农业环境科学学报杂志

农业环境科学学报杂志2021年第7期

• 粤北大宝山矿区污染成因与源头控制技术应用进展

  党志,姚谦,陈锴,郑雄开,付浩健,廖正家,卢桂宁

  韶关大宝山矿区周边兴起的无序民采和商业矿采活动对山体周边生态环境造成了巨大的破坏，严重威胁到当地居民的生命健康。为应对矿山生态退化、重金属污染及潜在生态环境等问题，矿区有效实施了水体治理和矿山生态环境修复等多项工程。本文在全面调研和搜集大宝山矿区污染现状相关资料的基础上，以清污分流、尾矿清淤、污水处理、植被恢复、矿山环境综合治理等工程实施内容及相关政策为依据，对大宝山矿区部分污染修复工程案例进行总结。并在全面分析矿山污染来源、横石河及其周边农田土壤、地下水的污染现状的基础上，简要归纳矿区目前所采用的治理工程及其成效，主要包括新山片区历史遗留矿山生态修复工程、铁龙新山片区清污分流工程、李屋拦泥库清淤工程以及尾矿库外排水处理厂工程。大宝山矿区采取的相关治理方法和理念可以为其他矿区的生态修复提供参考。

• 不同形态硫叶面喷施对水稻镉积累影响

  赵娜娜,彭鸥,刘玉玲,董思俊,陈卓,尹雪斐,黄薪铭,伍德,张朴心,铁柏清

  为研究叶面喷施不同形态硫对水稻镉的阻控效果，以“湘早籼45号”为材料，采用盆栽试验及田间试验的方法，设计两种不同喷施次数（分蘖盛期喷施一次，分蘖盛期与孕穗期共喷施两次），3种不同形态硫元素（—SH形态的半胱氨酸、SO42-形态的硫酸钾及S2-形态的硫化钾）的叶面喷施试验。盆栽试验以叶面硅肥、硝酸钾（KNO3）及自来水为对照，田间试验以自来水为对照。结果表明： 3种形态的硫及硅较自来水对照对糙米降镉效果显著，降镉能力为半胱氨酸（Cys） > 硫化钾（K2S） > 硅（Si） > 硫酸钾（K2SO4），其盆栽试验喷施两次叶面肥的糙米镉含量分别降低53.57%、46.43%、39.29%和28.57%，KNO3对水稻无降镉效果。田间试验喷施两次叶面肥Cys、K2S、K2SO4的糙米镉含量依次降低47.18%、39.49%和27.69%。喷施不同形态叶面硫肥及硅肥是通过降低茎部向叶部镉转运系数，进而降低糙米镉含量。研究表明，3种不同形态的硫对水稻糙米的降镉效果为Cys>K2S>K2SO4，喷施Cys和K2S能使盆栽试验和田间试验糙米的镉含量在0.2 mg·kg-1以下，且喷施两次效果更好。

• 粒肥施用时间对双季稻乳熟期亚细胞镉分布的影响

  张玉盛,张小毅,肖欢,敖和军,向焱赟,田伟,肖峰

  为探究水稻生育后期施氮对双季稻乳熟期植株亚细胞镉分布及成熟期糙米镉积累的影响，开展大田试验，选取早稻株两优819（低镉积累品种）、陆两优996（高镉积累品种）和晚稻湘晚籼12号（低镉积累品种）、玉针香（高镉积累品种）为试验材料，设置3个后期施氮时期处理，分别为始穗期施氮、齐穗期施氮、灌浆期施氮，并以后期不施氮为对照。试验结果表明，后期不施氮情况下，水稻根、叶细胞镉分布表现为细胞壁 > 细胞液 > 细胞器，后期施氮处理下不同稻季根、叶亚细胞各组分镉分配比例存在较大差异，早稻品种根、叶乳熟期细胞壁和细胞液镉分配比例降低，细胞器分配比例提高，低镉积累品种株两优819根细胞壁和细胞液镉含量显著高于高镉积累品种陆两优996；晚稻品种乳熟期根、叶细胞壁和细胞液镉分配比例提高，细胞器镉分配比例降低。根细胞壁中镉分配比例与细胞器和细胞液中镉分配比例极显著负相关（P<0.01），根细胞壁镉分配比例与镉的转运系数极显著负相关（P<0.01），根细胞器中镉分配比例与镉的转运系数极显著正相关（P<0.01）。始穗期施氮，株两优819糙米镉含量显著降低28.57%；齐穗期施氮，陆两优996、玉针香糙米镉含量分别显著降低38.46%、48.15%，湘晚籼12号糙米镉含量降低10.00%；灌浆期施氮会提高糙米镉含量。水稻生育后期是籽粒镉积累的关键时期，水稻齐穗期施氮可显著降低高镉积累品种糙米镉含量。

• 钙多肽对水稻吸收重金属铅的影响

  杨升,毛文凌,吴红红,刘紫薇,姚伦广,汤行春,李亚东

  为了探究钙多肽对水稻吸收重金属铅的影响，以总铅含量分别为100、200、500 mg·kg-1的土壤为研究对象，利用钙多肽为水稻种植肥料，常规复混肥为对照，研究钙多肽对土壤中有效态铅含量、pH以及水稻生长的影响效应，同时研究钙多肽对水稻不同生长时期、不同部位铅含量和钙含量的影响。结果表明：钙多肽可降低土壤中有效态铅含量，提高土壤pH。水稻种植实验中，钙多肽促进水稻生长，使株高提高6.8%~28.9%，千粒重提高6.5%~16.9%；钙多肽提高水稻根部的铅含量，降低水稻茎、叶和糙米中的铅含量，根部铅含量提高10.8%~120.6%，茎部铅含量降低2.2%~28.4%，叶部铅含量降低0.5%~28.6%，糙米铅含量降低13.3%~25.5%；同时钙多肽提高了水稻不同部位的钙含量，使根部钙含量提高1.7%~32.6%，茎部钙含量提高1.6%~17.5%，叶部钙含量提高1.1%~13.4%，糙米钙含量提高12.4%~21.5%。水稻茎、叶和糙米钙含量的增加与其铅含量的减少具有一定的相关性，其钙含量的增加抑制了其对铅的富集。研究还表明钙多肽的作用随时间的延长逐渐下降。

• 根际促生菌Enterobacter sp.EG16对小白菜生长及硒吸收的影响

  刘东昀,袁永强,仇荣亮,王诗忠,黄雄飞,黄海燕

  为了对根际促生菌（Plant grow-prompting rhizobacteria，PGPR）与硒共同作用对植物生长的影响做进一步研究，通过水培实验，研究了不同浓度的外源硒条件下，接种根际促生菌Enterobacter sp.EG16对小白菜生长、生理代谢以及硒含量的影响。结果表明，无论接种EG16与否，硒对小白菜的生长均产生低促高抑的影响，开始产生生理毒害的阈值范围为5~10 mg·L-1。蛋白质、丙二醛（MDA）含量随硒浓度上升而增加，过氧化氢酶（CAT）活性则随硒浓度上升先增加后减少。单独接种EG16使小白菜的鲜质量和根分支数显著增加，并促使小白菜根系体积增大，还使得小白菜体内MDA含量显著降低。低浓度硒（≤5 mg·L-1）条件下，EG16的接种促使小白菜叶片数增加，并使根系伸长、根分支变多、根系体积增大。EG16也一定程度上促进了硒从小白菜地下部向地上部的转运。高浓度硒（≥10 mg·L-1）条件下，虽然小白菜地上部与地下部硒含量显著上升，但其受到较为严重的生长胁迫，小白菜部分死亡。而接种EG16的小白菜体内过氧化物酶（POD）活性显著上升，植物抗逆性有所增强，在高硒环境下存活率更高。研究表明，EG16能促进小白菜的生长，并在一定程度上促进小白菜的硒积累，在高硒胁迫环境中还能提高小白菜的抗逆性。

• 山西省番茄中农药与重金属污染特征及膳食摄入风险评估

  马新耀,王静,朱九生,李伟

  为了明确番茄中农药与重金属（铅和镉）污染物残留特征及由此产生的居民膳食摄入风险，在山西省番茄主产区随机抽取番茄样品60份，采用气相色谱串联质谱法（GC-MS/MS）和超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）测定70种农药残留，采用石墨炉原子吸收法测定铅、镉含量，根据检测结果对2种污染物的残留特征进行分析，同时采用英国食品标准局（FSA）风险排序体系和食品安全指数（IFS）法对番茄中检出的农药和重金属进行安全性评价。结果显示，番茄样品的农药检出率为73.3%，检出农药19种，其中杀菌剂占63.2%，杀虫剂占31.6%，杀菌剂以腐霉利为主，检出率达40.0%，杀虫剂以啶虫脒为主，检出率为8.3%；检出的农药中包括1种禁限用农药、2种未在番茄生产中登记的农药和3种未制定限量标准的农药；检出3种及以上农药残留样品9个，占检出样品的20.5%；番茄中农药残留种类和数量存在地区差异。农药风险排序得出，19种农药在高、中、低风险水平的比例分别为5.3%、15.8%和78.9%，其中氧乐果是风险较高的农药品种。从农药残留安全指数评价结果来看，19种农药的IFS均<1，摄入风险在可接受范围。番茄样品中重金属铅和镉的检出率分别为53.3%和100.0%，其平均值均低于国家食品污染物限量标准，安全指数评价结果也进一步证明了番茄中铅和镉残留量的总体水平处于安全状态。总之，山西省番茄农药残留和重金属风险均在可接受范围，番茄质量安全情况良好。

• 长三角农业活动区农田土壤重金属风险评价

  崔云霞,曹炜琦,李伟迪,马涛,徐璐,夏梦茹

  为全面了解长江三角洲太湖平原典型农业活动区——太滆运河流域农田土壤重金属污染和风险状况，采集115个农田表层土壤样点，测定Cd、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Hg和As的含量，并综合利用地累积指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型进行评估。结果表明：太滆运河流域农田土壤重金属含量均值满足食用农产品产地土壤环境质量要求，但Cd、Cu、Zn、Ni和Pb的含量均值超过了江苏省土壤背景值；农田土壤受到Cd和Pb的轻微污染，整体潜在生态风险较低；成人和儿童的非致癌风险（THI）均值分别为1.37和0.26，致癌风险（TCR）均值分别为1.42E-05和1.65E-05，整体致癌风险处于可接受水平，但儿童面临着明显的非致癌风险；Cr和As是农田土壤中最主要的健康风险因子。受人为活动的影响，成人和儿童的THI和TCR热点主要分布在太滆运河中游南部地区和下游地区。

• 典型区域土壤重金属空间变异与多变量均质性分区研究

  杨楠,连雅,夏新,张明顺,李宗超

  为合理优化筛选土壤长期监测点位，对土壤监测区域开展均质性分区研究，以某山区金属矿下游耕地土壤中As、Cr、Pb、Zn、Cd、Cu、Ni、Hg 8种重金属元素含量作为研究变量，采用地统计分析方法对其开展空间结构特征分析，采用主成分-模糊聚类分析方法对土壤空间进行均质性分区研究。结果表明：研究区域8种重金属元素均具有空间自相关性，Hg、Cu、Ni、Cr为中度变异，As、Pb、Zn、Cd为高度变异；通过主成分-模糊聚类分析将8个重金属指标转化为3个综合指标，最终将研究区域合理划分为3个近似均质性的分区，As、Pb、Zn、Cd、Cu、Ni、Hg平均含量为分区1>分区2>分区3，Cr平均含量为分区3>分区2>分区1。通过主成分-模糊聚类分析方法得到的分区与实际土壤重金属含量空间分布情况相吻合，该方法可用于空间变异特征较复杂的土壤重金属多变量均质性分区。

• 外源硫化钠对土壤-水稻体系中镉迁移积累的影响

  官迪,吴家梅,刘昭兵,陈山,纪雄辉

  研究外源硫化钠对土壤-水稻系统中镉（Cd）形态变化及迁移积累影响，为硫素固定土壤活性Cd、降低稻米Cd积累的应用提供依据。本实验采用室内土壤培养和盆栽种植试验方法，研究不同硫化钠用量对水稻-土壤系统中Cd的迁移积累变化的影响。结果表明：施用0.1 g·kg-1硫化钠，水稻根系及稻谷生物量相比空白对照组增加59%，同时有效降低水稻器官组织中Cd的积累；0.5g·kg-1硫化钠处理下水稻根系、茎叶中Cd的积累分别下降76%、70%；稻谷中Cd的含量随着硫化钠施用量的增加呈现显著降低趋势，当施用量为0.3 g·kg-1时，稻米Cd降幅最大（降低68%），继续增加硫化钠用量，稻米Cd降幅无显著差异；适量施用硫化钠能有效降低土壤中离子态Cd含量，最高降幅为55%；DTPA提取态Cd降幅约为17%。同时S2-在土壤溶液中发生氧化还原反应，形成的硫酸盐在一定程度上缓解了土壤pH的增加。研究表明增施硫化钠0.3 g·kg-1能提高作物产量和降低Cd在土壤-水稻系统中的迁移效率，有效降低籽粒中Cd的积累。

• 不同钝化机制矿物对土壤重金属的钝化效果及微生物响应

  任露陆,蔡宗平,王固宁,叶志钧,张艳林,曹美苑

  为探讨石灰石、蒙脱石两种不同钝化机制矿物施加对土壤重金属的钝化效果和土壤环境健康的影响，利用盆栽试验，通过常规测定方法和16S rRNA高通量测序手段，分析土壤酶活性和微生物群落结构的变化，并结合土壤重金属有效性、水稻富集系数和转运系数等指标，研究两种矿物施加后土壤的环境功能响应及其影响机制。结果表明：施加石灰石显著降低了土壤Cd、Cu、Pb、Zn的有效性，降低幅度依次为Zn（99.1%） >Cd（91.4%） >Cu（85.6%） >Pb（46.1%），并显著降低了Cd、Zn的富集系数（43.4%~85.5%）和转运系数（Cd 62.5%、Zn 30.0%），而施加蒙脱石使土壤Pb的有效性降低幅度达19.5%，但其含量与对照差异不显著；施加石灰石显著提高了土壤过氧化氢酶和脲酶活性，均为对照（不施加钝化剂）的1.6倍，施加蒙脱石后土壤过氧化氢酶活性显著提高（为对照的1.4倍），但脲酶活性没有明显变化；施加蒙脱石对土壤微生物多样性和微生物群落结构影响较小，但施加石灰石后，土壤微生物多样性指数显著增加，且f_Gemmatimonadaceae、f_BIrii41和c_KD4-96等有益微生物属的丰度明显提高。研究表明，与通过吸附对重金属钝化的蒙脱石相比，石灰石通过提升土壤pH，不但能更有效地降低土壤中Cd、Cu、Pb、Zn等重金属的生物有效性，还能提升土壤酶活性和微生物的多样性，从而改善土壤健康状况，其中土壤pH、有效磷和有机质含量是影响微生物群落结构的关键因素。

• 超富集植物与能源植物间作对Cd、Pb、Zn累积的影响

  张杏锋,吴萍,冯健飞,郭越宏,高波

  间作模式是实现重金属污染土壤边修复边生产的重要措施。通过盆栽实验，研究了超富集植物（少花龙葵、翅果菊）与能源植物（皇草、甜高粱）间作对Cd、Pb、Zn污染土壤修复的影响。结果表明，间作对土壤有机质没有显著影响，但能提高土壤中有效态Cd、Pb、Zn含量。与单作相比，间作显著增加了少花龙葵和翅果菊的生物量，而显著降低了两能源植物生物量。所有处理中，少花龙葵与皇草间作处理显著提高了皇草地上部Cd和Zn含量，翅果菊与皇草间作显著提高了两植物地上部Cd和Zn含量。此外，翅果菊与皇草间作显著增加了单株植物地上部Cd和Zn的累积。单盆中Cd和Zn累积量最大的是翅果菊与皇草间作处理（Cd为397.65 μg·盆-1，Zn为4 169.42 μg·盆-1），其次为少花龙葵与皇草间作；少花龙葵与皇草间作对Pb累积量最大（Pb为158.28 μg·盆-1），翅果菊与皇草间作对Pb累积量为98.17 μg·盆-1。研究表明，翅果菊与皇草间作和少花龙葵与皇草间作可以显著提高Cd、Pb、Zn污染土壤的植物修复潜力。

• 有机硫影响稻田土壤甲基汞的产生

  蔡章棣

  为了探讨有机硫化合物在无机汞甲基化过程中所起的作用，以泉州市某企业周边的汞污染稻田土壤为试验材料，以还原型谷胱甘肽为有机硫，采用室内土壤模拟试验的方法，研究了3个浓度（0、500、1 000 mg·kg-1）的有机硫施加对土壤中汞甲基化及甲基汞生物有效性的影响。结果表明：和对照组相比，谷胱甘肽添加显著提高了土壤中铁、锰的溶出以及土壤中可溶性碳的含量。此外，谷胱甘肽施用也显著提高了土壤中甲基汞的产生和甲基汞的溶出，对土壤固相中甲基汞的增加率为87.36%~212.48%，对土壤溶液中甲基汞的增加率为4 380.00%~5 890.30%。相关性分析和逐步回归模型表明，土壤中可溶性铁的含量是影响汞甲基化和甲基汞生物有效性的关键因子。研究表明，有机硫促进了汞甲基化，有机硫化合物影响汞甲基化过程不只是有机硫和汞的络合作用，土壤中铁、锰氧化物所起的作用也不容忽视。

• 沈阳周边农田土壤中微塑料组成与分布

  时馨竹,孙丽娜,李珍,吕良禾

  为明确沈阳周边农田土壤微塑料的形态、物质组成及其空间分布特征，以沈阳周边农田土壤为研究区，共设置23个采样点，采集了84个土壤样品，采用密度分离浮选法提取出土壤中微塑料，利用光学显微镜以及热裂解气相色谱-质谱联用仪（Py-GC/MS），对土壤中的微塑料进行形态鉴定和定性定量分析。结果表明：研究区土壤中微塑料物理性状分为薄膜状、碎片状、纤维状和颗粒状；土壤中微塑料的浓度为217.30~2 512.18 μg·g-1，平均值为1 327.69 μg·g-1。其中，聚乙烯（PE）微塑料的浓度最高，平均值为760.03 μg·g-1；其次为聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS），平均值分别为374.07 μg·g-1和193.59 μg·g-1；土壤中微塑料浓度在空间上呈现出西部土壤（平均值1 569.59 μg·g-1）＞东部土壤（平均值1 320.28 μg·g-1） >北部土壤（平均值1 217.56 μg·g-1） >南部土壤（平均值1 208.85 μg·g-1）。土壤微塑料浓度从地表向下明显降低，从表层土壤（0~5 cm）的998.76 μg·g-1减少到深层土壤（20~30 cm）的193.00μg·g-1；不同的土壤种植模式对土壤微塑料浓度的影响明显，其中大棚土壤微塑料浓度较高，平均值为1 439.56 μg·g-1，露天农田微塑料浓度平均值为1 187.76 μg·g-1。生菜、葡萄、黄瓜大棚种植以及露天农田覆膜玉米种植模式下土壤微塑料含量较高。研究表明，沈阳周边农田土壤中微塑料主要组成类型为PE、PP和PS，且随土层加深，土壤微塑料浓度明显降低。

• 不同施肥水稻土可溶性有机氮变化速率及对细菌的响应

  杨静,林祎,杨文浩,周碧青,毛艳玲,邢世和

  为揭示土壤可溶性有机氮（SON）变化速率（VSON）对细菌的响应，以水稻土为研究对象，研究了单施化肥（CK）、化肥配施紫云英（CMV1）和单施紫云英（CMV2）处理水稻生育期内耕层土壤SON含量及其变化速率，并探讨了VSON对细菌数量及群落结构的响应。结果表明：水稻生育期内CMV1和CMV2处理耕层土壤SON含量较CK处理分别高16.90%和20.20%，VSON则分别低22.26%和33.37%；水稻生育前期（0~24 d）耕层土壤SON下降幅度较大，且以移栽期VSON数值最大（1.02~2.02 mg·kg-1·d-1）。水稻生育期耕层土壤VSON与细菌群落多样性和丰富度密切相关，且对放线菌门微球菌科和变形菌门草酸杆菌科的响应最为敏感；水稻移栽期土壤VSON对微球菌科和草酸杆菌科的响应较为敏感，水稻分蘖期土壤VSON对草酸杆菌科、绿弯菌门和Solibacteraceae Subgroup_3科的响应较为敏感，而水稻成熟期土壤VSON则对放线菌门的响应更为敏感。研究表明，紫云英翻压可显著提高耕层土壤SON含量，降低水稻生育期内耕层土壤VSON，耕层土壤VSON与施肥和生育期密切相关，且其对细菌的响应有所不同。

• 不同种植模式下坡耕地红壤团聚体有机碳矿化特征

  乌达木,范茂攀,赵吉霞,李孝梅,李永梅

  为探讨不同种植模式下团聚体中有机碳转化和稳定的作用机制，以坡耕地红壤为研究对象，结合土壤团聚体组成及有机碳分布，通过室内有机碳矿化培养方法，并采用一级动力学方程拟合培养过程中CO2通量的动态变化，分析不同种植模式下团聚体有机碳矿化动态特征及其对土壤总矿化的贡献。结果表明：不同种植模式下土壤团聚体粒径均以>2 mm和2~0.25 mm为主，其总量在78%以上，玉米单作显著减少>2 mm团聚体的比例，但却显著增加2 mm和2~0.25 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大。研究表明，大团聚体（>0.25 mm）在坡耕地红壤有机碳矿化中起重要作用，玉米大豆间作和玉米白萝卜间作在一定程度上可降低土壤有机碳矿化作用，增强土壤固碳能力。

• 种植方式对稻田氨挥发及氮磷流失风险的影响

  杨振宇,罗功文,赵杭,胡旺,王艺哲,张含丰,张玉平

  研究洞庭湖双季稻区不同种植方式下，稻田氨挥发量变化、田面水氮磷浓度动态特征以及不同土壤深度养分含量差异，可为水稻机械化精准施肥，防控面源污染提供理论依据。研究采用田间试验方法，设置农民习惯+直播（T1）、控释尿素减氮10%+直播（T2）和机插一次性施肥减氮10%（T3） 3个处理，原位监测早稻基肥期稻田氨挥发，取样监测施肥后田面水总氮、总磷及不同形态氮磷浓度，收获期计产，并取0~20 cm和20~40 cm土壤测定其基本理化性状。结果表明，与T1相比，T3和T2田面水NH4+-N平均浓度分别降低46.04%和27.03%，氨挥发量分别降低18.62%和15.61%；田面水总氮平均浓度分别降低53.55%和22.96%，总磷浓度分别降低30.23%和11.63%；T3和T2均可显著增加稻田0~20 cm和20~40 cm土壤中有机碳含量，提高全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量，水稻产量分别增加6.63%和5.98%。与T1相比，T3和T2两种施肥种植方式均能显著降低稻田氨挥发以及稻田田面水总氮、总磷浓度，能有效增加0~20 cm和20~40 cm土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量。在3种种植方式中，T3在降低农田氮、磷流失风险、维持土壤肥力、促进水稻增产方面效果更显著。

• 白洋淀流域水文连通对浮游植物群落的影响

  田艺苑,杨薇,刘强,王烜,赵彦伟

  为探究水文连通对白洋淀流域浮游植物群落分布特征的影响，并揭示其关键影响因子，于2019年6月27日—7月4日在白洋淀流域开展了水文水质及浮游植物调查，结合流域内闸坝空间分布，计算了白洋淀流域河湖水系的连通性强度指数（Longitudinal connectivity index，LoC）；利用多元统计分析方法，如非度量多维尺度分析和冗余分析等方法，探究了水文连通对白洋淀流域浮游植物群落结构、优势种物种丰度变化的影响。结果表明：王快水库上游河流的LoC指数最高（0.84），府河、白沟引河及孝义河等入淀河流LoC指数较低（0.06~0.08）。白洋淀流域浮游植物生物量及物种丰度呈现空间差异，其中，孝义河浮游植物的生物量最大，约为3.07 mg·L-1，西大洋水库上游河流最小（0.30 mg·L-1）；白洋淀淀区浮游植物的物种丰度最大，为5.13×106 cell·L-1，王快水库上游河流最小（1.62×105 cell·L-1）。多元统计分析结果表明，按浮游植物相似性特征，白洋淀流域可分为水库上游河流、入淀河流及淀区3个区域；且影响各个区域浮游植物群落特征的关键因子有所不同，其中水库上游河流浮游植物受COD、TP及流速的影响，入淀河流受COD、TN及流速的影响，而淀区则受DO、TP和COD的影响。

• 漆酶增强黄麻去除水中亚甲基蓝的研究

  孙秀贤,孟昭福,曹雪雯,王腾,胡啸龙,王新欣,刘欣

  以段状黄麻（SJ）为基质，通过酶固定化方法，制备了系列漆酶-黄麻复合材料（0.1% L-SJ、0.5% L-SJ、1% L-SJ、5% L-SJ），通过批处理法研究了漆酶给酶量、温度、pH、离子强度及其再生对亚甲基蓝（MB）去除性能的影响，并通过红外光谱、扫描电镜及表面电荷特征等表征其官能团、表面形貌和电荷变化以探讨其对MB的去除机制。结果表明：漆酶的负载增大了黄麻对MB的去除，随漆酶给酶量的增加，MB去除率顺序为1% L-SJ > 5% L-SJ > 0.5% L-SJ > 0.1% L-SJ > SJ，呈现先增加后减小的规律；5种材料对MB的去除均符合Sips吸附等温模型，1% L-SJ具有最高的去除率达95.12%，拟合吸附量（qS）为1 097.11 mmol·kg-1；5种材料对MB的去除均为自发过程，温度的升高、离子强度的增大和pH的降低均不利于MB去除；1% L-SJ经再生4次后仍保持76.66%的去除率。漆酶-黄麻复合材料对MB的去除机制是黄麻吸附与漆酶酶解的共同作用，黄麻吸附是主要形式，贡献率为91.12%，而漆酶的辅助作用贡献率为8.88%。黄麻吸附机制主要为静电相互作用和氢键作用，漆酶主要通过酶解和改变黄麻结构的形式增强对MB的去除。

• 利用藻菌共生体系强化养猪废水厌氧消化液培养微藻

  钱锐,刘辉,徐慧婷,马长文,陈浩,梁珺宇,叶建锋

  利用养猪废水厌氧消化液培养微藻是一项极具潜力的污水资源化技术，如何强化微藻产量是该技术领域的研究热点。本研究在利用养猪废水厌氧消化液培养微藻时，通过投加活性污泥，构成藻菌共生体系，并对关键工艺参数（藻菌比例、微藻接种浓度以及光照周期）进行优化，分析藻菌共生系统培养微藻以及回收氮磷的适宜条件和相关机理。结果表明，在适宜的藻菌比（1∶0.2）条件下，藻菌共生系统有利于提高微藻生长量以及氮磷的回收效率。在优化的接种浓度和光照条件下，进一步运行藻菌共生反应器和微藻纯培养反应器，前者有利于提供微藻生长的碳源，维持体系的酸碱环境，从而提高微藻的生长限值，水力停留时间（HRT）为2 d时，可收获更多的微藻生物质（0.16 g·L-1·d-1），相对于微藻纯培养反应器提高了117%。延长HRT至12 d，微藻呈现二次生长，并且具有较好的污染物去除率。

• 玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

  张鑫,青格尔,高聚林,于晓芳,胡树平,张必周,韩升才,冯彪

  为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系，促进还田玉米秸秆原位腐解，本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料，采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温（15℃）继代培养技术，以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标，选择高效降解玉米秸秆的复合菌系，并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明： 57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系，编号分别为M44、M14和M2，15℃培养20 d后，玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照（GF-20）高12.25%，秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%；滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知，Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门，M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter；M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成；M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述，以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温（15℃）条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。

• 基于木质素单体含量的园林生物质降解菌评价

  吴桐,路强强,赵叶子,陈智坤,刑国强,贾锐鱼

  基于降解剩余物中木质素单体含量变化，对园林生物质降解菌的酶解效果进行评价。以羧甲基纤维素钠为唯一碳源，对天然林下腐植质层降解菌进行功能筛选和分子鉴定；通过正交实验优化酶活力、降解试验分析降解失重率，经气相色谱-质谱联用技术测定降解剩余物中木质素单体含量，并综合评价降解效率。结果表明：酶活力较高的株菌QL-1、QL-4分别为曼氏假单胞菌（Pseudomonas mandelii）和烟曲霉（Aspergillus fumigatus），其纤维素酶活力分别为14.10 U·mL-1和8.15 U·mL-1；培养10 d时两株菌的降解失重率达到最高，分别为9.48%和13.91%，是未添加降解菌株即空白对照组的2.49倍和3.66倍；愈创木基和紫丁香基木质素单体含量均有显著减少，10 d时QL-4试验组的净降解率为15.57%，是QL-1的3.15倍。研究表明，筛选所得烟曲霉具更强降解活力，其降解剩余物中木质素单体含量均有不同程度下降。

• 生活垃圾热水解产物对土壤养分和酶活性的影响

  王振华,吴娟,宋建国,白洁

  生活垃圾分类背景下有机组分的高效处理与资源化利用是一个亟待解决的问题。为阐明生活垃圾热水解营养土对土壤营养成分和蔬菜生长的影响和作用机制，采用盆栽试验研究了营养土对油麦菜种植过程中土壤养分和酶活性的影响。结果表明，施用不同比例的营养土后，在油麦菜的各生长阶段，施加营养土的土壤中碱解氮含量均高于未施用的对照组，营养土施用量越大，碱解氮含量越高；土壤中速效磷总体呈先升高后降低的趋势，在油麦菜种植后10~30 d含量均较高；速效钾最高值为312.18mg·kg-1，出现在营养土与土壤质量比1∶3的处理（30 d）；各处理中土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性均显著高于对照组，并随施用量的增加而增加；但施用营养土处理组磷酸酶活性与对照组的差异不显著。营养土的施加能显著增加土壤碱解氮的含量，提高土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和蔗糖酶活性，提高了土壤的肥力和活性，可有效促进植物的生长。

• 气候变化对谷子生育期土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响

  王雪松,郑粉莉,王婧,焦健宇,赵苗苗

  为研究气候变化对作物不同生育期土壤碳氮磷循环相关酶活性的影响，采用盆栽控制试验，通过人工气候室控制环境CO2浓度和温度，设计对照（CO2浓度为400 μmol·mol-1、环境温度为22℃）、CO2浓度升高（CO2浓度升至700 μmol·mol-1、环境温度22℃）、CO2浓度和温度升高（CO2浓度升至700 μmol·mol-1、环境温度升至26℃）3种气候情景和2种水分条件（充分供水和轻度干旱），研究谷子（Setaria italica）开花期、开花后10 d、灌浆期和成熟期4个生育期土壤β-葡糖苷酶（βG）、β-N-乙酰葡糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨肽酶（LAP）和碱性磷酸单脂酶（ALP）活性对CO2浓度和温度升高的响应。结果表明： CO2浓度升至700 μmol·mol-1时对土壤LAP酶有显著的抑制作用，其对土壤NAG酶活性仅在充分供水条件下有促进作用，而对ALP酶活性仅在轻度干旱条件下有促进作用。增温4℃显著抑制土壤βG和ALP酶活性，其对土壤NAG酶活性的影响与土壤水分条件有关。生育期与CO2浓度升高的交互作用对4种土壤酶活性均具有显著影响，生育期与增温的交互作用在充分供水条件下仅对土壤βG酶活性有显著影响，而在轻度干旱条件下其对土壤βG和NAG酶活性有显著影响。研究表明，在谷子生育不同阶段，CO2浓度升高、增温和干旱对土壤碳氮磷转化相关酶活性的影响不尽相同。

• 种植年限对京郊设施菜地温室气体排放的影响

  王学霞,张磊,张卫东,倪小会,王甲辰,曹兵,刘东生

  为揭示设施菜地CO2、CH4和N2O 3种温室气体排放对种植年限的响应趋势及影响因素，在北京大兴选取管理措施相同的种植5 a （5Y）、10 a （10Y）、15 a （15Y）、20 a （20Y）的4个日光温室和棚间露天菜地（CK）为研究对象，分析了不同种植年限设施菜地土壤温室气体排放通量及其土壤理化性质、酶活性等因子变化。结果表明：设施菜地3种温室气体对种植年限的响应有所差异，CO2、N2O排放通量与排放总量均表现为随种植年限增加而逐渐增加；与CK相比，种植年限显著增加CO2、N2O排放通量和总量（P<0.05），且N2O排放通量受种植年限的影响更明显；种植年限对CH4排放通量有一定促进作用但影响不显著。种植年限显著增加了设施菜地温室气体的增温潜势（GWP）和排放强度（GHGI）（P<0.05），且N2O对GWP贡献率也呈现出随种植年限增加而增加的趋势。冗余分析发现土壤有机碳（SOC）和NO3--N含量、β-1，4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶（NAG）和硝酸还原酶（NRA）活性及土壤pH是影响设施菜地土壤温室气体排放的关键因子。设施菜地长期种植通过增加土壤SOC、NO3--N含量，提高NAG、NRA酶活性及降低土壤pH而促进了设施土壤CO2、N2O排放。研究表明，随种植年限增加，设施菜地温室气体排放通量、总量、GWP、GHGI均逐渐增加，因而采取合理措施，适度降低土壤NO3--N含量和提高土壤pH，有助于长期种植设施土壤温室气体减排。