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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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    有机酸强化饲用玉米修复镉铅污染农田效果

    陶荣浩高羽欣谢君豪胡婧怡...
    823-834页
    查看更多>>摘要：为探究饲用玉米在有机酸强化下对镉铅污染农田的修复和改良效果，本研究采用田间试验比较了柠檬酸(CA)、酒石酸(TA)和聚天冬氨酸(PASP)强化饲用玉米的修复效果和经济效益。结果表明:3种有机酸均能够提高玉米的生物量和产量，与对照相比，产量增幅在2。92%～8。37%。施用有机酸后，玉米籽粒镉、铅含量分别在0。13～0。90 mg·kg-1和0。06～0。25 mg·kg-1之间，均符合国家饲料卫生标准(GB 13078-2017)，可作为植物性饲料原料;同时，玉米穗轴、秸秆和根中镉、铅含量较对照提升显著，秸秆和根对镉、铅的富集转运能力得到提高。按照修复0～20 cm耕层土壤计算，在酒石酸处理下，高玉2068和京科968分别对镉和铅提取量最高，达到了3。78 mg·m-2和48。97 mg·m-2，理论上最短13a可使该农田达到安全利用类耕地标准。施用有机酸后，玉米成熟期土壤pH值下降了0。09～0。19个单位，有效态镉和铅含量最高增幅达到了52。37%和63。22%，提高了玉米植株的提取能力，进而降低了土壤中全量镉和铅的含量。从经济效益看，在有机酸处理下，种植裕丰303的投入产出比相对较高，在1。18～1。78之间。本研究证明高玉2068在酒石酸和聚天冬氨酸强化下修复效果最显著，而裕丰303在柠檬酸强化下虽修复年限较长，但具有较高经济效益，二者均可推广应用于重金属污染耕地的边生产边修复。

    有机酸饲用玉米镉铅污染强化修复农田

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    平原河网地区农田土壤重金属污染特征及来源解析

    张旭峰冯韶华尚婷婷刘劲松...
    835-844页
    查看更多>>摘要：为实现对平原河网地区农田土壤重金属的精准管控，保障农产品的质量安全，本研究以典型平原河网地区——嘉兴市为例，通过采集表层(0～20 cm)土壤样品(n=40)，分析土壤中重金属的含量水平与分布特征，利用地累积指数法和潜在生态风险指数法，评价重金属的污染风险，并结合相关性分析、绝对主成分得分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解模型(PMF)，定量解析重金属的污染来源。结果显示:土壤中铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)和汞(Hg)的含量分别为(28。8±3。73)、(36。5±5。98)、(60。7±5。38)、(70。5±8。04)、(33。2±6。25)、(0。08±0。04)、(7。30±1。52)mg·kg-1和(0。31±0。15)mg·kg-1。其中，部分点位Hg含量超过农用地土壤风险筛选值(超标率为12。5%)。研究区域主要污染元素为Hg，其地累积指数(Igeo)为(0。20±0。77)，呈轻微至轻度污染(67。5%);综合潜在生态风险(RI)为(122±39。8)，属于中度风险，Hg是主要风险因子(64。4%)。源解析结果表明，农田土壤重金属的来源为工业源(32。0%)、自然源(28。2%)、农业源(25。8%)和交通源(14。0%)，其中Hg主要来源于农业源(62。9%)和工业源(37。1%)。未来可加强对农业投入品及工业三废的管控，降低农田土壤中Hg的输入，保障农田土壤的安全利用及农产品的质量安全。

    农田重金属生态风险来源解析正定矩阵因子分解模型(PMF)

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    基于RF和MLR的土壤重金属影响因素分析及生物有效性预测

    潘泳兴陈盟王櫹橦刘楠...
    845-857页
    查看更多>>摘要：为探究影响土壤中重金属累积和生物有效性的因素，以桂北地区某铅锌矿流域为研究对象，综合运用单因子指数法、风险评价编码法(RAC)、多元线性回归模型(MLR)和随机森林模型(RF)进行土壤重金属(Pb、Zn、Cu和Cr)累积影响因素分析及生物有效性预测。结果表明:研究区Cr含量无超标且空间分布相对均匀(变异系数为0。51);Cu、Pb和Zn的含量均值(分别为52。58、280。31 mg·kg-1和654。71 mg·kg-1)均大于广西西江流域土壤重金属背景值，在思的河山前和地下河入口处全量和生物有效性均较大，对土壤生态环境具有一定风险;对于重金属全量分布和生物有效态的影响因素，阳离子交换量(CEC)、黏粒(Clay)、土壤有机质(SOM)和铁铝氧化物对Cr影响较大，SOM、Clay、pH和铁铝氧化物对Cu影响较大，pH、电导率(EC)和Clay对Pb影响较大，CEC、pH、土壤质地和铁铝氧化物对Zn影响较大;生物有效性预测结果显示RF和MLR均可较好地预测土壤重金属的全量与次生相，其中RF预测的R2区间为0。44～0。93，MLR预测的R2区间为0。30～0。72，RF预测结果表现更为准确。

    土壤重金属影响因素生物有效性预测随机森林模型(RF)多元线性回归模型(MLR)

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    辽宁地区农田土壤中微塑料丰度及其在团聚体中的分布特征

    王展陈春羽苏沛瑶邢云飞...
    858-865页
    查看更多>>摘要：为了明确辽宁地区农田土壤微塑料污染情况，本研究以辽宁14个地区的农田土壤为研究对象，采用密度分离和氧化分解的方法，结合显微镜和红外光谱技术测定了土壤及各级团聚体中微塑料的丰度和分布特征。结果表明:辽宁地区农田土壤中微塑料丰度为3 605 个·kg-1，主要包括纤维状、颗粒状、块状和薄膜状4种形状，其中纤维状最多(42。11%)，颗粒状和块状次之(29。10%和22。32%)，薄膜状最少(6。47%)。纤维状微塑料的主要成分是尼龙，颗粒状微塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯，块状和薄膜状微塑料的主要成分是聚乙烯。辽宁14个地区农田土壤中微塑料丰度及其形状组成各不相同，其中辽阳、朝阳、本溪、营口地区土壤中微塑料丰度显著高于其他地区。土壤中69。14%的微塑料以与团聚体结合的方式存在，尤其与小团聚体结合的最多，另外30。86%的微塑料以分散态存在。不同形状微塑料在团聚体中的分布也不同，纤维状和颗粒状微塑料主要存在于小团聚体中，薄膜状微塑料主要存在于大团聚体中，而块状微塑料在各级团聚体中的分布没有显著差异。研究表明，辽宁地区农田土壤中普遍存在微塑料污染，但是在空间上分布不均衡。土壤中微塑料主要是纤维，其成分是尼龙。土壤中的微塑料主要以与团聚体结合的方式存在，但是仍有一部分微塑料以分散态存在，在灌溉或降雨条件下存在向下淋失污染深层土壤和地下水的风险。

    微塑料土壤团聚体农田土壤辽宁地区

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    鸡粪生物炭施用影响聚乳酸微塑料污染的酸性土壤质量

    邹晓燕曹凯博王强汪印...
    866-873页
    查看更多>>摘要：为研究生物炭对可生物降解塑料污染土壤理化性质的影响，以聚乳酸微塑料(PLA-MPs)为研究对象，开展半年的土壤培养实验，分析施用鸡粪生物炭对PLA-MPs污染的酸性土壤质量的影响。结果表明:PLA-MPs污染导致土壤pH升高，造成氮、磷、钾等养分流失，影响土壤碳周转;施用鸡粪生物炭使PLA-MPs污染的酸性土壤变成碱性，脲酶和转化酶活性有不同程度的上调，培养结束时，土壤有效磷和速效钾分别提高61。08%和6。10倍，无机氮锐减64。31%;PLA-MPs和生物炭协同作用下，土壤净全碳变化量与PLA-MPs污染土壤的净碳变化量呈极显著正相关。研究表明，生物炭的施用可减缓PLA-MPs污染造成的磷和钾养分流失，生物炭和PLA-MPs协同影响土壤全碳周转和氮转化。

    聚乳酸微塑料生物炭土壤理化性质酶活性酸性土壤

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    不同轮作模式对稻田土壤肥力和微生物群落结构的影响

    赵峥朱元宏周德平褚长彬...
    874-885页
    查看更多>>摘要：为了探索不同水稻轮作模式对稻田土壤微生物群落结构的影响，以及与土壤养分供给的关系，本研究采用高通量测序技术对3种不同轮作模式下(水稻-小麦轮作、水稻-紫云英轮作、水稻-休耕)土壤细菌和真菌的群落结构变化进行分析，并进一步探讨了微生物群落结构与土壤养分含量之间的相互关系。结果表明:水稻-紫云英轮作模式能够明显改善稻田土壤的综合肥力，紫云英连续翻压还田后显著提高了土壤中总氮(TN)和有效氮(AN)的含量。土壤微生物群落结构方面，不同种植模式对细菌群落结构的影响大于真菌。水稻-紫云英轮作模式中优势菌群如酸杆菌门(Acidobacteriota)和子囊菌门(Ascomycota)等的富集有助于促进土壤生态系统的养分循环与生态健康。不同种植模式条件下土壤养分的变化如TN、AN、总钾(TK)及速效钾(AK)等可能是导致土壤细菌和真菌群落结构发生变化的主要驱动因素。稻田土壤中细菌群落结构对于土壤养分变化的敏感性要高于真菌。综合来看，水稻-紫云英轮作模式是更加适合水稻生态可持续栽培的种植模式，能够明显改善稻田土壤的综合肥力和土壤微生态环境。

    水稻轮作紫云英土壤微生物群落结构土壤养分

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    农村水环境政策与污染的时空迁移特征及关系

    万欣张怡苏鹏程骆心怡...
    886-895页
    查看更多>>摘要：为了揭示农村水污染与政策治理的时空演化关系，在测算政策力度与污染强度的基础上，绘制两指标的重心迁移轨迹，并结合夏普利值分解法确定各省份所属的"政策-污染"类型，进一步采用格兰杰因果检验法深入剖析各类型下政策与污染的因果关系。结果表明:政策与污染的重心均位于我国东南部，但两者的迁移轨迹联动性较差，前者呈现"偏南-偏西-偏北-偏东"的迁移趋势，而后者整体向南迁移;从政策与污染的关系来看，"增长-降低"型省份的污染降低导致政策力度增长，且东、西部省份增长的动因有所不同;"降低-降低"型省份的污染降低会导致政策力度下降，但在具体污染维度上存在政策关注失衡现象;所有"污染增长"型省份在两指标上不存在格兰杰因果关系。建议在未来政策制定中考虑政策与污染结果的联动性，加强政策的精准性、协同性和前瞻性，这将有助于提升政策规制的效率和效果。

    农村水污染重心迁移政策力度污染强度"政策-污染"类型

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    三种湿地植物在高负荷养猪废水脱氮过程中的根际效应

    夏梦华刘铭羽叶磊李希...
    896-905页
    查看更多>>摘要：为了探究不同湿地植物在处理高负荷养猪废水时的根际效应，本研究通过野外小区控制试验，以3种常见的挺水植物美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)为研究对象构建表流人工湿地，研究人工湿地植物根系分泌物与根际氮循环微生物之间的关系。结果显示，梭鱼草对养猪废水的处理效果最好，氨氮、硝氮和总氮的去除率分别为78。3%、93。4%和81。2%。与试验前相比，梭鱼草和黄菖蒲根系可溶性有机碳(DOC)分泌速率在试验后分别增加了44。9%和13。5%;根系总有机酸(TOA)分泌速率分别增加了125。1%和147。5%。在处理养猪废水后，3种植物根际硝化过程氨氧化细菌(AOB)占主导地位，AOB-amoA基因丰度在黄菖蒲根际土中最高，为2。6×108 copies·g-1;反硝化过程nirK基因占主导地位，nirK基因丰度在梭鱼草根际土中最高，为4。3×108 copies·g-1。同时，3种植物根际均存在较明显的厌氧氨氧化过程，hzsB基因丰度在梭鱼草根际土中最高，为2。6×107 copies·g-1。研究表明，根系分泌DOC和TOA可促进根际氮循环微生物的生长繁殖，进而提高人工湿地系统的脱氮能力。3种植物中梭鱼草生物量较大，根系分泌能力较强，在养猪废水的生态修复方面具有更高的应用潜力。

    养猪废水人工湿地氮根系分泌物根际微生物

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    秸秆-钢渣混合填料对低C/N比污水脱氮研究

    葛冠华潘达鑫郑勇熊兴军...
    906-915页
    查看更多>>摘要：为探讨作物秸秆和钢渣对低C/N比污水脱氮的影响，本研究分别以空白(CK)、小麦秸秆(W组)、水稻秸秆(R组)、小麦秸秆+钢渣(WF组)、水稻秸秆+钢渣(RF组)、钢渣(F)为填料，在厌氧循环系统中对C/N比为0。23～0。93的污水进行处理，探究6种不同的填料系统对NO3--N的去除效果。结果表明:W组、R组、WF组和RF组的NO3--N去除率分别为94。99%、86。70%、98。75%和94。70%;相比于WF组和RF组填料系统，纯秸秆填料系统(W组和R组)对污水中NO3--N的去除速度更快，但在处理过程中的可溶性有机碳(DOC)浓度更高;WF组和RF组钢渣中含铁化合物的释放及转化会消耗有机质，因此其DOC浓度保持在较低水平，避免了因DOC浓度过高而引起的二次污染问题。综合考虑，小麦秸秆+钢渣混合填料在脱氮过程中能够在保持高效脱氮的同时避免出水二次污染问题，更适用于低C/N比污水的脱氮。

    秸秆钢渣脱氮反硝化过程

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    NaHCO3前处理对生物炭性质及其磷吸附能力的影响

    孟祥志袁杰王克勤侯磊...
    916-925页
    查看更多>>摘要：为探究NaHCO3前处理对不同种类生物炭性质及其磷吸附能力的影响，借助元素分析、光电子能谱、孔径分析、扫描电镜等手段对比处理前后秸秆、壳核及其他 3类生物炭表面特性和孔结构的差异，基于吸附等温线和Freundlich与Dubinin-Radushkevich模型拟合，探讨生物炭性质控制磷吸附的机理。结果表明:NaHCO3前处理总体提高了各类生物炭的比表面积和孔体积，增幅分别为2。70％～110。84％和1。42％～123。80％，提高其芳香性(C=C)，H/C增幅为5。56％～29。41％，同时降低了极性官能团(C-O和C=O)含量，极性指数[(O+N)/C]降幅为13。18％～46。34％。原始生物炭的磷释放量范围为78。33～568。33 mg·kg-1，NaHCO3前处理显著增加各类生物炭对磷的吸附，使其表现出近似的磷吸附能力(Freundlich吸附系数KF范围为119～254 mg1-n·Ln·kg-1)，且以物理吸附为主(吸附自由能范围为5。85～7。29 kJ·mol-1)。生物炭表面特性对其磷吸附能力的影响大于孔结构，其中C-O官能团含量是关键因素。研究表明，NaHCO3前处理通过温和地改变生物炭性质，显著提高其磷吸附能力，是生物炭环境应用的另一种预处理方法。

    生物炭吸附磷NaHCO3前处理表面特性孔结构极性官能团

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