳工艺条件 ,并探讨了各主要因素对处理效果的影响。另外 ,本文还分析了废水可生化性提高的原因。

三峡水库消落带典型土壤中磷的形态转化特征

以消落带的3种典型土壤为研究对象,通过室内模拟培养,探讨外源磷在不同土壤中的形态转化特征及其与磷活性的关系。结果表明：随外源磷添加量的增加,各种磷形态的增幅因土壤种类不同而异;相同外源磷添加量下,紫色潮土和棕紫泥向有机磷（OP）的分配比例比矿质黄泥高,棕紫泥和矿质黄泥向无机磷（IP）的转化趋势比紫色潮土明显,铁/铝磷（Fe/Al-P）和钙磷（Ca-P）均以矿质黄泥的增幅最大;添加200mg/kg磷达到分配平衡后,3种土壤中磷均以IP为主要形态,占总磷（TP）的64%～80%,IP均以Ca-P为主要形态,约占TP的54%～69%,而Fe/Al-P形态所占比例较低;随外源磷添加量的增加,有效磷（Olsen-P）含量呈非线性增加,当外源磷添加量〉50mg/kg时,土壤Olsen-P达到极限阈值,紫色潮土和棕紫泥的极限阈值接近或高于土壤磷淋失突变点（25mg/kg）;各形态磷对于Olsen-P的贡献因土壤种类不同而异,紫色潮土以OP的直接正向贡献最大,棕紫泥的各形态磷贡献相近,而矿质黄泥则以Fe/AlP的直接贡献最大。

重庆典型烟区土壤有机质及其活性组分的分布特征

为了解重庆典型烟区土壤有机质数量和质量状况,采用现场调查与室内分析相结合的方法,对重庆彭水、丰都和巫山3个典型烟区土壤有机质及其活性组分的分布特征及相互关系进行了研究。结果表明,3个典型烟区土壤有机质（SOM）含量为3.35-53.94 g/kg,在适宜植烟范围（15-30 g/kg）内的比例呈现出丰都〉巫山〉彭水的趋势,变异系数为巫山烟区大于丰都和彭水烟区。用33、167和333 mmol/L KMn O4测得的高活性有机质（HLOM）、中活性有机质（MLOM）、活性有机质（LOM）占SOM的比例分别表现为巫山〉丰都〉彭水、丰都〉巫山〉彭水、丰都〉彭水〉巫山,与各烟区的SOM含量均呈极显著正相关,说明土壤活性组分不仅可以很好的反映土壤碳素动态变化,还可用作评价重庆植烟土壤肥力和土壤质量的指标之一。

重庆典型烟区土壤团聚体中有机质及活性组分的分布特征

为有效调控植烟土壤肥力及合理进行田间碳素管理,采集了重庆彭水、丰都和巫山3个典型烟区的土壤样品。利用干筛法将土壤分成不同粒径的团聚体,分别用浓度33、167和333 mmol·L-1的KMn O4溶液氧化处理,测定团聚体中高活性有机质（HLOM）、中活性有机质（MLOM）和活性有机质（LOM）含量（质量分数）,并分析了各粒径团聚体中有机质及活性有机质的分布特征。结果表明,3个烟区土壤团聚体的组成均以1~2 mm的团聚体为主,占团聚体总量（质量分数）的40.16%~42.02%。除巫山烟区土壤0.25~0.50 mm团聚体含量（质量分数）显著高于彭水和丰都两个烟区外,其余粒径团聚体含量在3个典型烟区间的差异不显著（P〉0.05）。随着粒径的增大,土壤团聚体中的总有机质（TOM）和LOM含量均降低,但HLOM和MLOM含量的变化因烟区的不同而异。在彭水和巫山烟区,HLOM和MLOM含量随团聚体粒径增大呈下降趋势,但在丰都烟区则表现为先降低后增加的变化趋势。土壤TOM、HLOM、MLOM和LOM在团聚体中的分布均以1~2 mm粒径最大,分别达29.99%~31.58%、24.29%~33.36%、24.15%~29.09%和18.46%~21.69%,因此将1~2 mm团聚体作为重庆市典型烟区的土壤有机质固定的特征团聚体。土壤TOM和LOM含量均分别与〈0.25 mm团聚体中的TOM和LOM含量呈极显著正相关,表明该粒径团聚体有机质和活性有机质可以作为衡量重庆植烟土壤有机质含量变化动态的敏感性指标。

基于多目标元素的重金属低累积水稻品种筛选及其吸收转运特征

选择重庆市主推的13个水稻品种为受试对象,采用田间原位小区试验,比较不同基因型水稻品种籽粒对镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)等潜在危害大的重金属元素累积的差异,分析其在水稻植株各部位的转运与分配特征及其与籽粒吸收累积的关系,筛选多目标元素低积累品种,为水稻安全生产提供依据。结果表明:不同水稻品种籽粒Cd、As、Pb和Cr含量极值相差分别超过3、4、20倍和3倍,同一品种对不同重金属元素的累积能力也存在很大差异,重金属低累积水稻品种筛选需以多种污染元素为目标。运用重金属综合累积指数PZ,将供试水稻品种重金属综合累积能力分为低(PZ<0.7)、中等(0.7≤PZ<1.0)和高(PZ≥1.0)三类,其中Y两优1号、隆两优534和隆两优华占为重金属低累积品种。水稻品种基因型差异对重金属累积的影响以籽粒最大、茎叶部和根部次之。茎叶向籽粒的转运系数TFSL-G是水稻基因型差异的重要体现,与籽粒重金属含量呈极显著正相关(P<0.01)。13种供试水稻平均产量在5.85~10.61 t·hm-2之间,极值相差44.8%,产量较高的6个水稻品种的产量均超过9.00 t·hm-2;平均穗粒数差异是决定产量的主要因素。兼顾水稻产量与籽粒重金属累积情况,推荐隆两优534、Y两优1号、袁两优908和渝香203品种为重庆地区适宜品种,既能获得高产也利于水稻安全生产。

外源磷在三峡库区典型土壤中的活性演变及形态转化

三峡库区消落带土壤周期性淹水—出露对磷素迁移循环和水体负荷具有重要影响。以三峡库区消落带广泛分布的紫色潮土和灰棕紫泥土为对象,通过室内模拟培养实验,探讨不同饱和度外源磷在两种土壤中的活性变化与形态转化特征。结果表明:(1)外源磷进入土壤后,表征土壤磷活性的有效磷(Olsen-P)含量及磷素释放能力呈指数型衰减,可用指数方程C_t=ae^(-kt)+b拟合,拟合度均在94%左右。(2)外源磷在灰棕紫泥土中较在紫色潮土中能够保持更高的活性,同时也具有更高的渗漏淋失与释放风险。50%Q_m(最大吸附量)是两种土壤Olsen-P与磷素平衡解吸量的突变点,当磷素吸持饱和度≥50%时,土壤磷活性与渗漏淋失风险将明显增大。(3)Olsen-P与磷释放量在p<0.01水平上呈显著正相关,两者可用线性方程良好拟合,因此可用Olsen-P含量表征土壤磷素释放潜势。(4)外源磷进入土壤后,主要转化为活性较高的Ca_2-P和Ca_8-P,约占施入量50%~60%;其次是Al-P和Fe-P,约占施入量的30%左右,闭蓄态磷(O-P)和Ca_(10)-P变化不明显。(5)Ca_2-P是决定Olsen-P和磷素解吸能力的主要形态,对两者均起正向直接作用。

镉钝化剂筛选及其对中微量元素有效性的影响

为明确不同钝化剂对重金属Cd的钝化率及其对中微量元素有效性的影响,筛选对Cd具有较高钝化率且对中微量元素具有较低活性影响的钝化剂,以重庆市典型农田土壤紫色土为供试土壤,采用室内培养实验,同步比较文献报道的18种常见钝化剂对Cd的钝化率,进而分析其中的高效率钝化剂不同剂量水平对Fe、Mn、Cu、Zn有效性的影响。结果表明,供试钝化剂按照其文献推荐用量,对本底土壤中Cd钝化率高低顺序依次为:生物质炭、氧化钙、氢氧化钙、蚕沙、腐植酸、沸石,其钝化率>47%;在高Cd污染土壤中依次为:氧化钙、蚕沙、生物质炭、氢氧化钙、腐植酸、沸石,其钝化率>72%。多数无机钝化剂在钝化Cd的同时降低了中微量元素有效性,而腐植酸、蚕沙可实现钝化Cd的同时维持或提高Fe、Mn、Cu、Zn的有效性。综合钝化剂的钝化率及其对中微量元素有效性的影响,几种钝化剂推荐施加量分别为:沸石3.2%,腐植酸1.5%,生物质炭2%,氧化钙0.4%,氢氧化钙4%,蚕沙4%。实际应用时应综合考虑土壤的基本性质、中微量元素有效态含量,适当补充中微量元素或配合其他钝化剂施用。

腐殖质活性组分对土壤镉有效性的调控效应与水稻安全临界阈值

有机物料对于土壤中镉(Cd)的有效性和作物Cd累积具有重要影响.通过田间小区试验,结合化学连续提取形态分级方法,探讨了有机物料中的主要活性组分胡敏酸(HA)和富里酸(FA)及其不同比例组合(HA/FA)对于水稻吸收累积Cd的影响及其与水稻土中Cd赋存形态和有效性变化的关系.结果表明,腐殖酸(HAs)对土壤Cd有效性和水稻籽粒Cd累积的影响受其活性组分含量比例制约.HA/FA≥4/6处理对土壤Cd起钝化作用,Cd有效性明显降低,水稻籽粒Cd含量相较于对照CK降低了15.2%~33.3%.HA/FA≤2/8处理对土壤Cd起活化作用,Cd有效性明显增加,水稻籽粒Cd含量相较于CK提高了24.2%~42.4%.HAs活性组分含量比例影响土壤Cd的形态转化,与CK处理相比,HA/FA≥4/6处理使土壤Cd由活性高的EX-Cd向活性低的CA-Cd和FM-Cd转化,而HA/FA≤2/8处理则相反.HAs对土壤pH和有效硫含量的影响随其活性组分的不同而异,水稻分蘖期土壤中pH与HA添加量呈显著正相关,而与FA添加量呈显著负相关,土壤有效硫含量与FA添加量呈显著正相关.因此,为保障水稻品质安全,应选择配比HA/FA≥4/6的有机物料.研究结果为含腐殖酸类有机物料的定向利用提供了科学依据.