摘要：实际污染土壤中有机污染物通常以复合污染状态存在,有机复合污染物的微生物降解过程及其作用机制显得更为复杂。土壤微生物类群多样,具有丰富的功能多样性。而有机复合污染物的降解通常由微生物组操控,通过微生物群落代谢网络完成污染物的去除。近年来,研究者逐渐关注有机复合污染土壤中微生物群落适应机制-微生物组转化过程-合成微生物组设计-原位微生物组修复等方面的研究,对认知污染土壤治理和修复具有重要的科学意义。本文以具有代谢协同性及功能互补性的微生物组为切入点,系统阐述土壤中有机复合污染物的微生物组转化机制与调控原理等,探讨微生物组在复合污染土壤绿色可持续原位生物修复中的发展前景。

摘要：土壤重金属污染对农田土壤节肢动物的影响是其环境风险评价和监测的重要方面。基于现有国家土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),设计2个浓度重金属Cd(0.3 mg/kg,0.6 mg/kg)、Pb(125 mg/kg,250 mg/kg)和As(30 mg/kg,60 mg/kg)污染的田间试验,分别研究Cd、Pb和As对红壤旱地小节肢类土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明,试验土壤小节肢类动物共11类群,其中符跳属、棘跳属、蜱螨目为本地区红壤旱地的主要类群,占全部捕获小节肢类土壤动物总数的78%。重金属Pb、As高浓度污染分别显著降低了土壤弹尾目的个体密度73.5%、55.2%,而Cd高浓度污染对其无显著影响,仅降低15.9%;As和Cd高浓度污染分别显著降低了土壤蜱螨目的个体密度74.3%、36.4%,而Pb高浓度污染对其无显著影响。Pb、As和Cd污染对小节肢类土壤动物群落多样性指数均无明显影响。因此,与丰度相比,多样性指数对重金属污染反应的灵敏度较差。主成分分析表明,前气门亚目、符跳属和棘跳属的得分值较高,为小节肢类土壤动物群落中的主导因子,可作为未来该地区重金属污染环境影响监测的重要指标生物和重金属污染阈值研究的重要生态受体。

摘要：伴矿景天Sedum plumbizincicola是我国发现和报道的镉/锌(Cd/Zn)超积累植物,在土壤Cd污染修复方面已开展实际应用。由于超积累植物伴矿景天在不同类型土壤下的生长能力以及对镉锌的去除效果存在较大差异,因此需引入强化修复技术为植物修复提供辅助作用。作为大型土壤动物,蚯蚓对植物生长的促进作用已有较多研究,但其对伴矿景天生长和重金属吸取效率的影响则鲜有报道,为探究赤子爱胜蚓对不同类型土壤种植下的伴矿景天是否具有强化修复效应,以及不同类型土壤下的强化修复效应差异,设计以下盆栽试验。通过在常湿淋溶土(Perudic Luvisols)、水耕人为土(Stagnic Anthrosols)、湿润雏形土(Udic Cambisols)3种土壤上种植伴矿景天、引入赤子爱胜蚓Eisenia foetida,探究赤子爱胜蚓对伴矿景天生长及Cd/Zn吸收性的影响。选取Cd有效性较高、修复潜力较大的水耕人为土(Stagnic Anthrosols)进行第二季盆栽修复试验。第一季修复结果显示,在酸性的常湿淋溶土中,添加赤子爱胜蚓使伴矿景天地上部生物量较对照处理增加了106%,Cd和Zn吸收量分别提高了72.0%和36.0%,且蚯蚓结合伴矿景天的处理修复后土壤Cd有效性进一步降低,其余两种土壤仅添加蚯蚓无强化修复效应;第二季结果显示,同时添加秸秆和蚯蚓,可强化中性的水耕人为土上种植的伴矿景天生长,增大植物地上部生物量和Cd/Zn吸收量。结果表明,添加蚯蚓可增强伴矿景天在常湿淋溶土中的养分吸收,提高生物量,以此强化其修复效应。在水耕人为土中,外加秸秆可作为蚯蚓强化伴矿景天修复的配套技术。

摘要：针对农田土壤重金属污染,研究了有机酸对土壤中镉的去除条件优化及结合形态的影响,旨在发展一种环境友好、可原位且永久去除土壤中镉(Cd)的淋溶暗排联合净化方法.采用环境友好型淋溶剂柠檬酸,通过批试验确定淋溶最佳参数(柠檬酸浓度、固液比、淋溶次数、淋溶时间和淋溶方式).同时,将自行设计的淋溶瓶和淋溶暗排箱用于批试验最优化参数验证和原位土壤中Cd清除模拟,用CaO絮凝法除去收集暗排废液中的Cd,并通过BCR连续提取法评估土壤中Cd的迁移性和有效性.结果表明,通过柠檬酸的连续分批浸提,使用0.30 mol·L^(-1)柠檬酸以1 g∶1.5 mL的固液比连续3次、6 h振荡浸提对土壤中总Cd的淋溶去除率可达81.3%.通过淋溶暗排箱试验,经柠檬酸-水梯度淋溶可有效去除78.0%的Cd,暗排液经CaO絮凝可去除95.6%的Cd;柠檬酸对弱酸提取态、可还原态、可氧化态及残渣态Cd的淋溶去除率分别为83.0%、70.3%、43.9%和25.0%.研究表明,采用淋溶暗排和CaO絮凝的联合方法可快速去除污染农田土壤中的Cd并避免暗排液二次污染.后续研究需进一步扩大试验规模并开展野外验证试验.

摘要：设置铅(Pb)处理浓度为0、5001、0002、000 mg kg-1(烘干土计),苯并[a]芘(B[a]P)处理浓度为0、12.5、255、0 mg kg-1(烘干土计),完全组合设计,对每一处理通过种植和不种植黑麦草盆栽试验,研究了B[a]P和Pb混合污染酸性红砂土上黑麦草(Lolium perenneL.)的生长及对污染物积累的吸取作用。试验表明,铅是抑制黑麦草株高和产量的主要因素,在低Pb处理浓度下,B[a]P对黑麦草生长有一定的促进作用。在试验61 d内,黑麦草吸收的铅占土壤铅添加量的4.7%,黑麦草吸收的B[a]P占土壤B[a]P添加量的0.023%;种植黑麦草的土壤B[a]P残留率平均为42.6%;而未种植黑麦草的土壤B[a]P平均残留率为50.9%。该研究结果表明,当Pb-B[a]P混合污染土壤时,在一定的浓度范围内黑麦草能吸收土壤中的Pb和B[a]P,黑麦草对Pb-B[a]P混合污染土壤有一定的吸取修复作用。

摘要：设计了一种新型玻底载液装置,实现了低成本的细胞培养与观测。采用下载器支撑载物玻片,硅胶垫密封上载器和载物玻片,既实现了装置稳定的载液功能,又方便装置拆卸以进行灭菌和更换零件,实现器件的重复使用。经过细胞培养、显微成像、灭菌等实验证明,该载液观察装置满足激光共聚焦显微镜承载厚度<0.17 mm的成像要求,能够直接用于哺乳动物细胞长时间培养并进行观测。它具有可装载于普通载玻片支架、可重复使用、成本低的特点。

摘要：为了研究电场作用对植物吸收重金属的直接影响,同时避免土壤和溶液性质变化对植物吸收重金属的影响,设计了一种新型电场-植物效应试验装置,并应用此装置通过水培试验研究了不同强度的直流电场对印度芥菜体内镉质量比和镉亚细胞分布、化学形态的影响。结果表明：应用该装置可实现电场作用下水培体系中pH值、电导率EC和Cd浓度的恒定和均匀分布;不同强度的电场处理对印度芥菜叶中Cd质量比影响不大,但显著增加了印度芥菜根对Cd的吸收,其中以20 mA处理中根Cd质量比最高（52.1 mg/kg）,是对照处理的2倍,且显著提高了根细胞壁对Cd的积累（从对照的47.1%增加到63.3%）,降低了细胞质和细胞器组分对Cd的积累（从对照处理的31.3%降低到20.3%）。中等强度的电场（如10 mA和20 mA）能够促进根中Cd从易移动的FNaCl态向活性较低的F（HAc）态和F（HCl）态转移,同时电场处理还明显增加了印度芥菜体内F（HCl）态和Fr态的分布率,增加了印度芥菜对Cd的固定和积累。

摘要：通过生命周期评价法对云南省怒江州污染农田钝化修复技术的环境影响和碳足迹进行量化分析.结果表明,该污染农田钝化修复技术的环境影响最终归类为人类健康、生态系统和资源,其中全球变暖影响是主要的环境影响.整个钝化修复过程中,药剂生产阶段和工程实施阶段是碳排放热点阶段,碳排放量分别为2103,2091t,修复单位方量污染土的碳排放量为87.80kg.钝化修复技术的环境影响单一评分为949.94kPt,是环境影响较低的污染农田修复技术.本文定量评估了农田污染钝化修复技术的环境影响评分和碳排放量,为对比不同修复技术环境影响提供数据基础,推动农田污染场地修复绿色可持续发展.

摘要：采用盆栽试验方法,通过监测2012~2014年间土壤渗漏水氮磷迁移淋失及土壤养分积累和作物产量,在自然降雨条件下初步研究了不同利用方式(花生-萝卜轮作、玉米-萝卜轮作和紫薯单作)红黏土红壤对猪粪的安全消纳量。从渗漏水环境和土壤环境角度,常规化肥用量减半(N 50 kg hm-2 a-1,P 25 kg hm-2 a-1,K 50 kg hm-2 a-1)下,种植花生、玉米和紫薯的红壤猪粪最大安全用量分别为P 100 kg hm-2 a-1,P 200 kg hm-2 a-1和P 400 kg hm-2 a-1;从作物产量角度考虑,种植花生和紫薯的红壤猪粪施用量不应超过P 100 kg hm-2 a-1和P 400 kg hm-2 a-1,而在试验设计最高猪粪用量P 800 kg hm-2 a-1范围内玉米产量仍然增加。从安全消纳猪粪的角度,紫薯单作模式优于花生-萝卜轮作和玉米-萝卜轮作。综合考虑,种植花生、玉米和紫薯的猪粪每年最大安全消纳量分别为P 100 kg hm-2 a-1、P 200 kg hm-2 a-1和P 400 kg hm-2 a-1,相当于猪粪(含水量为69%)施用量分别为24000 kg hm-2 a-1、48000 kg hm-2 a-1和96000 kg hm-2 a-1。

摘要：土壤水力参数及其非均质性刻画关乎到诸多土壤与地下水等领域的量化模拟研究问题。受限于时间和采样成本,传统的直接测定方法并不能很好地解决这个问题。随着物联网技术的发展,与土壤水运动有关的一些状态表征量(如含水量和水头)已经能够通过传感器实时获得。如何充分融合这些观测数据信息,反演出土壤水力参数是当前的一个研究热点。数据同化方法能够通过融合观测数据与模型预测值信息,实现对模型参数的反演估计。本文系统分析了土壤水力参数不确定性的来源及测定方法,阐述了常用数据同化方法的基础理论及其在土壤水力参数反演方面的应用,并从计算效率和反演精度两方面着重论述了数据同化方法的最新前沿进展,最后探讨了数据同化方法未来的发展方向。研究表明:数据同化方法能够突破传统测定方法的限制,用于土壤水力参数及其非均质性刻画。尽管如此,由于土壤非饱和流模型的强非线性以及原位观测数据的相对稀缺性等问题的存在,当前数据同化方法的计算效率和反演精度还有待进一步提升。未来可从发展监督式降维方法、多源多尺度数据融合以及耦合物理机制的机器学习等方面深化土壤水力参数反演方法研究,这有利于农业土水管理、污染防治和修复等工作的合理开展。