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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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    PFOA和PFOS在介质中迁移行为和数值模拟研究进展

    李辉董纤凌龚天添相明辉...
    2589-2602页
    查看更多>>摘要：全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)广泛应用于各种工业和家居产品的生产和使用中,因其具有热稳定性、化学稳定性和环境持久性等特殊性质,已在世界范围内广泛检出.目前,对于PFOA和PFOS在环境介质中的行为研究已有一些进展,本研究归纳总结了PFOA和PFOS在环境介质中的迁移行为和相关数学模型的研究进展.具体针对影响PFOA和PFOS在环境介质中迁移的机制(静电相互作用、疏水作用、配体交换和氢键)和因素(有机质含量、矿物类型、矿物含量、介质含水率、离子类型、离子强度和pH)以及可用于模拟的数学模型(对流-弥散模型、非平衡两点吸附模型、非平衡两区吸附模型、多速率模型、多过程限速传质模型,TOSD迁移模型)进行探讨和总结,以为后续更深入的科学研究提供综合性参考依据.

    全氟辛酸(PFOA)全氟辛烷磺酸(PFOS)迁移数学模型数值模拟

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    不同遮阴处理下施肥对水稻生长及生理特性的影响

    刘迎霞娄运生王坤邢钰媛...
    2603-2613页
    查看更多>>摘要：太阳辐射减弱是气候变化的重要特征之一,研究太阳辐射减弱对水稻生产的影响,探讨通过施肥能否减缓太阳辐射减弱对水稻生长及生理代谢影响,具有重要的生产实际意义.采用田间模拟试验探讨了不同生育期遮阴条件下施用复合肥和施用硅肥对水稻生长和光合生理特性的影响.采用3因素3水平正交试验设计,遮阴设3水平,即不遮阴(S0,遮阴率为0)、开花-成熟期遮阴(S1,遮阴率为64％)和分蘖-成熟期遮阴(S2,遮阴率为64％);施用复合肥(N-P2O5-K2O)设3水平,即100(F1)、200 kg·hm-2(F2)和300 kg·hm-2(F3);施用硅肥设3水平,即不施硅(R0)、钢渣200 kg·hm-2(R1)和钢渣400 kg·hm-2(R2).结果表明,遮阴降低水稻株高、叶面积指数(LAI)和胞间CO2浓度(Ci),降低产量.与S0对比,S1、S2分别降低产量43.99％和54.24％.S1增加净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),降低叶绿素含量(SPAD值),S2则增加SAPD值和Tr,降低分蘖数、Pn和Gs;施用复合肥可提高水稻株高、分蘖数、SPAD值、Pn和Tr,降低Ci和Gs.与F1相比,F2处理下LAI降低10.13％,F3则增加12.13％.与F2相比,F3处理下株高、分蘖数、SPAD值、Pn增加1.28％、8.21％、4.16％、7.64％,Tr则降低0.64％;施用硅肥可提高LAI、Pn、Gs和Tr,降低SPAD值和Ci.与R0相比,R1处理下株高和分蘖数减少1.27％和5.00％,R2处理下则增加0.50％和13.77％.研究认为,模拟太阳辐射减弱条件下,施用复合肥300 kg·hm-2和硅肥400 kg·hm-2,可有效减缓遮阴对水稻植株生长和光合作用的不利影响,保持较高产量.

    遮阴复合肥硅肥水稻光合作用

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    配方施肥对水稻生产和经济、环境效益的影响

    韩雪梅杨林章俞映倞徐红艳...
    2614-2622页
    查看更多>>摘要：苏州市吴中区是农业面源污染防控的重点区域,推行配方施肥模式是该区实现种植业肥料减量的主要手段.但是,测土配方施肥模式的制定以作物产量的提升和保障为侧重,缺少对经济、环保等多方综合性需求的回应.针对该区已沿用4a的水稻配方施肥模式,本研究设置包含配方施肥模式和常规施肥模式的缺素试验,测定水稻养分利用、农田氮磷排放、农户经费收支等指标,分析配方施肥模式的经济、环境效益.研究结果显示,现有配方施肥模式在减少养分投入的条件下仍能够保障水稻产量,且提高磷钾肥利用效率6.35～28.59个百分点,降低氮流失量36％,减少用于肥料购置的经济投入35％,增加农户净利润2558元∙hm-2,实现生产、经济和环境多方效益的兼顾.基于养分利用效率,现有配方施肥模式仍有进一步减少肥料投入的余地.为保障土壤生产力的可持续性,建议增加一定比例的有机肥投入,且以4～5a为周期,对配方肥养分配比和配方施肥模式进行调整,构筑生产中的动态物质平衡,为农业绿色发展提供技术支撑.

    配方施肥水稻利用效率氮磷流失生产收支

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    微塑料与铅复合污染对水稻幼苗根系生长和氧化应激的影响

    刘玲洪婷婷胡倩男谢瑞丽...
    2623-2633页
    查看更多>>摘要：为探讨聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)、铅(Pb)及其复合污染对水稻幼苗根系生长和氧化应激的影响,研究了水稻幼苗分别暴露于10～40 mg·L-1 PS-MPs、20µmol·L-1 Pb及其复合溶液后根长、根系生物量、氧化损伤、抗氧化酶活性和Pb含量的变化.结果表明,与空白对照比较,PS-MPs处理降低了水稻幼苗的鲜质量、干质量和根长,显著诱导了丙二醛(MDA)和超氧自由基(O-2·)的产生以及根尖细胞坏死,还不同程度提高了根部超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性.与Pb单一处理比较,10～20 mg·L-1 PS-MPs+Pb减少了根部对Pb的吸收累积,增加了根长和鲜质量,降低了MDA和O-2·产物,减轻了根尖细胞的氧化损伤,而40 mg·L-1 PS-MPs+Pb则增加了Pb含量,降低了根长和鲜质量,促进了MDA和O-2·的积累,并加剧了根尖细胞的坏死.另外,高浓度PS-MPs+Pb还降低了SOD和过氧化氢酶(CAT)活性,同时提高了愈创木酚过氧化物酶(POD)活性.研究表明,PS-MPs诱导了水稻幼苗根系的氧化损伤并抑制其生长;低浓度PS-MPs能够缓解Pb对水稻幼苗根系的氧化胁迫,而高浓度PS-MPs则可能与Pb产生了协同作用,加剧了Pb对水稻根系的氧化损伤.

    水稻聚苯乙烯微塑料铅氧化应激协同效应

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    乐果、铜和锌对水生生物的联合毒性研究

    丁英杰诸寅沈玲金蔡佳玲...
    2634-2637页
    查看更多>>摘要：为通过不同生物等级的模式生物研究乐果、铜和锌的联合毒性,以明亮发光杆菌和斑马鱼胚胎为受试模式生物,通过混合毒性指数法(MTI法)评价了乐果、铜和锌的联合毒性效应.结果表明:明亮发光杆菌毒性测试显示,暴露测试15 min时,乐果、铜和锌的EC50值分别为123、0.53 mg·L-1和1.71 mg·L-1;暴露测试30 min时,EC50值分别为122、0.50 mg·L-1和1.54 mg·L-1.乐果-铜和乐果-锌暴露15 min测得的MTI分别为0.69和0.60.斑马鱼胚胎毒性测试显示,暴露72 h后乐果、铜和锌的LC50值分别为0.31、1.67 mg·L-1和369 mg·L-1.乐果-铜和乐果-锌暴露72 h后测得的MTI分别为0.70和0.75.研究表明,乐果和铜、锌分别混合后的联合毒性均有所增强,整体毒性表现为部分相加作用,因此两类物质在环境中的残留会对水生生物及其他生物造成潜在危害.

    乐果铜锌明亮发光杆菌斑马鱼胚胎联合毒性

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    不同环数多环芳烃对土壤白符跳(Folsomia candida)的毒性差异

    张家乐赵龙郭军康侯红...
    2638-2646页
    查看更多>>摘要：为了解不同环数多环芳烃(PAHs)对无脊椎动物的毒性效应以及对比不同类型土壤中PAHs毒性差异,通过滤纸接触实验、土壤和食物暴露实验,对比分析了三环、四环和五环3种多环芳烃菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并芘(BaP)对模式生物白符跳(Folsomia candida)的急性、慢性毒性效应及差异.研究结果表明:滤纸实验中跳虫在不同浓度Phe和Pyr溶液浸透的滤纸上暴露3 d和7 d后死亡现象均比BaP明显.土壤暴露实验中Phe在江西红壤(以下简称红壤)和黑龙江黑土(以下简称黑土)土壤中对跳虫生存和繁殖的影响均大于BaP.基于可提取PAHs实测值推导的繁殖率的EC50(半数效应浓度),Phe在红壤和黑土中的毒性阈值分别是BaP的5倍和10倍;Pyr在红壤和黑土中的毒性阈值均为BaP的10倍.食物暴露实验中Phe、Pyr和BaP处理下跳虫成虫均无明显死亡,Phe、Pyr对跳虫繁殖的28 d-EC50分别为278 mg·kg-1(186～336 mg·kg-1)和363 mg·kg-1(298～427 mg·kg-1).以上结果表明,Phe、Pyr会对跳虫的生存和繁殖产生较大影响,而BaP相对Phe和Pyr,对跳虫的影响较小.受试暴露浓度下,不同类型土壤中PAHs对跳虫的毒性大小具有显著差异,红壤中PAHs对跳虫的生态毒性和黑土相比最大差别超过3倍,表明不同理化性质对PAHs生态毒性具有显著影响,因此在后续评估PAHs生态毒性效应时要充分考虑土壤理化性质对其毒性的影响.

    多环芳烃毒性差异白符跳土壤类型生态毒性

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    单壁碳纳米管对紫花苜蓿根际土壤中PAHs降解及微生物群落的影响

    王慧敏陈莉荣任文杰郑春丽...
    2647-2659页
    查看更多>>摘要：为探究单壁碳纳米管(SWCNTs)对紫花苜蓿根际土壤中多环芳烃(PAHs)降解及微生物群落的影响,以高浓度PAHs污染土壤为供试土壤种植紫花苜蓿,并添加不同含量的SWCNTs,通过室内盆栽试验,分析了根际土壤中PAHs的降解效应及微生物群落响应.结果表明:添加0.5 g·kg-1和5 g·kg-1 SWCNTs使土壤中PAHs的去除率分别显著降低了3.43％和6.98％(P<0.05),SWCNTs对PAHs降解的抑制作用主要来源于5环和6环高分子量PAHs.添加SWCNTs对紫花苜蓿生长并未产生毒害作用,当SWCNTs的添加量为5 g·kg-1时,紫花苜蓿根长、地上部鲜质量和根鲜质量与对照(不添加SWCNTs)相比分别显著增加了21.44％、49.13％和100.00％(P<0.05).qPCR和高通量测序结果表明,添加SWCNTs对土壤细菌生物量、丰富度和多样性无显著影响,但显著改变了土壤细菌群落组成.较高添加量的SWCNTs(5 g·kg-1)显著降低了污染土壤中PAHs潜在降解菌属Phenylobacterium、Reyranella、Brevundimonas和Pseudorhodoferax的相对丰度.研究表明,添加SWCNTs抑制了根际土壤中PAHs的去除,尤其是5环和6环PAHs,同时改变了土壤中微生物群落,并且抑制了与PAHs降解相关的微生物.

    单壁碳纳米管根际降解多环芳烃微生物群落

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    氟磺胺草醚及其降解菌对大豆生长及生物固氮的影响

    周聪陈未高岩施曼...
    2660-2668页
    查看更多>>摘要：从生长于氟磺胺草醚污染土壤的大豆根瘤中筛选出的Sinorhizobium sp.W16菌株,能高效降解氟磺胺草醚并能缓解氟磺胺草醚的生物负效应.以大豆(苏C1008)为研究对象,采用盆栽试验,探究Sinorhizobium sp.W16对大豆生长、氮累积量、根瘤固氮酶活性及根际土壤氮循环相关微生物功能基因丰度等的影响.结果表明:氟磺胺草醚的施用量(以有效成分计)超过450 g·hm-2时显著降低了大豆生物量,抑制了大豆根瘤固氮酶活性和土壤脲酶活性,降低了土壤固氮细菌(nifH)、氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)基因丰度,限制了植物-根际系统的生物固氮及有机氮素转化;接种Sinorhizobium sp.W16降解菌显著提高土壤中氟磺胺草醚的降解率至81.97％,且显著提高了大豆根瘤干质量、根瘤固氮酶活性和土壤nifH基因丰度,增强了大豆的固氮作用,同时刺激了脲酶活性,提升土壤AOA和AOB的基因丰度,增加了土壤有效氮素的供应,从而使大豆植株氮含量提高了15.85％～24.93％.研究表明,氟磺胺草醚的施用抑制了大豆-根际系统的生物固氮作用,但接种Sinorhizobium sp.W16降解菌不仅能有效降低土壤中氟磺胺草醚的残留量、缓解氟磺胺草醚对大豆的持续药害,还增强了植物-根际系统中生物固氮能力、土壤有效氮素供应及大豆的氮素累积,对修复氟磺胺草醚污染土壤、增强大豆固氮具有较好的应用价值和市场前景.

    氟磺胺草醚大豆根瘤菌生物固氮氨氧化古菌(AOA)氨氧化细菌(AOB)

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    不同增强试剂对二维电场下伴矿景天修复镉污染土壤的影响

    樊广萍姚澄周东美张振华...
    2669-2680页
    查看更多>>摘要：为探讨添加不同增强试剂对二维电场下伴矿景天(Sedum plumbizincicola)修复镉(Cd)污染土壤的影响,采用室内盆栽试验,通过构建棒状石墨阳极在花盆四周,垂直网状不锈钢阴极在土壤表层的二维电场,研究了硫粉、菌菇渣溶解性有机质(DOM)和柠檬酸等不同增强试剂及固定直流电场和反转电场等不同电场模式对土壤理化性质、Cd迁移转化、伴矿景天生长和Cd吸收的影响.结果表明:无电场条件下,施加硫粉能使土壤pH下降0.5～1.0个单位,整体提高了土壤有效态Cd含量,并且显著提高了伴矿景天根部对Cd的积累,但显著降低了伴矿景天地上部生物量和地上部Cd积累量;施加DOM和柠檬酸可显著促进伴矿景天生长,但对伴矿景天吸收Cd影响较小,植物地上部Cd积累量分别是不添加增强剂的对照的1.43倍和1.60倍.施加固定直流电场使土壤表层总Cd发生迁移,增加了植物根区土壤总Cd含量,但并未使底层土壤总Cd向表层土壤迁移;反转电场缓解了土壤pH和有效态Cd的变化,使表层土壤总Cd向底层迁移.直流电场与DOM和柠檬酸共同作用时,固定直流电场和反转电场均显著抑制了伴矿景天的生长和对Cd的积累,电场对伴矿景天生长和Cd吸收的影响占主导地位;直流电场与硫粉共同作用时,硫粉对伴矿景天生长和Cd吸收的影响起主要作用.整体上,固定直流电场相较反转电场可增加植物对Cd的吸收,反转电场相较固定直流电场能增加植物生物量.固定直流电场与硫粉共同作用可显著增加伴矿景天根系Cd浓度,其对地上部的Cd吸收也有促进作用.研究表明,在利用伴矿景天修复碱性污染土壤时,电场+硫粉处理可作为一种有效的强化措施,但是硫粉的施用量需要进一步优化.

    增强试剂二维电场电场模式伴矿景天Cd吸收

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    巯基坡缕石-硫酸锰复配对碱性土壤镉污染钝化阻控效应

    雍莹莹徐应明黄青青梁学峰...
    2681-2692页
    查看更多>>摘要：为探讨巯基坡缕石(MPAL)和硫酸锰(MnSO4)复配处理对碱性土壤镉(Cd)污染钝化阻控效应,以河南省Cd污染小麦土作为供试土壤,进行了土壤单施MPAL、单施MnSO4及MPAL和MnSO4复配施用的为期30 d的土壤老化培养实验.结果表明:土壤孔隙水中Mn含量主要受外源MnSO4添加剂量的影响,受MPAL添加量影响较小.随着外源MnSO4添加剂量的增加,土壤DTPA-Mn含量显著升高,但DTPA-Cd含量与空白对照(不添加MPAL和MnSO4)间并无显著差异.MnSO4和MPAL复配施用对碱性土壤Cd的钝化效果优于单施MPAL和单施MnSO4处理,其中,MPAL和MnSO4复配处理、单施MnSO4及单施MPAL处理对土壤Cd的最大钝化率分别为57.7％、19.2％和41.8％.在所有复配处理中,添加0.025％MnSO4对MPAL钝化Cd无显著影响或存在一定的活化作用,而添加0.1％～0.2％MnSO4对MPAL钝化Cd具有促进作用,在较高剂量MnSO4对MPAL钝化Cd呈促进作用的情况下,MnSO4对0.01％MPAL作用最大,随着MPAL添加剂量的增加,这种促进效应逐渐降低.研究表明,MPAL与MnSO4合适剂量复配处理可以高效固定土壤Cd,是适用于修复碱性农田Cd污染土壤的良好方法.

    巯基坡缕石硫酸锰钝化阻控碱性土壤镉污染

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