白果壳遗态HAP/C复合材料对水中氨氮的吸附

为综合利用农林废弃物，以白果壳为植物模板、羟基磷灰石（HAP）为改性材料，制备了白果壳遗态HAP/C复合材料（PBGC-HAP/C-G），并通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等对其进行了表征，同时研究了溶液pH、初始浓度、吸附剂投加量等对其去除水中氨氮的影响。结果表明，PBGC-HAP/C-G是一种大孔材料，孔径主要介于35~200 μm之间。在溶液pH=5时，吸附效果最佳；吸附剂投加量的增加有利于氨氮的去除；粒径大小不是影响吸附效果的主要因素。准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型能很好地描述该吸附过程，吸附过程以化学吸附为主。在氨氮初始浓度为20、50、100 mg·L^-1时，拟合计算得到的理论平衡吸附量分别为0.45、1.10、2.15 mg·g^-1，与实验测定值0.46、1.15、2.18 mg·g^-1相近，可见PBGC-HAP/C-G可用作去除氨氮的吸附剂。     

基于声学标签系统的鱼类运动轨迹监测技术

声学标签监测技术是声波监测技术的一种主动识别方法,其通过接收、处理移植或捆绑于鱼类身上的声学标签发射的声波信号来获得鱼类二维、三维运动轨迹,具有原位观察、定位准确、数据处理简单和数据连续性好等优点。文章介绍了声学标签监测技术的组成及工作原理,并根据异常数据的不同特点总结了一套完整的数据去噪、清洗的处理方法,该法可快速得到鱼类的二维、三维运动轨迹。通过实例分析了鱼类运动轨迹的分布情况以及变化规律。根据鱼类在不同水生态环境中的运动行为响应情况,可以直接或间接判断水中污染物或有毒物质对鱼类的潜在影响以及实际毒性,为渔业养殖水质环境评价、水质监测及预警、水生态健康评价以及水生态修复效果评价的研究提供参考依据。     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

下垫面对漓江上游小流域氮磷污染排放的影响

以漓江流域上游青狮潭灌区金龟河试区为研究对象,开展野外原位试验,在研究区域内选取农田、鱼塘、果树、养殖业等4种典型的下垫面,在这些下垫面处选取支渠(河流)断面,对支渠断面的水质进行监测。利用主成分分析法确定出氨氮、总氮、总磷为灌区小流域影响河流水质的显著污染指标,应用单因素方差分析法(ANOVA)及其最小显著性差异(LSD)多重比较法,对4种下垫面间的污染物排放差异进行分析。单因素方差分析结果表明,氨氮和总氮在这4种下垫面组间差异最大;而总磷相对小一点,氨氮和总氮显著性水平分别为0和0.145。多重比较的结果表明这4种下垫面之间的均值差异均不同,不同的下垫面对污染指标的贡献率也不同,其中,养殖业下垫面与其他下垫面差异较大,其污染物贡献量最高,造成的水环境影响最大。     

砾石对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响

[目的]研究砾石粒径及含量对石灰土表面干缩裂隙发育特征的影响,为探索喀斯特地区的水土流失机理提供参考依据。[方法]通过室内模拟试验和数字图像处理技术,研究了砾石粒径(2.0～5.0 mm和5.0～12.5 mm)和砾石含量(0%,10%,20%,30%,40%)条件下的石灰土表面干缩裂隙特征。[结果]①无砾石石灰土平均表面裂隙率仅为3.03%,含砾石石灰土具有更大的表面裂隙率,在大粒径(5.0～12.5 mm)高含量(40%)条件下,表面裂隙率最大,达到8.66%;②当砾石含量增加时,裂隙的形态变得细小且密集,小粒径砾石会使裂隙网络更复杂;③大粒径(5.0～12.5 mm)条件下的土壤表面裂隙率与砾石含量成正线性相关,而小粒径(2.0～5.0 mm)条件下的裂隙率与砾石含量成负线性相关;④砾石会成为裂隙发育的基点,每个砾石颗粒周围都有可能产生围绕砾石或是向外延伸的裂隙。且在砾石形态的棱角处,容易产生向外延伸的裂隙。[结论]石灰土中存在砾石会导致表面裂隙率提高,弱化土体的抗侵蚀能力,是石漠化治理不容忽视的问题。     

广西某铅锌矿影响区农田土壤重金属污染特征及修复策略

为了解铅锌矿影响区农田土壤重金属分布特征及探究污染农田的修复措施,以广西某铅锌矿影响区为研究对象,分别采集影响区自然土壤和农田耕作层土壤样品41个和277个,同时分别采集62个蔬菜和35个粮食样品,分析重金属含量。结果表明,铅锌矿影响区耕作层土壤As、Cd、Pb、Cu、Zn和Cr含量范围分别为4.50~104.8、0.031~36.26、24.80~2989、16.90~251.6、79.90~11 500和24.0~222.0 mg·kg~(-1);与土壤基线值相比,6种重金属的超标率分别为1.4%、91.7%、60%、60%、60%和0。与《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中限值相比,大米样本As、Pb、Cd含量超标率分别为93%、86%、64%,玉米样本Pb、Cd含量超标率为100%、100%,叶菜类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率分别为50%、100%、60%,根茎类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为23%、100%和100%,瓜果类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为14%、96%和100%。通过分析土壤和农产品重金属超标情况,确定As、Pb、Cd为优先控制的重金属,依据研究区土壤重金属污染空间分布特性,划为3个分区:轻度污染区(Cd污染区),建议采取活化剂+植物萃取去除污染物;中度污染区则采用钝化剂与低积累农作物结合的方式;重度污染区则不宜种植进入食物链的农作物,建议采取施加活化剂与种植超富集植物结合的方式降低土壤重金属含量。     

不同土地利用方式峰丛坡地土壤入渗特征及其模拟

喀斯特峰丛坡地的水土过程基础研究相对短缺,阻碍了相关土壤水文机理认识和适合该区模型的构建。为探明峰丛坡地上土壤入渗性能及变化过程,提出适合峰丛坡地的土壤入渗模型,通过室内一维垂直入渗试验,研究了峰丛坡地上不同土地利用方式土壤的初渗率、稳渗率及平均入渗率,并利用Horton,Philip,Kostiakov及经验通用模型拟合其入渗过程并进行评价。结果表明:(1)峰丛坡地上灌木林地的土壤砂粒含量约占50%以上,土壤渗透性能较强,而梯田旱地黏粒含量较高、有机质含量低,土壤渗透性能较差。(2)不同土地利用土壤前期入渗率均较高,为1.33～3.17cm/min,随后入渗速率急剧下降82.2%～96.2%,在20min左右达到稳定入渗率。灌木林地的前期入渗率下降幅度最大,而裸石地和梯田旱地相对缓慢。(3)Horton模型适宜于描述喀斯特峰丛坡地的土壤入渗过程,Horton模型的初始入渗率和稳定入渗率与实测值较为接近,而Kostiakov和Philip模型的拟合值与实测值存在差距。本研究为进一步认识峰丛坡地土壤水分入渗机理及构建入渗模型提供了理论依据。     

青狮潭库区沉积物/稻田土壤中有机氯农药残留与释放规律

为了解青狮潭库区沉积物和土壤中有机氯农药(OCPs)残留及其释放特征,采用气相色谱法(GC-ECD)测定了青狮潭库区水库沉积物、池塘沉积物、河流沉积物和稻田土壤中OCPs含量,并运用室内模拟装置探讨了沉积物和稻田土壤在静置和悬浮两种情景下OCPs的释放规律。结果表明:水库沉积物、池塘沉积物、河流沉积物和稻田土壤中总OCPs残留量分别为81.55、88.60、68.96 ng·g~(-1)和92.62 ng·g~(-1)(干质量)。HCHs和DDTs是两类残留量较高的OCPs,其含量分别达到23.26～39.89 ng·g~(-1)和12.22～17.20 ng·g~(-1)。上覆水为超纯水时,静置组与扰动组的底物中OCPs向上覆水释放表现出先快后慢的特征,且扰动组的底物中OCPs释放量明显多于静置组;其中HCHs和β-硫丹的释放量最高。OCPs的理化性质、底物组成特征和外力扰动使各种OCPs在上覆水中的检出率和检出浓度存在明显差异,其中稻田土壤中OCPs向上覆水释放量最高而河流沉积物中OCPs向上覆水释放量最低。十二烷基硫酸钠可使底物中的OCPs快速向上覆水中释放(尤其促进了DDTs的释放),在扰动和静置情形下,上覆水OCPs浓度最少可提升134.44%和118.41%。因此,外界扰动和十二烷基硫酸钠汇入均可促进底物中OCPs的溶出释放。     

广西荔浦河鱼类群落结构时空格局及优势种特征

【目的】掌握广西荔浦河鱼类群落结构组成及其时空变化规律,为其鱼类多样性保护、河流生态健康评估和管理提供科学依据。【方法】于2017年1月(冬季)、4月(春季)、7月(夏季)和10月(秋季)分别对广西荔浦河11个采样点进行鱼样采集,利用相对重要性指数(IRI)确定优势物种,并采用无度量多维排序(NMDS)对鱼类群落结构的时空变化进行分析。【结果】4次采样共渔获鱼类21192尾,隶属于6目17科62属94种,其中鲤科、鳅科、虾虎鱼科、平鳍鳅科和鲿科分别占总物种数的50.00%、9.57%、6.38%、5.32%和5.32%,但低于50 g/尾的鱼类占总渔获物数量的98.06%。广西荔浦河鱼类全年优势种有宽鳍鱲(Zacco platypus)、马口鱼(Opsariichthys bidens)、伍氏半?(Hemiculterella wui)和鲤(Cyprinus carpio),不同季节存在不同的优势种,春季的优势种为宽鳍鱲、马口鱼和美丽小条鳅(Traccatichthys pulcher),夏季为宽鳍鱲、伍氏半?和大眼华鳊(Sinibrama macrops),冬季为宽鳍鱲和鲤,其中宽鳍鱲为四季的优势种。广西荔浦河鱼类群落结构的季节性变化差异不显著(P0.05),但空间变化差异显著(P0.05),表现为自支流到干流鱼类群落结构逐渐发生变化。【结论】广西荔浦河鱼类小型化趋势加重,且鱼类群落结构在空间尺度上变化明显,主要与鱼类自身生物学特征、区域地理环境及人类活动密切相关。因此,有关部门应立即采取相应措施减缓人类活动对河流鱼类的影响,通过加大保护宣传力度、设置禁渔期、恢复鱼类生境等,更好地保护广西荔浦河的鱼类多样性。     

有机物料与NPK配施对多重金属污染土壤及甜高粱生长生理的影响

【目的】了解多重金属污染土壤在外源有机物料配施化学肥料处理后对土壤重金属形态变化以及甜高粱苗期生长和生理特性的影响,为重金属污染土壤修复提供科学依据。【方法】以甜高粱为研究对象,采用盆栽试验的方法,研究在多重金属污染土壤中施加不同添加量的秸秆、有机肥和生物质炭,并配施氮磷钾肥处理下,土壤中重金属形态、甜高粱苗期植株生长及生理指标的变化趋势。【结果】有机肥和生物质炭分别与NPK配合处理能显著降低土壤中重金属有效态含量,其随着各处理施用量的增加而减少。秸秆配合NPK处理后土壤中铅(Pb)、锌(Zn)及镉(Cd)的有效态含量先增后减。随着外源有机物料施用量不断增加,甜高粱苗期的株高和生物量呈增长趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性提高。有机肥和生物质炭施用量越高,叶绿素(Chl)含量越高,丙二醛(MDA)含量越低。【结论】外源有机物料配施NPK能有效降低土壤中重金属有效态含量,进而降低对甜高粱的毒害作用,增强酶活性。处理中以有机肥配施NPK在降低多金属污染土壤效果最好。