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期刊信息/Journal information
农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会
农业环境科学学报

农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

李文华

月刊

1672-2043

caep@vip.163.com

022-23674336

300191

天津市南开区复康路31号

农业环境科学学报/Journal Journal of Agro-Environment ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《农业环境科学学报》是由农业部主管、农业部环境保护科研监测所和中国农业生态环境保护协会主办的国家级学术核心期刊。主要刊登农业生态环境科学领域内具有创新性的研究成果，包括新理论、新技术和新方法。报道领域包括农业污染控制与治理、生态农业、环境修复技术与原理、环境毒理与风险评价、环境监测与评价、废弃物综合利用等。
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    土施调理剂联合叶喷阻隔剂下镉污染水田的安全利用效果

    唐乐斌黄凤艳吴辰润董心月...
    2288-2295页
    查看更多>>摘要：为明确土施调理剂联合叶喷阻隔剂对水稻镉(Cd)吸收的影响,本研究采用田间小区试验,选用生石灰(Li)、硅肥(Si)、钙镁磷肥(CaMg-P)和钙硅碱性调理剂(Ca-Si)为土壤调理剂,流体硅(Si-l)和螯合硒(Se)为叶面阻隔剂,探究不同技术集成模式下稻株Cd累积的差异.结果表明:相较于对照处理,不同处理下土壤pH值提升0.50～0.86个单位,土壤DTPA-Cd含量显著降低(P<0.05),降幅为30.1%～41.2%;除处理T6(Li+Se)和T8(CaMg-P+Se)外,其余处理较CK处理稻谷产量提高0.44%～7.85%.与CK相比,不同联合调控措施下根、茎、叶、穗轴和糙米Cd含量显著降低(P<0.05),所有处理的糙米Cd含量均低于《食品安全国家标准》(GB 2762-2022)中糙米Cd限值(0.2 mg·kg-1),且以处理T6(Li+Se)降Cd效果最佳,糙米Cd含量由0.501 mg·kg-1降至0.123 mg·kg-1.综合Cd转运系数TF茎叶-糙米、TF根-糙米及经济效益结果,土施生石灰联合叶喷螯合硒是镉污染稻田安全利用的一种可行技术模式,在中度Cd污染农田可实现稻米安全生产和农户增收.

    水稻联合调控Cd污染农田安全利用成本效益分析

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    煅烧磁改性牡蛎壳对水/土壤溶液中镉的吸附性能与机制研究

    郭可欣王衡易筱筠党志...
    2296-2309页
    查看更多>>摘要：为获得易于回收且对重金属吸附性能强的磁性材料,实验以牡蛎壳为原材料,磷酸铁和碳酸亚铁为铁源,通过共沉淀法制备磁性材料,并对其煅烧改性得到煅烧磷酸铁牡蛎壳(CPO)和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳(CCO)磁性材料.通过不同初始pH值、吸附等温线及动力学等探究材料对Cd(Ⅱ)的吸附特性,采用SEM-EDS、XRD、FTIR和XPS等表征手段对材料吸附Cd(Ⅱ)的机理进行分析,同时在实际Cd污染土壤中进行实验研究,探究材料对土壤溶液中总Cd与各形态Cd的去除效果.结果表明:两种材料对Cd(Ⅱ)的最佳吸附pH值在4～6之间;在35℃时,CPO和CCO在水体中对Cd(Ⅱ)的最大理论吸附量可达214.20、116.04 mg·g-1,吸附过程均符合Langmuir模型,表明为单层吸附;CPO和CCO在100 min时达到吸附平衡,吸附过程均符合拟二级动力学,表明为化学吸附.表征结果表明,CPO和CCO对Cd(Ⅱ)的吸附机制以化学吸附为主,包括静电作用,材料表面的羧基、羟基与Cd(Ⅱ)的络合作用,以及磷酸根、碳酸根等与Cd(Ⅱ)的沉淀作用.在土壤实验中,CPO和CCO处理的土壤总Cd去除率为28.67%和22.05%,回收率为92.39%和89.72%,去除的Cd主要为酸提取态和可还原态,可氧化态和残渣态无显著变化.综上所述,本研究制备的煅烧磷酸铁牡蛎壳和煅烧碳酸亚铁牡蛎壳对Cd(Ⅱ)吸附量较大,且回收率高,具有较好的应用潜力.

    改性牡蛎壳生物质磁性吸附剂镉

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    废弃物发酵液淋洗去除土壤重金属的效率、机理及生态风险

    潘小梅彭潇张登炽王贵胤...
    2310-2320页
    查看更多>>摘要：为寻找修复重金属污染土壤的高效、绿色材料,本实验采用菠萝皮渣、哈密瓜皮渣等农业废弃物,并添加乳酸菌进行发酵制得富含有机酸的高效淋洗剂,并分析淋洗剂浓度、pH、淋洗时间以及淋洗次数等参数对土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)的去除效率、机理及生态风险.结果表明:与未发酵浸提液相比,乳酸菌发酵液可以提升土壤Cd、Pb、Zn的去除率14.27%～20.76%;且随着淋洗剂浓度增加、pH降低、淋洗时间延长及淋洗次数的增加,Cd、Pb、Zn的去除率显著提升;菠萝皮渣发酵液淋洗3次后,土壤中残留的Cd和Zn含量均低于国家土壤质量标准(GB 15618-2018)中农用地的限值,表明利用乳酸菌发酵制得的淋洗剂可作为一种绿色高效的土壤重金属修复材料.发酵液多次淋洗后,土壤中Cd、Zn的环境风险和生物有效性降低,移动性减弱,稳定性增强;而重金属Pb总量降低,但移动性增强,其安全性仍值得关注.

    生物质材料果皮渣发酵液土壤淋洗重金属

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    生物炭影响地带性土壤等温吸附丁草胺的特征及关键机制

    李翔张纯邓建云许桂莲...
    2321-2329页
    查看更多>>摘要：为解析土壤理化性质与生物炭添加效果之间的相关性,明确生物炭影响地带性土壤等温吸附丁草胺的特征及关键机制,本研究采用9种不同理化性质地带性土壤,加入系列用量稻壳生物炭,考察了丁草胺在生物炭-土壤混合体中的等温吸附特征.结果表明:在不同生物炭添加剂量条件下,丁草胺在土壤中的吸附等温线均遵循Freundlich吸附模型,生物炭添加显著增加了9种地带性土壤对丁草胺的吸附能力[模型平衡常数(Kf)增加],降低了线性吸附的程度[模型指数(1/n)降低].生物炭添加剂量越高,丁草胺吸附容量越大.热力学计算结果显示,在0.5%～2%生物炭添加条件下,丁草胺在地带性土壤中的吉布斯自由能为-16.30～-21.67 kJ·mol-1,表明吸附过程是自发且有利的.皮尔森相关性分析结果表明,土壤有机碳与Kf增长率呈显著负相关,说明土壤可溶性有机质抑制生物炭对丁草胺的吸附.多元线性回归方程分析结果显示,当土壤未添加生物炭时,土壤有机碳、pH、黏粒、粉粒4种土壤理化性质对Kf值的解释能力高达99%,而当生物炭添加为0.5%、1%、2%时,土壤有机碳、pH、黏粒、粉粒4种土壤理化性质对Kf值的解释能力分别下降至83%、70%、90%.通径系数研究表明,生物炭添加剂量从0上升至1%时,土壤黏粒和土壤粉粒对丁草胺吸附的直接作用系数增大,而有机碳和pH对丁草胺吸附的直接作用系数减小.研究表明,生物炭输入改变了丁草胺的吸附特征,土壤黏粒和土壤粉粒等土壤质地因素对丁草胺吸附产生重要影响.

    土壤生物炭丁草胺等温吸附影响因素

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    膨润土与芽孢杆菌配施对毛乌素沙地土壤剖面养分蓄持的影响

    柴雅心聂扬眉田静韦革宏...
    2330-2338页
    查看更多>>摘要：为探究膨润土与芽孢杆菌配施对沙地土壤氮磷钾养分释放与蓄持作用的影响,开展田间原位和室内淋溶试验,探究两种模式(膨润土单施、膨润土+芽孢杆菌混施)对沙地土壤基础理化特性、剖面养分状况及膨润土不同添加水平(0.50%、1.00%、3.00%)对沙地土壤养分淋溶的影响.结果表明:3种膨润土添加水平显著提升沙化土壤含水率,增幅为32.14%～99.41%;膨润土+芽孢杆菌混施稳步提升了土壤速效养分含量,尤其是3.00%的膨润土+芽孢杆菌处理组提升最显著,增幅为56.76%～87.24%;膨润土降低土壤速效养分淋溶并增强土壤保肥能力,3.00%膨润土处理显著降低土壤速效钾淋失量,降幅为46.38%.研究表明,膨润土配施芽孢杆菌能增强沙地土壤水分和养分有效性,其中,3.00%膨润土配施芽孢杆菌能显著提升沙化土壤有效磷和速效钾含量.

    毛乌素沙地膨润土芽孢杆菌理化性质土柱淋溶

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    优化施肥促进华北麦玉轮作系统土壤有机碳积累

    张慧芋田园张晶赵文欣...
    2339-2349页
    查看更多>>摘要：为揭示不同施肥方式对华北小麦-玉米轮作种植系统土壤有机碳库的影响,本研究将"小麦-玉米"作为一个施肥单元,于2014年10月开展田间定位试验,采用二因素裂区设计,以冬小麦-夏玉米两季作物磷钾肥分配比(A)为主区,设磷钾肥全部施入小麦季(A1)和小麦季∶玉米季为2∶1(A2)两个水平,以两季作物总施氮量(B)为裂区,设施纯氮450 kg·hm-2(B1)和600 kg·hm-2(B2)两个水平,同时以两季作物全生育期不施肥为对照,共5个处理,于2022年10月玉米收获后采集0～20 cm土壤样品,分析研究8a后不同施肥方式对该种植系统土壤有机碳库的影响.结果表明:除A1B2处理下土壤总有机碳(SOC)和微生物量碳(MBC)含量与CK处理差异不显著外,4种施肥处理下SOC、颗粒态有机碳(POC)、活性有机碳(LOC)、可溶性有机碳(DOC)、MBC含量和SOC储量均显著高于CK,增幅分别达8%～55%、75%～237%、98%～214%、42%～66%、21%～50%和3%～29%.4种施肥处理中A2B1处理下SOC及其活性组分含量和SOC储量均显著高于A1B1和A1B2,而与A2B2处理在LOC、DOC、MBC含量和SOC储量间差异不显著.同时,A2B1处理下土壤碳库管理指数(CPMI)最高.对于SOC矿化指标而言,SOC累积矿化量(Cm)、潜在可矿化碳(Cp)和SOC矿化效率(Cp/SOC)均表现为A1B1>A1B2>CK>A2B1>A2B2,且除A2B1和A2B2处理间Cp/SOC差异不显著,Cm和Cp在各处理间差异均显著.相关分析研究表明,β-1,4纤维二糖苷酶活性以及土壤全氮、碱解氮、速效磷和速效钾均为提高SOC及其活性组分含量以及CPMI的关键因子,而碳累积输入量可通过增加SOC含量降低Cp/SOC.综上,本试验条件下,磷钾肥在小麦季和玉米季2∶1的分配比,配合两季作物450 kg·hm-2的总施氮量,可增加麦玉轮作系统SOC及其活性组分含量,提升土壤养分有效性,降低SOC矿化分解,同时,该施肥方式下较高的碳累积输入量可增加SOC含量,降低Cp/SOC,最终实现SOC储量增加.

    秸秆还田优化施肥小麦-玉米轮作土壤有机碳含量土壤有机碳矿化

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    微生物菌肥对瘠薄稻田土壤养分及水稻生长的影响

    许立阳王亚男曾希柏文炯...
    2350-2362页
    查看更多>>摘要：为探究施用不同微生物菌肥对长江中下游瘠薄稻田土壤养分和水稻生长的影响,通过盆栽试验,设置褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)+胶冻样类芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)(CM)、褐球固氮菌+枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)+解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)(ABP)和枯草芽孢杆菌+解淀粉芽孢杆菌(SAT)3种不同微生物组合,并设微生物菌肥推荐用量和1.2倍用量处理,再将其分别与化肥常规用量、减氮15%和减氮磷15%搭配施用,研究不同施肥处理对土壤基本理化性质、土壤酶活性和水稻生长的影响.结果表明:添加微生物菌肥可以有效降低土壤pH值,提高全氮含量,土壤碱解氮、有效磷、铵态氮含量随生长时期延长总体呈现降低趋势,硝态氮反之.菌种组合与其用量对土壤速效养分影响显著,其中ABP组合可提高全生育期土壤碱解氮、有效磷和铵态氮含量,常规化肥用量下,1.2倍微生物菌肥用量处理(1.2ABP+NPK)土壤养分含量低于推荐用量处理(ABP+NPK),当化肥用量减少后土壤养分含量也降低,CM组合各处理在灌浆期和收获期对碱解氮和有效磷的提升效果较小,SAT组合未表现出显著的解磷优势.添加ABP使土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别提高了26.79%～46.27%和7.85%～15.81%,效果优于CM和SAT组合.SAT在一定程度上可以促进茎叶生长,但对根系的促生作用和增产效果不佳,添加CM的水稻株高和根干质量较单施化肥处理(NPK)无显著变化,而ABP组合在促进根系伸长和植株生长、提高产量方面有明显优势,其中ABP+NPK处理水稻产量是对照处理的1.25倍.研究表明,针对瘠薄稻田土壤,施用固氮解磷微生物菌肥可以显著提高土壤氮磷养分有效性,改善土壤酶活性,促进水稻生长和产量提升.

    稻田固氮菌解磷菌土壤养分酶活性

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    连云港耕地土壤有机碳时空分异及影响因素

    苟富刚蔡露明陆徐荣
    2363-2374页
    查看更多>>摘要：为了揭示连云港耕地土壤有机碳(SOC)的时空分布特征及影响因素,选取连云港市耕地土壤作为研究对象,采取表层(0～20 cm)土壤及深层(150～200 cm)土壤样品,进行了SOC、总氮(TN)及总磷(TP)的测试.结果表明:2004年SOC含量在中等级分布频率最高,2019年SOC含量在中、中上、高、极高4个等级上均广泛分布.近15 a(2004-2019年)耕地浅表SOC含量增加了0.57个百分点,有机碳密度增加了1.34 kg·m-2,SOC储量增加了1.36 Tg,平均固碳速率为7.26×104 kg·km-2·a-1.不同类型土壤固碳速率差异较大,平均固碳速率表现为灰潮土>滨海盐土>砂姜黑土>棕潮土>棕壤>粗骨土.不同用地类型土壤的SOC含量差异大,平均固碳速率为水田>旱地>水浇地.近15a研究区土壤C∶N∶P(SOC∶TN∶TP)稍有提高,说明SOC含量空间异质性稍有提高,研究区土壤C∶N∶P数值与江西耕地土壤等相比明显偏低,表明土壤微生物对SOC矿化分解速率较快,研究区耕地土壤环境不利于碳的储存.

    有机碳耕地土壤类型用地类型人类活动

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    曝气扰动下弱光照促进蓝藻水华向硅藻优势演替

    田亿王小冬车轩潘恒丰...
    2375-2383页
    查看更多>>摘要：为研究持续的曝气扰动下,遮光和蓝藻水华浓度对蓝藻水华尤其藻类群落结构的影响,在玻璃温室中进行蓝藻门微囊藻属(Microcystis)水华的调控实验.实验为2个藻类浓度和2个光照强度的正交实验,共4个处理.按微囊藻水华初始浓度分为低浓度(处理Ⅰ、Ⅲ)和高浓度(处理Ⅱ、Ⅳ),以叶绿素a(Chla)浓度分别表示为384.32 μg·L-1和736.21 μg·L-1;处理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ、Ⅳ分别对应弱光条件(遮光率为99.4%)和强光条件(遮光率为72.8%).实验过程中,各处理Chla浓度由高到低排序为Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ(P<0.01),均出现了微囊藻向其他藻类的演替.其中弱光条件下的处理Ⅰ、Ⅱ以硅藻门菱形藻属(Nitzchia)为最大优势属,其湿质量占比分别达到90.48%±9.29%和93.64%±2.28%.处理Ⅲ、Ⅳ中,蓝藻门仍占最大优势,处理Ⅲ以席藻(Phormidium)为最大优势属,微囊藻和菱形藻次之,处理Ⅳ以微囊藻为最大优势属,菱形藻和席藻次之.研究表明,持续的曝气扰动下,遮光形成的弱光照是影响蓝藻水华向硅藻优势演替的重要因素,利用水动力扰动进行蓝藻水华调控时需要同时考虑弱光照条件和蓝藻水华生物量的影响.

    微囊藻水华藻类群落结构曝气扰动遮光率硅藻

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    微污染湖泊水体植物-微生物协同修复技术

    李世汩陈文峰冯立辉徐扬帆...
    2384-2392页
    查看更多>>摘要：针对雨水溢流引起的水体微污染的修复,本研究建立了室内微模型模拟雨水溢流污染水体,分别采用投加复合脱氮菌剂、复合脱氮菌剂+镁改性麦饭石,以及复合脱氮菌剂+生态颗粒的方法进行处理,探究不同处理方式对水质、沉水植物苦草及底泥微生物菌群的影响.研究发现,菌剂的投加能够加速微污染水体的修复,同时投加镁改性麦饭石及生态颗粒,能够提升水体氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)的去除率,并促进苦草生长,其中镁改性麦饭石对苦草与微生物的耦合脱氮促生效果最优.复合脱氮菌剂单独投加,或同时投加镁改性麦饭石或生态颗粒,对底泥细菌群落α多样性影响均不显著.FAPROTAX功能预测表明,Anaerolineaceae等异养硝化-好氧反硝化细菌是苦草与微生物耦合脱氮的主导底泥微生物,镁改性麦饭石及生态颗粒有利于底泥菌群向微生物脱氮功能菌群结构演变,通过植物和微生物协同作用,两处理分别增加苦草叶长26.5％、11.8％,增加根长45.2％、35.5％.

    微污染水脱氮菌剂苦草协同修复麦饭石

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