农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2020年第1期

• 有毒有机物影响DNA酶解和抗生素抗性基因横向迁移

  胡小婕,秦超,林志鹏,高彦征

  进入环境中的有毒有机物种类较多、分布广泛。大量生命遗传物质DNA与有毒有机物共存于污染环境中，由于抗生素滥用，一些DNA上携带着抗生素抗性基因（ARGs）；有毒有机物和ARGs复合污染严重危害着生态安全和人群健康。有毒有机物如何影响DNA酶解和ARGs迁移，这已成为环境领域研究的热点之一，近些年来，该领域研究取得一些重要进展。有毒有机物可通过共价作用、非共价作用、剪切作用与DNA结合，进而改变DNA分子结构、影响DNA酶解；有毒有机物也可通过改变DNA降解酶活性或占据DNA上降解酶的酶切位点，进而影响DNA酶解过程。环境中ARGs横向迁移主要有接合、转导、转化三种方式，有毒有机物影响ARGs横向迁移的机制主要包括：有毒有机物调控可动遗传因子、引起细胞SOS反应、胁迫细胞形成自然感受态、影响生物膜形成、改变细胞膜通透性、与胞外质粒形成加合物。进入细胞后的有毒有机物如何作用于ARGs的复制和表达，这应是未来深化有毒有机物影响ARGs横向迁移机制的一个关键所在。

• 基于CiteSpace重金属生物可给性的文献计量分析

  罗杨,吴永贵,段志斌,谢荣

  为了解国内外有关重金属生物可给性研究领域的主题演进、研究现状、研究进展及发展态势，本文通过检索2006—2018年共13年CNKI与Web of ScienceTM核心合集数据库中有关重金属生物可给性的文献，利用CiteSpace软件绘制关于重金属生物可给性研究的知识图谱，并进行文献可视化分析。结果表明：近13年来本研究领域中英文发文数量呈波动式增长态势，且在2011年和2016年的发文数量出现小高峰。国际重金属生物可给性研究可分为3个发展阶段，各个阶段研究热点不同，当前研究热点为“土壤性质、大气灰尘、食物链、PM2.5”；国内重金属生物可给性研究主题集聚成2个阶段及2条演化路径，其中2006—2014年为第一阶段，主要研究路径为“重金属-化学形态/体外消化法-生物有效性/生物可给性-健康风险评价”；2015—2018年为第二阶段，主要研究路径为“农田土壤-钝化剂（羟基磷灰石、过磷酸钙、腐植酸钾等）-体外消化模型-健康风险评价”，且第二阶段已受到广泛关注。健康风险研究由单一环境介质、单一风险受体、小尺度的评价演化为多种风险源、食物链、大尺度的综合评价。欧美国家奠定了重金属生物可给性的研究基础，中国起步较晚但发展迅速。

• 喷施不同纳米材料对水稻幼苗磷含量的影响

  路轲,宋正国

  为探究喷施不同纳米材料对水稻幼苗生物量和磷含量的影响，将水稻幼苗培养在不同含磷浓度营养液中，对水稻幼苗叶片喷施不同浓度的不同纳米材料，即粒径40 nm的羟基磷灰石（nHA）、三氧化二铁（nFe2O3）、零价铁（nFe）、二氧化铈（nCeO2）和甲壳素[CH，（C8H13NO5）n]悬浊液，测定水稻地上部和根部含磷量。结果表明：在正常供磷条件下，喷施nHA、nFe2O3、nFe处理，浓度分别在200、100 mg·L-1和150 mg·L-1时，地上部生物量达到最大，根部生物量则在150、100 mg·L-1和100 mg·L-1处理时达到最高；但大部分处理不会显著提高水稻幼苗磷含量。在供磷1/2条件下，各处理均可不同程度促进水稻幼苗对磷的吸收；喷施nHA、nFe2O3、nFe、nCeO2和CH处理，分别在50、100、100、100 mg·L-1和150 mg·L-1的浓度处理时生物量达到最大；nHA、nFe2O3、nFe处理均可显著促进地上部磷含量，地上部磷含量分别在150、100 mg·L-1和150 mg·L-1处理时达到最高。研究表明：在不同浓度磷供应条件下，喷施粒径40 nm的nHA、nFe2O3、nFe、nCeO2和CH均可不同程度促进水稻幼苗生长。不缺磷条件下，nHA、nFe处理促进生物量增加明显；缺磷条件下，nHA、nFe2O3、nFe促进磷吸收效果更明显。

• 硅、磷配施对水稻镉吸收转运的影响及其机制

  曹庭悦,刘鸣达,沃惜慧,李军

  为了探究硅、磷配施对水稻镉吸收、转运的影响及其调控机制，采用水培试验，以沈稻529为研究对象，在镉污染胁迫下，各施入4种浓度梯度的硅、磷处理，培养30 d后，取水稻样品对硅、磷施入后水稻生物量、地上部及地下部镉含量、根茎转移系数以及水稻镉转运相关基因表达进行比较分析。随着硅、磷的配合施入水稻生物量增加，当284 mg·kg-1浓度的硅与180 mg·kg-1浓度的磷配合施入时水稻地上部及地下部镉含量、根茎转移系数达到最低。随着硅、磷的施入，水稻OsLCT1和LCD基因表现出基因相对表达量下调的趋势，OsNramp5基因表现出基因相对表达量上调的趋势，且配合施入调控幅度大于单一元素施入调控幅度。硅、磷的施入可以促进镉胁迫下水稻的生长，并通过调控水稻中镉相关基因的表达来实现对水稻中镉吸收、转移的影响。

• 不同生育期施加超细磷矿粉对水稻吸收和转运Pb、Cd的影响

  张青,王煌平,孔庆波,栗方亮,罗涛

  为了探究水稻不同生育期施加超细磷矿粉（100 nm）对Pb-Cd污染土壤Pb、Cd吸收和转运的影响，采用盆栽试验，研究了插秧前、分蘖期和扬花期施加不同用量的超细磷矿粉对水稻稻谷产量，植株Pb、Cd的吸收转运及对土壤中Pb、Cd形态的影响。结果表明，不同生育期施加超细磷矿粉的水稻稻谷产量增加了9.70%~26.60%，显著高于对照和普通磷矿粉处理。水稻根、茎叶、稻壳和稻米中Pb、Cd含量均随超细磷矿粉用量的增加而降低。插秧前施加超细磷矿粉稻米中Pb含量显著低于对照（75.7%~79.1%）和普通磷矿粉处理（73.5%~77.3%），降低效果好于分蘖期（51.4%~69.1%）和扬花期（51.9%~61.5%）；而扬花期施加稻米中Cd含量显著低于对照处理（44.3%~71.9%）和普通磷矿粉处理（44.1%~71.8%），降低效果好于插秧前（32.7%~45.8%）和分蘖期（28.2%~39.9%）。施加超细磷矿粉后稻米中Pb、Cd含量大部分低于国家食品的限量卫生标准GB 2762—2017（≤0.2 mg·kg-1）。扬花期施加超细磷矿粉降低土壤交换态Cd的效果（16.8%~33.4%）好于插秧前（18.0%~27.8%）和分蘖期（11.8%~27.9%），插秧前施加超细磷矿粉降低土壤交换态Pb的效果（143.8%~193.3%）好于分蘖期（103.2%~183.4%）和扬花期（56.0%~160.6%）。土壤中交换态Cd、Pb含量与稻米中Cd、Pb含量呈显著正相关，相关系数分别达0.856和0.946。水稻Cd、Pb的吸收系数和初级转运系数均随超细磷矿粉用量的增加而降低，与对照差异显著。因此，超细磷矿粉可通过钝化土壤中交换态Pb、Cd，降低水稻对Pb、Cd的吸收转运，并提高稻谷产量。建议超细磷矿粉用量为2 g·kg-1土，单独Pb污染或Cd污染的土壤可分别在种植前或生长旺期施用，而复合污染的土壤在种植前施用综合效果较佳且操作方便。

• 苯并三唑对镉在小油菜中的蓄积和毒性的影响

  王娇,赵爽,段鑫越,王予頔,秦莉,安毅,端正花

  为探讨新型环境污染物苯并三唑（BTR）对重金属镉（Cd）毒性效应的影响，本研究采用水培法对小油菜进行试验，首次系统地探讨了BTR和Cd单独与不同次序联合暴露下小油菜生长状况、抗氧化酶及金属硫蛋白（MT）含量的变化，并分析其毒性作用机理。试验结果表明0.1 μmol·L-1的Cd促进了小油菜的生长，0.5 μmol·L-1以上的Cd抑制了小油菜的生长，且剂量效应显著（R2=0.779）；1 μmol·L-1 BTR能够显著诱导小油菜SOD酶的表达，但是对其生长基本无影响。Cd与BTR联合暴露下，BTR的加入可以改变Cd的存在形态，降低Cd在小油菜中的蓄积，进而对小油菜生长、抗氧化酶及MT含量变化均产生不同程度的影响，并且降低程度与Cd和BTR的加入先后次序有关。预先暴露BTR能够促进Cd在茎叶中的累积。

• 外源L-天冬氨酸纳米钙抑制棉花生长的效应及潜在机制

  刘亚林,闫磊,曾钰,贾志贤,姜存仓

  为探究L-天冬氨酸纳米钙颗粒[Ca（L-asp）-NPs]进入环境后对棉花生长的影响，以鄂抗8号棉花为试验材料，设置0（对照）、25、50、75、100 mg·L-1共计5个Ca（L-asp）-NPs处理浓度，于华中农业大学盆栽场进行试验，测定干鲜质量、根系形态、钙含量、叶绿素、抗氧化酶、MDA、电导率等指标。结果表明：与对照相比，Ca（L-asp）-NPs处理显著降低了棉花的干鲜质量并抑制根系伸长。根、茎、叶钙含量最大值为7905、13 144、38 117 mg·kg-1，比对照增加了102%、61%、51%，但钙的转移因子在施入Ca（Lasp）-NPs后显著降低。外源Ca（L-asp）-NPs也显著降低了叶片叶绿素含量以及根系抗氧化酶活性和电导率，除25 mg·L-1处理外，MDA含量也显著下降。研究表明，Ca（L-asp）-NPs进入环境后会抑制棉花的生理生长，对棉花生长产生抑制作用，同时棉花本身会提升根冠比来适应此胁迫。

• 具氯氰菊酯降解功能的植物内生细菌分离鉴定及降解特性研究

  孙丽娜,黄开华,高新华,陈伟,白娜玲,吕卫光

  从上海郊区某农药厂附近生长的牛筋草中分离到一株能以氯氰菊酯作为唯一碳源生长的植物内生菌，命名为A-24。该菌在48 h内对20 mg·L-1的氯氰菊酯的降解率为91.8%，72 h内可完全降解氯氰菊酯。通过生理生化观察，结合16S rRNA基因序列分析，将该菌株鉴定为Achromobacter sp.。菌株A-24降解氯氰菊酯的最适温度和pH分别为30℃和7.0；当菌株A-24的接种量≥2%时，其对20 mg·L-1氯氰菊酯的降解效果较好，降解率在80%以上；当氯氰菊酯浓度≤50 mg·L-1时，菌株A-24对氯氰菊酯有较高的降解率，降解率在70%以上。通过HPLC鉴定降解产物3-苯氧基苯甲酸，推测氯氰菊酯通过酯键断裂生成二氯菊酸和3-苯氧基苯甲醛，然后3-苯氧基苯甲醛生成3-苯氧基苯甲酸。本研究结果为利用功能内生细菌调控植物代谢氯氰菊酯，进而有效规避作物污染风险提供新途径。

• 柱淋滤-巯基改性坡缕石钝化组合对弱碱性土壤镉铅污染控制效应

  王雅乐,徐应明,彭云英,赵立杰,秦旭,黄青青

  为研究弱碱性土壤镉（Cd）、铅（Pb）污染的控制技术，本文开展室内柱淋滤和巯基改性坡缕石钝化试验，探究柱淋滤-钝化组合对弱碱性土壤Cd和Pb污染控制效应。结果表明，乙二胺四乙酸（EDTA）和乙二胺二琥珀酸（EDDS）对弱碱性土壤Cd和Pb的淋滤效果优于谷氨酸二乙酸（GLDA），适宜淋滤浓度为3 mmol·L-1。其中，EDTA、EDDS对土壤中Cd和Pb的总淋出率分别为58.60%和30.60%、44.78%和24.33%。随淋滤液体积的增加，淋出液pH值均逐渐增加，在淋出液体积为400 mL后逐渐趋于稳定。与原土相比，采用H2O、EDTA、GLDA和EDDS淋滤后，土壤中DTPA提取态Cd和Pb含量分别降低32.09%和16.08%、67.16%和33.64%、33.58%和18.93%、75.37%和51.15%。淋滤后土壤经0.3%巯基改性坡缕石（MPAL）钝化后DTPA提取态Cd和Pb浓度显著降低，与H2O+MPAL组合处理相比，EDTA+MPAL、GLDA+MPAL和EDDS+MPAL组合处理后土壤中DTPA提取Cd和Pb含量降低率分别为98.26%和48.01%、97.88%和45.80%、98.26%和55.59%。巯基改性坡缕石钝化可将土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd和Pb转变为稳定的铁锰氧化态Cd和Pb。研究表明：EDDS+MPAL组合效果较好，可显著降低土壤Cd和Pb总量和可交换态Cd和Pb含量，实现对弱碱性中重度Cd和Pb污染土壤重金属总量减少和有效态含量降低的减总降效双重控制作用。

• 再生铝企业周边农田土壤与农作物重金属含量特征分析

  冯依涛,阎秀兰,佟雪娇,李鸣凤,梁天昊

  为探究再生铝企业群周边农田土壤及作物的污染状况，通过现场采样及室内测试，对企业周边土壤及农作物中7种重金属元素的含量进行分析，应用空间插值法对土壤重金属的空间分布特征进行研究。结果表明，研究区域土壤中Cd含量相对较高，含量范围为0.11~1.86 mg·kg-1，其平均值超过了我国土壤污染风险筛选值标准，Cu、Cr、Zn、Pb、Cd、Ni和As 7种元素的平均值分别达到河北省背景值的1.9、1.1、1.4、1.5、4.1、0.91倍和0.39倍，Cd元素存在强生态风险。从空间分布特征来看，土壤中Cd、Pb、Cu、Zn 4种元素均表现出以企业为中心向四周逐渐递减的分布趋势，且高值分布范围相对其他金属较广。小麦籽粒中Cu、Zn、Cd、Cr和Pb 5种元素存在不同程度的超标现象，最严重的为元素Pb，其含量范围为0.02~1.06 mg·kg-1，与食品安全国家标准相比，最大超标倍数达到5.3倍，其高值样品分布在研究区北部。玉米籽粒也发现Cr、Zn、Ni超标的现象，Cr超标较其他重金属严重，其含量范围为0.16~1.32 mg·kg-1。研究表明，再生铝企业活动对周边农田土壤和农作物造成多种重金属污染威胁，需要引起重视。

• 典型养鸡场及其周边土壤中抗生素的污染特征和风险评估

  涂棋,徐艳,李二虎,师荣光,郑向群,耿以工

  为了解畜禽养殖场中抗生素污染特征和生态风险，选取天津市5家典型规模化养鸡场，分别采集新鲜鸡粪、周边近土，及远离养鸡场的对照远土，用UPLC-MS/MS法检测分析5类兽用抗生素[磺胺类（SAs）、四环素类（TCs）、喹诺酮类（QLs）、大环内酯类（MAs）、β-内酰胺类（β-lactams）]的污染现状，利用风险商值（RQ）法对养鸡场周边土壤环境中的抗生素污染进行生态风险评价，并提出消减典型兽用抗生素的对策。结果表明：天津市5家典型养鸡场新鲜鸡粪样中∑SAs、∑TCs、∑QLs、∑MAs、∑β-lactams的均值分别为4.11、143.34、90.46、258.14 μg·kg-1和4.06 μg·kg-1，养鸡场周边近土及对照远土的土壤样品中∑SAs、∑TCs、∑QLs、∑MAs、∑β-lactams检出浓度范围分别为3.15~8.51、9.92~133.95、2.48~13.72、0.03~2.33、0.01~0.40 μg·kg-1；环境因子与抗生素浓度的冗余分析结果显示，TP、pH及TN对土壤样品中抗生素浓度的影响较大，占抗生素浓度差异性总解释方差的56.35%；生态风险评价结果表明，养鸡场土壤样品中磺胺嘧啶（SD）、磺胺甲恶唑（SMX）生态风险最高，全部表现为高风险。总体上，养鸡场周边近土RQ值高于对照远土的RQ值；RQ差值表明，养鸡场a、b周边近土中4大类抗生素均存在较高的生态风险。因此，养殖场及其周边土壤中抗生素污染应从源头控制使用，在畜禽粪便污染过程中寻找抗生素消减关键技术，降低抗生素的生态风险。

• 丝瓜络固定化微生物对土壤多环芳烃吸附-降解作用

  王天杰,苏丹,李雪,普聿,王鑫

  以假单胞菌（Pseudomonas sp.SDR4，简称S4）、毛霉真菌（Mucormucedo sp.SDR1，简称S1）为研究对象，采用微生物固定化技术，研究了其对土壤多环芳烃的吸附和降解动力学，并探讨了固定化微生物对土壤多环芳烃的吸附机理及吸附降解关系。结果表明：试验60 d，改性丝瓜络（CK）、死体固定化S1（S1-D）、死体固定化S4（S4-D）、死体固定化S1与S4混合菌（S1+S4-D）对菲（Phe）的动态平衡吸附量分别为5.28、6.82、5.73、7.46 μg，对芘（Pyr）的动态平衡吸附量分别为4.17、4.72、4.53、5.00 μg，死体固定化微生物对Phe与Pyr的吸附过程均服从于准二级动力学；活体真菌S1、细菌S4、混合菌S1+S4对Phe的动态吸附量分别为2.32、2.01、2.76 μg，对Pyr的动态吸附量分别为2.79、2.41、3.14 μg，活体固定化微生物对土壤中Phe与Pyr的准一级动力学与准二级动力学拟合结果R2相差较小；S1、S4、S1+S4对Phe的降解率分别为54.34%、61.45%、64.23%，对Pyr的降解率分别为38.42%、35.02%、42.43%；经S1、S4、S1+S4处理后，Phe的降解半衰期分别为38.88、29.41、25.63 d，Pyr的降解半衰期分别为64.76、69.02、59.28 d。研究表明，化学作用是控制丝瓜络固定化微生物对多环芳烃吸附速率的主要因素；提高微生物的降解能力能增加对土壤中PAHs迁移的影响；混合菌中真菌与细菌存在协同作用，能提高Phe与Pyr的降解效率。

• 三种环境材料及其复合施用对盐碱化土壤的改良效果研究

  金梦野,黄娟,侯嫔,黄占斌

  为了研发新型有机无机复合材料改良盐碱土壤，采用土柱淋溶模拟实验方法，研究了脱硫石膏、改性腐植酸、高分子材料及其复合材料对盐碱土壤理化性能的改良效果，并探讨了相关材料对盐碱土壤的改良机制。结果表明：与不加任何材料的对照处理（CK）相比，脱硫石膏的作用主要是降低盐碱土壤的pH值和土壤钠吸附比（SAR），淋溶后盐碱土壤pH和SAR分别下降了7.46%和37.7%；改性腐植酸的作用是降低盐碱土壤中水溶性盐含量，淋溶后水溶性盐含量较CK降低了64.61%；高分子材料主要作用是增强土壤的保水效果，土壤淋溶液总体积较CK降低了33.1%；三种材料复合处理的淋溶盐碱土壤中大于0.25 mm的土壤团聚体含量增加了20.41%，pH、SAR分别降低0.81%、26.23%。综合评价认为，三种材料复合处理能够在改善盐碱土壤理化性质的同时改良土壤结构，具有较好的综合改良效果。

• 不同麦秸还田模式对稻田土壤微生物活性和微生物群落组成的影响

  王宁,罗佳琳,赵亚慧,李勇,于建光

  为探讨典型稻麦轮作区土壤微生物活性和群落组成对麦秸还田的响应规律，开展大田试验研究了麦秸直接还田、麦秸与氮肥配施、麦秸泡田还田三种模式下，稻田土壤微生物量碳和微生物量氮含量、酶活性和微生物群落组成的变化响应规律。结果表明：三种麦秸还田模式均显著提高稻田土壤微生物量碳（251 mg·g-1 vs 263~282 mg·g-1）、氮（16.9 mg·g-1 vs 24.6~27.6 mg·g-1）含量，降低微生物量碳氮比（14.9 vs 8.58~10.7），提高土壤中多酚氧化酶活性（16.7 mmol·g-1·h-1 vs 21.5~24.8 mmol·g-1·h-1），但对于酸性磷酸酶活性并无显著影响。稻田土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性的变化在不同麦秸还田模式下存在显著差异，秸秆直接还田和麦秸与氮肥配施还田显著提高过氧化氢酶活性；麦秸泡田还田对过氧化氢酶活性无影响，但显著提高蔗糖酶活性；而秸秆直接还田和麦秸泡田还田则显著降低脲酶活性。基于高通量测序，稻田土壤中优势细菌是绿弯菌门（Chloroflexi，24.2%~25.5%）、放线菌门（Actinobacteria，21.5%~24.1%）、变形菌门（Proteobacteria，18.2%~21.1%）、酸杆菌门（Acidobacteria，9.5%~11.1%）和厚壁菌门（Fimicutes，7.1%~8.4%）。与未施用麦秸土壤相比，麦秸还田显著提高了土壤中变形菌门的相对丰度，提升幅度为13.9%。非度量多维尺度分析（NMDS）结果显示，与未施用麦秸还田相比，麦秸直接还田和麦秸与氮肥配施还田改变了土壤中细菌群落组成，而麦秸泡田还田则未能改变土壤中细菌群落组成。综合分析认为，麦秸还田为微生物提供了充足的碳源和能源，提高了土壤微生物量，而酶活性和土壤细菌群落组成对不同秸秆还田模式的响应不同。

• 冻融期巴音布鲁克高寒湿地土壤细菌群落变化及其响应机制

  陈末,朱新萍,蒋靖佰伦,买迪努尔·阿不来孜,孙涛,贾宏涛

  为探究土壤细菌群落对冻融期环境变化的响应机制，以新疆巴音布鲁克高寒湿地沼泽土壤为研究对象，基于高通量测序技术，研究冻融期高寒湿地土壤细菌群落结构和功能作用的变化。结果表明：细菌群落受控于冻融环境，物种多样性在冻结期显著降低（P<0.05）；同时受土壤环境（土壤温度、土壤湿度、积雪厚度）和养分（土壤总碳、土壤总氮、碳氮比）的影响显著，解释贡献率分别为84.74%和73.91%，细菌群落结构发生生态适应性变化；初冻期、冻结期和融冻期，土壤细菌群落功能作用差异显著（P<0.05），主要体现在“代谢”“信号转导”和“生存”三类功能基因含量的差异。冻融期高寒湿地土壤细菌群落结构和功能作用发生变化以增强群落的抗逆性，进化出较为完备的抗寒机制以适应冻融格局变化。

• 再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳分布的影响

  胡廷飞,王辉,谭帅

  为揭示再生水灌溉模式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响，以潮土、紫色土和水稻土为研究对象，清水灌溉为对照（CK），研究了再生水灌溉（RW）、再生水-清水混合灌溉（RW-2）及再生水-清水交替灌溉（ARW）3种灌溉模式下土壤团聚体含量及稳定性、土壤总有机碳、各粒级团聚体有机碳及其对土壤总有机碳贡献率的差异。结果表明：3种灌溉模式下，3种土壤团聚体均以大团聚体（>0.25 mm）为主，干筛和湿筛处理大团聚体比重分别为89.56%~97.91%和67.95%~81.81%；相比CK，潮土和水稻土各处理团聚体平均质量直径（MWD）及几何平均直径（GMD）均降低，但水稻土差异不显著，紫色土MWD和GMD则显著增长（P<0.05）；潮土和紫色土各处理总有机碳含量及大团聚体有机碳含量均显著增长（P<0.05），水稻土变化不显著；3种土壤大团聚体有机碳含量是微团聚体有机碳含量的8.83~29.95倍，前者对土壤总有机碳含量的贡献率为89.42%~97.09%，后者贡献率为2.91%~10.58%。从改善土壤团聚状况及有机碳固持方面考虑，在紫色土和水稻土上进行再生水灌溉更适合，其中紫色土以RW模式改善效果最好，水稻土更适合采用RW-2模式。

• 非饱和紫色土的电阻率特性及参数间的相关性分析

  王正成,毛海涛,程龙飞,申纪伟,邹建华,唐鑫

  为了探明电流频率、干密度、含水率、金属离子含量等因素对电阻率的影响规律及对电阻率的敏感性，以广泛分布于三峡库区的非饱和紫色土为研究对象，借助二电极法开展电阻率测试试验，并借助SPSS进一步分析电阻率与影响参数间的相关关系。结果表明：紫色土的交流电阻率随电流频率、含水率、干密度、锌含量的增大而降低，且降低速度逐渐减缓，最后趋于稳定。紫色土的电阻率及其影响因素的数列都符合正态分布，即显著性均大于0.05。电流频率、锌含量与电阻率之间呈显著或极显著相关。干密度、含水率和电阻率之间呈显著负相关。研究成果能反映出各因素对电阻率的影响程度，从而提高电阻率的测定精度。

• 土地利用驱动下洱海流域入湖河流水质时空分布规律

  项颂,万玲,庞燕

  为更好地保护湖泊流域水环境，以洱海流域三大主要入湖水系为研究对象，采用空间分析、统计分析与模型相结合的方法，对2014年入湖河流水质对洱海水质的影响及土地利用驱动下的水质变化特征进行分析。结果显示：2014年三大主要入湖水系COD、TN、TP、NH4+-N均超过Ⅱ类水功能要求，TN、TP是主要污染因子；入湖河流水质存在时空差异，整体水质雨季较差，氮磷重污染区域为波罗江水系，苍山十八溪水系次之，北三江水系氮磷浓度相对低，但季节性差异显著。入湖河流与湖泊水质时空关联密切，雨季两者关联更强；空间上除TN外，入湖河流与湖泊污染分布规律基本一致。全流域尺度下COD与植被面积百分比呈显著负相关（P<0.05）；TN、TP与建设用地面积百分比极显著正相关（P<0.01），与其他用地面积百分比呈显著负相关（P<0.05）。而由于三大入湖水系COD、TP、NH4+-N存在显著的空间异质性，采用地理加权回归模型进一步分析发现，COD与植被面积百分比、TP与建设用地面积百分比的回归关系随着空间位置变化有较大差异，前者相关关系由正相关转为负相关，拟合程度由南向北递增，后者在整个流域均呈正相关，拟合程度在西部苍山十八溪水系和北部入湖区域较高。因此建议流域污染治理应以雨季面源污染控制为主，重点加强波罗江水系面源污染综合治理，以及苍山十八溪水系城镇地表径流管控，同时应优化北三江植被等生态用地对径流的截蓄净化功能。

• 基于输出系数模型的1998—2016年洱海流域磷素时空变化特征分析

  韦晓雪,李晓琳,郑毅

  为分析1998—2016年洱海流域磷素时空变化特征，本研究通过输出系数模型计算1998、2005、2010、2016年洱海磷污染负荷，以细化磷污染来源。结果表明：1998—2016年，洱海总磷污染负荷总体呈上升趋势，具体表现为流域内点源污染增加、面源污染减少，但面源污染仍是主要污染源。其中，1998年洱海流域总磷污染负荷为390.273 t，2005年为402.150 t，2010年为398.879 t，2016年达到最高值429.451 t。农业面源、畜禽养殖粪便和城镇居民生活污水是洱海流域三大污染来源，其产生平均负荷分别占总磷污染负荷的48%、18%、15%。洱源县总磷污染负荷达205.608 t，大于大理市污染负荷。洱海子流域总磷单位面积负荷集中于86.027~540.519 kg·km-2·a-1，其中子流域1~14变化明显。今后流域治理过程中可通过提高污水处理效率、实现畜禽粪便科学还田、合理施用化肥等方式，减少磷素向水体中的排放量，从而实现流域内磷素的合理循环。

• 大沽河溶解态无机氮时空分布特征及来源探讨

  夏云,张波涛,姜德娟

  入海河流的氮污染问题已引起全球关注。大沽河是胶州湾最大的入海河流，河口附近海域无机氮和活性磷酸盐浓度多年不达标，已成为陆源污染物控制入海的关键区域。为此，本研究分别于2018年8月、10月和2019年1月在大沽河流域开展河流水样及可能污染源的样品采集工作，运用非参数检验、聚类分析和Pearson相关分析等方法对大沽河河流溶解态无机氮（Dissolved inorganic nitrogen，DIN）浓度的时空差异、影响因素进行分析，并对其主要来源进行探讨。结果表明，DIN浓度在研究期间表现出显著的季节差异（P<0.05），枯水期最高，丰水期最低，主要是受到降水、气温、溶解氧（DO）等因素的影响。DIN浓度的空间差异也比较明显，其中，上游水体NO3--N浓度较高，主要是受农业化肥施用和农村生活污水等非点源污染的影响；支流水体NH4+-N含量相对较高，主要受畜禽养殖废水等非点源和工业废水、污水处理厂出水等点源污染的共同影响；中下游干流处DIN浓度较低，主要是受闸坝的拦截和滞留效应的影响。

• 两种吸附模型对阿特拉津在壤质砂土中的模拟效果分析

  李晓宇,任仲宇,李芳春,井琦,魏明海

  研究阿特拉津在土壤中的迁移转化规律，为阿特拉津的地下水污染防治提供依据。以阿特拉津为研究对象，构建室内一维土柱试验模拟阿特拉津在连续注入和清水淋洗条件下，在饱和壤质砂土中的迁移过程；基于单点非平衡吸附模型和吸附-解吸模型，采用HYDRUS-1D软件模拟了阿特拉津在土柱中的迁移过程。结果表明：整体调参拟合下，单点非平衡吸附模型模拟阿特拉津连续注入饱和壤质砂土的Nash-Suttcliffes模拟效果系数（NSCs）为0.909~0.922，均方根误差（RMSEs）为2.752~3.167，而淋洗条件下的NSCs为负值，RMSEs为8.703~12.424；吸附-解吸模型模拟阿特拉津连续注入、淋洗过程中，在饱和壤质砂土的NSCs为0.901~0.954，RMSEs为2.037~3.289。分段调参拟合后,单点非平衡吸附模型模拟阿特拉津连续注入饱和壤质砂土的NSCs提高到0.919~0.941，RMSEs减小到2.405~2.986，淋洗条件下的NSCs提高到0.927~0.940，RMSEs减小到2.036~2.309；吸附-解吸模型模拟阿特拉津连续注入、淋洗过程中，在饱和壤质砂土中的NSCs提高到0.904~0.956，RMSEs减小到2.037~3.247。研究表明：整体调参下，采用单点非平衡吸附模型模拟阿特拉津连续注入饱和壤质砂土时拟合度高，而淋洗条件下拟合度低；吸附-解吸模型在模拟阿特拉津连续注入、淋洗过程时拟合度均较高；分段调参可提高单点非平衡吸附模型模拟阿特拉津在淋洗阶段迁移的拟合度。

• 华东地区典型畜禽养殖场重金属产污系数研究

  钱晓雍,王振旗,沈根祥,赵庆节,徐昶,付侃,汤正泽

  通过对华东地区生猪、奶牛、蛋鸡典型规模化养殖场四季粪污产生量及其重金属含量的测定，提出了基于各类畜禽养殖过程中不同阶段畜禽品种的常规性比例，以及粪污收集和处理利用代表性工艺的典型畜禽养殖场重金属产污系数。结果表明：生猪场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为1.28、0.005、23.8、0.11、2.74、243、416、277 mg·d-1·头-1；奶牛场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为40.6、0.28、51.6、0.63、10.62、127、786、735 mg·d-1·头-1；蛋鸡场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为0.046、0.000 6、1.11、0.016、0.18、2.00、16.1、21.0 mg·d-1·羽-1。生猪场、奶牛场重金属产污系数总体表现为秋冬季相对较高、春夏季相对较低；蛋鸡场重金属产污系数为冬春季相对较高、夏秋季相对较低。

• 规模化畜禽养殖场粪便中多重耐药菌分离鉴定及其耐药特征

  唐伟欣,孙兴滨,高浩泽,程首涛,仇天雷,王旭明

  为了解禽畜粪便中多重耐药菌的污染特征，本研究对鸡粪、牛粪、猪粪和有机肥这4种不同样品中多重耐药菌进行了计数分析，并对不同来源的多重耐药菌株进行了分离和纯化，进一步开展了基于16S rDNA序列比对的分子生物学鉴定以确定其种属地位，以及基于药敏试验的耐药性特征分析。结果表明：不同养殖动物粪便中四环素、恩诺沙星、磺胺甲恶唑和泰乐菌素4种抗生素多重耐药菌的绝对数量和相对数量排序均为鸡粪 > 猪粪 > 牛粪，粪源有机肥中可培养的多重耐药菌的绝对数量和相对数量在堆肥后均有所下降。通过对耐药菌株鉴定和分类学分析，发现禽畜粪便中多耐药菌的菌门集中分布在Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria，多重耐药菌的优势菌属为Escherichia、Corynebacterium、Kurthia；而有机肥样品中多重耐药菌的优势菌属为Staphylococcus、Glutamicibacter。菌株的药敏试验表明，3类动物粪污中的多重耐药菌都对红霉素、四环素有着较高的耐药率，均高于80%，而对阿米卡星这种抗生素表现出较好的敏感性，其耐药率低于30%。通过对Ⅰ、Ⅱ类整合子基因盒的扩增，发现PCR产物的大小从0.8 kb到1.8 kb不等，基因盒adA2、dfrA17、dfrA1及sat2在养殖场粪污中检出率均较高。