国内湿地重金属污染评价的研究进展

湿地作为地球上重要的生态系统之一,具有稳定环境、物种基因保护及资源利用功能,被誉为自然之肾、生物基因库和人类摇篮。随着近年来湿地面临着面积萎缩、功能下降、污染日趋严重等危机,国内外学者对湿地保持着持续关注与研究,其中对湿地重金属的污染评价就是湿地科学研究领域的重要内容之一。笔者通过对国内十多年来有关重金属污染方面的报道进行整理分析,回顾总结了湖泊、河流、三角洲以及滨海等类型湿地的底泥、水体及土壤中重金属的污染现状与迁移特征,重点对重金属的种类、空间分布以及分析方法等进行总结归纳。在众多研究成果中,对污染物评价的方法以地累积指数法和潜在生态风险指数法使用最多。     

Community structure of arbuscular mycorrhizal fungi associated with Robinia pseudoacacia in uncontaminated and heavy metal contaminated soils

The significance of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in soil remediation has been widely recognized because of their ability to promote plant growth and increase phytoremediation efficiency in heavy metal (HM) polluted soils by improving plant nutrient absorption and by influencing the fate of the metals in the plant and soil. However, the symbiotic functions of AMF in remediation of polluted soils depend on plant–fungus–soil combinations and are greatly influenced by environmental conditions. To better understand the adaptation of plants and the related mycorrhizae to extreme environmental conditions, AMF colonization, spore density and community structure were analyzed in roots or rhizosphere soils of Robinia pseudoacacia. Mycorrhization was compared between uncontaminated soil and heavy metal contaminated soil from a lead–zinc mining region of northwest China. Samples were analyzed by restriction fragment length polymorphism (RFLP) screening with AMF-specific primers (NS31 and AM1), and sequencing of rRNA small subunit (SSU). The phylogenetic analysis revealed 28 AMF group types, including six AMF families: Glomeraceae, Claroideoglomeraceae, Diversisporaceae, Acaulosporaceae, Pacisporaceae, and Gigasporaceae. Of all AMF group types, six (21%) were detected based on spore samples alone, four (14%) based on root samples alone, and five (18%) based on samples from root, soil and spore. Glo9 (Rhizophagus intraradices), Glo17 (Funneliformis mosseae) and Acau3 (Acaulospora sp.) were the three most abundant AMF group types in the current study. Soil Pb and Zn concentrations, pH, organic matter content, and phosphorus levels all showed significant correlations with the AMF species compositions in root and soil samples. Overall, the uncontaminated sites had higher species diversity than sites with heavy metal contamination. The study highlights the effects of different soil chemical parameters on AMF colonization, spore density and community structure in contaminated and uncontaminated sites. The tolerant AMF species isolated and identified from this study have potential for application in phytoremediation of heavy metal contaminated areas.     

左右岸省界缓冲区水质达标评价方法研究

左右岸省界缓冲区作为协调省际间用水关系的重要水域,其水质达标评价及污染责任划分是流域限制纳污红线制度实施的重要内容。从左右岸省界缓冲区的相关概念出发,根据省份的位置关系将其分为缓冲区完全在两省省界上、缓冲区部分在两省省界上以及缓冲区在多省交界上三种情形,并结合左右岸省界缓冲区特点确定调整浓度核算法、代表断面判断法、限制排污总量-污染物入河量评估法等水质达标评价方法,以判断左右岸省份缓冲区的水质达标情况,从而划分缓冲区左右岸省份的污染责任。实例验证模拟显示,确定的方法切实可行,研究方法可为流域污染责任划分提供技术支撑,从而促进限制纳污制度的顺利实施。     

离子交换纤维对麦田土壤铅污染的修复效果

为探讨土壤Pb污染的治理方法,通过盆栽试验,比较了离子交换纤维的两种不同放置方式(分层放置与混匀放置)对麦田土壤Pb污染的修复效果。结果表明,在土壤1 000 mg·kg~(-1) Pb污染水平下,Pb污染处理(T1:Pb胁迫;T2:Pb+在土壤中分三层放置纤维;T3:Pb+在土壤中混匀剪碎的纤维)的土壤pH值、总有机碳含量较对照(CK:未添加Pb和离子交换纤维)有所降低。在小麦成熟期,T2、T3处理下土壤和植株各部位的Pb含量均低于T1处理,其中T3处理变化显著;T2、T3处理中纤维吸附的Pb含量则分别达到115.01和128.26 mg·kg~(-1)。T2、T3处理的Pb富集系数低于T1处理及CK。由此说明,离子交换纤维能够有效吸附土壤中的Pb,降低Pb从土壤向植株的转运能力,且离子交换纤维混匀放置方式的修复效果较好。     

中国农业面源污染排放的空间差异及其动态演变

以2003—2014年为研究时段,在测算农业面源污染排放强度的基础上,综合运用基尼系数和非参数估计方法,研究我国农业面源污染的空间差异及其动态演变,结果表明:1)我国农业面源污染排放总体下降,且表现出明显的空间差异,东部和中部地区的排放强度较高,西部和东北地区则相对较低。2)2003—2014年,中国农业面源污染排放强度的区域差异略微扩大,地区间差异是其总体差异的主要来源。3)核密度估计结果表明,中国农业面源污染排放总体差异表现为"下降-上升-下降"的波动变化趋势。4)马尔科夫链分析表明,中国农业面源污染在不同类型间的相互流动较为微弱,但从长期来看,存在向两极分化发展的趋势特征。     

土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展

重金属污染是当今社会世界性的环境生态问题。由于人类社会城市化进程加剧、工业生产中"三废"的不合理排放以及现代农业中各种农药化肥的大量使用,导致土壤中重金属的含量剧增,污染问题严重,其中尤以重金属镉、汞、铅等在生物体内的富集与抗生性的研究日益受到关注。笔者综述了土壤重金属污染及对生物体影响的研究进展,以期为土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

Analysis and Assessment on Heavy Metal Contamination in Cotton Seeds of Hunan Province

[Objective] In order to guarantee the quality and safety of cotton products and to explore the feasibility of alternative planting, the contamination condition of the heavy metals in cotton seeds in Hunan province was investigated and evaluated. [Method] Fifty-six cotton seed samples, collected in 6 counties of Hunan province, were collected to determine 6 indicators including cadmium, lead, copper, chromium, mercury and inorganic arsenic contents. This was followed by pollution index calculation, correlation analysis, and cluster analysis. [Results] The range of comprehensive pollution indexes of Junshan district, Anxiang county, Nanxian county, Wangcheng and Dingcheng districts varied between 0.366 5–0.577 0, which belonged to a secure level. However, the single pollution indexes of Hengyang county are relatively high. The comprehensive pollution index of Hengyang county was 0.801 6, meaning a mild pollution level. [Conclusion] The pollution status of cadmium, lead, copper, chromium, mercury and arsenic in Hunan cottonseed samples are generally acceptable. Cotton could be a substitute for rice on contaminated soil.     

雾霾污染对旅游产业发展的时空动态影响及其规制研究——以长株潭城市群为例

【目的】随着美丽中国建设和三大攻坚战等战略的推进,旅游生态环境成为旅游科学研究的重要问题,研究雾霾污染对旅游产业发展的动态影响及其环境规制作用,促进旅游节能减排。【方法】本文以两型试验区长株潭城市群为例,构建关于旅游产业评价的集成指标体系,采用重心模型和回归模型计量方法,探究旅游产业和雾霾污染发展轨迹,考察旅游产业发展与雾霾污染之间空间动态关联性,分析雾霾对旅游产业发展影响程度,检验雾霾污染与其他自变量交互作用下旅游产业发展的主导要素,最后以环境规制为门槛变量进一步讨论雾霾污染对旅游产业发展的影响,【结果】1)旅游产业重心偏移方向由长沙向衡阳方向移动,雾霾重心偏移方向在常德和株洲两地之间往返,无显著移动规律,旅游产业发展与雾霾污染之间存在一定的空间动态关联性,且两者之间存在反向抑制作用。2)雾霾污染对旅游产业发展存在影响,就研究区域而言,增加1%的雾霾污染会减少3.3%的旅游产业发展,且影响旅游产业发展的主要因素是旅游人数和环境规制。3)以环境规制为门槛变量,发现雾霾污染随着环境规制类型的不同而对旅游产业发展产生不同影响,无环境规制下,雾霾污染对旅游产业负面影响指数为0.8%,对旅游产业发展影响显著;宽松型环境规制下,雾霾污染对旅游产业负面影响为0.2%,影响程度略小;严密型环境规制下,雾霾污染对旅游产业负面影响为0.1%,影响性最小。【结论】雾霾污染对旅游产业发展存在负面影响,但政府环境政策可有效缓解雾霾污染,因此在环境规制下,雾霾污染对旅游产业发展的负面影响减弱。     

重金属污染土壤不同修复处理后的土壤动物群落结构特征

为了探讨重金属污染过的土壤经修复后其土壤生态的变化情况,于2014.12—2015.12期间,采用干漏斗法针对经过不同修复处理后的土壤动物群落结构进行追踪研究。研究结果表明:由于污染抑制了某些土壤动物的生存,导致土壤动物的个体数与类群数锐减;而杜绝污染水源后,修复植物根系土壤动物群类群数与个体数增加,并且蜱螨目、弹尾目和线虫纲等常见的土壤动物类群修复效果明显。说明被重金属污染过的土壤在断绝污染水源后,人工种植修复植物不仅可以改善土壤物理性质,而且对根系土壤动物也有修复作用。     

白洋淀湖心岛分散式鸭养殖污染控制技术研究

白洋淀分散鸭养殖产生的污染物是导致其水体污染的主要来源之一。依据“减量化、就地处置资源化、养分循环”思路,提出湖心岛分散鸭养殖污染控制模式,主要包括：鸭粪收集系统（收集网、径流和冲洗水收集沟）、鸭粪沼气发酵与利用系统、沼液湿地净化和沼渣利用系统。选择安新县安新镇王家寨村占地5 000 m2养殖1 500只鸭的湖心岛建立综合控制示范工程。2010年4~11月,示范工程在典型降雨日和非降雨日排水的COD、总氮、总磷分别为351 mg/L、74.2 mg/L、7.1 mg/L和214 mg/L、42.1 mg/L、5.3 mg/L,水质符合《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）；这是由于源头收集系统收集了陆上活动区40%的鸭粪,同时末端处理系统（沉淀池+人工湿地）对养鸭废水污染物的高效削减。沼气池产生的沼气和剩余的沼液沼渣可以作为能源和肥料加以利用。本文集成湖心岛分散鸭养殖污染控制模式简便、适用,具有推广价值。