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。

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、0.14μg·kg~(-1)和0.18μg·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。

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%ZnSO_4）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。

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。

为利用废弃豆渣，开发废弃生物质能源的有效利用方式，实现“以废治废”，本研究以水为溶剂、以富氮废弃豆渣为碳源和氮源，采用一步水热法合成豆渣基氮掺杂的碳量子点（N-CQDs），进而基于N-CQDs构建了一种用于水环境中痕量对硝基苯酚（PNP）的快速高效检测新方法。N-CQDs制备过程绿色、简单，同时采用自身供氮、供碳的豆渣制备碳量子点实现了对废弃生物质能源的开发和再利用。通过透射电镜、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等表征了N-CQDs的形貌和光学特征；并探究了N-CQDs荧光传感器对PNP的最佳检测条件和检测性能。在最佳检测条件下，N-CQDs的荧光猝灭程度与PNP的浓度呈良好线性关系。此外，通过图谱重叠分析、荧光寿命衰减曲线测定与解析以及双指数模型拟合，揭示了其检测机理为内滤效应。该传感器已成功应用于自来水样品中的PNP定量检测，且具有良好抗干扰能力，为废弃豆渣再利用提供了一种思路。

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。

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2.6×10~8 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4.3×10~8 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2.6×10~7 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。

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PLAMPs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。

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。

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R~2区间为0.44～0.93,MLR预测的R~2区间为0.30～0.72,RF预测结果表现更为准确。

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（I_(geo)）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。

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。

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13 a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。

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。

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。

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。

为探究肉鸭粪肥部分替代化肥对小白菜品质及土壤环境的影响，采用盆栽试验的方法，研究了好氧堆肥、异位发酵床、黑膜厌氧塘3种方式腐熟的肉鸭粪肥等氮量替代30%、50%和70%化肥下，小白菜产量、品质及土壤环境的变化情况。结果表明：在38 d的生长期内，配施肉鸭粪肥可显著提高小白菜可溶性糖以及可溶性蛋白的含量，黑膜厌氧塘处理的鸭粪肥30%替代化肥对提升小白菜鲜质量，菜叶中可溶性糖和可溶性蛋白效果最优；肉鸭粪肥部分替代化肥处理相较纯化肥处理可使小白菜中硝酸盐含量下降31.4%～41.1%。配施肉鸭粪肥30%替代化肥处理，小白菜地上部重金属As、Cr、Cd的含量均未超出食品安全相关标准的安全限值；而当好氧堆肥处理后的肉鸭粪肥替代比例为50%和70%时，菜叶中Pb含量超标。在本试验条件下各肉鸭粪肥替代化肥处理均未增加土壤重金属污染等级，但增加了土壤中抗生素的种类，且主要以氟甲砜霉素为主。研究表明，肉鸭粪肥等氮量部分替代化学氮肥施用有助于增加小白菜产量，提升小白菜中可溶性糖和可溶性蛋白含量，降低其硝酸盐含量，对小白菜和土壤中重金属的影响较小，但会增加土壤中抗生素的种类，综合结果表明黑膜厌氧塘处理的肉鸭粪肥30%替代化肥施用效果最佳。

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NO_3~--N的去除效果。结果表明：W组、R组、WF组和RF组的NO_3~--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NO_3~--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。

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0.5mg·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。

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。

为提高堆肥资源化利用，减少农业面源污染，通过单独添加10%膨润土（BT）、10%腐植酸（HA）以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸（BH1）、5.0%膨润土+5.0%腐植酸（BH2）和7.5%膨润土+2.5%腐植酸（BH3）混合添加的方式，开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效果及微生物群落组成影响的研究。结果表明：添加膨润土和腐植酸延长了堆肥高温期，BH3处理的可溶性有机碳（DOC）降解率达40.52%，较对照（CK）显著提高12.46个百分点（P<0.05）。堆肥过程中，BH3处理下的Cu生物有效态占比较堆肥前下降12.17个百分点，而Zn可氧化态占比较堆肥前上升29.74个百分点，降幅和升幅均显著高于其余处理（P<0.05）。与CK和单独添加处理相比，混合添加可显著提高重金属Cu、Zn钝化效率，BH3处理对Cu和Zn的钝化率分别达79.84%和36.97%，较CK分别显著提高47.80个百分点和23.09个百分点（P<0.05）。膨润土和腐植酸混合添加，不同程度地促进了厚壁菌门、梭菌纲等参与纤维降解的有益物种相对丰度的升高。BH3处理下拟杆菌门和拟杆菌纲的相对丰度显著高于同时期的其他各处理。研究表明，膨润土和腐植酸与猪粪共堆肥更有利于堆肥腐熟和重金属钝化，混合添加7.5%膨润土和2.5%腐植酸为最佳推荐比例。

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。

为明确漏缝地板发酵床对育肥羊养殖过程氨（NH_3）和温室气体排放特征的影响机制，本研究设置地面和漏缝地板发酵床两个试验处理，测定分析了育肥羊养殖过程NH_3、氧化亚氮（N_2O）、二氧化碳（CO_2）和甲烷（CH_4）的排放特征，并采用宏基因组学解析了影响上述气体排放的微生物学机理。试验结果表明，与地面相比，漏缝地板发酵床能够显著降低育肥羊养殖过程的NH_3排放（P<0.05），其NH_3排放速率为21.64～58.92 mg·m~(-2)·h~(-1),NH_3累积排放量为86.36±1.06 g·m~(-2)，减排率达58.60%。漏缝地板发酵床同样也能显著降低育肥羊养殖过程的CH_4排放速率（P<0.05），其CH_4累积排放量为26.66 g·m~(-2)，减排率可达64.42%。然而，漏缝地板发酵床会使得育肥羊养殖过程的N_2O和CO_2排放显著升高（P<0.05），尤其是发酵床组的N_2O累积排放量高达994.30 mg·m~(-2)，为地面的190.84倍。宏基因组学分析结果表明，发酵床粪便中Salinicoccus、Corynebacterium、Brachybacterium和Nocardiopsis等具有耐盐特性并参与硝化、反硝化的有益微生物相对丰度显著升高（P<0.05),hcp、narG、nirK、norB、nosZ等氮转化关键基因相对丰度显著升高（P<0.05），这使得发酵床的NH_3排放降低，但会造成较高的N_2O排放。发酵床中的Atopostipes和Anaerococcus等厌氧微生物相对丰度显著降低（P<0.05），导致了其较低的CH_4排放。此外，发酵床较高的CO_2排放主要与微生物的丙酮酸代谢、三羧酸循环等密切相关。

为探究NaHCO_3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：NaHCO_3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),NaHCO_3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K_F范围为119～254 mg~(1-n)·L~n·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，NaHCO_3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。