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云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染特征及源解析

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环境化学 2024年

作者：张好董春雨孙思静黄祖志张乃明包立云南农业大学资源与环境学院云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心

为探究云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染来源，本研究以曲靖市罗平县为研究区，共采集157个土壤样品，测试分析As、Pb、Cu、Zn和Cd元素含量，运用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析土壤重金属污染水平，采用正定因子矩阵分析模型（... 详细信息

为探究云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染来源，本研究以曲靖市罗平县为研究区，共采集157个土壤样品，测试分析As、Pb、Cu、Zn和Cd元素含量，运用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析土壤重金属污染水平，采用正定因子矩阵分析模型（PMF）和UNMIX模型，探讨研究区土壤重金属来源及其贡献率，结果表明，罗平县耕地土壤重金属中Cd含量最高，Cu、Zn和Cd分别有1.91%、2.55%和21.02%的样点超过国家土壤污染风险筛选值（GB 15618—2018）；地累积指数与潜在生态风险指数表明，Cd污染最为严重，有21.02%的样本存在污染，7.01%的样本为极强生态风险；源解析结果表明，研究区土壤中Cd以自然源为主，在PMF和UNMIX模型的贡献率分别为87.68%和92.00%;Cu和Zn以矿业活动为主，PMF模型的贡献率分别为52.17%和44.67%,UNMIX模型的贡献率分别为34.00%和81.00%;As以农业源为主，Pb以工业交通源为主，PMF模型的贡献率为分别为79.46%和71.16%,UNMIX模型的贡献率为92.00%和87.00%. PMF与UNMIX模型分析结果相互补充与印证，能够获得更加可靠的源解析结果.

关键词：碳酸盐岩地累积指数潜在生态风险指数 PMF UNMIX

昭通市农田土壤和蔬菜重金属污染评价及相关性分析

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环境科学 2024年第2期45卷 1090-1097页

作者：张好董春雨杨海婵孙思静韩宇黄祖志张乃明包立云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心昆明650201

以昭通市农田区域为研究对象,采用点对点协同采样的方法对昭通市农田土壤和蔬菜进行采集,测定了As、Pb、Cu、Zn、Cd和Cr这6种重金属含量.使用地累积指数和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价,利用健康风险模型评估蔬菜对人体产... 详细信息

以昭通市农田区域为研究对象,采用点对点协同采样的方法对昭通市农田土壤和蔬菜进行采集,测定了As、Pb、Cu、Zn、Cd和Cr这6种重金属含量.使用地累积指数和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价,利用健康风险模型评估蔬菜对人体产生的风险情况.结果表明,研究区土壤存在Cu、Zn、Pb、Cd和Cr污染,相较于农用地风险筛选值,超标率分别为34.35%、6.87%、2.29%、80.15%和6.11%;蔬菜存在Pb、Cd和Cr污染,相较于食品中污染物限量,超标率分别为6.87%、15.27%和36.64%.土壤污染评价表明,土壤重金属Cd存在强生态风险,其余重金属存在轻微生态风险.人体健康风险评估模型显示,非致癌风险及致癌风险均超过可接受范围,且对儿童的影响更大.相关性分析表明,土壤中的As对蔬菜吸收Cu和Zn具有拮抗作用,而土壤中Cr对蔬菜吸收Cu和Zn具有促进作用.

关键词：农田土壤重金属蔬菜健康风险评价相关性

不同钝化材料对玉米Cd、Pb积累与转运的影响

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 437-448页

作者：刘奇王晟陈文赵炫越包立张乃明云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心云南昆明650201 云南农业大学植物保护学院云南昆明650201

为探究不同钝化材料组合及用量对玉米吸收Cd、Pb的阻控效果,实现重金属污染耕地的安全利用,以“华兴单88”为供试玉米,采用田间试验方法,研究喷施叶面阻控剂(JGL)、不同用量有机肥(YJF1和YJF2)、腐植酸(FZS)和土壤重金属钝化剂(DHJ)以及... 详细信息

为探究不同钝化材料组合及用量对玉米吸收Cd、Pb的阻控效果,实现重金属污染耕地的安全利用,以“华兴单88”为供试玉米,采用田间试验方法,研究喷施叶面阻控剂(JGL)、不同用量有机肥(YJF1和YJF2)、腐植酸(FZS)和土壤重金属钝化剂(DHJ)以及YJF、FZS和DHJ与JGL的组合(YJF1^(+)/YJF2^(+)、FZS^(+)和DHJ^(+))对玉米生物性状和各部位Cd、Pb含量以及富集系数(BCF)、转运系数(TF)的影响,并根据玉米籽粒Cd、Pb的BCF推算土壤Cd、Pb风险阈值(T)作为阻控效果的评价指标。结果表明,9种阻控措施处理玉米产量较CK提高14.4%~32.3%,增产能力表现为JGLDHJ>YJF1>DHJ^(+)>YJF1^(+)>YJF2>FZS>YJF2^(+)>FZS^(+);供试玉米各部位Cd、Pb含量及富集能力均表现为根部最强,籽粒最弱,Cd、Pb转运能力均表现为茎部-叶部最强,根部-茎部最弱。通过田间试验证明,10种处理供试玉米产量和Cd、Pb阻控效果均表现为FZS+>YJF2^(+)>FZS>YJF2>YJF1^(+)>DHJ^(+)>YJF1>DHJ>JGL>CK;9种阻控措施处理供试玉米土壤TCd和TPb分别介于11.0~23.1 mg·kg^(-1)和109.9~218.0 mg·kg^(-1)之间。在该试验条件下,FZS作为增产以及Cd、Pb阻控效果最好的钝化材料,建议在Cd轻中度污染土壤的玉米产区推广使用,FZS^(+)作为增产以及Cd、Pb阻控效果最好的组合措施建议在Cd重度污染土壤的玉米产区推广使用。

关键词：钝化材料玉米 Cd Pb 富集转运风险阈值

基于PMF模型和地理探测器的土壤重金属源解析及影响因素分析

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环境科学 2024年

作者：孙思静董春雨张好杨海婵黄祖志韩宇张乃明包立云南农业大学水利学院云南农业大学资源与环境学院云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心

以丽江市为例，在研究区内采集93个土壤样品，测定土壤pH、有机质、重金属砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)和铬(Cr).通过正定矩阵分解(PMF)模型探讨研究区内的重金属来源，将7种重金属与13个影响因子结合地理探测器分... 详细信息

以丽江市为例，在研究区内采集93个土壤样品，测定土壤pH、有机质、重金属砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)和铬(Cr).通过正定矩阵分解(PMF)模型探讨研究区内的重金属来源，将7种重金属与13个影响因子结合地理探测器分析影响因素的影响力.结果表明，研究区内的土壤重金属ω(As)、ω(Hg)、ω(Cu)、ω(Zn)、ω(Pb)、ω(Cd)和ω(Cr)的均值分别为17.55、0.19、86.75、164.84、28.95、0.39和167.87mg·kg-1，且超过云南省土壤背景值(除As和Pb外)；在空间分布上，Cu和Cr的含量高值主要集中在玉龙纳西族自治县，As、Hg、Pb和Cd的高值区主要在宁蒗彝族自治县，Zn含量高值主要集中于华坪县；通过相关性分析和PMF模型发现研究区内重金属As和Hg的主要来源是工业源，Zn的主要来源是交通污染源，Cr和Cu的主要来源是自然源，Cd和Pb的主要来源是农业源；经过地理探测器的因子探测器发现土壤pH和有机质(OC)对7种重金属含量具有较强的解释力，交互探测发现，不同影响因子交互后的结果为非线性增强或双因子增强，其中，OC和pH交互作用是重金属空间分异的主导因素，为丽江市的土壤环境健康保护和可持续发展提供重要的科学依据.

关键词：重金属污染 PMF模型地理探测器影响因子源解析

典型有色金属冶炼区重金属污染特征及生态风险评价

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 308-322页

作者：刘奇王晟陈文刘志宗赵炫越包立张乃明云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心昆明650201 云南农业大学植物保护学院昆明650201

为分析我国典型有色金属冶炼区重金属污染特征,全面了解其潜在生态风险和重金属污染来源,以云南省会泽县者海镇典型有色金属冶炼区为例,通过野外实地采样和室内重金属含量检测分析,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生... 详细信息

为分析我国典型有色金属冶炼区重金属污染特征,全面了解其潜在生态风险和重金属污染来源,以云南省会泽县者海镇典型有色金属冶炼区为例,通过野外实地采样和室内重金属含量检测分析,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法、水质指数评价法、相关性和主成分分析法,对土壤、河道底泥和河道水质中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn 8种重金属元素进行污染特征和潜在生态风险评价,并解析其来源。结果表明:研究区土壤和底泥的内梅罗综合污染指数(PN)平均值分别为84.1和215.5,均处于重度污染水平,重金属综合潜在生态危害风险指数(RI)平均值分别为3562.3和8907.0,均处于极高风险水平。研究区土壤和底泥中所有重金属元素含量均存在超过云南省土壤背景值的情况,并显著高于国家农用地土壤污染风险筛选值。其中,Cd是污染最严重的元素,土壤和底泥中Cd含量分别是国家农用地土壤污染风险管制值的8.2倍和15.8倍,其对土壤和底泥的RI贡献率分别达到94.34%和96.78%,应重点关注。研究区河道水质等级处于良好至很差水平,分别有56.25%和6.25%的采样点水体中Ni和Zn超过Ⅲ类水限值,其他重金属元素均未超标。研究区土壤以及底泥中Cd、Hg、As、Pb、Cu和Zn主要来源于当地矿业污染,Cr和Ni主要来源于燃料燃烧。总体来看,研究区Cd污染严重,存在极高的潜在风险,应采取安全利用和修复等措施降低其风险水平。

关键词：矿区重金属污染评价生态风险源解析

农田土壤铅有效态分析法(AB-DTPA)的优化与验证

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农业工程学报 2024年

作者：周洪印刘志宗谭福民包立付克剑吴龙华张乃明中国科学院南京土壤研究所云南农业大学资源与环境学院云南农业大学植物保护学院云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心

中国土壤类型丰富多样，不同区域土壤重金属赋存形态各异，难以实现对不同区域不同类型土壤重金属有效性的比较与评价。为筛选建立适宜区域农田土壤重金属的有效性评价的方法，该研究选择滇东地区5种性质差异较大的典型农地土壤(黄棕壤... 详细信息

中国土壤类型丰富多样，不同区域土壤重金属赋存形态各异，难以实现对不同区域不同类型土壤重金属有效性的比较与评价。为筛选建立适宜区域农田土壤重金属的有效性评价的方法，该研究选择滇东地区5种性质差异较大的典型农地土壤(黄棕壤、黄壤、红壤、石灰土和紫色土)运用正交试验法将AB-DTPA法的提取条件(固液比、提取剂pH值和振荡时间)进行正交组合，建立土壤-作物Pb迁移模型与总量法、CaCl2-DTPA法和AB-DTPA法进行拟合优度对比，并以白菜和菠菜为指示作物开展盆栽试验，探讨不同分析方法与作物Pb累积能力的相关性，进而综合评价不同方法的适宜性。结果表明，1)固液比(g/mL)1:3、提取剂pH值7.6以及振荡时间120 min对Pb有效态的提取量有较大的影响；2)与其他方法相比，优化AB-DTPA法(固液比1:3、pH值7.6和振荡时间120 min)能更好地预测作物对Pb的吸收能力；3)盆栽试验表明，优化AB-DTPA法提取的土壤Pb有效态含量与白菜和菠菜吸收Pb含量具有更好的相关性(R2=0.898, R2=0.752),Pb的加标回收率范围为99.5%～113.0%，准确度高。4)将土壤pH值加入预测模型表明，土壤pH值对土壤Pb与在作物可食部分中相关性影响很小，表明优化AB-DTPA法很稳定。因此，优化AB-DTPA法适用于滇东地区农田土壤Pb有效态的提取，该法具有可行性、广普性和准确性。研究结果为区域农田土壤修复技术效果及污染风险评价提供基础依据。

关键词：农田土壤重金属铅(Pb) 有效态 AB-DTPA法叶菜

生石灰—丛枝菌根真菌对酸性锡尾矿化学性质及6种草本植物生长的影响

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 168-174页

作者：邓琪包立秦芙蓉吴慧夏云霓岳献荣夏运生云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心云南昆明650201 中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 云南农业大学马克思主义学院云南昆明650201

【目的】研究生石灰—丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)—草本植物协同作用对酸性锡尾矿的改良效应,筛选酸性锡尾矿适生优势植物。【方法】采用盆栽试验研究生石灰与AMF混合菌剂对锡尾矿上黄茅[Heteropogon contortus(L.... 详细信息

【目的】研究生石灰—丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)—草本植物协同作用对酸性锡尾矿的改良效应,筛选酸性锡尾矿适生优势植物。【方法】采用盆栽试验研究生石灰与AMF混合菌剂对锡尾矿上黄茅[Heteropogon contortus(L.)Beauv.]、香根草[Chrysopogon zizanioides(L.)Roberty]、狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]、苜蓿(Medicago sativa L.)、狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.]和黑麦草(Lolium perenne L.)生长、重金属累积和根际主要理化性状的影响。【结果】与对照处理相比,添加生石灰—AMF可提高尾矿pH值、有机质和速效养分含量,且显著增加6种草本植物生物量,尤以黑麦草增加最多。所有复合处理中,生石灰处理下黄茅根际尾矿pH值最高,较改良前提高了0.92;生石灰—AMF处理下,香根草根际尾矿有机质含量较高,较改良前提高了7.6倍;苜蓿和黑麦草根际尾矿碱解氮和速效磷含量相对较高,分别较改良前提高约14倍和21倍。生石灰—AMF—草本植物组合可有效降低根际尾矿有效态Cu、Pb含量,分别降低了15.66~17.07和1.43~1.48 mg/kg,而仅有生石灰—AMF—狗尾草或黑麦草组合可有效降低有效态Cd含量,降低了0.58~0.59 mg/kg。【结论】生石灰—AMF—草本植物协同有助于锡尾矿的改良。在生石灰—AMF组合改良下,建议推荐黑麦草、黄茅、香根草和苜蓿为酸性锡尾矿植被恢复的先锋植物。

关键词：锡尾矿生石灰丛枝菌根真菌(AMF) 协同改良草本植物

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材料力学性能课程思政建设与实践

高教学刊 2024年第9期10卷 189-192页

作者：于驰高秋志包立汪应玲东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004

材料力学性能是材料科学与工程学科本科生的主干课和必修课,承担着学生从基础课到专业课顺利过渡的重要任务。该文以材料力学性能课程为例,针对本科专业与理论课程的性质和特点,探讨思政元素的挖掘途径、课程思政建设关键点以及教学体... 详细信息

材料力学性能是材料科学与工程学科本科生的主干课和必修课,承担着学生从基础课到专业课顺利过渡的重要任务。该文以材料力学性能课程为例,针对本科专业与理论课程的性质和特点,探讨思政元素的挖掘途径、课程思政建设关键点以及教学体系构建等问题。基于专业教师育人观念转变和课程教学方法创新,通过思政元素的有机融入、教学内容优化、经典案例分析等方式,提高专业课程的生动性和趣味性。增强学生分析问题与解决问题的能力,提升学生的政治素养,坚定学生的政治理念,培养素质全面的复合型人才。

关键词：材料力学性能课程思政思政元素教学内容教学方法

茶产业绿色低碳转型与提质增效关键技术研发及应用

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中国科技成果 2024年第10期25卷 74-75页

作者：张乃明张春花胡克林单治国包立谭超刘娟无不详云南农业大学普洱学院中国农业大学

茶叶是世界上三大健康饮料之一,我国茶园面积和干茶产量均居世界首位.云南是茶叶的起源地,茶园面积已突破48.67万公顷(730万亩),稳居国内首位,目前从业人口超过1100万,茶产业是云南省高原特色现代农业大力推进的十大重点产业之一,同时... 详细信息

茶叶是世界上三大健康饮料之一,我国茶园面积和干茶产量均居世界首位.云南是茶叶的起源地,茶园面积已突破48.67万公顷(730万亩),稳居国内首位,目前从业人口超过1100万,茶产业是云南省高原特色现代农业大力推进的十大重点产业之一,同时也是推动乡村振兴.

关键词：乡村振兴从业人口起源地提质增效高原特色现代农业关键技术研发大力推进绿色低碳转型