农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2019年第12期

• 木质纤维素基重金属吸附剂的制备技术研究进展

  杜兆林,陈洪安,安毅,郭晓燕

  分析了木质纤维素的组成成分和结构性质，归纳出木质纤维素基吸附剂的制备路线，系统总结了木质纤维素预处理、化学改性技术方法的最新研究进展，阐述了制备过程中主要因素的影响；结合表征手段揭示了其吸附机理，介绍了其吸附及再生研究方法。结果表明，为提高木质纤维素对重金属的吸附效果，可通过化学改性在其纤维素上引入活性官能团。但纤维素被封闭在由半纤维素和木质素构成的致密网状结构内，加之其结晶度较高，使得改性效果较差，因此，在化学改性前需要先进行预处理。目前的预处理技术除了包括物理、化学和生物技术，还有微波、超声等新兴技术；化学改性技术主要包括单体接枝和直接改性。原材料和试剂的种类与用量、反应温度和反应方式等因素对制备过程影响较显著。木质纤维素基吸附剂对重金属离子的吸附机理主要是表面络合和离子交换，目前吸附研究主要采用间歇式静态吸附法，再生研究主要采用溶剂再生法。最后，指出了木质纤维素基吸附剂的制备、吸附和再生过程中存在的问题及今后的发展方向。

• 广西镉地球化学异常区水稻籽粒镉含量预测模型研究

  宋波,王佛鹏,周浪,庞瑞,吴勇,陈同斌

  为了解广西镉地球化学异常区土壤对水稻籽粒镉含量的影响，更进一步从局部有限的土壤-水稻"点"的研究拓展到镉异常区域范围内"面"的研究，共采集土壤-水稻样品656件，采用逐步多元回归分析建立不同镉浓度等级下水稻籽粒重金属Cd含量预测模型。结果表明：研究区土壤呈中性（pH均值为6.8），属矿质土壤（OM均值为39.53 g·kg-1），全量镉和有效态镉含量范围分别为0.078~7.893 mg·kg-1和0.028~5.875 mg·kg-1；根据《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017），稻米Cd超标率为13.6%；不同Cd浓度等级下最佳预测模型分别为：G1（3.0 mg·kg-1）：lg（Cd-G）=0.791-1.322 lg（OM）。总体上，广西镉异常区土壤中Cd整体偏高，已经对水稻安全种植产生影响，预测模型能够较好地预测稻米中镉的累积量，为广西镉异常区内其他水稻产地的安全生产提供参考。

• 铁膜和磷作用对水稻根尖细胞壁耐铝性的影响

  王智怡,李文静,邢承华,李方,王亚超,陈超发,蔡妙珍

  试验以铝耐性有显著差异的2个水稻基因型（菲优多系1号与红良优166）为材料，采用水培法，研究铝毒胁迫下铁膜（IP）和3个水平的磷（0、15、30 mg·L-1）对水稻生长、根尖细胞壁多糖含量的影响。结果显示，与对照相比，50 μmol·L-1铝（Al）处理显著降低水稻根系和地上部干质量，增加根尖Al含量和细胞壁果胶、半纤维素1以及半纤维素2含量，且红良优166的变化幅度大于菲优多系1号。IP+Al处理下菲优多系1号与红良优166的根系干质量分别比Al处理增加27.7%和12.3%，根尖Al的含量分别降低15.6%和33.3%，果胶含量减少了22.6%和29.9%，半纤维素1和半纤维素2的含量也显著降低，而根表Fe含量增加434.5%和265.5%。表明根表铁膜形成降低了根尖细胞壁的果胶、半纤维素1和半纤维素2的含量，减轻铝毒对水稻生长的抑制。与IP+Al处理相比，加磷处理进一步降低根尖细胞壁的果胶、半纤维素1和半纤维素2的含量，当浓度达30 mg·L-1时根伸长受抑程度明显减轻，菲优多系1号的根尖Al含量显著降低。说明磷作用于覆铁膜水稻时，磷诱导水稻根系果胶和半纤维素1、半纤维素2含量降低，进而减少了Al在根尖的积累，缓解铝毒带来的损伤。研究表明外源磷能够强化覆铁膜水稻对铝毒的缓解效应，为提高细胞壁的耐铝作用提供了依据。

• UV-B辐射对元阳红米籽粒形态和原花青素含量分布的影响

  盛建军,李想,张彦雪,何永美,谢春梅,祖艳群,李元

  为了阐明UV-B辐射对水稻籽粒中原花青素含量和分布的影响，通过大田原位种植元阳梯田传统水稻品种——白脚老粳，在水稻的生长期进行不同强度UV-B辐射处理（0、2.5、5.0、7.5 kJ·m-2·d-1），研究不同强度UV-B辐射对水稻籽粒形态与原花青素含量分布的影响。结果表明：UV-B辐射会抑制水稻籽粒的粒长、粒宽、千粒质量、每株籽粒生物量和产量。粒长和粒宽受到了UV-B辐射的抑制，7.5 kJ·m-2·d-1时显著下降了11.6%和5%，千粒质量和籽粒生物量会随着UV-B辐射的增强显著降低，7.5 kJ·m-2·d-1时达到最低17.41 g与20.84 g·株-1。产量在高强度UV-B辐射（7.5 kJ·m-2·d-1）下显著降低，稻壳中原花青素含量在不同UV-B辐射下呈现单峰曲线，在5.0 kJ·m-2·d-1时达到最大值4.06 μg·g-1·d-1。糙米中原花青素含量在低强度UV-B辐射下无显著变化，当UV-B辐射达到7.5 kJ·m-2·d-1时显著降低。原花青素在水稻籽粒中呈现由外到内逐渐减少的规律，原花青素主要聚集在果皮和胚乳表层，不同UV-B辐射强度下，原花青素面积占比有显著差异，在垂直结构上（平行于芒和小穗轴连线），UV-B辐射增强会抑制原花青素面积占比，在水平结构上（垂直于芒和小穗轴连线），UV-B辐射增强会促进原花青素面积占比。UV-B辐射增强会改变籽粒结构，促进稻壳中原花青素合成，过高的UV-B辐射强度会抑制稻壳和糙米中原花青素合成。UV-B辐射会影响原花青素的分布，UV-B辐射增强原花青素水平结构上的面积占比显著高于垂直结构。

• 镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基含量的影响

  李冬琴,王丽丽,李智鸣,黎华寿,陈桂葵

  为研究镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基（Non-protein thiols，NPT）物质含量的动态变化影响规律，利用营养液沙培盆栽实验，设置镉浓度为50 μmol·L-1，分别监测处理前（0 d）和处理后第1、3、5、7 d水稻的过氧化程度和非蛋白巯基物质含量。结果表明：随镉胁迫时间的延长，两品种水稻的过氧化氢（Hydrogen peroxide，H2O2）和硫代巴比妥酸反应产物（Thiobarbituric acidreactive substances，TBARS）含量逐渐上升，且镉低积累型品种优I2009的H2O2和TBARS含量上升的幅度大于镉高积累型品种欣荣优2045，其中欣荣优2045地上部H2O2和TBARS含量上升的幅度分别为45%和74%，其根系上升的幅度分别为1.14倍和61%，而优I2009地上部H2O2和TBARS含量上升的幅度分别为78%和1.20倍，其根系上升的幅度分别为1.32倍和64%，说明镉低积累型品种优I2009遭受的氧化胁迫水平和膜脂过氧化程度大于镉高积累型品种欣荣优2045。欣荣优2045的还原型谷胱甘肽（Reduced glutathione，GSH）随镉胁迫时间的延长逐渐增加，而优I2009的GSH呈先升后降的趋势；两品种水稻的NPT、植物螯合肽（Phytochelatins，PCs）含量和谷胱甘肽硫转移酶（Glutathione S-transferase，GST）活性随镉胁迫时间的延长呈先升后降的趋势，且欣荣优2045合成的NPT含量和生成的GST活性更高。研究表明，镉高积累型水稻品种可以通过合成更多的含巯基的非蛋白化合物与镉络合来清除活性氧，进而增加对镉的耐性。

• 外源水杨酸缓解镉对番茄毒害作用的研究

  王小红,郭军康,贾红磊,李艳萍,吕欣,任倩

  为了研究外源水杨酸（SA）对番茄镉（Cd）抗性的影响，在温室水培条件下，测定了SA预处理对Cd胁迫下番茄生长、Cd积累、根系活性氧和抗氧化酶系统的影响。结果表明，随着Cd胁迫浓度升高，番茄生长受到的抑制作用也加剧。用100 μmol·L-1的SA预处理可显著缓解Cd对番茄的毒害作用。在5 mg·L-1 Cd处理下，加SA预处理组的株高和根长相比无SA处理组分别增加了10.2%和14.2%，根、茎和叶的干质量分别增加了40%、27.2%和24%（P<0.05）。同时，SA处理也显著降低了Cd胁迫下丙二醛（MDA）的含量并提高了抗氧化酶的活性。此外，SA预处理后，番茄地上部Cd积累降低了24.4%~58.3%，根部Cd积累降低了50.5%~75.5%（P<0.05）。研究表明，100 μmol·L-1 SA预处理可以显著缓解Cd胁迫对番茄的生长毒害作用，并降低植株Cd积累。

• 香根草对污染土壤水溶态重金属组分胁迫响应研究

  宋清梅,蔡信德,吴颖欣,吴嘉慧,陈显斌,吴文成

  为探讨香根草对污染土壤中水溶态重金属组分在时间尺度上的胁迫响应，以Pb和Cu复合污染土壤为研究对象，通过种子萌发试验和水培试验，模拟重金属水溶态组分对香根草种子萌发、幼苗生长情况及重金属积累特性的影响。结果表明，Pb和Cu水溶态组分显著降低香根草幼苗的根长、株高、鲜质量和干质量。其中，根长受抑制作用最显著，在第60 d，处理组根长比对照组低43.6%；香根草幼苗的重金属耐性指数（MTI）总体上随生长时间增加呈上升趋势，第60 d的MTI为70.2%；香根草幼苗可显著富集Pb和Cu，且主要累积在根部，其转运系数（TF）低至0.02和0.10，根部最大积累量分别达到763 mg·kg-1和235 mg·kg-1，表明香根草属于根部积累性植物。由此可见，香根草幼苗对水溶态重金属组分的耐受能力随其生长时间的增加而逐渐增强，利用香根草进行重金属的植物固定具有较大潜力。

• 转基因斑马鱼在镉免疫毒性研究中的应用

  赵爽,段鑫越,王娇,冯一凡,王予頔,宫知远,端正花

  为开发转基因斑马鱼技术在环境污染物免疫毒性研究中的应用，以转基因斑马鱼Tg（lysC：DsRed2）-Lyz fish为模型，利用斑马鱼胚胎发育技术和定量实时RT-PCR技术，探讨了Cd对斑马鱼仔鱼的免疫毒性及其作用机制。结果表明，0.01 μmol·L-1 CdCl2即可显著抑制转基因斑马鱼胚胎的孵化（P=0.013），当暴露浓度增大到0.1 μmol·L-1时，斑马鱼胚胎24 h血流障碍和52 h孵化抑制这两个毒性效应都大幅增强，且剂量-效应关系显著。0.1 μmol·L-1 CdCl2使得溶菌酶（lysozyme C，lyz）标记的斑马鱼仔鱼体内中性粒细胞数量增多，且趋向肝脏部位聚集。免疫毒性的作用机制与斑马鱼仔鱼体内金属硫蛋白相关基因（dMT）和炎症相关基因（serp、tnf）表达的诱导，以及癌症抑制相关基因（ccgn1、chk2、p53）表达的抑制有相关性。研究表明，转基因斑马鱼Tg（lysC：DsRed2）在重金属污染物免疫毒性评价中具有重要意义。

• 钝化剂对土壤镉铅有效性和微生物群落多样性影响

  张迪,李婷,方炫,吴晓霞,丁爱芳

  为研究海泡石和生物炭两种钝化剂对镉铅复合污染土壤修复效果及微生物群落功能多样性的影响，以南京某蔬菜地土壤为研究对象，采用盆栽试验方法，研究海泡石和生物炭单施及配施条件下，土壤理化性质、土壤微生物群落功能多样性、土壤Cd、Pb有效态含量的变化以及萝卜和小白菜两种作物对Cd、Pb富集的影响。结果表明：海泡石和生物炭单施、混施均显著促进土壤Cd、Pb由酸溶态向残渣态转化，降低Cd、Pb生物有效性。其中，2.5%海泡石处理Cd、Pb有效态含量降幅最大，与对照相比，种植萝卜和小白菜的土壤Cd、Pb含量分别降低71.88%~75.44%和81.21%~84.52%。生物炭对土壤微生物活性影响显著，2.5%生物炭处理微生物对碳源利用能力最强，但微生物群落功能多样性未显著增加。添加海泡石和生物炭均减轻了萝卜和小白菜可食部位对Cd、Pb的富集，2.5%海泡石和1.25%海泡石与1.25%生物炭配施处理，萝卜可食部位Cd和Pb含量均满足《食品安全国家标准》（GB 2762-2017），但小白菜可食部位Pb含量超出安全标准。研究表明，从土壤环境质量和作物安全角度考虑，一般采取海泡石和生物炭配施进行重金属Cd-Pb复合污染土壤的修复，而且在中度Cd-Pb污染的菜地土壤中优先考虑种植萝卜类蔬菜。

• 间作植物根系对Pb斑块胁迫适应机制

  王吉秀,李祖然,李博,李元,湛方栋,祖艳群,何永美

  为研究间作体系植物根系受Pb胁迫的形态学适应机制，利用根箱试验设计Pb斑块胁迫下玉米、小花南芥单作和玉米与小花南芥间作处理。结果表明：在Pb斑块（0、1000 mg·kg-1）处理根箱条件下，间作小花南芥根生物量的相对关系指数显著增加，小花南芥根趋向有Pb斑块生长，根系表面积显著增加，间作模式极显著影响小花南芥根系形态；间作玉米根生物量的相对关系指数显著降低，玉米根趋向无Pb斑块生长，Pb处理极显著影响玉米根系形态。径级在1.5 mm

• 生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉吸收的影响

  聂新星,张自咏,黄玉红,冯敬云,张志毅,杨利

  为探讨生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉（Cd）吸收的影响，采用盆栽试验，研究了在中、轻度Cd污染土壤（以YB1、YB2表示）上分别进行0、2%和5% 3个生物炭用量（以B0、B2、B5表示）配施0、200、500 mg·kg-1 3个施氮水平（以N0、N200、N500表示）对土壤理化性质、有效Cd含量、高粱光合特性及其Cd吸收的影响。结果表明：两种土壤上，增加生物炭用量能提高土壤pH和有机质含量，并在5%添加量时显著降低土壤CaCl2-Cd含量；氮肥水平仅在YB1土壤上显著影响土壤CaCl2-Cd含量。YB1土壤上，氮肥水平对高粱净光合速率、气孔导度和蒸腾速率有显著影响，均有随施氮量增加而增加的趋势；而高粱地上部Cd含量与CaCl2-Cd含量显著正相关，在B5N0处理中最低（3.87 mg·kg-1），B0N200处理中最高（6.79 mg·kg-1）。YB2土壤上，生物炭用量对高粱净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均有极显著影响，气孔导度和蒸腾速率有随生物炭用量增加而降低的趋势；高粱地上部Cd含量与气孔导度、蒸腾速率显著正相关，与生物量显著负相关，在B2N500处理中最低（3.79 mg·kg-1），B0N0处理中最高（5.32 mg·kg-1）。研究表明，生物炭与氮肥配施能影响土壤理化性质、高粱光合特性和生长等因素，进而影响高粱地上部对Cd的吸收，不同土壤条件下影响高粱地上部Cd吸收的主要因素存在差异。

• 纳米银对土壤固氮微生物群落结构及固氮活性的影响

  伍玲丽,杨玉蓉,张丽,刘小红,司友斌

  为评估纳米银在土壤环境中的风险，采用土壤培养方式，比较了不同浓度10 nm的纳米银（10、25、50 mg·kg-1）和50 nm的纳米银（25、50、100 mg·kg-1）暴露对土壤固氮微生物数量、群落组成以及固氮作用的影响。结果表明：纳米银暴露下土壤固氮微生物的种类减少，且慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、假单胞菌属（Pseudomonas）、流行杆菌属（Vulgatibacter）和厌氧黏细菌属（Anaeromyxobacter）的相对丰度降低，而固氮弧菌属（Azoarcus）的丰度上升，群落组成发生明显变化；10 nm的纳米银暴露7 d对固氮微生物群落结构的影响最大，50 nm的纳米银暴露90 d固氮微生物群落结构变化最小；10 nm和50 nm的不同剂量纳米银暴露28 d，土壤自生固氮菌数量下降18.96%~47.28%和17.42%~27.78%；土壤固氮活性随着纳米银暴露时间的延长而降低，10 nm和50nm的不同剂量纳米银暴露90 d后，土壤固氮酶活性下降了14.55%~27.47%和17.87%~21.79%。研究表明，纳米银对土壤固氮微生物及固氮作用具有负面影响，且影响程度与其尺寸、剂量以及暴露时间有关。

• 氮-氟掺杂比例对TiO2/膨润土复合材料吸附土霉素的影响

  王腾,路浩源,张梦飞,卜帅斌,任爽,盛莉,孟昭福

  为了探究氮（N）、氟（F）掺杂比例对TiO2/膨润土复合材料吸附性能的影响，采用溶胶-凝胶法制备了氮-氟共掺杂TiO2/膨润土复合材料，研究了所制备复合材料比表面积（SBET）、扫描电镜（Scanning electron microscopy，SEM）和阳离子交换量（Cationexchange capacity，CEC），分析了不同氮、氟掺杂比例对氮-氟共掺杂型TiO2/膨润土复合材料吸附水中土霉素的影响。SEM结果证实氮-氟共掺杂TiO2成功负载于膨润土表面；随氮掺杂比例增大，氮掺杂复合材料表面掺杂TiO2的覆盖程度增大，氮掺杂TiO2的粒径由50~100 nm减小到25~50 nm，氮掺杂复合材料的CEC平均减小36.24%、平均孔径减小1.74%，比表面积和孔体积增大；在氮掺杂基础上掺杂氟元素，由于氟元素对掺杂TiO2表面的氟化作用及复合材料表面的侵蚀作用，氮-氟共掺杂复合材料的比表面积、孔径、孔体积和CEC均大于单一氮元素掺杂复合材料。吸附实验结果表明，与未掺杂复合材料相比，不同比例氮掺杂均不同程度地降低了复合材料对土霉素的吸附量（平均减少14.30 mmol·kg-1），但氮掺杂比例为0.5和1时，氟掺杂可提升复合材料对土霉素的吸附能力，吸附量分别由37.98 mmol·kg-1和40.90 mmol·kg-1增大到42.95 mmol·kg-1和43.73 mmol·kg-1。研究表明，氮-氟共掺杂TiO2/膨润土复合材料对土霉素的高吸附量是由氟掺杂提升了复合材料的负电荷数量、平均孔径及孔体积造成的。

• 内蒙古解放闸灌域表层土壤多氯联苯污染特征和来源分析

  肖磊,裴国霞,张琦,姚雨彤

  在内蒙古解放闸灌域采集49个表层土壤样品，采用气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）测定8种多氯联苯PCBs的浓度，探讨PCBs的污染特征、组成特征、空间分布和污染来源，以及土壤理化性质对PCBs浓度分布的影响。结果表明，解放闸灌域表层土壤中∑PCBs浓度范围为ND~209.95 ng·g-1，均值为15.09 ng·g-1，与国内外其他地区相比，处于较低污染水平。PCB1、PCB29和PCB47的均值和检出率均较高，是解放闸灌域表层土壤中的优势污染物。土壤中PCBs同系物组成表现为：PCB29（38.65%） > PCB1（33.33%） > PCB47（11.62%） > PCB5（8.25%） > PCB98（8.14%），其余单体的检出量很少，说明主要以低氯联苯污染为主。土壤中PCBs浓度的空间分布存在一定差异性，表现为东北高于西南，其西南部呈点状分布。土壤理化性质对PCBs浓度的影响表现为：PCBs浓度分布受pH值的影响，而不受有机质、EC值、砂粒、粉粒和黏粒的影响。相关性分析和因子分析结果显示，解放闸灌域表层土壤中PCBs的污染源主要来自电容器和变压器油的泄露。

• 中国苹果主产区2006-2016年磷元素收支及其环境风险变化

  赵旸,李卓,刘明,肖潇,王重阳,孙丹峰,伦飞

  为探讨中国苹果主产区磷元素收支及其环境风险变化，更好地实现区域乡村振兴和生态文明建设。以中国苹果主产区为研究对象，基于物质流分析和磷足迹评价的方法，探讨了2006-2016年中国苹果主产区磷收支及其磷足迹情况；此外，结合灰水足迹和土壤环境风险评价指数，探讨了中国苹果主产区水土环境风险情况。研究表明，在2006-2016年，中国苹果主产区单位面积磷投入呈先增加后减少的趋势，而生产苹果的含磷量则呈现略微波动增加的趋势，这使得中国苹果主产区磷足迹也呈现出先增加后减少的变化趋势，这段时期内，中国苹果主产区磷投入总量（以P计）达到了184.86万t，总磷元素利用效率仅为3.95%；苹果主产区苹果种植的水环境风险在2006-2010年呈不断严重的趋势，但随后几年则有所改善，而土壤环境风险则均呈不断严重的趋势；中国不同区域的单位面积磷投入、磷足迹和环境风险呈现出一定的差异。

• 玉米秸秆施用对棕壤有机碳激发效应及温度敏感性的影响

  李艾蒙,李慧,裴久渤,谢柠桧,刘雨薇,汪景宽

  为了区分新加入玉米秸秆碳对原土壤有机碳激发效应及其温度敏感性的影响。本研究利用13C示踪方法，通过向高肥（连续施用腐熟猪厩肥30年，土壤有机碳含量17.03 g·kg-1）与低肥（连续30年不施肥处理，有机碳含量10.70 g·kg-1）棕壤中添加13C标记的玉米秸秆，在25℃（微生物适宜温度）和18℃（作物生长季平均温度）进行450 d的室内培养试验，定期测定CO2-C和CO2-13C，探讨玉米秸秆碳矿化对不同肥力棕壤有机碳激发效应及其温度敏感性的影响。高肥棕壤有机碳的累积矿化量较高，且温度升高增加了棕壤有机碳的累积矿化量；低肥棕壤有机碳激发效应程度随温度升高的变化大于高肥棕壤，表现出0~140 d正激发效应程度下降更快，140~360 d负激发效应程度持续时间更长，360 d后正激发效应程度呈逐渐增大的趋势，其中18℃累积激发效应程度大于25℃；总体上高肥和低肥棕壤有机碳矿化的温度敏感性均呈现随时间逐渐下降的趋势，而玉米秸秆添加显著减缓了它们的下降，并表现出0~140 d低肥棕壤有机碳矿化的温度敏感性高于高肥棕壤，之后低于高肥棕壤的趋势，原土壤有机碳矿化的温度敏感性呈现出较大的变化，表现为0~300 d低肥棕壤高于高肥，之后呈相反的趋势。土壤肥力（有机碳水平的差异）和环境温度交互影响着玉米秸秆碳的分解，引起了棕壤有机碳激发效应的差异变化，培养140 d和300 d是温度敏感性差异变化的重要时期。

• 长期咸水滴灌对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响

  马丽娟,张慧敏,侯振安,闵伟

  为探讨长期咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）的丰度和群落结构的影响，于2018年采集已经过10年咸水滴灌的棉田土壤，通过实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤AOA和AOB的丰度和群落结构。试验设3个灌溉水盐度水平：0.35、4.61 dS·m-1和8.04 dS·m-1（分别代表淡水、微咸水和咸水）。结果表明：微咸水、咸水灌溉显著降低土壤NO3--N含量和潜在硝化势（PNR），但显著增加土壤盐分和NH4+-N含量。不同处理AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为2.2×106~3.6×106copies·g-1和1.9×105~3.2×105 copies·g-1干土；微咸水、咸水处理AOA和AOB amoA基因拷贝数均显著低于淡水处理，且微咸水处理显著降低AOA/AOB。PNR与AOA丰度（P<0.001）和AOB丰度（P<0.001）均呈显著正相关关系。此外，不同灌溉水盐度下AOA群落操作分类单元（OTUs）的数量大于AOB，微咸水、咸水灌溉显著降低AOB群落的OTUs。与淡水处理相比，咸水、微咸水处理显著增加AOA群落的香农指数，咸水处理显著降低AOB群落的香农指数。AOA和AOB群落的优势类群分别为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosospira；咸水、微咸水处理抑制AOA群落的Betaproteobacteria生长，而咸水处理中Candidatus Nitrosocaldus显著高于淡水和微咸水处理。AOB群落中Nitrosomonas的相对丰度随着灌溉水盐度的增加而显著降低。LEf Se分析显示，AOA在咸水灌溉下仅有1个差异物种，而AOB在微咸水灌溉时有5个差异物种。冗余分析结果显示：AOA群落结构的改变与土壤NO3--N、pH和盐度的变化密切相关，而AOB群落结构的改变仅与NO3--N和pH显著相关。盐分是影响氨氧化微生物生长及群落结构的主导因素，AOA和AOB共同参与土壤硝化作用，淡水、微咸水灌溉条件下AOB可能是硝化作用主导微生物种群，而咸水灌溉条件下AOA可能是主导微生物种群。

• 硝化/脲酶抑制剂和生物质炭联合施用对养殖肥液滴灌土壤氮淋失及油菜品质的影响

  赖睿特,杨涵博,张克强,沈丰菊,高文萱,赵迪,梁军锋,王风

  为探究硝化/脲酶抑制剂、表面活性剂和生物质炭的组合施用对养殖肥液滴灌后土壤不同形态氮素淋失及白菜型油菜品质的影响，采用土柱培养试验，设置不同硝化/脲酶抑制剂、表面活性剂和生物质炭的组合方式，共6组处理：单施养殖肥液（CK），养殖肥液+表面活性剂+生物质炭（YB），养殖肥液+双氰胺+氢醌（DH），养殖肥液+双氰胺+氢醌+表面活性剂（DHY），养殖肥液+双氰胺+氢醌+生物质炭（DHB），养殖肥液+双氰胺+氢醌+生物质炭+表面活性剂（DHBY）。结果表明，土壤硝态氮淋失量呈现CK > YB > DH > DHY > DHBY > DHB，油菜的硝酸盐含量呈现CK > YB > DHY > DH > DHBY > DHB，DHB处理下土壤硝态氮的淋失减少27.62%，油菜鲜重和株高分别增加1.42倍和1.29倍，油菜硝酸盐含量降低32.25%。可见硝化/脲酶抑制剂和生物质炭组合模式能更好地防控养殖肥液滴灌过程中土壤氮素的淋失，减少作物中硝酸盐的积累，显著提高作物品质。

• 丹江口水库核心水源区典型流域农业面源污染特征

  龚世飞,丁武汉,肖能武,郭元平,叶青松,王巍,李虎

  为分析丹江口库区农业地表径流及其水质污染特征，识别流域水质污染风险变量，探究主要潜在污染物时空排放规律，估算流域污染负荷并分析污染物来源贡献，应用因子分析方法，通过周年常规监测，对核心水源区典型小流域的地表径流及其水质污染特征进行了分析，并探讨了其时间差异性。同时采用平均浓度法估算了流域内面源污染负荷量和各污染源类型对主要潜在因子负荷的贡献率。结果表明：流域内水体浊度、色度及流量在上游与下游间存在显著差异，总氮（TN）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）、铵态氮（NH4+-N）、硝酸盐氮（NO3--N）、pH和电导率在不同监测断面间差异不显著；TN、TP、COD和流量是影响库区水质、造成污染风险的主要潜在因子；5-9月，随着降雨量和流量的增加，同步出现农业面源污染排放高峰。流域内，上、中、下游流域监测断面TN年负荷量分别为4.94、11.04、20.43 t，TP年负荷量分别为0.17、0.50、0.68 t，COD年负荷量分别为29.02、68.78、118.27t。农业生产及生活对TN贡献较大，规模化养殖对TP贡献较大，二者联合对COD负荷贡献率达到76%。研究表明，大量氮磷随水土流失进入水体是引起小流域面源污染负荷偏高的主要原因，加大对农业生活区和规模化畜禽养殖的控制管理，构建植被缓冲带等减少水土流失措施，对有效防治丹江口核心水源区典型小流域的面源污染具有重要作用。

• 干挖法清淤对南汉垸内沟渠沉积物中氮形态和氨氮扩散通量的影响

  龚丽玲,王丹阳,瞿畏,钱湛,范庆元,杨毓鑫,谭诗杨,杜春艳,陈宏,余关龙

  为研究干挖法清淤对沉积物中氮形态与氨氮扩散通量的影响规律，以洞庭湖区南汉垸为研究对象，通过对农田灌溉区、生活排污口、养鸭场、水产养殖区和养猪场等典型区域的沟渠沉积物及上覆水进行采样分析，利用Fick定律估算沉积物-水界面氨氮扩散通量，采用连续分级法测定沉积物中各形态氮含量。结果表明：南汉垸内沟渠采用干挖法清淤后沟渠内源污染减小，上覆水质改善。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量为-11.43~16.19 mg·m-2·d-1，沉积物中总氮含量为403.66~1 120.23 mg·kg-1，沉积物总氮与游离态氮（FN）、可交换态氮（EN）、酸解态氮（HN）和残渣态氮（RN）含量均随清淤完成时间延长呈增加趋势。清淤36个月后，不同功能区沉积物总氮含量由高到低依次为养鸭场 > 养猪场 > 水产养殖区 > 生活排污口 > 农田灌溉区。沉积物-上覆水界面氨氮扩散通量与沉积物中FN显著相关（P<0.05）。与农田灌溉区相比，养猪场、养鸭场、水产养殖区及生活排污口对沟渠氮素的贡献量大。南汉垸内畜禽和水产养殖及生活排污的外源输入是沟渠沉积物及其上覆水中氮含量增加的主要原因。采用干挖法清淤后沉积物-水界面氮的释放短期内明显降低，使得南汉垸内沟渠的地表水环境质量得到明显改善；因沟渠清淤具有时效性，需加强对垸内沟渠实时监控并定期清淤，保障沟渠连通性和维持良好上覆水质。

• 大河口水库表层沉积物有机质特征及来源解析

  张晓晶,卢俊平,张圣微,马太玲,张自豪

  为深入分析水库生态系统的污染来源和水环境的营养状况，本文对大河口水库表层沉积物中总有机碳（TOC）、总氮（TN）含量的分布特征，碳同位素（δ13C）、氮同位素（δ15N）和C/N值的组成进行分析，探讨了沉积物中有机质的来源。结果表明：大河口水库表层沉积物以远源搬运的风成沉积物为主，TOC含量在1.38%~3.52%，平均值为2.34%；TN分布范围在0.06%~0.21%，平均值为0.11%；δ13C分布范围在-2.69%~-2.41%，平均值为-2.54%，δ15N范围在0.19%~0.54%，平均值为0.39%。通过端元混合模型对沉积物有机质来源进行定性和半定量分析表明，陆生C3植物、土壤有机质和淡水水生植物是大河口水库沉积物有机质的3种主要来源，其中陆生C3植物贡献最大，其次是土壤有机质，个别断面有淡水水生植物来源。研究表明，大河口水库整体的初级生产力不高，有机质来源组成差异较小，有机质来源大都为外源。

• 腐熟堆肥回流对中药渣好氧堆肥进程及堆肥品质的影响

  宋修超,郭德杰,马艳,罗佳,王光飞,刘新红

  为明确腐熟堆肥回用对中药渣好氧堆肥腐熟效率及堆肥产品品质的影响，探讨堆肥过程中养分转化规律及腐殖质形态、组分、品质的动态变化，在工厂化条件下比较了中药渣自然堆肥与添加腐熟中药渣堆肥（质量分数10%）堆肥过程中碳氮磷硫和腐植酸类物质的动态变化特征。结果表明，添加腐熟堆肥比自然堆肥提前20 d进入高温期，且高温期平均温度高于自然堆肥5℃左右。较之自然堆肥，添加腐熟堆肥可以强化有机物降解，堆肥产品的总碳含量与C/N显著下降（P<0.05），而全氮、全磷、全钾和全硫分别增加17.5%、17.8%、14.7%和9.4%；两个处理堆肥前后总腐植酸、游离腐植酸和水溶性腐植酸含量变化不大，但添加腐熟堆肥处理可提高腐植酸的活性，增加游离腐植酸（7.8%）及水溶性腐植酸含量（30.1%）；堆肥过程胡敏酸组分不断增加，富里酸组分逐渐降低，添加腐熟堆肥处理可强化堆肥腐殖化进程，增加胡敏酸组分（15.2%），胡富比显著升高，堆肥产品的分子量、缩合度及芳构化程度提高。研究表明，腐熟堆肥回流能够显著促进中药渣堆肥腐熟效率，提高堆肥产品品质。

• 基于连续运行条件下的稻秸干法厌氧发酵中试研究

  张敏,王振旗,沈根祥,钱晓雍,张心良,陈静

  为了探索连续进料运行下秸秆干法厌氧发酵的产气情况，设计了一种适用于稻秸干法厌氧发酵中试系统，研究了牛粪单发酵启动试验、不同进料方式和氮源添加下的产气特征并且进行了技术经济性分析评估。结果表明：中试装置可实现含固率为20%的秸秆物料均匀混合，提高进料效率和实现连续发酵均衡产气。发酵启动试验阶段，牛粪单发酵29 d后具备处理稻秸所需的最佳厌氧微生物体系、适宜的发酵温度等，从而使连续进料阶段快速启动。在连续进料稳定运行阶段，秸秆进料量80 kg·d-1并添加猪粪（干质量）4.54 kg·d-1为补充氮源，单日CH4产气量从137.28 L·kg-1VS达到227.8 L·kg-1VS，并能连续维持20~22 m3·d-1。对于缺乏猪粪等氮源的地区可采用一次性投加的方式，单次补充68.1 kg猪粪（干质量）且定期补充时间为20 d。研究表明，该适用于稻秸干法厌氧发酵中试系统技术可行且可实现连续进出料和稳定运行产气，并产生可观的经济效益。

• 结合态雌激素在堆肥过程中的降解与转化研究

  王真,张洪昌,沈根祥,胡双庆,钱晓雍,王振旗,李贞金

  为评价堆肥处理对牛粪中结合态雌激素的降解效果，本文采用微波萃取-固相萃取方法提取目标雌激素，利用高效液相色谱-串联质谱仪（HPLC-MS/MS）建立分析方法，研究了牛粪中15种雌激素类物质在堆肥周期70 d的实际堆肥过程中的降解与转化过程。结果显示：堆肥处理能有效降解牛粪中的E1-3G、E3-3G、OP、BPA、DES和EE2，而对NP的降解效率相对较低，堆肥结束后残留率仍为48.84%。其中，结合态雌激素在堆肥过程中首先水解为以E1为主的自由态，再进一步发生降解。堆肥70 d后E1浓度约为0 d的3倍。葡糖苷酸盐结合态的降解速率普遍高于硫酸盐结合态，降解率均≥ 98.76%，而硫酸盐结合态相对稳定，3种硫酸盐结合态在堆肥70 d仍能检测到，降解率在92.74%~96.79%。研究发现，最终可能通过有机肥还田过程进入到环境中的雌激素E1-3S、E2-3S、E2-17S、E2-3G、E2-17G、NP、E1和E2的浓度分别为1.75、9.5、16.4、3.89、4.44、233.4、69.28 μg·kg-1和11.98 μg·kg-1。研究表明，堆肥处理可作为畜禽粪便的处理方法，能有效削减粪便中雌激素含量，但直接还田存在一定的环境风险，需进一步对粪肥施用过程进行评价。