辽河干流河岸带植物及微生物多样性研究

为明确辽河保护区河岸带生物多样性恢复现状以促进河岸带生态系统的健康管理,本研究通过植被现场调查和土壤微生物高通量测序分析,对辽河干流23个采样点的植物多样性和微生物多样性进行测定,结果表明:辽河干流23个采样点的植被Shannon-Weiner多样性指数平均为1.227,平均植被覆盖率达到74.19%;河岸带土壤微生物Shannon-Weiner多样性指数平均为9.55;其优势度大于1%的细菌属于11个门、32个纲、40个属;人类活动干扰、放牧情况以及土地利用类型是影响河岸带植物和微生物多样性的关键因子。目前辽河保护区河岸带生物多样性恢复状态较好,但日渐增多的人类活动对河岸带生物多样性的恢复产生不利影响,因此建议尽量减少封育区内的人类活动、放牧情况等,以加快辽河保护区河岸带植物及土壤微生物多样性的恢复进程。     

富里酸对土壤中DnBP的降解及微生物活性的影响

为探究富里酸对有机污染物DnBP的降解和土壤微生物活性的作用,采用土壤培养试验,研究了FA对土壤中DnBP的降解动力学过程及土壤微生物活性的影响规律。结果表明,FA的添加缩短了DnBP的降解半衰期,FA各处理组的半衰期为对照处理的48.1%~67.7%;FA促进了土壤的基础呼吸,40mg g-1处理组促进作用最强,最大CO2释放量为空白对照组的40.87倍;而过氧化氢酶活性则表现出了低浓度FA(10~20mg g-1)促进,高浓度FA(40~160mg g-1)抑制的变化趋势;FA对土壤脱氢酶活性主要表现为促进作用,40~160mg g-1FA对脱氢酶活性促进作用显著。相关分析结果表明FA用量与土壤中DnBP降解率呈正相关,与过氧化氢酶活性呈极显著负相关,与土壤呼吸强度、脱氢酶活性呈极显著正相关。通径分析结果表明FA用量与土壤中DnBP降解率之间有较强的直接效应,还与土壤呼吸强度、土壤酶之间存在间接效应,从而影响DnBP的降解。     

粒径和流速对大肠杆菌在饱和多孔介质中迁移的影响

采用室内柱迁移实验,研究了在不同离子强度下多孔介质粒径和孔隙水流速对大肠杆菌在饱和石英砂柱中沉积与释放行为的影响。结果表明,介质粒径和孔隙水流速均能影响大肠杆菌在石英砂中的迁移过程。介质粒径的减小可增强大肠杆菌在多孔介质中的筛滤效应,增加其沉积率和滞留率,减小水化学扰动引起的释放效应,流速的降低有利于提高大肠杆菌的沉积率和滞留率。离子强度的高低可改变粒径和流速对大肠杆菌迁移影响的大小,在较高离子强度条件下,减小介质粒径和孔隙水流速对提高大肠杆菌的沉积率和滞留率的作用增强。由于自然环境的复杂性,今后的研究应注重真实地下水环境中多因素对大肠杆菌迁移行为的复合影响,以便更加准确地掌握大肠杆菌在多孔介质中迁移的规律。     

地下渗滤系统中ORP影响作用与改善措施

氧化还原电位（ORP）是影响地下渗滤系统稳定运行的主要因素之一,对系统内部微生境和污染物处理效果有重要影响。因此,就地下渗滤系统中ORP对有机物去除、脱氮、除磷和微生物活性的影响作用,目前常用的干湿交替、基质组配、布水管复氧、分流比、植物复氧、土壤动物活动复氧和通风管复氧等改善ORP措施进行了总结归纳,表明各种措施都有一定的工程适用性。随着工艺研究的深入,多种改善措施将组合应用,新型基质填料的研发将会促进地下渗滤系统理论内涵、拓宽工程实践应用,工艺运行将会更加灵活。     

NaCl对辽河口湿地土壤溶解性有机碳吸附解吸的影响

以辽河口芦苇湿地0~40 cm深度土壤作为研究对象,采用平衡吸附法,研究了辽河口湿地土壤对不同浓度溶解性有机碳(DOC)的吸附解吸特征,并分析了不同深度土壤以及NaCl处理对DOC吸附解吸的影响。结果表明:辽河口湿地0~10 cm和10~20 cm深度土壤DOC吸附量随DOC浓度增大而下降;20~30 cm和30~40 cm深度土壤DOC吸附量随DOC浓度增大而上升。NaCl处理中,不同深度土壤DOC的可吸附量分别为0.038、0.044、0.021和0.011 g kg-1。除30~40 cm深度土壤外,DOC吸附量显著高于对照处理,且随DOC浓度的升高而增大,明显促进了辽河口湿地土壤对DOC的吸附。NaCl处理对辽河口湿地0~10 cm和10~20 cm深度土壤DOC的解吸量影响不显著,而对20~30 cm、30~40 cm深度土壤DOC的解吸量起到明显促进作用。     

不同使用年限设施土壤DTPA浸提态铜和锌的剖面分异

依托辽宁省新民市大民屯设施蔬菜生产基地,分别选取了露地和使用年限为2、5、10和15年的设施菜地,采集了0~150 cm深度内8个土层的样品,测定了DTPA浸提态微量元素Cu和Zn含量及与之相关的化学指标,分析了土壤Cu和Zn的剖面分异及其影响因素。结果表明,DTPA浸提态Cu和Zn具有显著的剖面分异和表层集聚现象,0~60 cm土层显著高于60 cm以下土层。DTPA-Cu、Zn含量受土壤有机碳(SOC)和电导率(EC)的正向影响,受土壤pH的负向影响。SOC和pH是DTPA-Cu含量分布的主导影响因素,SOC是DTPA-Zn含量分布的决定性影响因子,土壤Zn/Cu受电导率(EC)、SOC及pH的综合影响,且均为正向影响。另外,DTPA-Cu、Zn含量还与土壤全N及速效N、P、K含量呈极显著的正相关关系,说明高量化肥和有机肥的施用导致设施土壤有效养分含量的同步增长。研究结果可为设施菜地养分管理提供数据参考。     

尿素氮添加对黑钙土酸化速率及酸中和容量的影响

[目的]探讨尿素氮添加对草原黑钙土酸化指标的影响及交换性盐基离子的酸缓冲机制.[方法]依托内蒙古额尔古纳草甸草原尿素添加试验,测定了尿素添加(加N量0、2.5、5、10、15、20 gm-2 a-1)4年后的黑钙土酸化参数.[结果]研究发现随尿素氮添加量的增加,表层(0～10 cm)土壤pH和交换性盐基总量(SEB)显...     

邻苯二甲酸酯检测方法的研究进展

邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs)是一类重要的全球性有机污染物,具有环境雌激素效应、生物累积和放大效应,可通过食物链对人体健康造成损害。当前环境PAEs污染问题普遍存在,其在环境介质中的含量已经成为评估环境污染程度的一项重要指标。该文在国内外众多学者研究的基础上,综述了色谱法、色谱-质谱连用法、分光光度法、化学发光免疫分析法等各种方法在不同介质内PAEs检测过程中的优缺点,并对其发展趋势进行了展望,提出便捷、高通量的前处理技术、高分辨率的多级串联质谱以及色谱-质谱连用技术是未来PAEs检测方法的发展方向。     

生物炭老化及其对重金属吸附固定的影响研究进展

生物炭是生物质在限氧条件下通过高温热解得到的富碳固体,其丰富的含氧官能团、较大的比表面积、高度的芳香性结构等特性,使得生物炭对重金属具有很好的固定作用,因此,生物炭在重金属污染土壤的修复方面具有良好的前景。目前关于生物炭的研究大多集中在新制备的生物炭对重金属污染土壤的短期修复,但生物炭进入土壤后,随着时间的推移,会受到各种地球自然力的作用,逐渐发生老化,老化过程会对生物炭的物理化学性质和吸附性能产生不可忽视的影响。本文系统性地综述了国内外生物炭老化方法以及老化处理对生物炭理化性质、重金属吸附性能和生物有效性的影响等方面的研究进展,阐明当前生物炭老化研究现状,并对未来生物炭老化研究的发展方向提出建议,以期为重金属污染土壤的长期修复提供理论支撑。     

固定化混合菌修复冻融土壤PAHs污染的研究

从石油污染冻融土壤中筛选出1株细菌(Pseudomonas sp.)和1株真菌(Mortierella alpina),以玉米芯为载体对混合菌进行固定化,研究低温冻融环境下,固定化混合菌对菲(Phe)和苯并[b]荧恩(BbF)污染土壤的生物强化修复作用。通过高效液相色谱法(HPLC)分析Phe和BbF的降解动态,用Michaelis-Menton与Monod动力学方程将结果进行拟合,采用高通测序分析修复过程中微生物群落的变化。结果表明,处理前,冻融土壤中Phe、BbF的浓度分别为(105.4±4.8)、(6.12±1.1)mg·kg~(-1),60 d修复试验后,固定化混合菌可降解土壤中(56.62±3.21)%的Phe和(38.21±1.82)%的BbF,固定化混合菌对冻融环境有较好的抗性,其降解能力优于游离菌。修复试验中,稳定前期降解速率均高于稳定期降解速率。固定化混合菌的投加,提高了Phe、BbF的降解速率,缩短了Phe、BbF降解的半衰期,反应速率分别提高至2.02、0.65 d-1,半衰期分别缩短至50.17 d和82.12 d;改变了土壤中微生物的群落结构及多样性,其中细菌的多样性和均匀度均降低,多环芳烃(PAHs)的降解与细菌的群落多样性和均匀度呈现负相关;细菌变形杆菌门(Proteobacteria)和真菌鞭毛菌门(Mortierellomycota)成为主要的优势菌门,相对丰富度分别为88.72%和81.15%;细菌假单胞菌(Pseudomonas sp. SDR4)和真菌高山被孢霉菌(Mortierella alpina. JDR7)相对丰度分别上升至80.03%和81.15%,形成了显著的降解真菌-细菌共生优势菌株体系,明显提高了低温土壤中的PAHs污染的修复效果。固定化混合菌可广泛应用于冻融环境下土壤PAHs污染的生物强化修复。