农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2019年第8期

• 大米汞污染与摄食大米甲基汞暴露研究进展

  程和发,高旭,罗晴

  本文汇总了环境与大米汞污染的来源、汞与甲基汞对人体的健康危害、水稻对甲基汞的吸收与累积、包括大米在内的食品中汞的含量与形态分析方法、全球大米汞污染的现状，以及人群摄食大米的甲基汞暴露方面的研究进展。我国贵州和东南亚汞矿开采地区产出的大米存在严重的汞污染，且大米为当地居民的主要粮食，摄食大米给当地居民带来了严重的甲基汞暴露健康风险。未来有必要在全球更广泛地开展大米汞污染与相应的人群摄食暴露健康风险评估工作，并加强水稻对环境中汞的吸收、转运和累积机制以及这一系列过程中汞形态转化方面的研究。

• 基于CNKI文献分析的镉污染土壤钝化技术概况及效果评估研究

  李昂,侯红,苏本营,黄占斌,冯艳,吴志豪,孙在金

  为探讨目前国内针对镉污染土壤的钝化修复研究进展，以CNKI数据库中1980-2018年的镉污染土壤钝化修复的文献为数据源，利用CiteSpaceⅤ和Excel 2013等软件工具，运用文献计量法，对文献从多个维度（即年代分析、研究机构、核心作者、研究热点、钝化剂的种类数量、钝化剂用量及效果评估等）进行文献数据整理和分析，并利用累积概率分布模型初步建立了效果评估和分级方法。结果表明：近年来发表相关文献的数量呈指数增长趋势，主要为高等院校和科研院所；钝化剂以生物炭、石灰和海泡石研究较多。通过概率分布计算：农产品镉降低率大于57.1%或有效态降低率大于50.1%时，效果可初步评估为优；当农产品镉降低率小于34.5%或有效态降低率小于26.9%时，效果可初步评估为差。论文指出钝化修复技术应加强机理方面研究，建立全面科学化、标准化成效评估方法。

• 不同表面分子膜材料抑制稻田氨挥发的效果及其作用途径

  王梦凡,俞映倞,杨梖,谢斐,侯朋福,杨林章,薛利红,孙庆业

  表面分子膜是抑制稻田氨挥发的一种经济环保的手段，但适宜膜材料的选取及作用途径尚未明确，为此，试验选取聚乳酸（PLA）、玉米蛋白、Span60为表面分子膜材料，根据材料的溶解度和成膜状态确定各材料添加比例，PLA添加比例为2、4、6、8 g·m-2（以干性物质计，下同），玉米蛋白1、2、4、8 g·m-2，Span60 1、2、4、6 g·m-2。通过开展控温培养试验，比较不同分子膜材料对氨挥发的控制效果及其主要作用途径。结果表明，PLA、玉米蛋白、Span60三种材料均降低了肥后一周内的氨挥发排放量，降低比例分别为6.61%~18.10%、6.71%~21.78%、4.32%~9.51%。PLA、玉米蛋白通过降低田面水铵态氮浓度和pH值共同作用抑制氨挥发，含2 g·m-2的玉米醇溶蛋白和含8 g·m-2的PLA对氨挥发有较好的抑制作用，与对照相比可分别降低氨挥发排放量12.46%和9.61%；Span60主要通过降低田面水铵态氮浓度抑制氨挥发，但添加比例过高会增加田面水铵态氮浓度，最佳添加比例为1 g·m-2，与对照相比可降低氨挥发排放量5.63%。研究表明，玉米蛋白（2 g·m-2）是较适宜的氨挥发表面分子抑制材料，但其田间实际效果还有待于进一步验证。

• 聚天门冬氨酸/盐对水稻田面水氮素变化及养分利用的影响

  徐嘉翼,牛世伟,隋世江,张鑫,叶鑫,蔡广兴,王娜

  为探究聚天门冬氨酸/盐（PASP）对稻田氮素流失及水稻养分利用的调控作用，本研究以普通聚天门冬氨酸钙/锌盐和改性聚天门冬氨酸钙/锌盐为供试材料，在干旱棚条件下，通过水稻桶栽试验研究了PASP对水稻田面水氮浓度变化和水稻生长、氮磷钾养分吸收及土壤养分的影响。结果表明，与常规尿素对照处理相比，各聚天门冬氨酸/盐处理降低了田面水氮素浓度，尤其在施肥后第3 d和第5 d，铵态氮和硝态氮浓度显著降低了16.8%~44.7%和20.4%~42.8%。聚天门冬氨酸/盐的施用有利于水稻生长及产量提高，水稻株高、有效穗数、秸秆产量和籽粒产量以及氮、磷、钾养分吸收量均表现出增加趋势，其中改性聚天门冬氨酸钙盐处理显著增加了水稻株高（12.0%）、有效穗数（13.8%）、秸秆产量（9.26%）及籽粒氮含量（8.32%），氮肥表观利用率提高了8.4%，但差异不显著。聚天门冬氨酸/盐处理土壤氮含量也有所增加，尤其是NH4+-N含量显著增加，但土壤有效磷和速效钾含量受影响不大。综合水稻产量、养分吸收利用以及田面水氮素流失风险，改性聚天门冬氨酸/盐处理效果优于普通聚天门冬氨酸/盐，且改性聚天门冬氨酸钙盐处理最好。田间应用效果有待进一步验证。

• 设施农业土壤中聚磷菌的筛选及其生物学特性分析

  吴晓青,吕玉平,周方园,赵晓燕,张广志,任何,周红姿,王加宁,张新建

  为在设施农业土壤中筛选获得兼具高效除磷能力和良好环境适应性的聚磷菌（Phosphorus accumulating organisms，PAOs），从设施大棚采集40 cm以上土样，梯度稀释后经PAOs平板初筛、异染粒染色复筛聚磷菌，结合形态学和16S rRNA测序鉴定种属。采用钼锑抗分光光度计法测定聚磷菌的除磷率和菌体磷含量，PCR验证聚磷作用关键基因ppk。采用活菌计数法分析聚磷菌的耐盐和耐高温率，对峙培养法分析对病原菌的抑菌率。本研究共筛选得到7株聚磷菌，经鉴定分别属于节杆菌（Arthrobacter spp.）、微杆菌（Microbacterium spp.）、红球菌（Rhodococcus spp.）和芽孢杆菌（Bacillus spp.）4个菌属。好氧条件下，所有菌株均具有除磷作用，其中A.ureafaciens Fp64的除磷率最高（70.52%），R.rhodochrous Fp31的菌体含磷量最高（18.74%）。在除磷率大于50%的4株聚磷菌中，均可扩增获得ppk基因。所筛选聚磷菌兼具多种其他生物学特性，其中A.ureafaciens Fp64和A.keyseri Fp38具有病原菌拮抗和耐盐性，M.esteraromaticum Np20具有病原菌拮抗和耐高温性，R.rhodochrous Fp31具有极其显著的耐盐性。本研究所筛选的菌株具有较高的除磷能力和菌体含磷量，兼具拮抗病原菌和良好环境适应性等特点，有望用于控制土壤渗漏液磷流失，为进一步研发针对设施农业土壤环境的高效生物除磷技术提供了优良菌种。

• 我国果菜茶中畜禽粪便有机肥替代化肥潜力

  安思羽,李艳霞,张雪莲,刘笑冰,陈兴财,童心,胡柏杨,刘克锋

  为探究我国畜禽有机肥对果菜茶理论养分需求量的满足水平，评估果菜茶三大作物有机替代与化肥减量潜力，本研究借助统计资料，定量分析我国畜禽粪便养分资源供应量和果菜茶理论养分需求量，在此基础上进行全国性及区域性替代可行性分析。统计分析表明：2015年，我国果菜茶化肥氮磷（纯养分）施用总量为1.84×107 t·a-1，是理论需求量的两倍左右，化肥过量施用十分严重；2015年，我国畜禽粪便产生的氮、磷（以P2O5计，下同）分别为7.98×106、6.42×106 t·a-1，若全部用于果菜茶，可替代78%的化肥，减少2.88×106~5.18×106 t氮、磷肥损失；90%的省（市、自治区）产生的畜禽粪便可满足区域内化肥减量20%的目标，71%的省（市、自治区）畜禽粪便可满足区域内替代50%化肥；各地区畜禽有机肥替代化肥量空间差异较大，除长三角、珠三角经济发达地区（上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、陕西）以外，其余省份（市、自治区）畜禽有机肥可100%替代区域内果菜茶化肥，并且，东北、西北地区的畜禽粪便在满足区域内果菜茶养分需求的基础上仍有较多盈余，可施用于粮食或者经济作物，或者转化为优质商品有机肥补给长三角、珠三角地区。我国果菜茶三大作物通过畜禽有机肥替代化肥，70%省份可实现化肥减量目标，减少氮磷化肥面源污染。研究结果可为我国果菜茶中畜禽粪便有机肥替代化肥施用提供一定理论指导，为实现果菜茶化肥减量的目标提供决策支持。

• 不同农艺管理措施下双季稻田氮磷径流流失特征及其主控因子研究

  杨坤宇,王美慧,王毅,尹黎明,李勇,吴金水

  选择湖南省长沙县典型中亚热带双季稻田长期定位试验小区，通过田间观测明确不同施肥、水分管理、秸秆还田、生物质炭农艺管理措施对氮磷径流流失的影响，采用冗余分析方法（RDA）探明稻田氮磷径流流失的主控因子。研究结果表明：早晚稻各处理田面水总氮浓度在施肥后（基肥、分蘖肥和穗肥）第1 d达到峰值，并在10 d后逐步恢复到平稳水平；早稻田面水总磷浓度在施基肥后第1 d迅速达到最高，晚稻在施肥后第5 d才达到峰值。早晚稻田面水氮磷浓度受农艺管理措施影响明显，在间歇灌溉条件下，施有机肥、秸秆还田与生物质炭比常规化肥处理分别降低总氮浓度34.05%、15.34%~19.76%和15.46%~17.47%；秸秆还田与生物质炭相对常规化肥处理分别降低田面水总磷浓度6.33%~8.76%和9.09%~13.66%。铵态氮和颗粒态磷是氮磷径流流失的主要化学形态，施肥后10 d内是氮磷径流流失风险窗口期，该期间总氮和总磷径流流失分别占稻季总流失量的82.53%~97.66%和6.73%~47.02%。冗余分析结果表明配施有机肥促进氮磷径流流失，施用生物质炭主要促进稻田氮素径流流失，秸秆还田主要减少稻田氮素径流流失。综合考虑氮磷径流流失防控潜力、实际效果和实施可行性，中亚热带双季稻田采取高效水分管理（尤其是流失风险窗口期）加秸秆还田是减少稻田氮磷径流流失的可行方式。

• 洱海流域典型农区不同施肥处理下稻田氨挥发变化特征

  吴凡,张克强,谢坤,王风,王瑞琦,尹高飞,沈仕洲

  为探寻洱海流域合理的施肥方式，减少氮肥的氨挥发损失，采用"密闭室间歇通气法"，研究了不同氮肥类型及施氮量对稻田氨挥发规律、氨挥发累积量及水稻产量的影响，并探究了影响氨挥发排放的因素。研究结果表明：稻田氨挥发主要发生在施肥后2~5 d内，穗肥期氨挥发损失占比最大为19.04%~33.00%，其次分蘖肥期损失为7.18%~15.72%，基肥期损失最少为4.89%~7.76%。不同施肥处理中常规施肥（CF）、化肥减量20%（T1）、单施有机肥（T2）、有机肥与化肥配施（T3）、考虑当季25%矿化率单施有机肥（T4）、考虑当季25%矿化率有机肥与化肥配施（T5）和单施控释肥（T6）的氨挥发累积量分别为42.52、22.73、11.71、15.12、38.24、25.95 kg·hm-2和18.44 kg·hm-2。等量施氮条件下不同肥料类型氨挥发损失占比大小为尿素 > 控释肥 > 有机肥+化肥 > 有机肥。不同施氮量条件下，施氮量越大氨挥发累积量越大，且氨挥发速率与田面水NH4+-N浓度呈正相关性。综合稻田氨挥发累积量及水稻产量，在洱海流域典型农区水稻种植中，有机肥与化肥配施（25%当季矿化率）、化肥减量施用（20%）以及控释肥施用是3种较优的环境友好型施肥方式。

• 沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究

  周炜,孙国峰,王鑫,童红玉,盛婧

  本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式，期望能够在保持产量稳定的前提下，降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验，设置了空白对照（CK）、常规化肥（NPK）、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理，采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性，同期测定稻田田面水氮含量，以及全施肥期径流流失量。试验结果显示，在等施氮量条件下，常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm-2，其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm-2，径流氮损失量39.11 kg·hm-2；100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高，分别为120.66、88.01 kg·hm-2；而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理，分别为58.03、22.00 kg·hm-2，其产量与常规化肥处理相比无显著性差异；100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低，但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言，50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险，是一种比较适宜的施肥模式。

• 硝化抑制剂阻控养殖肥液灌溉土壤氮素淋失

  杨涵博,赖睿特,张克强,沈丰菊,李佳佳,高文萱,罗艳丽,王风

  为考察硝化抑制剂伴施养殖肥液灌溉条件下土壤氮素的淋溶特征和阻控效果，采用土柱模拟淋溶试验，设置尿素溶液单施、养殖肥液单施、以及养殖肥液分别伴施双氰胺（DCD，5%、10%和15%）和氯甲基吡啶（Nitrapyrin，0.25%、0.5%和1%）处理，连续监测了5个灌溉周期土壤淋溶液中铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、总氮（TN）和溶解性有机碳（DOC）淋失特征。养殖肥液单施比尿素溶液单施显著减少碳氮的淋失浓度和淋失量。养殖肥液伴施DCD和Nitrapyrin淋溶液中TN、NH4+-N、NO3--N、DOC浓度分别比单施养殖肥液降低27.19%、35.69%、45.89%、53.69%和24.86%、30.87%、21.10%、64%，处理间均达到5%显著水平。从抑制效果及经济节约角度，推荐5% DCD伴施养殖肥液是优化的养分淋溶阻控模式。此外，发现养殖肥液连续饱和灌溉条件下土壤淋溶液硝态氮浓度与氧化还原电位间存在显著的相关性（R2=0.602 8*，n=34）。养殖肥液伴施硝化抑制剂是抑制养分淋失、提高养分利用效率和控制硝态氮淋溶污染的有效措施，但抑制剂的作用效果、抑制时间与施用方式之间的关系还需要进一步研究。

• 不同土壤改良剂对盐碱土壤化学性质和有机碳库的影响

  冀拯宇,周吉祥,张贺,郭康莉,刘晓,姜慧敏,杨俊诚,李桂花,张建峰

  为研究施用不同土壤改良剂对盐碱土壤化学性质和有机碳库的影响，2016-2017年在内蒙古河套灌区盐碱土壤进行田间定位试验，设置4个实验处理：习惯处理（CK）、CK+有机土壤改良剂（M）、CK+复合土壤改良剂（G）、CK+有机土壤改良剂+复合土壤改良剂（M+G）。收集2017年收获季耕层0~20 cm土壤，测定各小区土壤中的水溶性离子含量、全盐量（TS）、钠吸附比（SAR）、pH、土壤有机碳（SOC）、活性有机碳（LOC）、微生物量碳（MBC）以及土壤碳库管理指数（CPMI），并分析各指标间的关系。结果表明：与CK相比，施用土壤改良剂各处理土壤Ca2+含量提高了13.07%~33.33%，土壤Na+、Cl-和SO42-含量分别降低了29.83%~46.19%、12.06%~33.19%和19.90%~34.59%，土壤全盐量、钠吸附比和pH分别降低了12.67%~26.91%、33.02%~47.06%和2.21%~4.56%。其中M+G处理改良效果最好，土壤全盐量、钠吸附比和pH分别显著降低了26.91%、47.06%和4.56%（P<0.05）；施用土壤改良剂各处理SOC、LOC和MBC含量分别较CK提高了18.90%~43.87%、54.55%~82.33%和64.04%~86.85%。其中M+G处理提升效果最明显，且均达到显著水平（P<0.05）。同时，施用改良剂各处理CPMI提升了95.44%~135.83%，其中M+G处理提升效果最明显，且达到显著水平（P<0.05）；相关性分析表明，试验土壤LOC、MBC和CPMI均与TS和SAR呈极显著负相关关系（P<0.01），说明土壤LOC、MBC以及CPMI对盐碱土壤化学性质的变化较敏感。研究表明，施用有机土壤改良剂和复合土壤改良剂均降低了土壤含盐量、钠吸附比和pH，提升了土壤有机碳及其组分含量和土壤碳库管理指数，其中有机土壤改良剂和复合土壤改良剂配施对盐碱土壤质量的提升效果最明显。

• 基于近红外漫反射光谱的规模化奶牛场粪水氮磷定量分析及模型构建

  赵润,牟美睿,王鹏,孙迪,刘海学,张克强,杨仁杰

  为建立规模化奶牛场粪水中氮磷含量现场快速检测方法，以实现准确预测的同时替代常规监测程序，选取23家天津市典型种养结合模式的规模化奶牛场，围绕粪水处理全过程环节依次开展样品采集、实验室常规化学检测、近红外漫反射光谱采集，并进行主成分分析和偏最小二乘分析，建立多种动态复合影响因素条件下的全局、全程快速检测定量分析模型。结果表明：主成分分析不仅反映出同一奶牛场粪水有机组分随处理环节的变化，而且也反映出不同奶牛场粪水样品的差异性，以及在粪水处理过程中各因素对后续模型的影响程度。建立的全过程环节定量分析模型对总氮含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.96，预测均方根误差RMSEP为187.80；对总磷含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.91，预测均方根误差RMSEP为3.59。建立的全局定量分析模型对总氮含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.96，预测均方根误差RMSEP为238.59；总磷含量预测结果与实际含量的线性拟合相关系数R为0.91，预测均方根误差RMSEP为6.56。研究表明，基于近红外漫反射光谱和偏最小二乘法对规模化奶牛场粪水处理全过程环节粪水样品中氮、磷含量进行定量分析是可行的；纵向模型比横向模型能提供更好的预测结果；近红外漫反射光谱技术可实时、快速、高效地对规模化奶牛场粪水处理全过程总氮和总磷进行跟踪和监控。

• 三种添加剂对猪粪厌氧干发酵的影响

  李丹妮,张克强,梁军锋,高文萱,孔德望,杜连柱

  为避免猪粪厌氧干发酵酸抑制，提高产气效率，以猪粪为主要发酵原料，研究中温（37℃）条件下不同添加剂（蛭石、海泡石和生物炭）及添加量（添加比例为5%、10%、15%和20%）对厌氧干发酵（总固体为20%）的产酸及产气性能的影响。结果表明：加入添加剂的发酵体系中，总有机酸（TVFAs）质量浓度随蛭石和生物炭添加比例的增加而降低，第25 d后TVFAs质量浓度迅速降低，相比生物炭和蛭石，海泡石的不同添加比例差异不显著。与猪粪单独发酵相比，不同生物炭（P-C）添加比例下迟滞期可缩短31.23%~83.90%。10%添加比例下，蛭石、海泡石和生物炭使累积挥发性固体（VS）产气率分别提高了98.97%、76.78%和93.06%，当添加比例达到20%时，最大VS产甲烷速率分别为3.62、2.87 mL·g-1和3.15 mL·g-1，累积VS产甲烷量可达106.38、106.68 mL·g-1和126.23 mL·g-1。3种添加剂均能够缓解猪粪厌氧干发酵的酸抑制，提高甲烷产率，总体上生物炭效果优于蛭石和海泡石。

• 响应面法优化餐厨垃圾和牛粪混合两相厌氧发酵酸化条件

  刘金力,洪秀杰,白岩,毕少杰,杨宏志,王彦杰

  为提高废弃物厌氧发酵的利用率，开展了牛粪和餐厨垃圾混合两相厌氧发酵过程中酸化条件优化的研究，探究在酸化相中搅拌频率、搅拌速率、酸化浓度、酸化时间和酸化温度对甲烷产率的影响。单因素试验结果表明，最佳的搅拌频率、搅拌速率、酸化浓度、酸化时间和酸化温度分别为：3次·d-1（2 min·次-1）、50 r·min-1、12%、8 h和35℃。在单因素试验基础上，采用响应面法对发酵过程中酸化条件进行优化，以甲烷产率为响应值，选取酸化温度、酸化浓度和酸化时间3个因素研究其对发酵过程中产气率的影响。结果表明，对甲烷产率影响的大小顺序为酸化时间 > 酸化温度 > 酸化浓度。最佳的酸化条件为：酸化时间7.6 h、酸化温度35.8℃和酸化浓度10.4%；搅拌频率和搅拌速率分别为3次·d-1（2 min·次-1）和50 r·min-1。采用最佳酸化条件处理后，混合原料的甲烷产率可达290.5 mL·g-1 VS，比未经酸化处理提高了17.9%。研究表明，对牛粪和餐厨垃圾两相厌氧发酵中酸化相的酸化条件进行优化，可提高甲烷产率、甲烷含量及VS去除率。

• 基于空间聚类与随机森林的稻米富集镉影响因素筛选研究

  郭新蕾,赵玉杰,刘潇威,周其文,王夏晖,李志涛,朱智伟,张铁亮,王祖光,张璠,孙扬

  以湖南省某县为例，通过空间聚类筛选研究热点区，并对热点区筛选的土壤样品进行多参数检测获取分析数据，通过随机森林回归锁定影响稻米富集Cd的主控因子。结果表明：研究区高高、高低聚类区稻米Cd富集系数差异达9倍，低低、低高聚类区稻米Cd富集系数差异达16倍；影响稻米富集Cd的最主要因素为Ca、pH、Mn，其次是Fe、Si，再次是Zn、DOC、Cl、K、P、Mg、S、Cd、Na、Cu，影响程度逐渐减小，最后是SOM影响程度最小。通过调控Ca含量可显著影响土壤pH，进而影响稻米对Cd的吸收。随着土壤Fe、Mn的升高稻米Cd含量呈指数下降。土壤Si含量与土壤Fe、pH等均呈负相关，Si含量增加，稻米Cd含量相应升高。有机质对稻米富集Cd的影响不显著。研究表明，双变量空间聚类与随机森林相结合可以有效筛选出稻米富集Cd的土壤主控因子，从而为稻米Cd污染的修复治理及污染源解析热点筛查提供基础支撑。

• 叶面喷施二巯基丁二酸对晚稻籽粒镉及矿质元素含量的影响

  杨晓荣,黄永春,刘仲齐,王常荣,张长波

  通过考察在水稻开花期叶面喷施一次重金属螯合剂2，3-二巯基丁二酸（DMSA）调控Cd经水稻韧皮部向籽粒中转运，评估将DMSA作为降Cd叶面调理剂的可行性。田间试验过程中，以DMSA为研究对象，采用小区试验法研究了DMSA对Cd及部分矿质元素在水稻不同器官中分布的影响，探讨了DMSA阻控Cd向水稻籽粒迁移转运的机制。结果表明：在晚稻开花期叶面喷施一次DMSA，可使晚稻籽粒中Cd含量降低15.84%~46.09%，穗轴中Cd含量降低10.03%~41.41%，穗颈中Cd含量降低9.13%~28.46%，顶端第一节中Cd含量降低18.30%~38.32%，对其他器官中Cd含量无显著影响。水稻籽粒Cd含量与DMSA喷施浓度在一定范围内呈现出明显的剂量效应关系，但是当喷施浓度超过4 mmol·L-1时籽粒中Cd含量则不再持续降低。喷施DMSA降低了籽粒中Mn含量，但是对其他矿质元素如K、Mg、Ca、Fe、Zn的含量则无显著影响。喷施DMSA显著降低了水稻成熟期旗叶Cd向顶端第一节的转移系数，同时Cd由穗颈向穗轴中的转移系数也表现出降低趋势。据以上结果推测，在水稻开花期叶面喷施DMSA，主要是通过与水稻叶片等组织中的Cd2+形成螯合物来降低Cd向籽粒中的转运。喷施DMSA同时降低晚稻籽粒中Mn含量，是否表明影响了Cd、Mn公用转运基因Nramp5的表达仍有待进一步研究。

• 叶面喷施锌离子对水稻各器官镉积累特性的影响

  韩潇潇,任兴华,王培培,黄永春,张长波,刘仲齐

  为了探讨锌离子对稻米镉（Cd）积累特性的影响，在水稻开花期喷施不同浓度的ZnSO4，对成熟期水稻各器官的Cd含量及其他必需元素的变化进行了分析。研究结果表明：在相同的Cd污染农田中，不同处理间晚稻各器官中的Cd含量明显高于早稻。与对照相比，叶面喷施5 mmol·L-1和10 mmol·L-1 ZnSO4能够显著降低晚稻和早稻籽粒和穗轴以及穗下节中的Cd含量，籽粒中的Cd含量和穗下节以及倒二节中的Cd含量还呈极显著正相关。此外，无论是对照还是各处理小区，晚稻和早稻穗下节中的Cd含量是穗轴和旗叶Cd含量的10倍左右，倒二节Cd含量是倒二节间中Cd含量的3倍左右。与此同时，喷施5 mmol·L-1和10 mmol·L-1的ZnSO4使晚稻籽粒中的Zn含量分别增加13.81%和44.60%，早稻籽粒中的Zn含量分别增加39.02%和47.88%，但对籽粒中的Mg含量无显著影响。此外，喷施10 mmol·L-1的ZnSO4显著降低了早稻和晚稻籽粒中的K、Ca、Mn含量。由此可见，叶面喷施ZnSO4主要通过提高Zn向籽粒的转运效率来抑制Cd由营养器官向穗轴及籽粒的转运，从而产生降Cd增Zn的明显效果。

• 镉污染农田不同水稻品种镉积累差异研究

  薛涛,廖晓勇,王凌青,张扬珠

  为降低稻米Cd含量，筛选适用于粮食安全生产的Cd低积累水稻品种，利用8个早稻品种和10个晚稻品种进行Cd低积累水稻品种筛选田间小区试验，对比不同品种水稻糙米及其他部位的Cd含量，并分析不同品种水稻的生长发育及产量状况。结果显示：不同品种水稻间根际土pH值和根际土有效态Cd含量均有显著差异，且两者和水稻Cd含量的相关性较高，根际土pH值降低和有效态Cd含量升高会导致了水稻Cd含量升高；综合考虑降Cd效果和产量状况，供试的18个水稻品种中，早稻中嘉早17、株两优189、华1s/R039三个品种和晚稻长两优772、长两优1419、长两优051三个品种推荐为湖南地区中低Cd污染农田适宜推广的Cd低积累水稻品种，且早稻品种株两优189糙米Cd含量仅有0.09 mg·kg-1，晚稻品种长两优772和长两优051也仅有0.085 mg·kg-1左右，Cd低积累特性明显。研究表明，利用不同水稻品种对Cd的积累特性差异，可以筛选出适于中低Cd污染稻田的低累积型水稻品种，使稻米Cd含量降至国家粮食安全限量标准。

• 海藻糖对镉胁迫下水稻幼苗生长的影响

  李昉峻,周其文,漆新华,宋正国

  为了研究海藻糖对水稻镉耐受性的影响，以T705品种水稻为试验材料，采用水培试验研究了镉胁迫下，海藻糖对水稻幼苗镉吸收速率及叶绿素含量影响的动态变化。水稻幼苗茎叶和根系镉含量随着镉处理时间的延长和浓度的提高而增大，但外源海藻糖的施用则有效抑制了水稻镉吸收。经过88.96 μmol·L-1镉处理48 h后，水稻幼苗的镉积累量趋于平稳，镉+海藻糖处理的水稻茎叶镉含量相比只有镉处理的减少了42.0%，根系部分则下降了24.2%。水稻幼苗镉吸收速率随着镉浓度的增加而增大，且根系积累量远高于地上部分。水稻幼苗镉含量随着海藻糖处理浓度的增加而减少，镉+海藻糖处理的茎叶和根系的吸收速率分别比只有镉处理的减少了32.44%~41.4%和4.29%~21.56%。此外，海藻糖有效提高了相同镉处理下的钙、镁含量。伴随着镉浓度或者海藻糖浓度的升高，水稻幼苗叶绿素含量逐渐降低，在52.85 mmol·L-1海藻糖处理下，8.89、17.79、44.48 μmol·L-1和88.96 μmol·L-1镉胁迫后的幼苗叶绿素含量降幅最大，与空白相比分别下降了27.6%、29.9%、36.2%和35.9%。试验结果表明，海藻糖可在一定程度上缓解镉对水稻幼苗的胁迫。

• 不同改良剂和水分管理对水稻吸收积累砷的影响

  王丙烁,黄亦玟,李娟,龙健,黄益宗,韩廿

  为筛选出有效治理As污染农田土壤的修复模式，采用盆栽试验的方法，比较了不同混合改良剂和水分管理对As污染土壤中水稻吸收积累As的影响。结果表明，土壤以及水稻籽粒、茎叶和根系中的As含量在不淹水条件下较低，在淹水条件下较高，在孕穗期至灌浆期淹水条件下处于前两者之间。不同水分管理方式下，添加Si+Mo使籽粒As含量降低4.8%~19.9%，茎叶As含量降低16.9%~56.3%；添加Fe+Ca使籽粒As含量降低26.6%~50.6%，茎叶As含量降低40.3%~81.2%。添加改良剂还能降低水稻根系向茎叶和籽粒转运As的能力。综合而言，不淹水+Fe+Ca处理降低水稻As含量的效果最明显。

• 三种有机物料组成性质及其对土壤Cd形态与水稻Cd含量的影响

  刘高云,柏宏成,叶碧莹,魏世强

  为探讨有机物料对土壤Cd形态和水稻Cd含量的影响，于2017年5月至2017年9月在温室大棚进行水稻盆栽试验，在不同外源Cd浓度处理下，通过分析对照组（CK）及施加猪粪堆肥（PM）、腐殖土（HM）、污泥堆肥（CS）对水稻Cd含量的影响，探究有机物料活性组分差异与水稻Cd含量的关联性。结果表明：三种有机物料含氧官能团含量和极性大小顺序均为HM > CS > PM。施加三种有机物料都有利于缓解土壤Cd污染对水稻的生长毒害作用。外源Cd浓度为2 mg·kg-1时，施用PM、HM和CS后的水稻籽粒Cd浓度较对照分别降低17.24%、32.41%和17.93%。且施用HM后，水稻籽粒Cd最高浓度为0.19 mg·kg-1，满足《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762-2017）要求。而在外源Cd浓度达到10 mg·kg-1时，仅施加PM可使水稻籽粒Cd浓度降低，但仍不能达到食品安全标准要求。水稻籽粒Cd含量与土壤可交换态Cd及铁锰氧化物结合态Cd含量呈显著正相关关系，与水稻根Cd含量呈极显著正相关，含氧官能团丰富、极性大的HM降低土壤可交换态镉含量效果最好。有机物料主要通过改变土壤Cd赋存形态，降低水稻根系对土壤Cd的吸收富集，抑制Cd向籽粒转运，进而影响Cd在水稻体内含量。

• Delftia sp.B9对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗镉积累的影响

  刘玉玲,彭鸥,铁柏清,刘亦婷,罗海艳,李丹阳,刘寿涛

  为探讨耐镉细菌Delftia sp.B9对镉（Cd）胁迫下水稻种子萌发及幼苗吸收积累Cd的影响，以两种水稻（华润2号、深两优5814）为材料，研究水稻在3种Cd胁迫浓度（0、0.01、0.1 mg·L-1）下添加Delftia sp.B9菌液对水稻幼苗生长和积累Cd的影响。结果表明：Cd胁迫浓度为0.1 mg·L-1时，Delftia sp.B9产吲哚乙酸（IAA）能力与对照相比显著减少2.87 mg·L-1，产铁载体相对含量下降17.34%。Cd胁迫浓度为0.1 mg·L-1时，添加Delftia sp.B9菌液对水稻种子萌发和耐性系数有显著的促进作用。Cd胁迫下添加Delftia sp.B9菌液的处理（T3）与对照（T1）相比能显著增加两种水稻幼苗的根长、株高、叶绿素a和叶绿素b含量。添加Delftia sp.B9显著降低两种水稻幼苗根、茎、叶中Cd含量，使华润2号根、茎、叶中Cd含量分别降低63.81%、67.59%、70.84%，使深两优5814根、茎、叶中Cd含量分别降低75.95%、74.84%、80.81%。研究表明，耐镉细菌Delftia sp.B9可促进Cd胁迫下水稻种子萌发，增加水稻幼苗叶绿素含量和株高，并降低根、茎、叶中Cd含量。

• 镉在黄瓜幼苗中的化学形态及亚细胞分布

  闫雷,朱园辰,陈辰,张思佳,丁宫尧,喇乐鹏,曲娟娟

  为探究黄瓜幼苗对镉的吸收累积特性，将黄瓜幼苗置于6种镉浓度梯度（0、10、50、100、200、300 μmol·L-1）营养液中培养17 d，测定黄瓜幼苗地上部和根部的镉含量以及镉在叶片的亚细胞分布和其化学形态分布。结果表明：随镉浓度升高，转移系数逐渐降低，黄瓜由根向地上部对镉的转运能力减弱。时间或浓度处理均会显著增加黄瓜叶片各亚细胞组分镉含量，镉的富集比例趋势表现为可溶性部分 > 细胞壁 > 细胞器，其中可溶性部分镉含量占44.88%~84.94%，远大于细胞器（3.10%~17.05%）与细胞壁（11.20%~39.66%）。相同时间下，随镉处理浓度的增加，镉在细胞壁组分占比先升高后降低，可溶性部分镉的占比先降低后升高。同时随着处理时间延长，细胞壁组分镉占比降低，可溶性部分镉占比升高。黄瓜叶片中NaCl提取态镉占比最高（33.69%~54.23%），但随着镉浓度提高，乙醇提取态、H2O提取态镉占比升高。当镉浓度达到300 μmol·L-1时，黄瓜叶片中的镉形态以乙醇提取态、H2O提取态和NaCl提取态占优势。总的来看，在器官水平上，黄瓜通过限制镉由根部向地上部传递的方式，降低镉对黄瓜地上部的毒害；亚细胞水平上，细胞壁对镉的吸持和液泡区室化是黄瓜对镉胁迫下的重要解毒方式，其中以液泡的区室化占主导位置；在化学形态分布上，镉的化学形态转化也是黄瓜应对镉胁迫的重要耐性策略。

• 喷施不同形态锰肥对叶用油菜镉累积及亚细胞分布的影响

  闫秀秀,徐应明,王林,陶雪莹,孙约兵,梁学峰

  为探明喷施锰肥对叶用油菜累积镉的调控作用，采用盆栽试验，研究喷施不同浓度的MnSO4、Mn（CH3COO）2和EDTA·Na2Mn对两种叶用油菜（Cd低积累品种华骏和普通品种寒绿）生物量以及Cd和Mn含量的影响，并通过分析Cd在叶用油菜体内的吸收转运规律以及亚细胞分布特征揭示其作用机理。结果表明，喷施3种形态Mn肥对Cd低积累叶用油菜地上部和根部生物量无显著影响，喷施高浓度Mn（CH3COO）2和EDTA·Na2Mn显著降低普通叶用油菜地上部生物量。喷施MnSO4和Mn（CH3COO）2处理降低叶用油菜Cd含量、提高Mn含量的效果明显优于EDTA·Na2Mn处理，其中，0.4 g·L-1Mn的MnSO4和0.2 g·L-1Mn的Mn（CH3COO）2处理降低Cd低积累叶用油菜地上部Cd含量的效果最佳，可使其分别降低29.2%和31.0%。喷施Mn肥显著降低叶用油菜总Cd累积量，使Cd转运系数显著升高，叶用油菜地上部Cd含量与总Cd累积量呈极显著的相关性（P<0.01），而与Cd转运系数则无显著相关性。Cd和Mn在叶用油菜地上部主要分布在细胞可溶组分中，其次为细胞壁。喷施Mn肥后，Cd和Mn在细胞壁组分的分配比例降低，在可溶组分的分配比例升高。总之，喷施0.4 g·L-1Mn的MnSO4和0.2 g·L-1Mn的Mn（CH3COO）2可以显著降低低积累叶用油菜地上部Cd含量，提高其Mn含量，同时不影响叶用油菜生长，是保障Cd低积累叶用油菜安全优质生产的较好措施。

• 锰污染土壤石灰改良对油茶生长及抗氧化酶系统的影响

  于方明,漆培艺,刘可慧,周振明,陈朝述,唐舒婷,李艺

  采用室内盆栽的方法，研究在采矿区和恢复区锰污染土壤中分别添加0（对照）、0.05%（S1）和0.10%（S2）的石灰对油茶生长及其抗氧化酶系统的影响。结果表明，石灰的添加显著提高了油茶根际土壤的pH值，降低了土壤中可交换态锰的含量。S1处理时，采矿区和恢复区油茶根、叶中的锰含量分别比对照降低了46.84%、19.50%和35.90%、31.24%，恢复区油茶提取系数和生物累积系数分别降低了24.53%和6.30%。采矿区油茶叶片中叶绿素a、叶绿素b的含量及恢复区中叶绿素b的含量随着石灰投加量的增加而增加，且提高了采矿区油茶的株高和恢复区的株质量。在采矿区，石灰添加提高了油茶叶片中SOD、POD活性及-SH和PCs的含量，S1和S2处理时SOD活性分别是对照的1.23倍和1.40倍，POD活性分别是对照的1.47倍和1.75倍。S2处理时，-SH和PCs的含量分别是对照的1.34倍和1.45倍。研究表明，石灰的添加引起了油茶抗氧化酶活性系统的改变。

• 螯合剂对油葵修复镉砷复合污染土壤的影响

  韩廿,黄益宗,魏祥东,铁柏清,张盛楠,王丙烁,保琼莉,黄永春

  为提高油葵对农田土壤重金属的提取效率，研究了不同螯合剂（NTA、EGTA、EDDS和EDTA）对油葵修复Cd、As复合污染农田土壤的影响。结果表明，施用4种不同螯合剂对油葵根、茎、叶、花盘和籽粒生物量影响不大。不同螯合剂对油葵各器官Cd、As含量和积累量影响不一样。与CK处理相比，施用NTA、EGTA、EDDS、EDTA导致油葵花盘Cd含量分别提高30.2%、55.1%、41.9%和43.3%，根系As含量分别提高23.6%、18.1%、15.6%和15.4%，但是对籽粒和茎中Cd含量影响不显著。施用NTA、EGTA、EDDS和EDTA处理使油葵植株总Cd积累量分别比CK处理提高32.8%、45.3%、40.5%和41.6%，而对油葵As积累量没有显著影响。4种螯合剂对油葵各器官Cd、As富集系数有不同影响，而对Cd、As转运系数影响不显著。施用EDTA处理使根际土壤Cd含量比CK处理降低25.0%，施用NTA和EDTA处理使根际土壤As含量分别降低18.1%和14.3%。4种螯合剂均可以提高油葵对Cd、As污染土壤的修复效率。

• 表面活性剂改性纳米羟基磷灰石对Cd2+吸附研究

  尹英杰,楚龙港,朱司航,李阳,晏朝睿,商建英

  为了研究纳米羟基磷灰石（nHAP）的聚集特性对其吸附性能的影响，选取阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对nHAP进行改性，以减小其聚集程度。利用TEM、Zetasizer、XRD和FTIR对改性前后nHAP的形态和结构进行表征，通过批量实验考察SDBS改性对nHAP吸附特性的影响，并深入探讨了SDBS对nHAP吸附Cd2+的影响机理。结果表明：SDBS改性后nHAP聚集体粒径和Dh值均显著减小；XRD和FTIR结果显示SDBS为表面改性，并为nHAP引入了新的官能团SO32-；未改性nHAP（B-HAP）和SDBS改性nHAP（S-HAP）对Cd2+的吸附动力学过程更符合拟二级动力学模型，其中S-HAP的k2值是B-HAP的1.85倍；等温吸附过程更符合Freundlich模型，比较KF值可知，S-HAP对Cd2+的吸附能力显著高于B-HAP。SDBS改性增强nHAP吸附能力的可能机制主要包括：抑制聚集，从而增大比表面积；引入的新官能团为Cd2+的吸附提供了更多的位点。

• 镉砷污染土壤钝化剂配方优化及效果研究

  熊静,郭丽莉,李书鹏,林启美,陈有鑑

  为筛选出适宜镉砷污染土壤的复合钝化剂，采用D-最优混料设计方法，研究铁改性生物炭、酸改性海泡石和酸改性蛭石钝化土壤Cd和As的最优复配配方。结果表明：经FeCl3改性后的生物炭对As的吸附能力增加，对Cd的吸附能力降低；经酸改性后的海泡石和蛭石对Cd的吸附能力不变，对As的吸附能力增强。铁改性生物炭、酸改性海泡石和酸改性蛭石复配能有效降低土壤有效态Cd和As含量，活性态Cd主要向残渣态转化，活性态As主要向有机结合态和残渣态转化，Cd和As生物有效性降低。采用Design Expert统计软件分析数据，通过建立回归方程及多目标优化分析，获得复配钝化剂的配比为铁改性生物炭26.97%、酸改性海泡石23.49%和酸改性蛭石49.54%，经验证实验，施用优化配方后的土壤有效态Cd和As含量分别为0.97 mg·kg-1和0.26 mg·kg-1，与预测值接近。研究表明，铁改性生物炭、酸改性海泡石和酸改性蛭石复配能有效降低土壤Cd和As的生物有效性。

• 镉铜复合污染土壤中南方红豆杉的重金属提取效果及根际细菌群落特征

  魏帅,Wolde Tefera Beri,王润泽,林之,谢若瀚,乔亚蓓,卢玲丽,田生科

  为明确复合重金属污染土壤对南方红豆杉价值的影响，以高经济价值植物南方红豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）为研究材料，在田间Cd/Cu复合污染土壤上开展大田试验，采用高通量测序和ICP-MS分析技术，研究了复合污染土壤条件下南方红豆杉根际细菌群落特征和特异细菌群落结构，测定了南方红豆杉各部位重金属的含量。结果表明：南方红豆杉的种植显著降低了根际土壤的细菌α-多样性，改变了根际土壤细菌群落结构，与非根际土壤相比，南方红豆杉的根际土壤细菌群落结构组成明显不同，南方红豆杉根际Alphaproteobacteria纲（Sphingobium、Kaistobacter）、Betaproteobacteria纲（Oxalobacteraceae、Comamonadaceae）、Gammaproteobacteria纲（Acinetobacter）和Bacteroidetes门（Sphingobacteriaceae）尤为丰富。PICRUSt分析表明南方红豆杉根际中有着丰度更高的与转运蛋白、氨基酸代谢、磷酸盐代谢相关的预测功能基因。与非根际土壤相比，南方红豆杉根际土壤的Cd、Cu含量分别显著降低18.8%和55.1%；且南方红豆杉高价值部位重金属Cd和Cu含量偏低，分别是根部的24.8%和30.7%。研究表明，南方红豆杉根际形成了特异细菌群落结构，其对于根际土壤重金属Cd、Cu有良好的萃取效果。

• 不同黄麻品种对重金属污染农田镉的富集和转移效率研究

  郭媛,邱财生,龙松华,王玉富

  为研究黄麻（Corchorus capsularis L.）植株对重金属污染农田中Cd的富集和转移效率，以湖南省株洲县为试验区，研究3个黄麻品种6个植株器官的干物质积累、Cd富集和转移特征。结果表明：木质部和韧皮部是黄麻植株干物质积累的主要器官；不同品种的黄麻及其器官间的Cd含量均呈显著差异，3个品种中连红黄麻各器官的Cd含量均高于闽侯红皮和黄麻179。6个植株器官中，蒴果和叶柄的Cd含量显著高于其他器官，平均值分别为4.75 mg·kg-1和4.27 mg·kg-1，其他器官Cd含量均值从高到低依次为叶片 > 根部 > 木质部 > 韧皮部；地上部器官间Cd转移效率研究表明，3个品种地上部的Cd转移系数均在1以上。Cd从木质部和韧皮部到叶柄和蒴果的转移能力较强，从根部到木质部和韧皮部、从叶柄到叶片的转移能力较弱。对黄麻Cd总富集量评估表明，连红黄麻的总富集量最高，每公顷可富集53.3 g的Cd，木质部占总富集量的33.11%~42.99%。研究表明，黄麻对中度Cd污染农田中的Cd有较高的富集和转移能力，可作为植物修复材料加以利用。

• 外源Pb在三种典型土壤中老化过程差异性研究

  孙硕,李菊梅,马义兵,赵会薇

  为探究外源Pb在不同土壤中的老化过程，对外源添加Pb的土壤进行不同时间（1、3、9、30、100、360 d）的室内培养，并利用三种化学提取剂（0.01 mol·L-1 CaCl2、0.05 mol·L-1 EDTA-2Na和0.43 mol·L-1 HNO3）表征的有效态Pb的动态变化，研究了我国三种典型土壤（红壤、黑土和潮土）中有效态Pb的老化过程。结果表明，有效态Pb提取率受不同提取剂和土壤性质的显著影响，0.43mol·L-1 HNO3（81%~99%）和0.05 mol·L-1 EDTA-2Na（66%~99%）对Pb的提取率远高于0.01 mol·L-1 CaCl2（0.002%~13.8%），红壤中0.01 mol·L-1 CaCl2提取率（7.2%~13.8%）远高于潮土和黑土（0.002%~0.037%）。三种土壤中0.05 mol·L-1 EDTA-2Na提取率排序为：黑土>红壤>潮土；三种土壤中0.43 mol·L-1 HNO3提取率较高且随老化时间无显著变化，而0.01 mol·L-1 CaCl2提取态Pb总体上均随老化时间显著降低后逐渐变缓。红壤和潮土中0.05 mol·L-1 EDTA提取态Pb的老化过程经过30 d的快速下降后逐渐变缓，到100~360 d后基本达到平衡，而黑土中变化相对缓慢。三种土壤适宜的老化时间分别为：100 d（红壤）、360 d（潮土）、>360 d（黑土）。外源Pb在三种土壤中的老化过程符合一阶指数衰减方程。EDTA提取态Pb老化速率与土壤pH、电导率（EC）呈极显著负相关，与铁铝氧化物含量呈显著正相关。

• 添加方式对不同固化剂稳定土壤重金属的影响

  米深深,肖然,王姣,李荣华,张增强

  以石灰、膨润土、沸石、骨粉、硫化钠、硫酸亚铁为固化材料，分别在最佳添加量下以不同添加方式（固-固、固-液和液-液）对重金属污染土壤进行稳定化修复，研究不同添加方式对固化剂稳定化修复土壤重金属的效果。结果表明：固化剂的添加方式会对土壤重金属的稳定化作用效果产生不同程度的影响，其中以液-液方式添加的石灰对潼关和凤县土壤中Cd稳定化效果最好，土壤中有效态Cd含量分别减少87.9%和70.8%；以固-液方式添加的膨润土对潼关和骨粉对凤县土壤中Pb的稳定化效果最好，重金属残渣态的比例分别增加了59.0%和56.3%；硫酸亚铁以固-液、液-液的添加方式分别对潼关和凤县土壤中Zn稳定化效果最优，有效态Zn含量减少87.2%和84.3%。

• 4种植物水浸提液对铅镉污染土壤的淋洗效果

  徐小逊,腾艺,杨燕,王贵胤,张世熔

  为探讨植物水浸提液淋洗去除土壤中重金属的可行性，选用驳骨丹（Buddleja asiatica）、茵陈蒿（Artemisia capillaries）、假酸浆（Nicandra physaloides）和紫茎泽兰（Eupatorium adenophora）4种植物材料的水浸提液作为淋洗剂，分析不同淋洗剂浓度、pH和淋洗时间对去除土壤中重金属铅（Pb）和镉（Cd）的影响。结果表明，4种植物淋洗剂对2种土壤中Pb和Cd均具有一定的去除作用。随着淋洗剂浓度的增加，其对土壤中Pb和Cd的淋洗效率总体呈上升趋势；随淋洗剂pH的增大，淋洗率总体呈降低趋势；而随淋洗时间的增加，4种植物的Pb和Cd淋洗率呈总体增加、先增后减和无显著变化等3种趋势。驳骨丹对土壤A中Cd（72.45%）和Pb（13.27%）的去除率最高，对土壤B中Pb（17.27%）去除率最高；紫茎泽兰对土壤B中Cd（59.81%）的去除率最高。研究表明，驳骨丹和紫茎泽兰具有较好的治理重金属污染土壤的潜力。

• 天然有机质不同分子量组分对紫色土镉吸附-解吸的影响

  叶碧莹,柏宏成,刘高云,魏世强

  环境中广泛分布的天然有机质（NOM）对重金属土壤环境行为具有重要影响。为深化对NOM调控重金属土壤环境行为的认识，本文采用批量平衡试验方法，研究了NOM不同分子量组分（F0，未分级NOM；F1，30 000）对紫色土Cd吸附-解吸的影响，分析了NOM效应与其组成和性质的关系。结果表明，添加NOM及其组分（0.1%、0.2%、0.5% C）均增加了土壤对Cd的吸附性能，与未添加NOM对照相比，土壤Cd吸附量增加6.25%~61.22%，而解吸率降低16.22%~56.52%；NOM组分添加量越高，对土壤Cd吸附能力的增加作用越显著；等添加量条件下（0.5% C），F1、F3、F4组分土壤Cd的吸附量明显高于F0，而F2的作用则相反，其中F1处理的土壤Cd吸附量较F0高约37.98%，解吸率降低了约38.63%，而F2则使土壤Cd吸附量降低了约6.68%，解吸率增加18.02%；随NOM组分分子量的增加，其C、H元素含量增加，而O含量减少，O/C、（N+O）/C元素比值降低，反映出高分子量组分氧化程度更低，极性更弱。研究表明，NOM组分对土壤Cd吸附的影响与其分子量大小的变化并不存在线性依存关系，低分子量组分F1可能主要通过影响土壤pH而改变对Cd的吸持能力，而高分子量组分则还受其结构复杂性的影响。

• 三聚磷酸钠与柠檬酸复合强化蜈蚣草修复砷污染土壤

  向冬芳,廖水姣,涂书新,张丽梅,谢天

  为研究化学活化剂三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对蜈蚣草萃取砷效率的影响，通过模拟实验，在含砷57.7 mg·kg-1的水稻土中，探究了单一活化剂（三聚磷酸钠0.75 g·kg-1土，柠檬酸0.75 g·kg-1土）和三聚磷酸钠与柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.375 g·kg-1土：0.375 g·kg-1土）对土壤有效态砷含量变化的影响；采用盆栽实验，探究了三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用（三聚磷酸钠：柠檬酸=0.187 5 g·kg-1土：0.187 5 g·kg-1土）对蜈蚣草地上部萃取土壤砷的影响。模拟实验结果表明，与单一活化剂相比，三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用对土壤砷的活化效果更显著。盆栽实验结果表明：与对照组相比，三聚磷酸钠和柠檬酸配合施用可使蜈蚣草羽叶干质量提高21.8%以上，砷萃取总量提高40.4%以上；根际土总砷含量下降，土壤脲酶和脱氢酶活性显著增加。研究表明在砷污染土壤施加三聚磷酸钠和柠檬酸，由于其提高了蜈蚣草植物干质量和土壤有效态砷含量，羽叶萃取砷效率明显提高。

• 猕猴桃木生物质炭对溶液中Cd2+、Pb2+的吸附及应用研究

  任春燕,郭堤,刘翔宇,李荣华,杜娟,张增强

  为探讨生物质炭对废水中重金属的吸附性能，以猕猴桃修剪枝为原料制备生物质炭，通过静态吸附法研究了其对复合溶液中Cd2+、Pb2+的吸附，探究了溶液初始浓度、吸附时间、pH值及生物质炭投加量对溶液中Cd2+、Pb2+吸附效果的影响，同时采用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FTIR）对吸附前后的生物质炭结构进行了表征，并讨论了其对养殖废水和垃圾渗滤液中Cd2+和Pb2+的吸附能力。结果表明：猕猴桃木生物质炭具有多孔结构和多种表面官能团。Cd2+、Pb2+的最优吸附条件是pH为4~6，120 min吸附达到平衡，最佳投加量分别为4.0、3.0 g·L-1，最大吸附量分别为9.35、65.9 mg·g-1。生物质炭对Cd2+、Pb2+的吸附过程用准二级动力学方程能较好地描述；在25℃条件下，生物质炭对Cd2+的吸附用Langmuir方程能更好地描述，其理论最大吸附量达13.1 mg·g-1，而生物质炭对Pb2+的吸附过程用Freundlich方程能更好地描述。猕猴桃木生物质炭可作为处理轻度重金属复合污染废水的吸附剂。

• 氧化铁改性秸秆炭吸附铬(Ⅵ)性能研究

  李际会,王鹏,庄克章,卞建波,唐洪杰,郭艳萍,宋吉青

  为增强秸秆炭对水体中铬（Ⅵ）的吸附能力，利用FeCl3溶液，把氧化铁引入其孔隙中，通过响应面实验方法优化制备过程。得到最优氧化铁改性秸秆炭（以最优改性炭表示）的制备条件为炭化温度400℃，铁与炭质量比0.85。最优改性炭和未改性炭特性通过元素分析、BET比表面积、扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等表征测定，结果表明：最优改性炭表面粗糙，比表面积和孔隙体积增大，孔隙中含有多种氧化铁成分。最优改性炭吸附铬性能表明：Langmuir理论最大铬吸附量为30.96 mg·g-1；吸附过程符合准二级动力学模型；随溶液pH值的增大，铬吸附量减小；随炭用量的增加，铬去除率增大。研究表明：改性秸秆炭的铬（Ⅵ）吸附能力得到显著提升，可用于水体中铬（Ⅵ）的吸附去除，这也为高效利用农作物秸秆提供新途径。

• 水稻和蔬菜的膳食结构变化对农村居民镉摄入健康风险的影响——以珠海市斗门区为例

  仝桂杰,陈东湘,吴绍华,颜道浩,袁毓婕,李富富,王院民

  为了研究膳食结构（水稻、蔬菜）变化对农村居民镉（Cd）摄入健康风险的影响，本文选取珠海市斗门区为研究区，分析了研究区内水稻和蔬菜的Cd含量现状，分别构建了2000年以来Cd含量与膳食结构的变化趋势，并采用靶标危害系数法（THQ）评价了研究区农村居民的Cd摄入健康风险。研究结果表明，研究区内水稻的Cd污染风险高于蔬菜，少量水稻样点存在超标，蔬菜无超标。2000-2017年，研究区水稻籽粒中的Cd含量在0.1 mg·kg-1附近波动，蔬菜可食部分的Cd含量逐渐降低。在膳食结构中，水稻的比例降低了8.7%，年消费量降低了27%，蔬菜的占比和年消费量都较为稳定。在Cd含量变化和膳食结构改变的双重作用下，2002-2017年居民通过水稻、蔬菜的年摄入Cd总量降低了49%，Cd摄入健康风险降低了56%，其中膳食结构变化对健康风险降低的贡献率为47%。研究结果表明，膳食结构（水稻、蔬菜）变化是影响农村居民Cd摄入健康风险的重要因素。