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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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    硫铁矿区污染土壤镉铅高富集蓖麻品种筛选

    鲍广灵陶荣浩张慧敏叶文玲...
    2693-2703页
    查看更多>>摘要：蓖麻(Ricinus communis L.)是一种有价值的能源作物,筛选适合在硫铁矿区严格管控类耕地上种植的Cd、Pb高富集蓖麻品种,可以合理地利用污染农田且能生产生物能源.选取18个蓖麻品种,通过大田试验,研究Cd、Pb胁迫下蓖麻的生物量及产量、根际土壤Cd、Pb含量及不同蓖麻品种Cd、Pb的提取量、富集与转运差异、根际土壤重金属有效态等.结果表明,不同蓖麻品种的全株生物量及果实的产量之间差异明显;重金属Cd、Pb在蓖麻不同组织的分布情况均为根>茎>叶>壳>籽粒,18个品种蓖麻Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1,同一个品种茎叶Cd的转运系数均高于果实Cd转运系数,茎叶Pb的转运系数除BM-6外,均高于果实Pb的转运系数;Cd的最大提取量为42.67 mg·株-1,Pb的最大提取量为1482.22 mg·株-1;根际土壤有效态Cd、Pb含量均高于背景值,有效态Cd含量为1.25～2.82 mg·kg-1,有效态Pb含量为72.20～108.79 mg·kg-1;通过聚类分析,品种BM-6、BM-7、BM-11、BM-13、BM-15和BM-18为蓖麻Cd、Pb高富集的品种.根据蓖麻生物量和产量,植株Cd、Pb含量及提取量,富集及转运系数,根际土壤有效态及酶活性等指标进行综合评价,认为BM-2、BM-6、BM-7、BM-15和BM-18共5个品种可作为Cd、Pb高富集蓖麻品种在严格管控类耕地上推广种植,其中效果最好的品种是BM-18.

    蓖麻土壤CdPb累积与转运品种筛选

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    基于多目标重金属元素筛选低累积芸豆品种

    秦冉龚思同娄飞马智黠...
    2704-2714页
    查看更多>>摘要：为筛选基于多目标重金属元素芸豆品种,保障芸豆生产输出潜力,以黔西北主栽的10个芸豆品种为研究对象,通过污染区田间微区试验,研究不同芸豆品种中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等典型有害重金属元素的污染特征和富集系数.结果显示:10个芸豆品种对8种典型有害重金属的吸收累积能力整体呈现Zn>Cu>Cd>Ni>Hg>Cr>As>Pb的特征;芸豆对Zn、Cu元素的富集能力较强(富集系数0.2左右),对Cd的富集能力较弱(富集系数0.02～0.05),对Pb、As、Cr、Ni、Hg富集能力非常弱(富集系数不足0.01).芸豆品种间对同一典型有害重金属元素的累积存在显著差异,按照芸豆中重金属含量进行聚类分析,可以把芸豆品种划分为较高值类、中间值类、较低值类3个类别,富集系数也可以相应地明显区分开来.其中,黑红芸豆、威芸一号、大红芸豆和红芸豆可作为Cd的低累积推荐品种;红芸豆、朱砂豆、圆花豆可作为Hg的低累积推荐品种;本地芸豆、黑芸豆、圆花豆、威芸一号和朱砂豆可作为As的低累积推荐品种;黑芸豆、奶花豆、本地芸豆和朱砂豆可作为Pb的低累积推荐品种;威芸一号和圆花豆可作为Cr的低累积推荐品种;朱砂豆可作为Cu的低累积推荐品种;黑芸豆、本地芸豆、大红芸豆、威芸一号、红芸豆和朱砂豆可作为Zn的低累积推荐品种;大红芸豆、威芸一号、黑红芸豆、红芸豆可作为Ni的低累积推荐品种.研究表明,10个芸豆品种均可以作为黔西北Cd污染区的推荐品种,但其体内重金属Cu、Zn超标风险须引起特别关注.

    芸豆重金属富集系数低累积品种黔西北

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    生物炭对铅矿区污染土壤修复效果的稳定性研究

    杨凯王营营丁爱中
    2715-2722页
    查看更多>>摘要：为探究生物炭钝化修复铅矿区污染土壤的稳定性以及对土壤质量的影响,采集了山西省某铅矿区表层土壤,将500℃下制备的麦秆生物炭和玉米秆生物炭按照0(对照)和5％质量比分别添加到污染土壤中进行30 d恒温恒湿、30轮(历时30 d)干湿交替和冻融循环3种老化试验.结果表明:3种老化条件下,玉米秆生物炭对土壤中Pb的钝化效果均好于麦秆生物炭,与各自对照相比,添加玉米秆生物炭处理Pb的有效态含量分别下降了47.4％、16.1％和45.0％.3种老化条件下,玉米秆生物炭未对基于蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性的土壤酶综合活性指标产生负面影响.因此,玉米秆生物炭比麦秆生物炭具有更高的用于原位修复铅矿区污染土壤的潜力.

    生物炭老化土壤修复铅酶活性

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    盐碱农田土壤铬污染特征及健康风险评价——以山东省滨州市滨城区为例

    王玥刘莹雪李丹丹何睿...
    2723-2732页
    查看更多>>摘要：以山东省滨州市滨城区农村、郊区、城区3个区域的农田土壤为研究对象,分析各区域农田土壤重金属铬(Cr)的含量及分布特征,采用单因子污染指数(Pi)与综合污染指数(P综)法对土壤重金属Cr污染水平进行评价,并根据人体健康风险评估模型对各区域Cr暴露的人体健康风险水平进行评估.研究结果表明:滨城区土壤重金属Cr含量范围为20.56～49.58 mg·kg-1,远低于土壤污染风险筛选值,均低于管制值,由高到低顺序依次为城区>郊区>农村,均处于清洁状态;以滨城区农村农田实测表层Cr含量平均值为背景值,Pi分析结果显示,城区、郊区、农村Cr含量超出背景值点位率分别为60％、56％、42％,P综结果显示,超出背景值的点位率分别为53％、48％、45％.各区域土壤重金属Cr对儿童和成人均不造成非致癌风险、致癌风险和总风险.

    土壤重金属Cr滨城区农田污染特征健康风险评价

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    AQDS和腐植酸对微生物介导铁还原过程的影响

    牛丹妮弓晓峰李远航孙玉恒...
    2733-2741页
    查看更多>>摘要：为探讨异化铁还原过程中电子传递物质的影响,研究了在腐败希瓦氏菌(希瓦氏菌属)介导下,腐植酸、腐殖质同类物蒽醌-2,6-二磺酸盐(anthraquione-2,6-disulfonate,AQDS)在厌氧条件下对异化铁还原过程的影响,并进行Logistics方程拟合;同时对不同来源腐植酸进行了元素分析、紫外-可见光吸收光谱分析和傅里叶红外吸收光谱分析.结果表明:添加低质量浓度(10～100 mg·L-1)土壤腐植酸对异化铁还原过程的促进效果不明显,而高质量浓度(200～500 mg·L-1)促进效果显著;与对照组(添加2 mL无菌水处理)相比,添加了泥炭湿地腐植酸的体系中Fe(Ⅱ)最终产生量增加,但各质量浓度处理间Fe(Ⅱ)产生量差别较小;AQDS促进Fe(Ⅲ)还原,其添加浓度越高,还原效果越好.Logistics方程显示,腐植酸和AQDS均能加快Fe(Ⅲ)还原速率,有效提高Fe(Ⅲ)还原率.两种不同来源腐植酸的分析结果显示,两者均有大量含氧活性官能团和芳香族、脂肪族物质,但与泥炭湿地腐植酸相比,土壤腐植酸腐殖化和芳香化程度更强.研究表明,腐植酸和AQDS作为电子传递物质,对促进微生物介导的铁还原过程有重要作用,且芳香化程度越强,促进效果越显著.

    腐败希瓦氏菌异化铁还原腐植酸蒽醌-2,6-二磺酸盐(AQDS)

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    Thauera humireducens合成钯纳米颗粒及其催化除铬性能研究

    张巍王希李依娜郭琳...
    2742-2750页
    查看更多>>摘要：为了提供制备过程环境友好、性能良好的催化剂,采用反硝化菌Thauera humireducens(T.humireducens)合成钯纳米颗粒(Pd-NPs),并评价其催化去除地下水中Cr(Ⅵ)的性能.结果表明:利用T.humireducens能够在24 h内制得尺寸集中分布在2～6 nm、分散良好的Pd-NPs.提高初始Pd(Ⅱ)和HCOONa浓度、增大微生物接种量及营造弱酸性环境,均能加快T.humireducens合成Pd-NPs的速率.相比于化学方法制备的Pd-NPs,T.humireducens合成的Pd-NPs能够更高效地将Cr(Ⅵ)催化还原为不溶的Cr(Ⅲ),1.5 h内Cr(Ⅵ)的还原效率达95％.循环使用3个周期后,T.humireducens合成的Pd-NPs的催化活性仅下降13％.本研究首次证明反硝化菌T.humireducens可快速合成Pd-NPs,且合成的Pd-NPs可用于地下水的铬污染治理.

    Thauerahumireducens钯纳米颗粒生物合成Cr(Ⅵ)

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    湿地植物香蒲根系抗氧化酶活性和根系分泌物对阿特拉津胁迫的响应

    武淑文侯磊刘云根范黎明...
    2751-2760页
    查看更多>>摘要：为探明阿特拉津胁迫下水生植物根系的生理响应特征,以典型湿地植物香蒲(Typha angustifolia L.)为研究对象,采用水培实验,研究阿特拉津(0、0.2、0.4 mg·L-1和2.0 mg·L-1)胁迫45 d对香蒲根系阿特拉津积累、抗氧化酶活性以及根系分泌物的影响.结果表明:阿特拉津可以在香蒲根系积累且显著降低香蒲生物量.随阿特拉津胁迫的提升,根系丙二醛(MDA)含量持续升高;超氧化物歧化酶(SOD)活性显著降低(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加再降低趋势(P<0.05),且在0.4 mg∙L-1时达到最大值,较对照提高123.7％;阿特拉津胁迫对谷胱甘肽(GSH)活性无明显影响.香蒲根系分泌物中检出的化合物种类随着阿特拉津质量浓度的升高而增多,主要包括烷烃、烯烃、酯、胺、醇、酚、酮和有机酸类化合物,其中烷烃类化合物种类最多且相对含量最大;高浓度阿特拉津胁迫(2 mg∙L-1)抑制酯类和醇类化合物的分泌,而提高酚类和有机酸类化合物的分泌量;根系阿特拉津含量、MDA含量分别与酚类和有机酸类的相对含量呈正相关关系.研究发现,阿特拉津胁迫诱导的氧化应激激活了香蒲根系的抗氧化防御系统,植物通过调节分泌物的组成和含量应对胁迫,最终降低了生物量的积累.

    阿特拉津香蒲根系分泌物抗氧化酶活性

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    不同雨强和植被盖度对稻田径流及氮素流失的影响

    严磊邓旭哲薛利红侯朋福...
    2761-2769页
    查看更多>>摘要：阐明径流及养分流失特征对制定农田径流削减策略、降低面源污染发生风险具有重要意义.为明确稻田径流和氮素流失对雨强的响应,分别在水稻生育前期(低植被盖度)和后期(高植被盖度)选择3个降雨强度[低雨强(SI),30 mm·h-1;中雨强(MI),60 mm·h-1;高雨强(LI),90 mm·h-1]进行了田间降雨模拟试验.结果表明:稻田径流率均呈先上升后下降的趋势,且径流率峰值随雨强增大而增加.不同降雨强度下径流率峰值分别为72.58(SI)、126.45(MI)、234.90(LI)m3·hm-2·h-1(低植被盖度)和41.94(SI)、70.02(MI)、83.30(LI)m3·hm-2·h-1(高植被盖度).径流氮素浓度在初始产流期较高,不同植被盖度和雨强下径流氮素浓度随径流时间的变化均可以用对数函数方程进行描述[Y=a-b×ln(X+c),P<0.01].与浓度表现不同,受径流率影响,径流发生后的前40 min内的氮素流失风险较高,特别是在径流发生后的20～30 min(流失率峰值时间).低植被盖度下氮素流失率更易受降雨强度影响,两种植被盖度下氮素流失率峰值分别为0.07(SI)、0.10(MI)、0.27(LI)kg·hm-2·h-1(低植被盖度)和0.05(SI)、0.04(MI)、0.06(LI)kg·hm-2·h-1(高植被盖度).因此,不同雨强下氮素流失负荷在低植被盖度条件下差异显著,且高降雨强度的氮素流失量(10.02 mg·m-2)显著高于中、低降雨强度,铵态氮(NH+4-N)是稻田径流氮素流失的主要形态(占比约41％～52％).氮素流失负荷与径流发生前期(0～20 min)和中期(20～40 min)的径流率及氮素浓度密切相关.结果表明,初始产流期是稻田氮素流失的高浓度风险期,而径流发生后的20～30 min内氮素流失最快,低植被盖度下径流发生更易受雨强影响.

    面源污染稻田地表径流氮素流失分时特征

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    生物炭原位添加对养殖池塘底泥中微生物群落结构的影响

    赵汉胤陈潘毅唐欣哲陈以芹...
    2770-2778页
    查看更多>>摘要：为深入了解生物炭添加对养殖底泥微生物群落结构的影响,采用高通量测序方法,分析了在养殖池塘现场原位修复期间,养殖底泥中微生物群落的变化特征.结果显示:添加小麦秸秆生物炭修复期间,Simpson多样性指数先降低后逐渐升高,在第42 d时指数达到最低(0.16),Shannon指数与Chao1指数以及OTU数的变化也呈现相似的规律,即在第42 d时生物丰度达到最大值.养殖底泥细菌中门水平优势细菌相对丰度发生改变,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度显著提高,而酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度降低.Heatmap图也呈现出相似的结果,即Ardenticatenales、芽单胞菌科属(Gemmatimonadaceae)、bacteriap25和棒状杆菌属(Rokubacteriales)的相对丰度出现了先增加后降低的趋势.研究表明,养殖底泥中添加小麦秸秆生物炭可以改善微生物的群落结构,进而有助于底泥中多环芳烃等有机污染物的降解去除.

    养殖底泥生物炭微生物群落结构

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    凹凸棒添加对有机肥发酵温度及养分的影响

    王钰轩俄胜哲袁金华姚佳璇...
    2779-2787页
    查看更多>>摘要：为充分利用凹凸棒石的吸附性能,降低有机肥发酵过程中的碳氮损失,减少臭气排放,设置4个不同凹凸棒石添加量(0、5％、10％、15％),探讨凹凸棒石添加量对有机肥发酵温度、养分含量及养分损失率的影响.结果显示:相比不添加凹凸棒石的对照,添加凹凸棒石可降低堆肥发酵最高温度,延长高温持续时间,降低堆体水分损失速率;5％凹凸棒石添加可显著降低氮素损失约10个百分点,但当其添加量超过10％时,氮素损失反而增加;添加凹凸棒石显著降低了有机质含量和损失率,且凹凸棒石添加量与有机质损失率呈显著负相关关系.此外,添加凹凸棒石可提高有机肥的钾素含量,但对磷素的含量和损失无显著影响.研究表明,有机肥生产工艺中,凹凸棒石的适宜添加量应为物料总质量的5％～10％.

    凹凸棒石牛粪堆肥发酵温度养分

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