汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因初探

为探讨汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因，用金砂吸附及AMA254高级测汞仪测定了兰州市不同功能区大气、土壤和水体三介质中的总汞含量。结果表明，兰州市大气总汞浓度年平均值为28．62ng·m^-3，其中采暖期为48．48ng·m^-3，非采暖期为9．42ng·m^-3；兰州市土壤剖面汞含量的差异较大，表层汞含量高，最高峰值0．117mg·kg^-1，向下逐渐减少到土壤背景值；兰州市黄河水体中总汞浓度夏季高于冬季，夏季水体中汞以溶解态为主，冬季以颗粒态为主。由以上结果初步推论兰州市大气汞浓度显著受到人为活动的影响，且工业污染源和生活污染源均对大气汞浓度有所贡献；土壤和大气汞浓度未达到污染水平：兰州市黄河水体中汞浓度绝大部分超过《地面水环境质量标准》的Ⅲ类标准值。     

锌对汞胁迫下豌豆幼苗生长发育效应的影响

[目的]研究锌对汞胁迫下豌豆幼苗的解毒效应。[方法]以豌豆为材料,研究了不同浓度的HgNO3和ZnSO4的混合溶液对豌豆种子发芽率、幼苗根长与茎长的影响。[结果]随着汞浓度的增加,豌豆幼苗生长呈现先促进后抑制的趋势。汞浓度为150 mg/L时,萌发率、根长和芽长均降为最低,分别比对照降低了31.70%、2.23和0.18 cm。当加入锌浓度≤50 mg/L时,各处理组豌豆的生长均好于未加锌;但当锌浓度≥100 mg/L时,各处理组豌豆种子的生长均低于未加锌。锌浓度≤100 mg/L时,各处理组的分裂期细胞数均大于对照。当锌浓度为20 mg/L时,细胞畸变率最低(0.57%);锌浓度为10 mg/L、汞浓度为10 mg/L时,叶绿素含量最多。汞浓度为10mg/L时,POD灰度值最大,是对照的207.86%。[结论]锌的最佳解毒浓度为10 mg/L。     

金矿区冬季环境气态汞分布特征研究

为掌握冬季季节性积雪条件室内环境空气和室外大气的汞浓度水平与变化特征及汞源,在夹皮沟金矿区内设置了4处采样点,使用汞分析仪(Zeeman RA915+)连续测定了气态汞浓度,同步测定了气压、气温和风速等气象因子,研究室内外气态汞浓度分布特征,并分析主要气态汞源和释汞过程.结果表明:春秋宾馆、宾馆室外、开阔农田和沟谷林地4处采样点研究期间气态汞浓度均值依次为106.8、6.1、5.8、1.8 ng·m-3;室内气态汞浓度水平比室外高两个数量级.冬季季节性积雪控制下,自然释汞过程微弱,人为释汞控制气态汞浓度水平和变化趋势,是大气汞主要来源.冬季逆温等气象过程严重影响区域大气汞扩散,从而引起局部短暂的严重汞污染现象.     

汞胁迫对茅苍术光合特性及生理指标的影响

[目的]探讨重金属汞(Hg)对茅苍术光合特性及生理指标的影响,明确茅苍术叶片承受汞胁迫的阈值,为茅苍术无公害栽培提供理论参考.[方法]采用盆栽法对茅苍术开展不同浓度(0、10、20和50 mg/kg)的汞胁迫试验,分别在胁迫后0、7、14、21、28和35 d测定茅苍术叶片的光合特性及生理指标.[结果]在不同浓度汞胁迫处理下,随着胁迫时间的延长,茅苍术植株的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)整体上呈先增大后减小的变化趋势,至胁迫后期时茅苍术的光合能力明显下降.经不同浓度的汞胁迫处理后,茅苍术叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性变化不明显,而过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量整体上呈先上升后下降的变化趋势,在胁迫后第28 d达最大值;过氧化氢酶(CAT)活性整体上呈上升趋势(50 mg/kg浓度除外);至胁迫后第35 d,均以10 mg/kg浓度处理的POD、SOD和CAT活性最高.茅苍术叶片的MDA含量在不同浓度汞胁迫处理下整体上呈先上升后下降的变化趋势,相对电导率则呈缓慢上升趋势.[结论]当汞胁迫浓度超过10 mg/kg时会抑制茅苍术叶片的光合能力,使其生理功能受到损害.     

汞胁迫下外源Ca2＋对蜈蚣草生物量和汞累积的影响

[目的]探讨汞胁迫下外源Ca2＋对蜈蚣草生物量和汞累积的影响。[方法]以蜈蚣草为材料,用含不同浓度汞（0、5、10mmol／L）和Ca2＋（0．03、2．50、5．00mmol／L）的Hoagland营养液处理,测定各处理的生物量及汞与Ca2＋含量。[结果]汞和Ca2＋处理降低了蜈蚣草的生物量;Ca2＋加速蜈蚣草对汞的吸收;汞抑制其对Ca2＋的吸收。[结论]外源Ca2＋可以加速蜈蚣草吸收环境中的汞。     

pH对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响

以土娄土为供试土壤 ,设置不同 p H及汞、镉浓度处理 ,研究 p H对汞镉与土壤脲酶活性关系的影响。结果表明 :在供试 p H范围内 ,脲酶活性在 p H5 .5～ 6 .0和 8.0～ 9.0时最大 ;汞镉加入几乎没有改变土壤脲酶最适p H;重金属生态毒性呈现 Hg>>Cd的规律性变化。统计分析表明 ,土壤脲酶活性、最大反应速度和反应速度常数均可在一定程度上表征土壤汞镉污染的程度 ;随重金属浓度增加 ,土壤脲酶 Km 基本不变 ,Vmax降低 ,表明土壤脲酶受汞镉作用机理主要为非竞争性抑制 ;在较宽 p H范围内 ,土壤严重污染的临界汞、镉浓度分别为 2 .0 98和 30 2 .83mg/ kg。     

汞污染紫色土中微生物区系及生理类群

以重庆市中性紫色土为材料,通过室内模拟试验及污染现场调查,探索了汞对土壤中微生物区系和各主要生理类群繁育的影响。结果表明,汞对土壤中细菌、放线菌和真菌的增殖总体上具有抑制作用;氨化细菌受汞的抑制强烈,当HgCl2浓度为10mg·kg-1时,氨化细菌数量仅为对照的10%;硝化细菌在汞浓度较低时(<50mg·kg-1)生长受抑制,在高浓度汞作用下表现出受刺激;好气性自生固氮菌和纤维素降解菌在汞浓度较低时生长被刺激,而高浓度汞则抑制其增长;以敏感微生物种群数量变化>50%得出供试中性紫色土上汞发生毒害的临界值为5～10mg·kg-1。长期受汞污染的土壤微生物调查显示,细菌和放线菌变化方向与模拟试验结果一致,真菌在重污染区土壤上则产生抗性,而固氮菌能够指示程度较轻的土壤汞污染。     

汞在胡萝卜和白萝卜可食部位的富集规律研究

采用温室土壤盆栽试验,研究了不同汞水平（0、0．5、1．0、1．5、2,0、3．0mg·kg^-1Hg）对根菜类蔬菜白萝卜和胡萝卜生物量和可食部位富集汞的影响。结果表明,不同浓度的汞处理对两种根菜类蔬菜地上部没有表现出明显的毒害抑制作用,白萝卜和胡萝卜可食部位生物量没有显著性差异,可食部位汞含量随着土壤中添加汞含量的增加而升高,二者呈显著的正相关;在土壤中添加3．0mg·kg^-1的外源汞时,胡萝卜可食部位汞含量超过食品卫生标准（0．01mg·kg^-1）,其余浓度处理两种蔬菜可食部位汞含量低于食品卫生标准。以国家食品卫生标准为依据,通过拟合回归方程计算得出了两种蔬菜土壤汞的表观临界含量分别为：白萝卜5．1mg·kg^-1、胡萝卜3．1mg·kg^-1。两种根菜类蔬菜相比较,胡萝卜可食部位富集汞的能力较强：两种蔬菜根际土壤中DTPA—Hg的浓度不到1μg·kg^-1,百分含量不足1％。     

杉木连栽林地土壤酶的分布特征研究

杉木连栽林地的土壤酶活性具有显著的垂直分布特征,随着土壤剖面深度的增加,多种酶活性显著下降,一般以0～20cm最为活跃,20～40cm次之,40cm以下的层次较弱,一代林地土壤酶活性的下降趋势比连栽二代、三代林地缓慢些。剖面的各层次酶活性均表现出一代>二代,一代>三代。 各种土壤酶活性的水平分布,随着距根系的距离越近,活性越强,距根系距离题远,活性越弱。在各水平地段上,均表现出一代>二代,一代>三代。     

渭北苹果园土壤钙素退化状态

【目的】针对渭北苹果主产区出现的随植果年限增加,果树过早衰老,苹果的苦痘病、水心病、痘斑病等生理性病害频繁发生的问题,对该区苹果园土壤钙素退化部位、退化趋势及退化程度等进行了研究,以期查明制约苹果品质和果业可持续发展的因素,为果园土壤科学管理提供依据。【方法】在渭北黄土塬区分别选取＜10 a、10-20 a、＞20 a 3个园龄的苹果园各4个,并以土壤条件相同的农田作对照,在树冠层投影范围内距树干2/3处逐层采集剖面0-100 cm土壤样品,研究不同园龄果园土壤碳酸钙、交换性钙、水溶性钙含量及其贮量变化情况。【结果】3个不同园龄苹果园土壤碳酸钙在0-100 cm土层的总贮量随植果园龄的增加而降低,0-50 cm土层碳酸钙含量及贮量随园龄增加显著减少,50-100 cm则随园龄增大呈现逐渐增加趋势。10 a以上果园0-50 cm土层的碳酸钙总贮量显著低于农田。各果园土壤交换性钙在0-100 cm土层的总贮量随植果园龄的增加呈减少趋势,0-40和60-100 cm土层土壤交换性钙含量及贮量也随园龄的增加而减少,而40-60 cm土层则随园龄的增加而稍有增加。与农田相比,果园土壤的交换性钙均有所增加。各果园0-50 cm土层水溶性钙含量及其贮量都高于50-100 cm土层,10 a以上果园10-30 cm土层的水溶性钙含量最高。与农田土壤相比,3个园龄果园土壤水溶性钙含量都有所增加。【结论】即使在富含石灰质的渭北黄土旱地,因长期植果明显加速了土壤钙素退化。随园龄增大果园土壤钙素库容及有效钙供给减小,已成为该地区土壤化学性质隐性退化的特征之一。在重视果园大量养分管理的同时,警示关注包括钙素在内的中微量养分的演化趋势。     

不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素

以重庆中梁山为例,通过野外埋放标准溶蚀试片、土壤CO2收集装置和进行亮蓝染色示踪试验,测试不同土地利用方式下不同土层碳酸盐岩溶蚀速率、土壤CO2浓度、土壤溶解性有机碳(DOC)含量及土壤含水量、土壤pH值和孔L隙度等性质,探讨不同土地利用方式土下溶蚀速率差异及其影响因素.结果表明不同土地利用方式对土壤理化性质产生影响,形成特定的岩溶微环境,进而影响土下不同层次的岩溶作用:土壤CO2浓度是影响林地和草地旱季土下溶蚀速率的重要驱动力;土壤含水量和供水能力是影响旱季不同土地利用方式溶蚀速率的关键因素;菜地产生的酸性物质较多,土壤pH值最低,其平均溶蚀速率高于林地;土壤DOC随水下渗迁移性强,是林地土下50 cm处溶蚀速率高于土下20 cm处的原因之一.该文为西南岩溶区土下岩溶机理、岩溶碳汇提供理论依据和数据参考.     

土地利用方式对潮棕壤磷素剖面分布的影响

采用现场采集土壤样品及室内分析测试,对中国科学院沈阳生态实验站4种土地利用方式的潮棕壤在0～150cm10个土层中全磷的垂直分布、磷储量及碳磷比进行比较研究。结果表明,不同利用方式下土体中全磷平均含量为林地>撂荒地>玉米地>水稻田,各种利用方式土壤全磷含量在0～30cm各层次差异不显著,30cm以下各层次玉米地和撂荒地差异不显著,但60cm以下各层次林地土壤全磷显著高于其他3种利用方式,表明土地利用对磷素的剖面分布产生了明显的影响。4种利用方式在20cm深度土壤磷储量差异不明显,但在100cm和150cm深度,林地和撂荒地显著高于玉米地和水稻田土壤。土壤碳磷比随剖面深度下降而降低,在40cm以下有林地和玉米地高于撂荒地和水稻田的趋势。回归分析表明,各种利用方式下土壤速效磷与全磷有较好的正相关关系,说明供试土壤中速效磷含量受全磷状况的影响较大。     

寿光设施菜地土壤养分累积与农产品硝酸盐污染研究

选择寿光市中南部7个典型设施蔬菜种植区,分析了其地下水、土壤理化性状和农产品氮素污染情况,结果表明:寿光市典型设施蔬菜种植区耕层土壤未出现酸化现象,pH值平均为8.10;耕层土壤EC值平均为0.339 mS/cm,与土壤中硝态氮含量显著线性相关(R2=0.7429);有机质平均含量为31.9 g/kg,57%调查样本的有机质含量超过30 g/kg;土壤0～150 cm剖面中硝态氮累积曲线呈近似"S"型,在90～150 cm土层中大量累积,而铵态氮的累积则呈明显的"S"型变化趋势,主要在90～120 cm土层累积;速效磷、速效钾累积曲线均呈现"倒L"型,随土层深度的增加含量明显降低,90 cm土层下速效钾累积量大于速效磷;所调查21个农产品样本中硝酸盐平均含量为109.34 mg/kg,最高含量为176.09 mg/kg。而农产品未出现明显的硝酸盐污染。     

不同种植方式下土壤中重金属分布的研究及评价

[目的]了解不同种植模式下土壤重金属的分布特征。[方法]通过对北京郊区大田和蔬菜用地不同耕层的土壤进行分析,探讨不同种植模式下土壤重金属的分布特征。[结果]大田上层土壤中Cu、Pb、Zn含量明显高于下层,温室菜地上层土壤中Cu、Cd、Zn含量有明显增高趋势。除Cd外其他元素在大田土壤中变异较小,同一土层中各元素的分布相对均一。菜地中Cu、Zn、Cd的变异系数大,Pb、Cr、Fe、Mn在上下土层中的变异很小。大田和蔬菜用地的土壤单因素污染指数和综合污染指数均小于0.7,但蔬菜种植区的综合污染指数明显高于大田。[结论]菜地的土壤环境质量不如大田,但尚符合土壤环境质量二级标准。     

常量元素在国红苹果园土壤中的动态变化研究

研究了国红苹果园中幼龄树和成龄树不同土层的土壤中常量元素的动态变化规律,结果表明:在整个生长周期内,幼龄和成龄国红苹果园土壤的磷元素含量均呈缓慢下降趋势;钾、钙、镁元素含量在0~20 cm和20~40 cm土层的变化较平稳,40~60 cm土层波动性较大;氮元素整体上均呈波浪式起伏的变化规律。典型性相关分析表明,0~20 cm和20~40 cm土层的幼龄和成龄果园土壤磷元素之间呈显著性正相关,其他4种元素之间无相关性。     

围封对科尔沁沙地榆树疏林土壤胞外酶和线虫群落的影响

为了探讨围封和放牧对沙地榆树疏林土壤环境的影响,以土壤胞外酶和线虫为指标,比较分析了对围封和放牧沙地榆树疏林生态系统内不同土层（0—20和20—50 cm）线虫营养类群、生活史类群、代谢足迹、胞外酶特征的影响。结果表明：围封样地内捕食/杂食线虫的相对丰富度和多度、cp2～4类群的相对丰富度和多度均显著高于放牧样地,且cp2～4类群的多度均表现为0—20 cm土层高于20—50 cm土层;围封和放牧处理、土层及交互作用对营养类群代谢足迹和生活史代谢足迹均有显著影响（P<0.05）,在同一处理中0—20 cm土层的代谢足迹均高于20—50 cm土层;围封样地内β-葡萄糖苷酶（βG）、β-木糖苷酶（βX）、N-乙酰葡糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、酸性磷酸酶（AP）与放牧样地差别显著（P<0.05）;NAG和AP与各类代谢足迹均存在显著的正相关性,βG与植物寄生线虫代谢足迹、捕食/杂食线虫代谢足迹、富集代谢足迹、功能代谢足迹也存在显著的正相关关系（P<0.05）。因此,短期围封明显影响了0—20 cm土层的土壤线虫代谢足迹和部分土壤胞外酶含量,且线虫代谢足迹与胞...     

排土场不同恢复措施下土壤微生物数量特征初探

通过研究辽宁省海州露天矿排土场恢复措施对土壤微生物数量特征的影响,分析了土壤微生物的数量分布、组成及主要生理类群的数量特征。结果表明:微生物总量为人工林地天然草地工程复垦地荒裸地,3种林地中,榆树林地高于刺槐和紫穗槐林地;在微生物组成中,真菌数量最低,不足微生物总量的1%,细菌和放线菌所占的比例相当;在0~10 cm土层,三种林地为放线菌占优势,其它恢复措施地为细菌占优势,随着土壤深度的加深放线菌比例略有提高;荒裸地的生理类群数量显著低于修复地(P0.05),氨化细菌在0~10 cm土层为紫穗槐林地最高,在10~20 cm土层为刺槐林地最高,好气性自生固氮菌数量为刺槐林地最高,好气性纤维素分解菌为天然草地中最高;各类微生物的垂直分布表现为0~10 cm高于10~20 cm。修复地能明显提高排土场土壤微生物数量和主要生理类群的数量,在各修复地中具体表现为人工林地天然草地工程复垦地。     

科尔沁沙地东南缘3种固沙林土壤水分时空变化的比较1）

以科尔沁沙地东南缘章古台地区的樟子松、油松、赤松等3种主要固沙林为研究对象,连续4a实测了0～300 cm土层在主要生长季的土壤含水率。结果表明：不同类型固沙林土壤含水率的空间异质性明显,30 cm以上表层土壤含水率均比较高,深层土壤含水率均明显降低;赤松林地50～200 cm土层、油松林地150～300 cm土层、樟子松林地30～150 cm土层土壤含水率在生长季下降明显,而无木本植被的沙丘（对照）在0～300 cm土层的土壤含水率基本没有变化。     

长期施肥对设施菜田土壤氮、磷时空变化及流失风险的影响

研究山东省设施农业生产体系养分的投入情况,常年施肥的设施菜田土壤肥力变化以及土壤氮、磷累积和迁移在时间和空间上的变化规律,为未来设施菜田清洁生产,降低氮磷流失风险提供理论参考。通过对山东省不同区域设施黄瓜和番茄化肥和有机肥施用情况的调研,以及对种植5、10、15年和20年的设施菜田土壤进行0~100 cm分层取样,以周围粮田土壤作为参照,分别测定土壤理化性质等指标。结果表明:设施蔬菜化肥养分投入量显著降低,有机肥的养分投入量和化肥投入相当,总养分投入量仍然过高,黄瓜氮、磷、钾的总投入量分别为1033、765 kg·hm~(-2)和1068 kg·hm~(-2),番茄为710、503 kg·hm~(-2)和755 kg·hm~(-2);设施蔬菜果实养分输出占总养分投入比例提高,分别为25%(N)、10%(P_2O_5)和29%(K_2O);长年施肥的设施菜田土壤中,硝态氮发生严重淋洗,速效磷含量随着种植年限的延长而增加,表层0~20 cm土壤中,速效磷含量达到了345 mg·kg~(-1),常年轮作模式种植,加剧了土壤酸化以及速效养分的累积和迁移;40~60 cm是硝态氮向深层土壤迁移和累积的关键土层,主要发生在种植10~15年间;速效磷的累积在前期5~10年,主要发生在浅层土壤0~40 cm,并随着种植年限的延长逐渐向深层发生迁移,在10~15年间主要表现在深层土壤40~100 cm。设施菜田养分投入量降低,但投入总量仍然过高;长期化肥-有机肥配合施用会促进土壤速效养分的累积和迁移,对环境造成潜在威胁;硝态氮和速效磷在设施菜田中由浅层向深层土壤迁移和累积存在时空差异,10年左右的种植年限是设施菜田0~100 cm土层中养分累积和迁移速率转变的关键时期。     

模拟氮沉降对农田大型土壤动物的影响

采用喷施氮肥模拟氮沉降的方法,分对照(CK,不施氮)、低氮(T50,50 kg.hm-2.a-1)、中氮(T100,100 kg.hm-2.a-1)、高氮(T150,150 kg.hm-2.a-1)4个梯度对温郁金农田生态系统进行氮沉降处理,5个月后调查其田间大型土壤动物分布情况。结果表明:①调查共获得大型土壤动物19类485只,优势类群2类、常见类群8类、稀有类群9类;类群数和个体数均以0<土壤深度h≤5 cm层最高。②氮沉降改变了土壤动物个体数的表聚特征,在高浓度氮处理下土壤动物表现出向深层趋避;氮沉降降低了大型土壤动物的个体数,0T100>T150。③氮沉降对土壤动物类群数的垂直分布无明显影响,但能够减少土壤动物的类群数,0T100>T150。④各处理下的大型土壤动物的Shannon-W e iner多样性指数H′、P ielou均匀性指数J和S inpson优势度指数C基本一致,表现为T100>T50>CK>T150,表明低氮处理对大型土壤动物多样性有促进作用,而在高氮处理时表现为抑制,存在阈值作用。⑤大型土壤动物多样性与杂草地上部分鲜质量显示出较好的正相关(r=0.74),而杂草地上部分鲜质量与农作物温郁金地上部分鲜质量显示较好的负相关(r=-0.79),土壤动物对氮沉降的响应受到杂草和农作物的影响,可能是一个更为复杂的过程。