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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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    流域面源污染研究进展与展望

    吴一平宋燕妮张广创周彤...
    711-720,封2页
    查看更多>>摘要：面源污染已成为影响流域水环境和水安全的重要来源,是当前国内外学者关注的热点之一,同时也是最具挑战性的研究领域之一.科学高效地治理面源污染问题已经纳入国家战略计划.因此,在新形势和政策背景下如何推进面源污染研究工作,以保障流域水环境可持续发展已成为紧迫任务.本文较为全面地回顾和总结了我国面源污染研究现状,归纳了主要研究方法和典型治理措施,并基于研究中存在的主要问题,结合我国水污染治理现状给出相应建议,指出未来发展趋势.本文可为面源污染的全过程监管、评估及治理提供重要参考,有助于完善我国水污染治理体系.

    流域水文面源污染模型模拟污染控制发展趋势

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    江苏省大米重金属调查与膳食摄入评估

    唐之贤董歌史高玲高岩...
    721-731页
    查看更多>>摘要：为探究苏南、苏中、苏北地区大米中重金属含量的空间分布特征,及其经大米途径摄入重金属元素的健康风险,本研究于2014-2018年收集了江苏省13个地级市产地的980份稻谷样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),对糙米中镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)和铬(Cr)元素的含量进行了研究.结果表明:江苏省大米中Cd、总As、无机As、Pb和Cr含量范围分别为0.002～0.314、0.003～0.513、0.003～0.385、0.002～0.722 mg·kg-1和0.002～1.982 mg·kg-1,算术平均值分别为0.038、0.147、0.110、0.032 mg∙kg-1和0.042 mg∙kg-1.相较于食品安全国家标准GB 2762-2022,大米中Cd、Pb和Cr含量超标率依次为0.9%、2.8%和0.2%,据估测大米中无机As含量的超标率为0.2%.与全国和全球水平相比,江苏省大米中总As和无机As含量较高,人群具有较高的大米无机As暴露风险.江苏省大米中Cd含量呈现由北向南递增的空间分布特征,苏南地区人群具有相对较高的大米Cd暴露风险,间接地反映出了苏南地区的土壤Cd活性较高,这可能与苏南地区发达的工业经济和土壤pH较低相关.江苏省成人单位体质量日均大米Cd、无机As、Pb和Cr摄入量分别为0.19、0.48、0.14 μg·kg-1和0.18 μg·kg-1,与世卫组织和国际粮农组织推荐的健康指导值相比,通过大米膳食摄入重金属量整体较低,但江苏省大米无机As和苏南地区大米Cd的暴露风险相对较高.综上,江苏省大米重金属含量总体处于安全范围,建议加强监测江苏省各产地大米中Cd和无机As的含量,降低江苏省局部地区成人的大米Cd、无机As的膳食暴露风险.

    江苏省大米重金属含量调查膳食摄入评估

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    腐植酸负载纳米零价铁对镉污染农田水稻籽粒代谢的影响

    黄鹏张静王鸿辉井江心...
    732-740页
    查看更多>>摘要：为探究腐植酸负载纳米零价铁(nZVI@HA)对镉(Cd)污染修复过程中水稻籽粒营养物质合成过程的影响,本研究采用吸附络合-液相还原法制备了一种nZVI@HA材料,同时开展水稻盆栽实验,利用电感耦合等离子体质谱及超高效液相色谱质谱技术,比较研究了nZVI@HA、纳米零价铁(nZVI)、腐植酸(HA)及nZVI与HA联合处理对Cd污染修复过程中水稻产量、籽粒中Cd含量及籽粒代谢物质组成的影响.结果表明:3组含Fe0处理均可提升水稻产量、降低水稻籽粒Cd的赋存水平.尤其是在nZVI@HA作用下,水稻产量显著提升至空白组的188%、籽粒Cd含量降至0.155 mg·kg-1,低于我国大米Cd限量标准(0.2 mg·kg-1,GB 2762-2022).代谢组学分析显示,各含Fe0处理均可显著促进水稻籽粒倍他林生物合成及精氨酸和脯氨酸代谢(P<0.05且VIP>1);同时Cd污染修复过程中,水稻籽粒还可通过丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,核苷酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,及甘油磷脂代谢特异性响应nZVI@HA处理.研究表明,nZVI@HA可特异性作用于水稻籽粒代谢过程,提升水稻抗性及产量.

    镉腐植酸负载纳米零价铁水稻代谢组学差异代谢物

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    土壤镉污染和叶面施锌对小麦不同部位镉锌含量的影响

    何富豪田超户少武罗景升...
    741-751页
    查看更多>>摘要：为了探究土壤镉污染和叶面施锌对小麦地上部各器官镉锌含量的影响,以宁麦21、扬辐麦4号和镇麦12号为试材,设置对照、土壤镉处理(5 mg·kg-1)、叶面施锌(0.2%ZnSO4)和土壤镉处理+叶面施锌4个处理,研究镉锌互作对小麦生长和产量及植株各器官镉锌含量、积累与转运的影响.结果表明:土壤镉污染、抽穗始期两次叶面施锌对不同品种小麦生长和产量性状(SPAD值除外)均无显著影响.镉污染使供试小麦籽粒、茎秆、叶片、穗轴和颖壳的镉含量(17～65倍)和累积量(17～64倍)均大幅增加.叶面施锌显著增加了不同品种小麦各器官锌含量(>61%)和累积量(>58%).叶面施锌对小麦地上部总镉累积量无影响,但改变了镉在不同器官间的分布情况,喷锌使镉污染小麦籽粒镉含量显著降低10%,但使茎秆、叶片和穗轴镉含量显著增加12%～55%.喷锌处理使镉污染植株麦草向籽粒镉转运系数显著下降(15%～31%),但镉污染对锌的转运系数无明显影响.统计分析表明,镉处理、锌处理及其互作对小麦镉、锌含量的影响多存在不同程度的品种和部位依赖.综上所述表明,5 mg·kg-1镉污染对各供试品种小麦产量均无明显影响,但籽粒及麦草镉含量均大幅增加,叶面施锌在显著降低可食用部位镉含量的同时亦增加了饲用部位镉含量,变幅多因品种而异.

    镉污染叶面施锌小麦品种部位

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    镉砷胁迫下玉米幼苗的生理响应和抗氧化系统特征

    宋琳刘梦宇周航曾鹏...
    752-762页
    查看更多>>摘要：为探究玉米幼苗在镉(Cd)和砷(As)胁迫下的生理性状、重金属累积和抗氧化系统特征,以具有Cd低累积特性的玉米DJ26为应试品种,开展水培试验.结果表明:在单一As胁迫下,玉米植株鲜质量和叶片总叶绿素含量分别显著下降76.0%和52.8%,而在单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫下,玉米的生长性状差异小,表现出一定耐受性.随培养液Cd浓度的增大,玉米各部位Cd含量增大,As的加入进一步使根系Cd含量增大14.1%～103.5%,但使茎叶Cd含量降低28.9%～72.6%;相比单一As胁迫,Cd的加入对茎叶As含量有增大效应,增大170.1%～198.8%,表明复合胁迫下As促进了Cd在根系中的累积并降低了Cd向地上部转运,Cd则促进了As向地上部的转运.复合胁迫下玉米具有较强的抗氧化调节能力,玉米根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性随培养液中Cd浓度的增加呈现先增大后降低的趋势,而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著高于单一Cd胁迫,在叶片中分别增大了366.0%～1 409.8%和1 372.7%～4 366.7%,根系中分别增大了27.4%～702.2%和230.0%～1 004.0%.复合胁迫下丙二醛(MDA)含量玉米叶片中增大而根系中降低,叶片受到Cd和As的显著毒害.研究表明,玉米幼苗对单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫具有耐受性,其根系对Cd和As具有较强富集能力和有限转运能力,具备在单一Cd或Cd和As复合污染严格管控区安全生产的潜力.

    玉米镉砷胁迫生理性状抗氧化系统

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    金属抗性促生细菌Burkholderia sp.减缓玉米幼苗镉毒害和阻抗镉转运

    庄杰孙乐妮杨恩东欧阳文凯...
    763-773页
    查看更多>>摘要：为探明金属抗性促生细菌对减缓玉米镉毒害和阻抗镉转运的影响,本研究采用砂培试验向营养液中添加不同浓度重金属镉,研究接种镉抗性促生细菌YM3(Burkholderia sp.)对玉米苗干质量、生理指标、镉含量及金属转运基因表达情况的影响.结果表明,接种菌株YM3能促进玉米生长,且在镉胁迫环境中菌株促生效果更显著,使玉米根、茎、叶干质量分别增加9.09%～40.00%、63.33%～84.41%、48.50%～67.48%;接种处理玉米叶绿素总量增加1.70%～53.17%、根系活力增加7.40%～16.93%;游离脯氨酸降低3.04%～21.82%;当镉浓度为12 mg·L-1时,丙二醛含量降低26.37%;接种菌株显著降低玉米地上部镉含量,使茎、叶镉含量分别降低13.64%～41.84%和17.85%～20.29%;q-PCR对金属转运相关基因HMA2、HMA3和Nramp5进行表达量的检测,结果表明接种菌株对重金属转运相关基因转录水平的表达调控受镉浓度影响.在0 mg·L-1和8 mg·L-1镉处理中,接菌处理HMA2、HMA3和Nramp5表达量在根中均表现为下调,在8 mg·L-1和12 mg·L-1镉处理中,接菌处理HMA2和Nramp5表达量在叶中均表现为下调.接菌处理通过不同程度影响基因HMA2、HMA3和Nramp5表达量来阻控玉米苗对镉的吸收转运.研究表明,在镉胁迫环境下接种镉抗性促生菌株Burkholderia sp.YM3能促进玉米苗生长,减缓玉米苗镉毒害,并阻控镉从根部向地上部转运,这对于玉米安全生产具有重要应用潜力.

    金属抗性促生细菌玉米镉转运基因生理特性

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    菜薹镉低积累"油蔬两用"油菜品种筛选及海藻糖对其镉积累和品质的影响

    邹翔宇岳文丽贺原丁茂文...
    774-785页
    查看更多>>摘要：为完善镉(Cd)污染农田"油蔬两用"油菜安全生产栽培调控技术,本试验以22个甘蓝型"油蔬两用"油菜品种为材料,采用盆栽试验,根据Cd积累量和地上部干质量差异,筛选Cd低积累油菜品种.并进一步研究外源海藻糖喷施时期(苗期、薹期、苗期+薹期)和浓度(10、20、40、80 mmol·L-1)对Cd低积累品种油菜生长发育、薹Cd积累及品质的影响.结果表明:Cd胁迫下22个油菜品种各部位Cd积累量和地上部干质量差异显著,其中安农油1号(ANY-1)和同油杂2号(TYZ-2)具有高生物量和低Cd积累的特性,较适宜油蔬两用种植.与对照(CK)相比,Cd处理导致油菜生长受阻,菜薹产量及品质下降.外源喷施10～40 mmol·L-1海藻糖可不同程度缓解Cd对油菜的毒害作用,降低菜薹Cd积累,提高菜薹产量和品质,其中苗期喷施20 mmol·L-1海藻糖为最佳喷施时期和浓度.苗期喷施20 mmol·L-1海藻糖缓解了2个油菜品种Cd毒害,叶绿素含量(SPAD)、地上部鲜质量、根鲜质量、根颈粗较不喷施海藻糖处理相比分别显著提高了13.4%～16.1%、59.1%～63.3%、42.1%～103.6%和30.6%～37.8%,菜薹Cd含量显著降低了61.5%～70.6%,菜薹产量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量分别提高了28.4%～34.5%、41.9%～46.0%和62.6%～76.1%.综上所述,Cd污染土壤种植菜薹Cd低积累油菜品种ANY-1和TYZ-2,结合苗期喷施20 mmol·L-1海藻糖,可有效降低菜薹Cd积累,保障菜薹食用安全,提高菜薹产量和品质.

    油菜薹镉积累海藻糖低积累品种品质

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    基于非靶向代谢组学研究邻苯二甲酸二丁酯对菜心代谢产物组成的影响

    唐崇杰冼陈洁陈梦华
    786-798页
    查看更多>>摘要：为研究邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)胁迫对菜心代谢产物组成的影响,本文基于非靶向代谢组学,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,对DBP胁迫下菜心不同组织代谢产物的差异及其关键通路进行研究.结果发现:不同DBP浓度胁迫下菜心不同组织存在明显差异的代谢产物有105种,主要分布在36条代谢途径中.P<0.05的代谢途径有3条,即色氨酸代谢(Tryptophan metabolism)、苯丙氨酸代谢(Phenylalanine metabolism)和丁酸代谢(Butanoate metabolism).研究表明,基于非靶向代谢组学可直观反映DBP对菜心代谢产物组成的影响,为后续开发农作物关键通路上的靶向化学调控剂提供科学依据.

    非靶向代谢组学邻苯二甲酸二丁酯(DBP)菜心不同组织代谢产物

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    钼缓解烟草镉毒害的生理效应及其机制

    毕浩东牛慧伟贾玮刘晶晶...
    799-809页
    查看更多>>摘要：为探究施钼对镉胁迫下烟草幼苗生理特征的缓解效果,本研究以烟草品种K326为供试作物,采集镉污染农田土壤开展盆栽实验,设置0、0.25、0.5 mg·kg-1和1 mg·kg-1四种钼梯度,研究钼对镉毒害下烟草幼苗外观表征、酶活性、镉积累、光合作用和抗氧化能力等生理特征的影响.结果表明,施钼改善了镉毒害下烟苗长势矮小、叶片失绿的情况,并促进了根系的生长,其中以0.5 mg·kg-1的浓度处理效果最好.相较于未施钼处理,施用0.5 mg·kg-1的钼促进了土壤酶的活性,分别降低了烟苗叶片和根系中17.39%和40.00%的镉含量,促进了钼的吸收;0.5 mg·kg-1的钼能显著减少烟叶中活性氧等物质的积累并提高烟株的防御酶活性和抗逆激素的含量,0.25、0.5、1 mg·kg-1钼处理的总抗氧化能力分别为未施钼处理的1.17、1.20倍和1.09倍.此外,施钼增强了镉胁迫下烟草的光合作用和钼酶活性,对镉胁迫下烟草的生理代谢发挥了重要的调节作用.研究表明,施用0.5 mg·kg-1的钼对镉胁迫下烟草幼苗的生理特征有更好的缓解效果.

    烟草镉胁迫钼光合作用抗氧化系统酶活性激素含量元素积累

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    土壤重金属的醋酸淋洗效果及其对地下水的影响评估

    胡匡正陈灿明卫泽斌吴启堂...
    810-822页
    查看更多>>摘要：为探究醋酸作为土壤化学淋洗剂去除重金属的效果和对环境的影响,采用土柱模拟耕层原位淋洗的方法,探究了0.8、1.0、1.5 mol·L-1 3种浓度的醋酸对4种类型土壤中重金属的去除效果、迁移特性、形态变化,以及对土壤主要理化性质的影响.结果表明:醋酸淋洗对酸性和弱酸性污染土壤的重金属淋洗效果比较好,其中醋酸浓度在1.0 mol·L-1以上时Cd的去除效果达到40%～60%,但对Pb、Cu、Zn的去除效果较差,各种醋酸浓度下去除率均低于20%.醋酸淋洗主要去除表层土壤中可交换态和可还原态的Cd,被淋洗的Cd在20～40 cm底土层部分截留.以1.0 mol·L-1的醋酸淋洗土壤不会对土壤主要养分元素含量造成显著影响(P<0.05),但是淋出液Cd、Pb的浓度高于Ⅳ类地下水标准.因此,1.0 mol·L-1为醋酸淋洗去除土壤Cd的较佳浓度,Cd含量低于0.6 mg·kg-1的轻微污染酸性土壤可望达标,但是淋出液中Cd、Pb存在污染地下水的风险,实践中应当与深层固定等配套技术联用.

    重金属化学淋洗醋酸化学形态地下水

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