利用膜进样质谱仪测定水稻土几种厌氧氮转化速率

为了在同一体系下区分和测定水稻土反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)过程发生速率和相互关系,并获取近似原位情况下的净脱氮速率,本研究通过将~(15)NH_4~+化学氧化法测定DNRA速率和添加尿素模拟原位土柱测定净脱氮速率与膜进样质谱法(MIMS)进行联用,完善了一套基于膜进样质谱法(MIMS)的稻田硝态氮转化测定方法体系,利用该方法测定了5种典型的水稻土[辽宁营口(YK)、江苏宜兴(YX)、浙江金华(JH)、广西桂林(GL)和四川广安(GA)]的反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮4种氮转化速率。结果显示:基于MIMS的方法体系可实现对水稻土中反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率的测定,5种水稻土反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率范围分别为(358.63±25.37)～(479.96±22.12)、(-14.81±0.22)～(5.29±1.22)、(25.76±12.71)～(109.87±3.88)g N·hm~(-2)·h~(-1)和(33.33±11.16)～(72.74±14.18)g N·hm~(-2)·h~(-1),相关结果与其他方法研究结果具有可比性。相关性分析显示:水稻土NO_3~-、可溶性有机碳(DOC)和土壤Fe~(2+)含量是反硝化过程的主要限制因素;NO_3~-是Anammox的关键限制因素;而土壤DOC和Fe~(2+)含量是DNRA过程的主要限制因素。基于MIMS的方法体系可以在短时间内(1周)测定水稻土四种厌氧氮转化速率,且所需样品量低、精确度高,在稻田或湿地土壤厌氧氮转化过程研究中有很好的应用前景。     

双齿围沙蚕过氧化歧化酶活性对复合污染的不确定性响应

内在底栖生物用于环境监测、生物修复时,为判断过氧化物歧化酶(SOD)活性用作生物指示物反映环境状况的适宜性,以海沙模拟生态毒理学模式生物双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)的生境,设计均匀试验并将双齿围沙蚕暴露于不同污染水平的重金属-营养盐-石油烃复合污染15 d,研究其SOD活性在有沉积物时的变化特征。结果显示,各个处理间双齿围沙蚕的SOD活性差异不显著;重金属、营养盐和石油烃均不能显著影响双齿围沙蚕的SOD活性;双齿围沙蚕的SOD活性和污染物之间不存在显著的剂量-毒性效应关系;双齿围沙蚕的SOD活性服从Logistic分布,SOD活性对复合污染的响应不确定。因此,SOD活性能否用于反映环境条件值得商榷;内在底栖生物用作生物监测/生物修复种时,应慎重使用SOD活性反映环境状况。     

双齿围沙蚕代谢对复合污染的响应:监测种/修复种辨析

为研究复合污染下双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)的代谢特征,判断其用于复合污染监测、修复的潜在性,将双齿围沙蚕暴露于重金属-石油烃复合污染20天,测定其耗氧率、氨氮排泄率和O:N比对复合污染的响应。结果表明：0~1.00 mg/L的Cd和0~0.20 mL/L的石油烃不影响双齿围沙蚕的代谢及其代谢底物,2种污染物也无交互效应。因此,双齿围沙蚕对重金属-石油烃复合污染不敏感,是一个耐污种类;将双齿围沙蚕直接暴露于污染水体的实验将低估其耐污性。利用双齿围沙蚕进行生物监测并不合适,它更适用于生物修复重金属-石油烃复合污染。     

菲律宾蛤仔修复重金属-营养盐-石油烃复合污染的潜在性

为了研究重金属-营养盐-石油烃复合污染下菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的代谢特征及其过氧化物歧化酶(SOD)活性,判断其用于复合污染生态修复的可能性。以海沙模拟菲律宾蛤仔生境,将其暴露于重金属-营养盐-石油烃复合污染,测定其耗氧率、排氨率和SOD活性。结果表明：氨氮和汞对菲律宾蛤仔耗氧有协同增益作用;氨氮促进菲律宾蛤仔氨氮排泄;SOD活性不受重金属、营养盐和石油烃的影响。考虑到菲律宾蛤仔对重金属、营养盐和石油烃的耐受性及富集特性,认为菲律宾蛤仔是修复重金属-营养盐-石油烃复合污染的潜在物种。