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土壤中生物可降解微塑料的环境行为及对碳循环影响的研究进展
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作者 王凯 俞永祥 +3 位作者 杨思德 于鑫 韩毓杰 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第3期554-565,共12页
生物可降解塑料作为传统塑料的替代品,在农业生产和日常生活中获得广泛使用。然而,进入环境介质的生物可降解塑料在分解过程中容易破碎,形成生物降解微塑料(BMPs)。全球可降解塑料产能的增长加剧了BMPs的环境风险,尤其是在陆地生态系统... 生物可降解塑料作为传统塑料的替代品,在农业生产和日常生活中获得广泛使用。然而,进入环境介质的生物可降解塑料在分解过程中容易破碎,形成生物降解微塑料(BMPs)。全球可降解塑料产能的增长加剧了BMPs的环境风险,尤其是在陆地生态系统中。本文综述了BMPs在土壤中的环境行为,包括对污染物的吸附和解吸、生物降解以及衍生溶解性有机物(DOM)的释放行为的影响,并探讨了BMPs对土壤碳循环过程及相关微生物群落和功能基因的影响机制,以支撑生物可降解塑料的应用潜力及环境风险评估。 展开更多
关键词 生物可降解微塑料 吸附 土壤有机碳 微生物群落结构 功能基因
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QuEChERS提取法在农产品农药残留检测中的应用进展 被引量:47
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作者 高阳 徐应明 +1 位作者 孙扬 秦旭 《农业资源与环境学报》 CAS 2014年第2期110-117,共8页
食品中的农药残留检测长期以来一直是一项艰巨的挑战,其杂质干扰多,残留含量低,传统的提取方法常常因为无法将杂质分离而影响检测结果。由于食品中杂质种类众多,农药的种类繁多且理化性质各异,新型农药日益涌现,所以对样品的前处理提出... 食品中的农药残留检测长期以来一直是一项艰巨的挑战,其杂质干扰多,残留含量低,传统的提取方法常常因为无法将杂质分离而影响检测结果。由于食品中杂质种类众多,农药的种类繁多且理化性质各异,新型农药日益涌现,所以对样品的前处理提出了更高的要求。近年来,QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)作为一种新型的提取方法,由于具有快速、简单、廉价、有效、可靠、安全的特点,成为国内外广泛采用的样品前处理新技术,在多种农药、医药、兽药的气相或液相色谱分析中已经得到广泛应用。本文就国内外对QuEChERS法在各类食品以及其他动植物性农产品的农药残留检测中的应用和方法的改进进行了综述,并对QuEChERS法在今后农药残留检测的应用前景以及发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 QUECHERS 农药残留 前处理
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基于固相萃取-高效液相色谱串联质谱的土壤中多种抗生素残留检测方法研究
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作者 潘政 李琪 +7 位作者 孙宝利 赵丽霞 林玲 马会芳 查玉兵 袁志华 邓卯英 叶剑芝 《热带作物学报》 北大核心 2025年第9期2214-2226,共13页
由于抗生素残留种类多、浓度低,需要建立一种灵敏度高、选择性强、高效准确的同时检测土壤中多种抗生素残留的方法。本研究拟通过优化提取条件(浸提剂类型、提取方式、避光、隔夜处理)及净化条件(固相萃取小柱类型)建立一种固相萃取-高... 由于抗生素残留种类多、浓度低,需要建立一种灵敏度高、选择性强、高效准确的同时检测土壤中多种抗生素残留的方法。本研究拟通过优化提取条件(浸提剂类型、提取方式、避光、隔夜处理)及净化条件(固相萃取小柱类型)建立一种固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS),同时测定土壤中20种抗生素。在优化后的条件下,目标抗生素在线性范围0.10~100.00μg/kg内线性良好,R^(2)在0.9951~0.9999之间;回收率范围在62%~116%之间,相对标准偏差为0.9%~16.8%;检出限范围为0.01~0.50μg/kg,定量限为0.04~2.00μg/kg。该方法已应用于天津市武清区设施菜地土壤中抗生素残留的检测,结果表明:4类抗生素在土壤中均有不同程度检出,最多可同时检出16种目标物,土壤中抗生素的总残留浓度为2.52~142.00μg/kg,最高浓度为105.00μg/kg(土霉素)。本研究建立的方法旨在为土壤中抗生素检测方法标准的制订提供参考,并为新污染物防控提供方法学基础。 展开更多
关键词 抗生素 固相萃取 土壤 液相色谱-串联质谱 回收率
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不同来源生物黑炭特性对比及其在农业环保中的应用 被引量:3
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作者 廉菲 宋正国 +1 位作者 于志红 刘仲齐 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期103-107,135,共6页
生物黑炭是生物有机体转化的稳定性碳物质,作为土壤添加剂近年来在土壤改良、温室气体减排以及受污染环境修复等方面具有广阔的应用前景。虽然近年国际上对生物黑炭的农业应用研究进展很快,但关于不同来源生物黑炭理化性质的调控及其在... 生物黑炭是生物有机体转化的稳定性碳物质,作为土壤添加剂近年来在土壤改良、温室气体减排以及受污染环境修复等方面具有广阔的应用前景。虽然近年国际上对生物黑炭的农业应用研究进展很快,但关于不同来源生物黑炭理化性质的调控及其在农业环境保护方面的应用研究还不够深入,未达成统一认识。而我国在该领域的研究才刚刚起步。为推动我国生物黑炭农业应用技术的开展,文章从生物黑炭的来源、不同生物炭理化特性的对比,及其在农业环境保护中的应用等方面进行了综述与探讨,并对生物黑炭的开发和利用存在的潜在问题和今后的研究热点进行了简要的展望,以期为我国发展低碳农业和循环农业提供依据和参考。 展开更多
关键词 生物黑炭 理化特性 碳增汇减排 土壤改良 环境修复
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褐藻类物质对土壤碳组分、酶活性和温室气体排放的影响
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作者 吕浩楠 杨闻天 +7 位作者 周晓嘉 卢方珂 吴清云 张良金 单夫业 董勤德 杨越超 申天琳 《土壤学报》 北大核心 2025年第5期1548-1559,共12页
探究了海藻肥中的主要功能成分——褐藻类物质对土壤性质、碳组分、酶活性和温室气体排放的潜在影响。采用土壤室内培养的方法,设置空白对照(CK)、褐藻原粉处理(Sea)、黏度为66 MPa·s的海藻酸钠处理(Alg66)、黏度为360 MPa·s... 探究了海藻肥中的主要功能成分——褐藻类物质对土壤性质、碳组分、酶活性和温室气体排放的潜在影响。采用土壤室内培养的方法,设置空白对照(CK)、褐藻原粉处理(Sea)、黏度为66 MPa·s的海藻酸钠处理(Alg66)、黏度为360 MPa·s的海藻酸钠处理(Alg360)和岩藻多糖处理(Fuc),共5个处理,在25℃下培养112 d,定期取样测定土壤理化性质、土壤碳组分、土壤酶活性和温室气体。结果发现,与CK相比,添加褐藻类物质均能提高土壤有机碳含量和全氮含量,Sea处理土壤有效磷和速效钾含量分别提高了19.83%和260.23%;褐藻提取多糖处理(Alg66、Alg360、Fuc)土壤有效磷含量分别降低了17.67%、2.74%和20.15%,土壤速效钾含量分别降低了11.41%、3.85%和6.36%。Fuc处理能显著提高活性碳组分含量,尤其是溶解性有机碳,在培养期结束时较其他处理差异显著,含量为CK的6.34倍。Fuc处理提高了土壤β-葡萄糖苷酶(BG)、纤维二糖水解酶(CBH)、β-木糖苷酶(BX)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)的活性。与CK相比,添加褐藻类物质均提高了CO_(2)排放量,Alg66、Alg360能够减少N_(2)O排放,各处理对CH_(4)排放的影响无明显差异。上述结果表明,褐藻类物质能够提高土壤碳氮养分。岩藻多糖显著提高土壤酶活性和活性碳组分含量,海藻酸钠能够降低N_(2)O排放。由此可见,褐藻类物质具有一定的绿色增效潜力,其不同成分对土壤的作用效果各异,在新型肥料的生产与应用领域存在发展空间。 展开更多
关键词 褐藻类物质 海藻酸钠 岩藻多糖 土壤酶活性 土壤碳组分 温室气体
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土壤中纳米塑料与砷共存诱发的生菜毒性效应及其代谢机制 被引量:1
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作者 范维新 邱春生 +2 位作者 穆莉 翁靓娴 高子惟 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期899-908,共10页
为探究土壤中纳米塑料与砷共存诱发的生菜毒性效应及其代谢机制,本研究探讨了纳米塑料进入受砷污染土壤后对土壤pH、含水量及砷含量变化的影响,以及土壤中纳米塑料与砷协同作用对生菜生长发育、营养品质及抗氧化应激系统的影响,同时通... 为探究土壤中纳米塑料与砷共存诱发的生菜毒性效应及其代谢机制,本研究探讨了纳米塑料进入受砷污染土壤后对土壤pH、含水量及砷含量变化的影响,以及土壤中纳米塑料与砷协同作用对生菜生长发育、营养品质及抗氧化应激系统的影响,同时通过代谢组学分析技术揭示了两者协同作用诱发的生菜毒性效应机制。结果表明:含砷土壤中纳米塑料的存在,导致土壤pH上升,持水能力及砷含量下降。植物成熟期时,未添加纳米塑料的土壤总砷含量下降了6.85%,添加10 mg·kg^(-1)和100 mg·kg^(-1)纳米塑料的土壤总砷含量分别下降了9.87%和20.33%。同时,纳米塑料的存在加剧了植物对无机砷的吸收,尤其是幼苗期,在分别添加10 mg·kg^(-1)和100 mg·kg^(-1)纳米塑料的处理组,生菜中砷主要以As(Ⅲ)为主,其分别上升了30.25%和39.10%。此外,在15 d时,相较于未添加纳米塑料组,10 mg·kg^(-1)组的叶鲜质量上升了20.00%,而100 mg·kg^(-1)组下降了4.00%,低含量纳米塑料的存在反而促进了植物的生长,而第30天时两个处理组分别下降了6.15%和10.77%,第45天时分别下降了6.33%、12.66%。此外,生菜的根长、根质量、茎长和叶绿素等同样存在低促高抑的现象。含纳米塑料处理组中生菜的纤维素、蛋白质和维生素C含量小幅上升,且超氧化物歧化酶、丙二醛呈现同步上升趋势,增强了生菜的抗氧化胁迫能力。代谢分析表明,含砷土壤中纳米塑料的添加导致半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、肌醇磷酸代谢途径上调,硫氮代谢、三羧酸循环、酪氨酸代谢和丙酮酸代谢途径下调,对植物生长产生不利影响。 展开更多
关键词 土壤 纳米塑料 生菜 毒性效应 代谢机制
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表面活性剂强化石油烃微生物电化学降解
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作者 陈永刚 李德生 +1 位作者 于鑫 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期364-375,共12页
老化且高浓度的石油污染土壤阻碍了生物修复的应用,为了提升石油污染土壤的修复效率,本研究采用非离子表面活性剂吐温-80(TW-80)、两性表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)、生物表面活性剂鼠李糖脂(RHA)、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺... 老化且高浓度的石油污染土壤阻碍了生物修复的应用,为了提升石油污染土壤的修复效率,本研究采用非离子表面活性剂吐温-80(TW-80)、两性表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)、生物表面活性剂鼠李糖脂(RHA)、阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(ODAC)5种类型的表面活性剂将石油烃从土壤固相浸提到液相中,并利用微生物电化学系统来提高石油污染土壤的修复效率。结果表明:土壤中石油烃的提取效果依次为SDBS(81%)>CAB(76%)>ODAC(74%)>TW-80(71%)>RHA(50%),其差异由表面活性剂性质决定。综合系统电能输出结果选择表面活性剂类型后,石油烃的微生物电化学降解效果表现为CAB(88%)>TW-80(74%)>RHA(53%),其主要受浸提液中微生物群落影响。后续可通过优化表面活性剂浓度、反应时间和复配等方法来提升石油污染土壤的修复效率。 展开更多
关键词 土壤修复 石油烃污染 表面活性剂 微生物电化学 微生物
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对乙酰氨基酚对蛋白核小球藻胞外聚合物的影响 被引量:1
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作者 张华胜 刘月敏 +2 位作者 王晓睿 白滔 张骁文 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期483-490,共8页
为探讨不同浓度对乙酰氨基酚(0~100 mg·L^(-1),AAP)对蛋白核小球藻叶绿素a(Chl-a)和胞外聚合物(EPS)的影响,通过室内模拟试验,在第0、2、4、6、8、10、12天分别取样分析蛋白核小球藻Chl-a和EPS对AAP的响应。结果表明:AAP可提高蛋... 为探讨不同浓度对乙酰氨基酚(0~100 mg·L^(-1),AAP)对蛋白核小球藻叶绿素a(Chl-a)和胞外聚合物(EPS)的影响,通过室内模拟试验,在第0、2、4、6、8、10、12天分别取样分析蛋白核小球藻Chl-a和EPS对AAP的响应。结果表明:AAP可提高蛋白核小球藻中Chl-a含量,并促进EPS中多糖和蛋白质分泌,且该变化呈浓度依赖性。当AAP浓度为100 mg·L^(-1)时,EPS中多糖和蛋白质含量分别由223.83、47.02μg·mL^(-1)提升至361.81、70.12μg·mL^(-1)。基于红外光谱分析EPS官能团变化发现,随AAP浓度的增加,代表C O的吸收峰强度明显增强。同时,C O位置的吸收峰发生偏移,且OH基团吸收峰的变化趋势与其相似,表明EPS中OH、C=O等官能团能够与AAP发生结合。三维荧光光谱分析发现,随AAP浓度增加,类富里酸荧光强度逐渐减弱至消失,类腐植酸荧光强度逐渐增强,表明AAP能够影响蛋白核小球藻EPS化学组分的组成。研究表明,AAP可促进蛋白核小球藻Chl-a和EPS的合成,EPS中类富里酸及OH、C=O等官能团则在其与AAP结合过程中发挥着重要作用。 展开更多
关键词 对乙酰氨基酚 蛋白核小球藻 胞外聚合物 叶绿素A
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巯基坡缕石和羟基磷灰石对蔬菜镉生物可给性及矿质元素累积的影响
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作者 王童玉 许华强 +2 位作者 王林 孙约兵 梁学峰 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第5期491-501,共11页
钝化修复影响蔬菜可食部位镉(Cd)含量及生物可给性。阐明不同钝化剂对蔬菜Cd生物可给性的调控效应及作用机制,可为发展以人体健康为导向的新型钝化修复方法提供依据。本文采集酸性Cd污染土壤,开展盆栽实验,采用体外消化模型,研究添加巯... 钝化修复影响蔬菜可食部位镉(Cd)含量及生物可给性。阐明不同钝化剂对蔬菜Cd生物可给性的调控效应及作用机制,可为发展以人体健康为导向的新型钝化修复方法提供依据。本文采集酸性Cd污染土壤,开展盆栽实验,采用体外消化模型,研究添加巯基坡缕石(MP)和羟基磷灰石(HAP)对菠菜和芹菜地上部生物量、Cd含量、Cd生物可给性、人体健康风险以及矿质元素含量的影响,分析Cd生物可给性与矿质元素含量的关系。结果显示,添加MP显著降低芹菜地上部鲜质量,添加HAP显著提高菠菜地上部鲜质量。施用MP和HAP降低供试蔬菜地上部Cd含量,最大降低率分别为7.96%和63.20%,HAP的降低效果优于MP。MP和HAP处理显著降低2种蔬菜生物可给态Cd含量,降幅范围分别为8.90%~24.03%以及7.85%~57.78%;添加MP显著降低菠菜胃相Cd生物可给性比例,而施用HAP显著降低芹菜胃相Cd可给性比例,最大降幅分别为17.41%和23.55%。施用HAP显著降低人体食用供试蔬菜摄入Cd的量,最大降幅达到57.28%。MP处理显著提高2种蔬菜Mn含量以及菠菜的Ca含量,而施用HAP显著降低2种蔬菜Mn含量,同时提高芹菜的Ca含量。统计分析结果表明,供试蔬菜地上部Cd和Ca含量是影响其胃相Cd生物可给性的关键元素。综上所述,在酸性Cd污染土壤中,HAP的钝化效果优于MP,可有效降低蔬菜因Cd污染带来的健康风险。 展开更多
关键词 蔬菜 植物毒性 钝化修复 生物可给性 矿质元素
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自然土壤中6:2氯代多氟烷基醚磺酸对蚯蚓的毒性效应
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作者 秦成 赵美静 +3 位作者 路畅 王俊杰 赵丽霞 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第3期815-828,共14页
为探讨6:2氯代多氟烷基醚磺酸(6:2 Cl-PFESA)对蚯蚓的毒性效应及其致毒分子机制,本研究采用自然土壤法,研究了不同剂量(0.1、1、10 mg·kg^(-1))6:2 Cl-PFESA暴露对蚯蚓的28 d毒性效应,并联合酶学、扩增子测序和代谢组学技术探究其... 为探讨6:2氯代多氟烷基醚磺酸(6:2 Cl-PFESA)对蚯蚓的毒性效应及其致毒分子机制,本研究采用自然土壤法,研究了不同剂量(0.1、1、10 mg·kg^(-1))6:2 Cl-PFESA暴露对蚯蚓的28 d毒性效应,并联合酶学、扩增子测序和代谢组学技术探究其致毒分子机制。结果表明,暴露28 d后6:2 Cl-PFESA在蚯蚓体内的生物富集因子(BAF_(28d))为2.43~3.81,仅在高剂量(10 mg·kg^(-1))暴露下蚯蚓存活率显著降低。在亚个体水平,不同剂量6:2 Cl-PFESA暴露均诱导蚯蚓产生氧化应激,其中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)比超氧化物歧化酶(SOD)对6:2 Cl-PFESA的反应更为敏感。此外,1、10 mg·kg^(-1)暴露导致蚯蚓体内发生明显的脂质过氧化损伤和神经毒性。微生物多样性分析表明,10 mg·kg^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露会降低蚯蚓体内益生菌属(Lactobacillus)的相对丰度,增加致病菌门(Verrucomicrobiota)的相对丰度。代谢组学分析表明,10 mg·kg^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露导致蚯蚓体内代谢紊乱,使氨基酸/肽及其类似物、碳水化合物及其结合物等关键代谢物丰度显著上调,破坏了甘油磷脂代谢等关键代谢通路,损害了蚯蚓正常的生理功能。研究表明,经过28 d的暴露,6:2 Cl-PFESA可在蚯蚓体内发生生物富集,土壤较低剂量(0.1 mg·kg^(-1))6:2 Cl-PFESA污染即可引发蚯蚓体内氧化应激,较高剂量(1、10 mg·kg^(-1))6:2 Cl-PFESA暴露下蚯蚓体内发生明显的脂质过氧化损伤和神经毒性,10 mg·kg^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露可导致蚯蚓体内菌群失调和代谢功能紊乱。 展开更多
关键词 6:2氯代多氟烷基醚磺酸 自然土壤 蚯蚓 毒性 酶学 微生物多样性 代谢组学
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生物电流对可降解地膜释放有机质光谱特征的影响
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作者 杨品品 魏晓贺 +2 位作者 石昌文 张晓林 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第3期665-674,共10页
为研究生物电流强化降解可生物降解塑料地膜(Biodegradable mulching films,BDMs)过程对可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的影响,并明确生物电流对塑料降解源DOM释放过程的调控作用,对3种BDMs进行生物电流强化及光照老化降... 为研究生物电流强化降解可生物降解塑料地膜(Biodegradable mulching films,BDMs)过程对可溶性有机质(Dissolved organic matter,DOM)的影响,并明确生物电流对塑料降解源DOM释放过程的调控作用,对3种BDMs进行生物电流强化及光照老化降解实验。结果发现:加入不同地膜的微生物电化学系统(Microbial electrochemical systems,MES)均能输出一定的电压,双色膜处理的输出电压最高,白色地膜处理的输出电压最低,且稳定性较差;另外,紫外照射对不同塑料处理的产电性能均有激发效应。对DOM的三维荧光光谱分析发现MES可以显著降低DOM浓度,消减率达到60%。生物电流能加速BDMs的降解并改变DOM的组成和含量。不同地膜处理的MES出水中DOM与无电极处理相比荧光峰范围、峰位置和荧光强度发生明显变化,MES促进了腐殖质类物质向类络氨酸蛋白类物质转变。本研究揭示了生物电流在DOM转化过程中的关键作用,微生物代谢产生的生物电流会促进DOM的分子结构重组及其转化过程。 展开更多
关键词 可降解地膜 可溶性有机质 电子传递 微塑料 微生物电化学
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不同钝化剂对土壤镉有效性与生物可给性的对比影响研究
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作者 许华强 王林 +4 位作者 孙约兵 戴子纯 邓凯 王童玉 梁学峰 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期919-929,共11页
为探究不同钝化剂对土壤镉(Cd)有效性和生物可给性的影响,本文开展土培实验,研究施用巯基坡缕石(MP)、羟基磷灰石(HAP)、铁改性生物炭(FeBC)对酸性(湘潭)和弱碱性(济源)土壤Cd有效性、化学形态及生物可给性的影响,并通过体外消化与连续... 为探究不同钝化剂对土壤镉(Cd)有效性和生物可给性的影响,本文开展土培实验,研究施用巯基坡缕石(MP)、羟基磷灰石(HAP)、铁改性生物炭(FeBC)对酸性(湘潭)和弱碱性(济源)土壤Cd有效性、化学形态及生物可给性的影响,并通过体外消化与连续提取的联合实验及冗余分析揭示其作用机制。结果表明:添加MP和HAP显著降低供试土壤的Cd有效性,最大降低率分别为82.27%和47.88%;FeBC显著提高Cd有效性。施用MP显著降低济源和湘潭土壤肠阶段的Cd生物可给性,最大降幅分别为97.97%和51.11%;施用HAP显著降低湘潭土壤肠阶段的Cd生物可给性,最大降幅为54.13%;施用高剂量FeBC则显著提高两种土壤胃阶段的Cd生物可给性。施用MP和HAP促进土壤Cd由可交换态向铁锰氧化物结合态转化;施用FeBC则促进土壤碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd转化为可交换态Cd。联合实验和冗余分析的结果表明,生物可给态Cd主要来源于可交换态Cd,3种钝化剂主要通过调控可交换态Cd的溶出来影响Cd的生物可给性。研究表明,3种钝化剂中MP的钝化效果最佳,在降低土壤Cd污染带来的健康风险方面具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 钝化修复 有效性 生物可给性 化学形态
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安徽省某铜矿区周边农田土壤重金属污染风险评价
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作者 刘超琦 宋常志 +3 位作者 梁学峰 彭云英 黄青青 孙约兵 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第8期2134-2144,共11页
为了阐明矿产资源开发对周边农田土壤重金属富集的影响,以安徽省某铜矿区周边农田土壤为研究对象,研究了矿区周边农田表层土壤(0~20 cm)中重金属Cd、Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的含量和空间分布特征,结合单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、... 为了阐明矿产资源开发对周边农田土壤重金属富集的影响,以安徽省某铜矿区周边农田土壤为研究对象,研究了矿区周边农田表层土壤(0~20 cm)中重金属Cd、Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的含量和空间分布特征,结合单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法以及潜在生态风险法评价了矿区土壤重金属污染水平,并采用绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型进行溯源分析。结果表明:研究区域土壤整体偏酸性,Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni含量分别为0.14~2.74、3.52~52.90、6.61~109.78、1.47~431.95、1.16~18.42、12.22~59.01 mg·kg^(-1),其中96.53%土壤调查点位的Cd含量和22.28%土壤调查点位的Cu含量超过农用地土壤污染风险筛选值。单因子污染指数与地累积指数评价结果显示土壤中Cd处于轻微或中等污染水平,内梅罗综合污染指数也表明土壤整体处于中度污染,且主要污染物为Cd和Cu。潜在生态风险评价结果表明,研究区土壤主要生态风险因子为Cd,为中等生态风险等级。APCS-MLR模型源解析表明,土壤中Cd主要来源为矿业活动,Cu主要来自采矿活动和工业源,Zn和Pb以工业源为主,而Cr和Ni则以采矿源为主。研究表明,铜矿区工业活动会导致周边农田存在Cd污染风险。 展开更多
关键词 重金属 污染评价 空间分布 APCS-MLR模型
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河北省典型设施菜地土壤抗生素积累变化分析
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作者 陆晨希 秦成 +3 位作者 路畅 赵美静 翁莉萍 赵丽霞 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第3期654-664,共11页
为明确河北地区典型设施菜地土壤中抗生素的污染现状和积累变化规律,本研究选取石家庄藁城、张家口崇礼和衡水武邑三地中连续耕种1~20 a不等的共计61个蔬菜大棚土壤,检测并分析了其抗生素残留特征。结果表明:三地设施菜地土壤中抗生素... 为明确河北地区典型设施菜地土壤中抗生素的污染现状和积累变化规律,本研究选取石家庄藁城、张家口崇礼和衡水武邑三地中连续耕种1~20 a不等的共计61个蔬菜大棚土壤,检测并分析了其抗生素残留特征。结果表明:三地设施菜地土壤中抗生素均有检出,其中以藁城地区土壤中抗生素残留量最高,这与其长期施加有机肥有关。抗生素总残留量范围为3.97~342μg·kg^(-1),其中90.2%的土样中抗生素总残留量未超过100μg·kg^(-1)。三地均存在四环素类抗生素残留量较高,喹诺酮类次之,磺胺类较低的现象。检出的4类共24种抗生素的残留组成具有区域差异性,藁城、崇礼、武邑地区残留量最高的分别是土霉素(26.7μg·kg^(-1))、诺氟沙星(5.09μg·kg^(-1))、强力霉素(9.92μg·kg^(-1))。随着种植年限增加,仅藁城地区抗生素残留量显著上升,长期种植和施肥行为会导致厚壁菌门、放线菌门、变形菌门微生物丰度的上升。 展开更多
关键词 抗生素 设施土壤 残留特征 种植年限
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水铁矿富集功能微生物强化土壤微生物电化学降解石油烃
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作者 于鑫 杨思德 +4 位作者 陈永刚 杨玥玮 孙嘉璐 张云 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期990-1002,共13页
为探究土壤微生物电化学系统(Microbial Electrochemical System,MES)中土著微生物在增强石油烃降解过程中对外源水铁矿的响应,设置无电极、开路、闭路3种土壤MES反应装置,即在无生物电场、局部生物电场和有效生物电场下,于第0、202、36... 为探究土壤微生物电化学系统(Microbial Electrochemical System,MES)中土著微生物在增强石油烃降解过程中对外源水铁矿的响应,设置无电极、开路、闭路3种土壤MES反应装置,即在无生物电场、局部生物电场和有效生物电场下,于第0、202、368天考察石油烃降解和土壤微生物群落的变化。结果表明:水铁矿在无电极、开路和闭路处理中的转化依次增加,从而伴随着更高的石油烃降解(较对照提升22%)。水铁矿添加后,土壤微生物群落多样性增强,受确定性过程影响增大。此外,群落共生网络关系得到加强,进而强化了种间的协助互作。虽然长时间的运行使得系统优势门(Desulfobacterota、Firmicutes、Proteobacteria)丰度降低50%,优势属(SBR1031、SEEP-SRB1、KCM-B-112)丰度降低16%,但水铁矿能够选择富集功能微生物,包括铁还原菌(Geoalkalibacter、Limnobacter)、石油烃降解菌(Desulfosarcinaceae、Salinimicrobium、Immundisolibacter)、产电菌(Geoalkalibacter、Mycobacterium),其丰度最高提升至对照的4.7倍,以支撑土壤MES的强化石油烃降解和产电功能,这在功能预测中也得以证实。总之,水铁矿能够通过刺激土壤中的功能微生物的定殖并加强其联系来加强微生物电化学系统降解石油烃等有机污染物的功能。 展开更多
关键词 石油烃污染 土壤微生物电化学系统 水铁矿 功能微生物
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比浊法测定土壤有效硫的优化及与ICP-OES法对比 被引量:4
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作者 潘政 赵丽霞 +7 位作者 陕红 占国艳 潘晓威 梁耀辉 刘丽丽 欧阳小雪 孙宝利 叶剑芝 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期238-246,共9页
第三次全国土壤普查意义重大,为确保普查数据真实可靠,需对行业标准检测方法进行反复验证以优选出适合在全国范围内推广的方法。由于NY/T 1121.14—2006比浊法测定土壤有效硫标准曲线线性较差,亟须优化其提取、测定条件以提高方法的准... 第三次全国土壤普查意义重大,为确保普查数据真实可靠,需对行业标准检测方法进行反复验证以优选出适合在全国范围内推广的方法。由于NY/T 1121.14—2006比浊法测定土壤有效硫标准曲线线性较差,亟须优化其提取、测定条件以提高方法的准确度和精密度。鉴于此,主要探究了沉淀剂的状态、品牌及线性拟合方式对比浊法测定土壤有效硫标准曲线线性的影响,结果表明,有效硫标准曲线改用现用现配的40 g/L氯化钡溶液定容可显著提高标准曲线的线性,使其相关系数r>0.999,满足分析测试的要求。同时本实验室对电感耦合等离子体光谱法(ICP-OES)测定土壤有效硫进行方法验证、对比,比浊法、ICP-OES法的检出限分别为1.20、0.80 mg/kg,均满足分析测试的要求。方法准确度和精密度验证结果表明,二者均可用于土壤有效硫的测定并且测定结果无显著性差异。其中,比浊法适用于测定低含量(<48 mg/kg)样品,ICP-OES法适用于含量范围在0~150 mg/kg的样品。结合本实验室在第三次全国土壤普查内业检测试点工作中的经验,建议将ICP-OES法作为第三次全国土壤普查有效硫测定的首选方法,以期为第三次全国土壤普查内业检测提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 第三次全国土壤普查 有效硫 比浊法 电感耦合等离子体光谱仪
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覆盖材料对云贵高原柑橘园土壤理化性质和细菌群落特征以及柑橘品质的影响 被引量:10
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作者 余高 赵仕龙 +2 位作者 孙约兵 罗有亮 陈芬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3408-3422,共15页
采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果... 采用田间试验,研究了玉米秸秆覆盖(JF)、白色地膜覆盖(BF)、黑色地膜覆盖(HM)和园艺地布覆盖(YD),以及清耕作为对照(CK)对云贵高原柑橘园土壤理化性质、细菌群落特征及柑橘品质的影响。结果表明,与CK相比,不同覆盖处理下柑橘产量、单果重、果汁率、可食率、维生素C含量和可溶性固形物等指标均提高,可滴定酸含量则有所降低,进而提高了固酸比,其中以JF处理效果最显著。BF、HM和YD处理降低了土壤pH值,JF处理则相反,不同覆盖处理均能提高土壤温度、含水量、有机质和养分含量,JF处理对土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量的提升作用最明显,BF处理下土壤温度最高。JF、HM和YD处理均能显著提高Chao1指数和Observed species指数,而BF处理则相反。在门水平上,覆盖提高了有益菌放线菌门的相对丰度,降低了致病菌拟杆菌门的相对丰度;在属水平上,覆盖提高了有益菌热酸菌属、朱氏杆菌属、Babeliales、红杆菌属和脱氯单胞菌属的相对丰度,降低了致病菌Saccharimonadales、成对杆菌属、金黄色杆菌属、芽孢八叠球菌属和丛毛单胞菌属的相对丰度。此外,覆盖还使土壤细菌共生网络变得简单而稳定。冗余分析结果表明,土壤全氮和细菌群落红杆菌属是提升柑橘产量和品质的关键因子,其解释率分别为45.67%和39.40%。方差分解分析结果表明,土壤理化性质和细菌群落的共同作用对柑橘产量和品质提升的贡献最大,其解释率为45.0%。综上所述,覆盖能有效改善土壤理化性质,提升土壤养分供应水平,优化细菌群落结构,提高柑橘产量和品质,其中,玉米秸秆覆盖可优先作为云贵高原柑橘园土壤的地表覆盖措施。 展开更多
关键词 柑橘园 覆盖 土壤 养分特征 细菌群落结构 柑橘品质
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抗生素对蚯蚓的毒性效应研究进展 被引量:1
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作者 路畅 秦成 +2 位作者 赵美静 陆晨希 赵丽霞 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期96-108,共13页
近年来,由于抗生素在养殖业的广泛使用,导致大量抗生素通过动物粪便、尿液等方式排出体外进入土壤环境,且其残留时间较长,带来一系列的土壤污染问题。而蚯蚓在维持土壤生态功能中扮演着重要的角色,很多研究表明蚯蚓的生理状态能间接反... 近年来,由于抗生素在养殖业的广泛使用,导致大量抗生素通过动物粪便、尿液等方式排出体外进入土壤环境,且其残留时间较长,带来一系列的土壤污染问题。而蚯蚓在维持土壤生态功能中扮演着重要的角色,很多研究表明蚯蚓的生理状态能间接反映土壤的污染程度,因此开展抗生素对蚯蚓的毒性研究对监测土壤中抗生素的污染状况具有非常重要的意义。本文分别从急性毒性、生殖毒性、抗氧化酶、基因表达和肠道微生物等方面综述了抗生素对蚯蚓的毒理作用研究进展,发现抗生素的毒性普遍偏低,不会直接引起蚯蚓死亡,但过量的抗生素会抑制蚯蚓体质量增长、破坏蚯蚓抗氧化防御系统,改变蚯蚓肠道微生物群落结构,并且在遗传水平上对蚯蚓产生不利影响。最后对土壤中抗生素对蚯蚓毒性效应的未来研究方向进行展望,为土壤抗生素污染监测及生态风险评估提供理论依据。 展开更多
关键词 抗生素 蚯蚓 毒性效应 生物标志物
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广西刁江流域Cd和Pb复合污染稻田土壤的钝化修复 被引量:26
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作者 王林 徐应明 +3 位作者 梁学峰 孙国红 孙约兵 林大松 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2012年第5期563-568,共6页
采用田间小区试验,研究施用海泡石、石灰和磷酸盐对广西刁江流域Cd和Pb复合污染稻田土壤的钝化修复效应,并通过土壤重金属形态分析探讨不同钝化剂的作用机理。结果表明,添加钝化剂可显著提高稻谷和秸秆产量,最大增产率分别可达25.4%和28... 采用田间小区试验,研究施用海泡石、石灰和磷酸盐对广西刁江流域Cd和Pb复合污染稻田土壤的钝化修复效应,并通过土壤重金属形态分析探讨不同钝化剂的作用机理。结果表明,添加钝化剂可显著提高稻谷和秸秆产量,最大增产率分别可达25.4%和28.3%,其中海泡石与磷酸盐复配处理增产效果最佳。施用钝化剂可以有效降低水稻各部位重金属含量,水稻糙米Cd和Pb含量最大降幅可达65.12%和61.86%;钝化剂复配处理对水稻地上部Cd和Pb含量的降低效果明显优于单一处理,其中海泡石和磷酸盐或石灰复配处理糙米Cd含量符合GB2762—2005《食品中污染物限量》。不同钝化处理均能显著降低土壤TCLP(毒性特性浸出程序)提取态Cd和Pb含量,最大降幅分别为28.86%和45.60%,其中钝化剂复配处理对土壤TCLP提取态重金属的抑制效果优于单一钝化处理。总体而言,海泡石与磷酸盐复配处理对广西刁江流域重金属复合污染稻田土壤的钝化修复作用最佳。 展开更多
关键词 钝化修复 海泡石 石灰 磷肥 水稻 刁江
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污灌区镉污染菜地的植物阻隔和钝化修复研究 被引量:22
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作者 王林 秦旭 +3 位作者 徐应明 孙约兵 梁学峰 董如茵 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2111-2117,共7页
为了比较植物阻隔、化学钝化及其联合修复措施对污灌区镉污染菜地的修复效果,通过大田试验,研究施用黏土矿物海泡石、膨润土和鸡粪对普通油菜和镉低积累油菜生长和镉吸收的影响,并通过重金属形态分析探讨其作用机理。结果表明,施用鸡粪... 为了比较植物阻隔、化学钝化及其联合修复措施对污灌区镉污染菜地的修复效果,通过大田试验,研究施用黏土矿物海泡石、膨润土和鸡粪对普通油菜和镉低积累油菜生长和镉吸收的影响,并通过重金属形态分析探讨其作用机理。结果表明,施用鸡粪可显著提高普通油菜和镉低积累油菜的地上部生物量,最大增产率分别为42.8%和127.8%,而施用黏土矿物则没有显著的增产作用。黏土矿物和鸡粪配合施用显著降低普通油菜地上部镉含量,最大降幅为50.5%,使其低于食品安全标准(GB 2762—2012)规定的叶菜类镉含量限值0.2 mg·kg-1;所有钝化处理均显著减少低积累品种地上部镉含量,使其符合食品安全标准要求。施用鸡粪显著降低土壤有效态镉含量,最大降幅为37.0%,而单独施用黏土矿物对土壤镉有效性没有显著影响;施用黏土矿物和鸡粪促进土壤镉由活性高的可交换态向活性低的残渣态或有机结合态转化,从而显著降低了镉的生物有效性。总之,种植镉低积累品种同时施用黏土矿物和鸡粪,即联合应用植物阻隔和钝化修复措施,可以更好地保障污灌区镉污染菜地的安全利用。 展开更多
关键词 植物阻隔修复 钝化修复 镉低积累品种 油菜 海泡石 膨润土 鸡粪
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