特约主编致读者

<正>土壤是保障我国可持续发展至关重要的自然资源。土壤环境安全是支撑美丽中国与生态文明建设的重要基础,是影响“住得安心、吃得放心”的重大民生问题。当前,我国土壤污染防控形势严峻,农田土壤污染面广量大,流域性或区域性土壤污染态势凸显,镉米、镉麦等农产品重金属超标现象严重;工业企业、遗弃场地、固体废物集中填埋场、工业园区及周边场地土壤均存在较严重的重金属与有机污染,形成了不同类型的污染场地,污染地块数量众多,导致环境危害事件频发。土壤污染严重威胁我国粮食安全、生态环境安全和公众健康,土壤生态环境安全问题已成为中国可持续发展的制约因素。党中央、国务院高度重视土壤环境保护工作,党的十八大报告明确提出,把生态文明建设提到首要位置,确保我国耕地数量与质量;党的十九大报告明确指出要坚决打好土壤污染防治攻坚战,着力解决突出的环境问题,强化土壤污染管控与修复。因此,全局性、前瞻性地开展我国土壤污染防治科技发展战略研究,厘清土壤污染防治科技发展思路和目标,是新时期生态文明建设的重要内容,能为我国经济社会绿色、可持续发展提供强有力的科技保障。     

基于小麦籽粒降Cd率及土壤Cd形态变化评价蚯蚓对Cd污染土壤的修复效果

本研究基于小麦籽粒降Cd率、土壤中Cd生物可利用态(DTPA-Cd)含量和土壤Cd移除率评价蚯蚓(赤子爱胜蚯蚓)对两种Cd污染农田土壤(河南潮土及河北褐土)的修复效果。研究结果表明：两种土壤中,添加0.5%和1.0%(蚯蚓鲜重/土壤干重)蚯蚓均能够明显降低小麦对Cd的富集,改变Cd在小麦植物器官中的分布,显著降低小麦籽粒中Cd含量(P<0.05),籽粒降Cd率达到31.1%~43.5%,促使小麦籽粒生物量增加35.5%~62.7%。添加0.5%和1.0%蚯蚓可显著降低土壤中生物可利用态Cd(DTPA-Cd)含量(P<0.05),DTPA-Cd含量下降29.1%~40.8%,有利于促进土壤中生物可利用态Cd向生物不易利用的形态转化。0.5%和1.0%蚯蚓添加使土壤中Cd移除率达到6.05%~11.88%,明显高于对照组(P<0.05),说明蚯蚓具有很好的Cd污染农田土壤修复潜力。在低Cd污染农田土壤中,蚯蚓可以降低土壤中Cd含量,减少小麦对Cd的富集,同时降低小麦籽粒Cd含量,这一研究结果对于修复低Cd污染农田土壤、保证农产品安全和实现“边生产边修复”具有重要意义。     

田间条件下不同农艺措施对烟叶镉吸收及烟叶品质的影响

为研究不同农艺措施对烟叶镉(Cd)富集及生长发育的影响,选取中国南方植烟区两种Cd污染土壤(红泥田、黄泥田)为研究对象,以云烟87为供试品种,通过田间小区试验,研究增施磷酸二氢钾、硫酸锌、腐殖酸络合钾和生石灰对土壤Cd有效态含量、烟叶Cd含量、土壤肥力指标、烤烟经济性状及常规化学成分的影响。结果表明：与对照组相比,增施磷酸二氢钾、硫酸锌、腐殖酸络合钾和生石灰均能有效减少土壤Cd生物有效性和烟草对Cd的富集,土壤有效态Cd含量降低10.4%~25.5%,烟叶Cd消减率为20.39%~43.47%,不同处理顺序为磷酸二氢钾>腐殖酸络合钾>硫酸锌≈生石灰;施用生石灰可提高土壤pH值0.24~0.51,但会造成土壤肥力下降,影响烤烟生长发育;增施腐殖酸络合钾可提高土壤脲酶和磷酸酶活性,提高土壤有机质含量、阳离子交换量、有效氮含量等肥力指标,显著提高烤后烟叶钾含量,降低烟叶糖含量,使烟叶化学成分更趋于协调。     

土壤中铬的毒性阈值(ECx)及其预测模型

毒物学资料的缺乏成为制约我国污染土壤中Cr生态风险评价及土壤环境质量标准修订的主要瓶颈。本研究选取了我国7种不同性质土壤,分别以蚯蚓生物量、小白菜生物量和微生物基质诱导呼吸(SIR)为毒性测试终点,基于Log-logistic剂量-效应关系及低剂量刺激效应函数模型对不同土壤中铬的毒性阈值(EC_x)进行了测定,在此基础上,对不同性质土壤中Cr的毒性阈值进行了预测。研究结果表明：不同性质土壤中Cr对蚯蚓、小白菜、土壤微生物毒性均随着土壤Cr含量的增加而表现出明显抑制效应,剂量-效应关系呈现明显的S型曲线;不同性质土壤中,基于微生物(SIR)、蚯蚓、小白菜毒性测试的EC₁₀分别为22.1～53.7、65.0～137.2和82.1～220.2 mg/kg, EC₅₀分别为50.3～103.7、103.9～369.0和159.9～441.9 mg/kg;不同物种Cr毒性阈值由大到小顺序为小白菜>蚯蚓>土壤微生物,土壤微生物对Cr毒性最为敏感;在土壤Cr低含量(<112 mg/kg)条件下,3种测试物种对Cr毒性表...     

促根剂及水分胁迫对Cd污染异质土壤中小麦吸收、转运Cd的影响

为了研究促根剂与水分胁迫诱导小麦根伸长及其降低小麦对异质土壤中Cd吸收转运的影响,本研究制备了不同浓度Cd污染土壤,利用根箱法设置了3种不同土层(0~6 cm、7~12 cm及13~18 cm)下的Cd污染异质土壤,研究了3种添加比例(0.1%、0.2%和0.4%)下促根剂与3种水分胁迫诱导(60%、50%和40% MWHC)下小麦根伸长对降低小麦Cd吸收、转运的影响。结果表明：不同促根剂与水分胁迫诱导处理可以明显促进小麦根系生长,表现为小麦根系总长与根表面积的显著增加,其中促根剂促使下层(13~18 cm)土壤中小麦根系总长增加了63.2%~205.9%,水分胁迫诱导增加了69.1%~91.2%。不同促根剂处理可以不同程度增加小麦分蘖数,从而增加了小麦籽粒生物量(小麦籽粒生物量增加5.6%~50.3%);与对照相比,除了40% MWHC水分处理(WS3)外,不同促根剂与水分胁迫处理可以显著降低(P<0.05)Cd污染异质土壤中小麦茎叶与籽粒中Cd的浓度,降低范围分别为24.0%~41.5%和23.0%~42.7%,其中以添加0.4%促根剂处理效果最佳,不同处理对降低小麦籽粒Cd含量效果顺序为RA3≈RA2>WS2≈RA1≈WS1>WS3。基于上述结果,RA2和WS2在Cd异质污染农田修复中具有较大的应用价值。