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道路积尘和土壤中有机磷酸酯分布特征、健康风险及源解析研究

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环境科学学报 2024年第1期44卷 352-365页

作者：周亦辰李雪陶可李会茹华佩戴玉女傅忠张晋桂东伟暨南大学质谱仪器与大气环境研究所广州510632 广东省大气污染在线源解析系统工程技术研究中心广州510632 广东省环境污染与健康重点实验室广州511443 华南师范大学环境学院广东省化学品污染与环境安全重点实验室环境理论化学教育部重点实验室广州510006 教育部热带和亚热带水生生态工程工程研究中心暨南大学生态系广州510632 上海大学环境与化学工程学院上海200444 河海大学长江保护与发展研究院水灾害防御全国重点实验室南京210098 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室乌鲁木齐830011

有机磷酸酯(OPEs)是一种典型的增塑剂和阻燃剂,由于其广泛存在和对人类健康和生态系统的潜在影响而受到人们的关注.土壤和灰尘是表征城市环境污染的重要环境介质,OPEs可在土壤中累积产生更大的危害性,灰尘的比表面积大是OPEs的良好载体... 详细信息

有机磷酸酯(OPEs)是一种典型的增塑剂和阻燃剂,由于其广泛存在和对人类健康和生态系统的潜在影响而受到人们的关注.土壤和灰尘是表征城市环境污染的重要环境介质,OPEs可在土壤中累积产生更大的危害性,灰尘的比表面积大是OPEs的良好载体,同时人类可摄入灰尘产生健康风险.因此,为探究经济发达城市土壤和灰尘中OPEs的污染情况,以广州市为研究对象,2021年5月采集了工业区、商业区、住宅区和城市公园的土壤和灰尘样本各60份,测定了OPEs浓度水平,并初步分析两种基质中OPEs的空间分布特征、影响因素、可能来源和健康风险情况.结果表明土壤和灰尘中总OPEs的含量范围分别为48~539 ng·g^(-1)和101~3680 ng·g^(-1);两种基质中TCIPP含量最高,平均值分别为23.3 ng·g^(-1)和155 ng·g^(-1).工业区OPEs浓度高于商业区、住宅区和城市公园,繁忙的交通和各种当地制造商可能是造成工业区表层土壤和灰尘中OPEs含量相对较高的原因.土壤和灰尘中OPEs的组成特征类似,但灰尘中烷基OPEs的TEHP和TBEP浓度占比远大于土壤.相关性分析表明,∑OPEs浓度与人口密度之间有显著的正相关.自组织映射(SOM)聚类分析表明土壤中HP15(商业区)和LW7(南围工业区)的浓度最高,灰尘中TH10(鑫盛工业区)、TH14(高塘工业区)和YX8(步行街商业区)的浓度最高,污染物来源可能为材料包装、汽车内饰、建材或电子设备等.4种功能区内,工业区的健康风险最高,商业区的癌症风险最高.健康风险和癌症风险评估表明儿童、成人和户外工作者中,户外工作者的风险最高.但是所有计算得到的OPEs风险值均低于风险阈值几个数量级,这表明短期内暂不存在健康风险,产期健康风险仍值得关注.

关键词：有机磷酸酯(OPEs) 土壤灰尘空间分布健康风险评估

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微塑料对土壤生态系统的影响及其修复技术

环境工程技术学报 2024年第3期14卷 732-741页

作者：李信茹董翠敏石峰周民米屹东苏海磊刘雪松王凡凡魏源同济大学环境科学与工程学院环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院国家科技评估中心河海大学环境学院

由于农膜破碎、污水灌溉等活动,土壤中的微塑料含量与丰度正逐渐超越海洋,并成为土壤的主要污染源之一。土壤生物能吸收土壤微塑料,其中粮食作物中的微塑料能通过食物链进入人体,造成人体微塑料暴露风险,此外,土壤微塑料也会直接对土壤... 详细信息

由于农膜破碎、污水灌溉等活动,土壤中的微塑料含量与丰度正逐渐超越海洋,并成为土壤的主要污染源之一。土壤生物能吸收土壤微塑料,其中粮食作物中的微塑料能通过食物链进入人体,造成人体微塑料暴露风险,此外,土壤微塑料也会直接对土壤产生毒性。概述了微塑料在土壤生态系统中的来源、迁移等环境行为,重点综述了微塑料对土壤生态系统的影响。结果表明:1)微塑料能通过土壤颗粒间的空隙、植物侧根裂缝及动物运动等在土壤环境系统中迁移转运;2)微塑料能影响土壤物理化学性质、植物生长发育、动物行为和微生物多样性;3)微生物和酶能降解土壤环境中的微塑料,并直接减少土壤系统中的微塑料,而生物炭可以减轻微塑料对土壤生态系统的毒性,三者均为土壤微塑料修复技术的潜在选择。最后,提出了土壤微塑料未来可能的研究方向,以期为土壤微塑料的污染防治提供指导。

关键词：微塑料污染土壤植物动物微生物

赤铁矿与巯基坡缕石复配对砷镉复合污染土壤修复效应研究

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农业环境科学学报 2024年第2期43卷 285-293页

作者：景睿裴楠狄雪荣梁学峰秦旭彭云英徐应明黄青青孙约兵东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 农业农村部产地环境污染防控重点实验室农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为探讨巯基坡缕石(MPAL)和赤铁矿(Fe2O3)对土壤重金属污染钝化阻控效应,以江西某农田Cd-As复合污染水稻土为供试土壤,采用盆栽试验研究了巯基坡缕石、赤铁矿单一以及复配处理下土壤pH值、Cd-As有效态与形态分布及水稻生物量和Cd、As、F... 详细信息

为探讨巯基坡缕石(MPAL)和赤铁矿(Fe2O3)对土壤重金属污染钝化阻控效应,以江西某农田Cd-As复合污染水稻土为供试土壤,采用盆栽试验研究了巯基坡缕石、赤铁矿单一以及复配处理下土壤pH值、Cd-As有效态与形态分布及水稻生物量和Cd、As、Fe含量。结果表明:施加不同材料后水稻籽粒生物量较对照显著增加了2.37~2.45倍,土壤中DTPA-Cd含量显著降低16.94%~22.57%(P土壤连续浸提形态分析显示,MPAL和Fe2O3复配处理提高了土壤中无定形态铁氧化物结合态Cd、As含量。MPAL和Fe_(2)O_(3)复配处理下水稻根系Cd和As含量降幅分别达7.14%、25.13%,不同处理下稻米Cd含量降幅为40.00%~60.00%,但籽粒As含量处理间差异不显著。研究表明,巯基坡缕石和赤铁矿复配材料可以有效降低土壤中Cd和As含量,减少水稻对Cd和As的吸收,具备Cd-As复合污染农田修复和安全利用的潜在应用价值。

关键词：巯基坡缕石赤铁矿水稻镉砷复合污染土壤

东祁连山山地草甸土壤物理性质对微量元素含量和退化程度的响应

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草地学报 2024年第3期32卷 746-753页

作者：漆昊纪童何国兴徐贺光李娅丽杨卓丽汪云君马成龙李强柳小妮甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070 青海大学农牧学院青海西宁810000

为探明退化程度对土壤物理性质及土壤微量元素的影响及其两者之间的关系,本研究以东祁连山山地草甸为研究对象,分析了4个不同退化程度(未退化-MND、轻度退化-MLD、中度退化-MMD和重度退化-MHD)山地草甸土壤物理性质和微量元素含量及其... 详细信息

为探明退化程度对土壤物理性质及土壤微量元素的影响及其两者之间的关系,本研究以东祁连山山地草甸为研究对象,分析了4个不同退化程度(未退化-MND、轻度退化-MLD、中度退化-MMD和重度退化-MHD)山地草甸土壤物理性质和微量元素含量及其之间的关系。结果表明:随退化程度加剧,土壤饱和持水量、总孔隙度、毛管持水量、田间持水量和毛管孔隙度显著影响土壤Ca,Zn,Mg和Mn含量;土壤容重和土壤非毛管孔隙度显著影响着土壤Mo和Cu含量。退化程度显著影响着东祁连山山地草甸部分土壤物理性质以及土壤微量元素的分布,而土壤微量元素又受到部分土壤物理性质的影响,因此建议在未来考虑土壤微量元素的变化时将土壤物理性质的变化剔除,使得测得的土壤微量元素的变化值更加符合实际应用。

关键词：东祁连山山地草甸土壤微量元素植被退化

荒漠植物叶片-土壤化学计量及植物内稳态特征

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干旱区研究 2024年第1期41卷 104-113页

作者：李敏孙杰陈雪刘佳庆新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830017 绿洲生态教育部重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆精河温带荒漠生态系统教育部野外科学观测研究站新疆精河830017

为了解荒漠植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量与土壤环境因子的关系,以新疆艾比湖保护区高、低水盐环境下14种荒漠植物群落为研究对象,测定植物叶片C、N、P含量,讨论其化学计量比、植物内稳态特征及其与土壤环境因子的关系。结果表明:(1... 详细信息

为了解荒漠植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量与土壤环境因子的关系,以新疆艾比湖保护区高、低水盐环境下14种荒漠植物群落为研究对象,测定植物叶片C、N、P含量,讨论其化学计量比、植物内稳态特征及其与土壤环境因子的关系。结果表明:(1)在不同水盐环境下,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、C:N、C:P及植物叶片N、P含量存在显著差异。(2)Pearson相关性分析表明,叶片C:P与土壤电导率(EC)、SOC、C:N和C:P呈显著负相关;叶片C与土壤C:N呈显著负相关;叶片P与土壤SOC、C:N,叶片N与土壤C:N、叶片C:N与土壤TN呈显著正相关;叶片P与土壤C:P、叶片C:N与土壤N:P呈极显著正相关;且冗余分析表明,土壤C:P对艾比湖保护区植物叶片C、N、P含量及化学计量特征影响显著。(3)随土壤水盐的变化,植物叶片N、P含量及N:P的内稳态模型模拟结果不显著,内稳性指数H均大于4,属于绝对稳态,说明该研究区植物对土壤养分的适应性良好。

关键词：荒漠植物叶片土壤化学计量特征内稳态艾比湖

球囊霉素相关土壤蛋白影响土壤中PAHs结合态残留的规律及机制

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环境科学学报 2024年第2期44卷 396-405页

作者：冷港华周贤凌婉婷王建南京农业大学土壤有机污染控制与修复研究所南京210095

土壤中多环芳烃(PAHs)结合态残留可重新被释放,从而对生态安全和人类健康造成威胁.因此,了解PAHs结合态残留在土壤中的释放规律,对于评估PAHs在土壤中的归趋和风险至关重要.土壤有机质会显著影响环境中有毒有机污染物的迁移转化行为.球... 详细信息

土壤中多环芳烃(PAHs)结合态残留可重新被释放,从而对生态安全和人类健康造成威胁.因此,了解PAHs结合态残留在土壤中的释放规律,对于评估PAHs在土壤中的归趋和风险至关重要.土壤有机质会显著影响环境中有毒有机污染物的迁移转化行为.球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)在陆地生态系统中广泛存在,是土壤有机质(SOM)的重要组成部分.目前已有GRSP对土壤中PAHs形态变化的相关研究,然而关于GRSP对土壤中PAHs结合态残留释放的影响尚不清楚.为了探究添加外源GRSP条件下,土壤中PAHs结合态残留释放的基本规律及其潜在机制,本研究通过批量平衡试验结合固相微萃取法研究了GRSP影响土壤中PAHs结合态残留的规律及机制.结果显示,外源GRSP可显著促进土壤中PAHs结合态残留释放,且随着GRSP浓度的增加,中环和高环PAHs结合态残留释放量随之增加.与未添加GRSP的对照组相比,土壤中ΣPAHs释放量提高了18.7%~54.2%,并且总GRSP(T-GRSP)对PAHs结合态残留释放的提升率始终高于易提取GRSP(EE-GRSP).向土壤中施加GRSP后,液相中溶解性有机质(DOM)浓度增加了35.0mg·L^(-1)以上,土壤中PAHs结合态残留释放量也随之增加.此外,还发现T-GRSP与PAHs的结合能力比EE-GRSP强.GRSP浓度及GRSP与PAHs的结合能力是影响PAHs结合态残留释放的重要因素.研究结果表明,不可将PAHs结合态残留作为土壤修复的终点,仍需考虑结合态残留的再释放对土壤环境和生态系统产生的危害影响.

关键词：多环芳烃(PAHs) 土壤球囊霉素相关土壤蛋白结合态残留释放

芽孢杆菌及其胞外多糖对空心菜和茼蒿Cd吸收及土壤团聚体的影响

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农业环境科学学报 2024年第1期43卷 60-67页

作者：邓雪婷高蓉蓉季翠何琳燕盛下放南京农业大学生命科学学院/农业农村部农业环境微生物重点实验室南京210095

本研究旨在探究产胞外多糖芽孢杆菌对蔬菜镉(Cd)积累及土壤结构的影响。采用以空心菜和茼蒿为供试材料的盆栽试验,研究了功能菌株Priestia megaterium YG35和Bacillus halodurans G20降低蔬菜吸收Cd的效果和可能作用机制。结果表明,与C... 详细信息

本研究旨在探究产胞外多糖芽孢杆菌对蔬菜镉(Cd)积累及土壤结构的影响。采用以空心菜和茼蒿为供试材料的盆栽试验,研究了功能菌株Priestia megaterium YG35和Bacillus halodurans G20降低蔬菜吸收Cd的效果和可能作用机制。结果表明,与CK相比,菌株YG35、菌株G20及其胞外多糖处理显著增加空心菜和茼蒿可食用组织干质量(37.8%~115.1%),显著降低可食用组织Cd含量(21.9%~44.2%),并使茼蒿Cd含量(0.057~0.061 mg·kg-1)达到安全可食用标准,显著降低根际土壤有效态Cd含量(3.7%~11.7%),显著(P土壤多糖含量(35.9%~49.5%)和蔗糖酶活性(15.3%~28.4%),促进根际土壤团聚体向大粒径转化。研究表明,YG35和G20及其胞外多糖能降低蔬菜对Cd的吸收,促进蔬菜生长,改善土壤结构,具有在Cd污染土壤上实现蔬菜安全生产的应用潜力。

关键词：胞外多糖芽孢杆菌空心菜茼蒿 Cd 土壤

间作及减量灌溉对农田土壤温室气体排放的互作效应

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 214-225页

作者：殷民兴赵财葛丽丽程宝钰甘肃农业大学农学院省部共建干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070

基于2014年在甘肃省武威市设置的不同灌水水平与种植模式定位试验,设置两种灌水水平,即减量灌水(495 mm, I1)和传统灌水(540 mm, I2);3种种植模式,即玉米‖豌豆(M‖P)、单作豌豆(P)、单作玉米(M),测定土壤呼吸速率和N_(2)O排放速率,并... 详细信息

基于2014年在甘肃省武威市设置的不同灌水水平与种植模式定位试验,设置两种灌水水平,即减量灌水(495 mm, I1)和传统灌水(540 mm, I2);3种种植模式,即玉米‖豌豆(M‖P)、单作豌豆(P)、单作玉米(M),测定土壤呼吸速率和N_(2)O排放速率,并计算农田温室气体排放总量、全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)。2021—2022两年结果表明:(1)I1和M‖P处理均可显著降低土壤呼吸速率、N_(2)O排放速率、CO_(2)排放总量和N_(2)O排放总量(P土壤呼吸速率、N_(2)O排放速率、土壤CO_(2)排放总量和N_(2)O排放总量分别降低8.39%、33.12%、8.75%和32.84%。(2)I2处理土壤温度和土壤含水量显著高于I1处理(P土壤温度整体表现为M> M‖P> P;相关性分析表明,土壤温度和土壤含水量与土壤呼吸速率和N_(2)O排放速率呈显著正相关关系。(3)灌水水平对作物产量无显著影响(P>0.05),种植模式对作物产量影响显著(P<0.01),表现为M‖P处理产量最高;减量灌水与种植模式交互效应对GWP和GHGI影响显著(P<0.05),MPI1处理较MPI2处理的GWP和GHGI分别降低9.45%和10.00%。在绿洲灌区,减量灌水结合玉米‖豌豆种植模式能够有效提高作物产量并减少温室气体排放,可作为河西灌区推广应用的种植模式。

关键词：间作减量灌水土壤温室气体排放玉米豌豆

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微塑料对土壤磷吸附的影响

重庆大学学报 2024年第4期47卷 12-21,156页

作者：唐子超唐晋梁伦套黎彦均蒋艳雪方芳郭劲松重庆大学环境与生态学院重庆400045

微塑料是一类土壤中广泛存在的新兴污染物,其对土壤磷吸附的影响尚不明确。文中分析了0.1%~10%含量微塑料对土壤磷吸附特性的影响及机制。结果表明,微塑料会使得吸附第一阶段液膜扩散阶段速率显著提升(p<0.05)。与纯土壤(qe=6.456 mg/g... 详细信息

微塑料是一类土壤中广泛存在的新兴污染物,其对土壤磷吸附的影响尚不明确。文中分析了0.1%~10%含量微塑料对土壤磷吸附特性的影响及机制。结果表明,微塑料会使得吸附第一阶段液膜扩散阶段速率显著提升(p土壤(qe=6.456 mg/g)相比,含量1%以下的微塑料显著降低了土壤磷吸附容量(p土壤磷吸附容量(p土壤体系的磷吸附量越大。微塑料可与磷竞争吸附位点,降低了微塑料-土壤体系对磷的吸附,但微塑料也可直接吸附磷,故当微塑料为5%及以上时,微塑料-土壤体系对磷的吸附量升高。因此,土壤微塑料污染可显著改变土壤对磷的吸附特性,且与微塑料的含量和粒径等因素密切相关。

关键词：微塑料土壤磷吸附

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