植物–微生物联合对土壤不同粒径组分中 PAHs 的修复作用

采用温室盆栽试验,在种植紫花苜蓿的同时,分别施加木霉菌剂、根瘤菌菌剂以及木霉与根瘤菌复合菌剂,并采用离心分级法将处理后土壤分为4个粒径团聚体,即细黏粒(0.1~1μm)、粗黏粒(1~5μm)、粉粒(5~50μm)以及细砂粒(50~250μm),分析了植物–微生物联合作用对不同粒径土壤中PAHs的去除效应。研究结果表明:紫花苜蓿–根瘤菌联合作用对PAHs污染土壤的修复效果最优,其降解率达60%以上。不同粒径组分中PAHs含量的分布表现为细砂粒粉粒粗黏粒细黏粒,且PAHs在不同粒径团聚体中去除率差异性较大。低环(2、3环)PAHs在各粒径组分中去除率较低(20%以下),并在不同粒径组分间呈非均衡分配状态;4环PAHs的去除主要集中在粉粒和细砂粒中,而5环PAHs的去除主要发生在细黏粒上。可见,PAHs在土壤不同粒径组分中分布特征及降解效应为进一步阐明PAHs污染土壤的生物修复机制提供了科学依据。     

矿产资源开发生态补偿机制探讨

矿产资源开发生态补偿机制是建立我国生态补偿机制的核心内容之一,研究矿产开发过程中引起的生态破坏和环境污染,对解决生态补偿在矿产资源开发方面的一系列问题,具有重要的理论价值和现实指导意义。在系统总结我国矿产资源生态补偿现状及问题的基础上,结合国内已有的矿产资源补偿经验,提出了我国矿产资源开发生态补偿的框架,在法律法规、政策制度体系和评价机制等方面提出了对策建议,并对今后的研究重点进行了展望。     

红枫湖水体的富营养化特征评价

为进一步弄清红枫湖水体的富营养化状况,运用综合营养状态指数法,对2003-2009年共7年时间红枫湖水体的富营养化特征进行了分析与评价.结果表明:红枫湖水体透明度年均值变化不大,pH、高锰酸盐指数、叶绿素a呈逐年上升趋势,且近年的pH和叶绿素a年均值显示红枫湖存在水华爆发的风险;总氮、总磷年均值较高,虽呈逐年下降趋势,但年均值均超过地表水Ⅲ类水质标准,7年中,总氮年均值分别超标1.46、2.68、2.39、1.35、1.67、0.58和0.58倍,总磷年均值超标倍数分别为6、0.16、1.2、10、4.4、2.2和0.4倍.2003年、2006年和2008年红枫湖水体营养状态为富营养型,2004-2005年、2007年和2009年为中营养型,总磷和总氮为水体富营养化状态分级的主要贡献因子,红枫湖水体的营养状况为中-富营养水平,且有富营养化发展的趋势.     

喀斯特地区县域城镇化发展中的土地利用问题及对策

分析了喀斯特地区县域在城镇化发展中土地利用存在的问题:土地利用率低,用地结构不合理,占用耕地问题严重,损害农民权益,土地生态环境恶化等.针对问题提出符合喀斯特地区县域城镇化土地利用的对策建议:优化城市用地结构,提高土地利用率,保护耕地,完善土地各项制度,维护农民权益,防治并提升土地生态环境建设等,以实现既要城镇化健康发展又要合理利用土地的双赢.     

铅锌废渣堆场4种先锋修复植物根际微域磷素赋存形态特征

为明确先锋植物根际微域中磷素赋存形态特征对铅锌废渣堆场生态修复的响应,选取黔西北土法炼锌废渣堆场植物生态修复5年后区域内长势良好的大叶醉鱼草(Buddleja davidii)、土荆芥(Chenopodinmambrosioides L.)、三叶草(Trifolium repens)及黑麦草(Lolium perenne)4种先锋植物根际微域废渣为研究对象,分析了不同植物根际微域及无植物(对照)废渣中无机磷(IP)、总无机磷(TIP)、有效磷(AP)、有机磷(OP)、总磷(TP)含量及pH和有机质变化情况。结果表明:与对照废渣相比,4种先锋植物的定植可显著降低废渣基质pH(p0.05),但根际与非根际废渣均仍呈弱碱性(pH7.43～7.86);同时,不同植物均可促进铅锌废渣中有机质的积累,其中,大叶醉鱼草、土荆芥及三叶草均可显著(p0.05)提高植物根际废渣中的有机质。不同植物根际微域中磷素的含量均高于对照并存在差异,其中大叶醉鱼草、土荆芥、三叶草根际废渣中总磷、有效磷与各无机磷形态的含量高于非根际,而黑麦草则与其他3种植物呈相反的变化规律。4种植物对废渣中无机磷的吸收和利用较为充分,且对有机磷具有一定的富集,具体表现为4种先锋植物根际废渣中TIP/TP比值(48.17%～60.70%)明显低于对照(89.97%),而OP/TP比值(39.80%～51.83%)高于对照(10.03%)。铅锌废渣堆场植物修复5年后不同先锋植物的生长均促进废渣中磷素和有机物的生物地球化学循环,可为渣场生态系统中群落自然演替或后续木本植物的建植提供有利的基质条件。     

沼渣对铅锌冶炼废渣生物化学性质及植物生长的影响

为研究沼渣作为改良剂对铅锌冶炼废渣环境条件的改善及修复植物生长的影响,采用盆栽试验研究不同比例(0,1%,3%,5%,7%,9%)沼渣添加和黑麦草(Lolium perenne L.)生长对废渣养分含量、微生物学特性、重金属赋存形态及黑麦草的生物学特征的综合影响。结果表明:与对照废渣相比,添加沼渣后废渣养分(N、P、K)、有机质、酶活性(碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)、微生物数量(细菌、真菌和放线菌)以及微生物活性(呼吸强度)均显著(p0.05)增加;不同比例沼渣添加均显著增加黑麦草鲜重、根长、株高并显著降低植物组织(地上和地下部)中重金属含量(p0.05)。沼渣添加和黑麦草生长通过促进废渣中酸溶态重金属(Cu、Cd、Zn、Pb)向残渣态转化进而降低废渣中重金属的生物有效性。典范对应分析表明,沼渣施用量在5%,7%,9%时对废渣微环境条件改善作用较大,其中,较低的沼渣添加量(5%)就能显著改善废渣的微环境条件及促进修复植物健康生长。因此,综合考虑沼渣作为有机改良剂的最佳费用和效应间的关系,在设置试验条件下,可将5%的沼渣添加量作为铅锌冶炼废渣有机改良及植物修复的最佳施用比例。     

岩溶山地植被恢复中碳酸盐岩红土入渗特征及其影响因素

退耕还林还草工程实施后岩溶山地林草植被结构明显改善,研究植被恢复中碳酸盐岩红土入渗特征对岩溶生态恢复有重要意义。采用盘式入渗法在不同植被覆盖(荒草、灌草丛和乔木)下分别测定不同负压水头(-0.5,-3,-6,-15 cm)的水分入渗特征,计算不同负压下非饱和导水率、土壤孔隙分布常数、各孔隙级别对水流的贡献率,明确不同植被覆盖碳酸盐岩红土入渗特性差异。结果表明:不同水头条件下荒草、灌草丛和乔木地的土壤稳渗率均随负水头增大而递增,且碳酸盐岩红土入渗达到稳渗状态所需时间较长(约120 min),在低水头下荒草地土壤稳渗率最大(0.17 mm/min),而在高水头下乔木地最大(9.17 mm/min);荒草、灌草丛和乔木地土壤饱和导水率K_s差异极显著(P0.01),乔木地土壤饱和导水率达到最大(4.62 mm/min),而K_3、K_6、K_(15)和Gardner α差异不显著,碳酸盐岩红土饱和导水率K_s仅受土壤有机质含量和土壤电导率控制;乔木地土壤大孔隙数量及其占比显著大于灌草丛与荒草地(P0.05),碳酸盐岩红土导水性能主要受土壤大孔隙对水流的作用控制(70%)。研究结果可为西南岩溶山地生态恢复和水资源承载力分析提供数据支撑和理论依据。     

白洋淀湖泊湿地中氮素分布的初步研究

湿地中氮素的空间分布在一定程度上反映了湿地环境变化的进程。对白洋淀3个典型淀区沉积物、孔隙水和上覆水中有机质和氮素进行分析,结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中的有机质和全氮含量在垂直分布上表现出较好的一致性,均随深度增加而减少;但有机质和全氮分布存在空间差异性,英家淀的有机质和全氮含量均高于小杨家淀和小鸭淀;沉积物在6 cm深处,小杨家淀和小鸭淀沉积物中全氮出现一次低值,而所有采样点孔隙水中NH4 -N浓度都在此处出现一个峰值,表明6 cm深度可能是白洋淀湖泊湿地微生物降解有机氮的一个活跃区;芦苇湿地上覆水中NH4 -N和NO3--N含量都高于宽阔湖面水体,说明植被的生长不仅会促进底质有机氮的降解,其自身分泌的代谢产物及残枝败叶的腐烂也会增加水体中各种形态氮的含量,增加对水体中各种氮素的滞留,在芦苇湿地区对水面漂浮物的打捞和对芦苇的及时收割是减少湖泊湿地氮素输入的一种有效途径。     

高产絮凝物蝉花菌株筛选和絮凝条件初探

为探究虫生真菌蝉花不同菌株之间产絮凝剂的差异及絮凝物的絮凝特性,以高岭土法对36株蝉花菌株进行了高产絮凝物的筛选及高产菌株的生长特性和絮凝性质的研究。实验筛选出稳定、高产絮凝物的蝉花菌株GZUIFR-6722,絮凝物活性物质是其胞外聚合物。该菌株在生长过程中生物量的积累和产絮凝物能力呈正相关。当菌株6 722絮凝物投加量为1.2 mL每50 mL时,絮凝效果较好,絮凝率可达91.47%。1%的CaCl_2能显著促进絮凝效果,絮凝率可达94.89%。颠倒次数、静置时间、温度以及pH对絮凝效果影响不显著。     

贵州矿区放线菌多样性及对汞的抗性

为探明贵州喀斯特重金属污染区域土壤放线菌多样性特征以及为其污染修复应用奠定基础,从贵州铜仁地区的25份土壤样品中,采用梯度稀释涂布法,利用3种处理方式、7种培养基分离放线菌;通过形态特征、16SrDNA基因序列分析结合生理生化特征鉴定放线菌;同时筛选重金属汞抗性菌株。结果从土样中共分离出56株典型放线菌菌株,经初步鉴定,分属于链霉菌属、孢囊链霉菌属、高温单孢菌属、线杆菌属、间孢囊菌属、诺卡氏菌属、小单孢菌属;其中链霉菌属放线菌占68%。筛选出了1株对汞有较高抗性(75mg·L~(-1))的放线菌菌株,优良耐受菌株的最大抗性约85 mg·L~(-1),菌株经鉴定为枝链霉菌Streptomyces rameus。共分离出56株,分属于7个属的放线菌菌株;筛选出1株重金属汞高抗菌株,经鉴定为枝链霉菌。