水体氮浓度对狐尾藻和金鱼藻片段萌发及生长的影响

为了厘清水体氮浓度对沉水植物片段萌发及生长的影响,通过模拟控制试验,设计了水体总氮浓度分别为0 (CK)、 0.5 mg/L (N1)、 2 mg/L (N2)、 8 mg/L (N3)和12 mg/L (N4）共5个处理,研究了水体不同氮浓度条件下狐尾藻 (Myriophyllum spicatum) 和金鱼藻 (Ceratophyllum demersum)片段(3节)萌芽数、 萌发位置、 芽长和生物量的差异。结果表明, 水体氮浓度对不同沉水植物片段萌发的影响存在差异,较高的水体氮浓度不利于狐尾藻片断萌发,而对金鱼藻片段却有一定程度的促进;氮浓度处理促进了狐尾藻顶端优势,却抑制了金鱼藻的顶端优势。狐尾藻以0.5 mg/L处理的芽长较长,生物量以2 mg/L处理最大;而金鱼藻以8 mg/L处理芽长最长,生物量以2 mg/L处理最大。由此可见,不同沉水植物对水体氮适应性存在差异,水体氮浓度较低时,沉水植物断枝可以进行萌发和生长, 而当氮浓度超过2 mg/L时,对沉水植物断枝萌发及生长反而有抑制作用;金鱼藻片段比狐尾藻对水体氮浓度的耐受性强。     

蔬菜对土壤镉铜锌富集能力的研究

调查了福建部分污染严重地区不同蔬菜对镉、锌、铜的富集能力。结果表明蔬菜对镉的平均富集系数为0.017，锌的平均富集系数为0.116，铜的平均富集系数为0.014。蔬菜对镉的富集系数的品种间差异最大，达315倍，远高于锌和铜的富集系数的品种间差异。茭白、豇豆和莲藕对镉的富集能力较低，可作为镉污染土壤优先选种的蔬菜品种，而青包菜、白包菜、芥菜、空心菜、芋头等对镉的富集系数较高，不宜在镉污染土壤上栽培。     

不同功能型沉水植物对溶解氧影响及环境效应

为探明增氧处理下粉绿狐尾藻植株的氮磷吸收特征,该研究以粉绿狐尾藻为研究材料,设置5个不同增氧水平（增氧时长）,即CK（0 min）、JO₁（4 min）、JO₂（6 min）、JO₃（8 min）、JO₄（10 min）,系统分析了不同增氧水平下粉绿狐尾藻幼苗期（7月10日—9月15日）、生长旺盛期（9月16日—12月22日）生理指标的变化规律,明确了植株N、P含量、 N/P和叶绿素含量、底泥各形态氮磷含量之间的关系。结果表明：增氧8 min时,t₁、t₂取样时期（9月15日、10月10日）粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t₅取样时期（12月22日）的氮吸收量最高;增氧6 min时,t₃、t₄取样时期（10月27日、11月16日）粉绿狐尾藻的氮、磷吸收量及t₅取样时期的磷吸收量最高;增氧有利于粉绿狐尾藻在t₁、t₂、t₃时期对氮的吸收,t₄时期对磷的吸收,表现为t₁、t₂、t₃时期粉绿狐尾藻的植株氮磷比分别增加5.27%~36.57%、9.04%~63.07%、3.50%~73.45%,t₄时期的N/P降低1.38%~34.05%;增氧使t₂、t₅时期粉绿狐尾藻叶片叶绿素a、b及叶绿素总含量降低,t₄时期叶绿素含量增加同时,使t₁、t₂时期底泥氮磷比值（sediment total nitrogen/phosphorus,STN/P）分别降低64.84%、54.76%,t₄、t₅时期STN/P分别增高138.97%、47.02%;层次聚类分析及多元线性回归分析结果进一步表明,增氧6 min是增氧促进粉绿狐尾藻氮磷吸收利用的理论满意方案,增氧降低t₁时期叶绿素a、b含量、t₅时期底泥碱解氮含量（sediment alkali-hydro nitrogen,SAHN）和t₄时期铁结合态磷（Fe-P）含量同时,促进了粉绿狐尾藻t₅时期氮磷的吸收。增氧调控粉绿狐尾藻叶片叶绿素形成和底泥氮磷的形态转化,促进其对底泥氮磷吸收,同时提高了粉绿狐尾藻氮磷的吸收利用效果,可抑制甲烷和氧化亚氮、CO₂等温室气体的排放。

     

绿狐尾藻湿地对养殖废水中不同污染负荷氮去除效应

为研究绿狐尾藻湿地对不同污染负荷养殖废水氮去除效应和影响因素,该研究在野外建立了9条表面流绿狐尾藻湿地,以低负荷(60 L/d废水+120 L/d清水)、中负荷(120 L/d废水+60 L/d清水/d)和高负荷(180 L/d废水)养殖废水为处理对象,研究了不同污染负荷下绿狐尾藻湿地水体氮素时间变化规律;结合线性混合模型,进一步探究了影响绿狐尾藻湿地氮去除的关键环境因子。结果表明,整个试验期间(2014-07-2015-05),绿狐尾藻湿地对低、中、高负荷废水铵氮(NH₄⁺-N)和总氮(Total Nitrogen,TN)去除率均较高,其中NH₄⁺-N平均去除率为85.0%～98.7%,TN平均去除率为83.6%～97.1%。线性混合模型分析结果表明,影响绿狐尾藻湿地NH₄⁺-N去除的关键环境因子是水体溶解氧和硝态氮以及底泥NH₄⁺-N含量,其中水体溶解氧对绿狐尾藻湿地NH₄^+<...     

Pb(铅)富集植物品种的筛选

为选择和筛选富集重金属或对重金属具有耐性的植物，为利用植物修复重金属污染土壤提供参考，该研究通过温室砂培和土培的方法，对生长于铅锌尾矿区的36种植物进行了筛选，以叶片叶绿素含量、株高、植株含Pb量为Pb富集植物的筛选指标。同时满足下列条件，即：植物叶片中叶绿素含量：处理/对照＞0.90；株高：处理/对照≥1.00和含Pb量＞500 mg/kg的植物可以用做进一步的耐性试验。按以上标准筛选出6个富集Pb的植物品种，分别是香根草、绿叶苋菜、裂叶荆芥、羽叶鬼针草、紫穗槐和苍耳。     

腐植酸对四溴双酚A在金鱼藻体内的富集及氧化胁迫的影响

通过室内静态模拟实验,研究了在不同浓度的腐植酸（Humic acid,HA）条件下,四溴双酚A（tetrabromobisphenol A,TBBPA）在金鱼藻中的生物富集及对金鱼藻氧化胁迫的影响。结果表明,HA的存在降低了TBBPA在金鱼藻中的富集;低浓度HA及0.5mg·L^-1TBBPA共存条件下,金鱼藻组织中自由基强度、还原型谷胱甘肽（GSH）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）活性均恢复到对照水平;加入高浓度的HA及0.5mg·L^-1TBBPA,金鱼藻组织中自由基强度显著增加,GSH含量受到抑制,SOD活性受到显著诱导;氧化型谷胱甘肽含量没有显著差异。考虑TBBPA的生物有效性和生态毒性时,不能忽视环境因子如HA的影响。     

生物炭对铜矿区污染土壤微生物活性及香根草富集铜、镉、铅的影响

矿区土壤易发生重金属污染,是土地资源利用和维护的一大难题。以铜矿区污染土壤为研究对象,按质量比添加0,1%,2%,4%,10% (w/w)的生物炭,进行香根草室内盆栽试验。研究添加生物炭对土壤pH和微生物活性、香根草富集与转运重金属的影响,探明重金属形态含量与生物炭、微生物活性的相关性,旨在为生物炭与香根草联合修复矿区重金属污染土壤提供理论参考。结果表明:生物炭的添加能提高土壤pH,显著提高土壤FDA水解酶、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进土壤基础呼吸,但对土壤微生物量碳无显著影响;生物炭的添加使香根草生物量显著增大,降低土壤Cu和Pb的有效态占比,Cd的变化与此相反;添加生物炭促进香根草对Cd和Pb的富集,降低香根草对Cu的富集,减少Cu、Cd和Pb在香根草体内的转运,因此香根草可作为Cu、Cd和Pb的稳定化植物。土壤蔗糖酶活性与香根草叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态和残渣态Cu含量呈显著正相关,土壤基础呼吸与叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态Cu、Pb含量呈显著负相关,而与有效态Cd含量呈显著正相关。总之,生物炭可减弱矿区土壤重金属对香根草生长的毒害作用,并促进香根草对重金属的富集,两者结合可改善铜矿区污染土壤的理化性质和微生物活性,有利于重金属污染土壤修复,改善土壤质量。     

几种土壤组分对原有土壤中锌的富集能力的研究

本文研究了我国部分自然土壤中氧化铁、氧化锰及有机质三种组分对原有土壤中锌的富集能力。并比较了不同土壤类型中各组分对锌的富集能力,探讨了土壤环境条件主要为pH对组分富集能力的影响。结果表明,土壤中这三种组分其单位含量对锌的富集能力为:氧化锰>氧化铁>有机质;三:种组分对锌的富集能力在土壤间的变化以氧化铁最为明显,其顺序为石灰性土壤>中性土壤>酸性土壤;土壤pH对土壤氧化铁富集锌能力的影响也很明显。氧化铁对锌的富集分配比例为:酸性土壤<5,中性土壤5—15,石灰性土壤≥15,各土壤组分对锌的富集容量次序为:氧化铁>有机质>氧化锰,氧化铁中,晶形铁>无定形铁。     

土壤中镉、铅、铜、锌复合污染生态效应的研究

本文着重研究了土壤中镉、铅、铜、锌复合污染对春小麦、水稻产生的生态效应。研究结果表明，土壤中隔、铅、铜、锌复合污染浓度达到一定程度时，会抑制作物生长，降低产量，并在作物体内累积。随着复合污染浓度的增加，作物生长量下降，而累积量上升，皆呈直线相关。复合污染中各元素的生态效应与他们单因子时不同，这是由于各元素间存在着多种作用机制。     

表层沉积物(生物膜)及其各组分对自然水体中Cu,Zn的富集

利用选择性萃取技术对表层沉积物(生物膜)中的锰氧化物、铁/锰氧化物及有机质进行选择性萃取分离,同时考察同步萃取下来的Cu,Zn的分离情况,并运用加和模型研究表层沉积物(生物膜)中各组分对自然水体中重金属Cu,Zn的富集能力。结果表明,生物膜对自然水体中重金属Cu,Zn的富集能力大于表层沉积物,表层沉积物(生物膜)中的金属(铁、锰)氧化物对重金属Cu,Zn的单位富集能力远远大于有机质(1~2个数量级),有机质对重金属的单位富集能力可忽略不计,金属(铁、锰)氧化物是表层沉积物(生物膜)富集自然水体中重金属的主要控制因素。     

向日葵幼苗对Pb、Cu富集能力与耐受性研究

采用室内培养技术研究了向日葵幼苗对Cu、Pb的富集能力与耐受性。结果表明:向日葵幼苗对Pb、Cu具有很强的富集能力,根是主要的富集器官,Cu由根向茎叶运输能力大于Pb。低浓度Pb、Cu刺激了幼苗营养生长;在高浓度条件下,除Pb组外,其它处理均抑制向日葵幼苗的营养生长。Pb、Cu抑制了幼苗根系活力,刺激了幼苗茎叶脯氨酸的生成,改变幼苗茎叶、根蛋白质含量分配水平。Pb与Cu交互作用对幼苗营养生长和生理生化反应具有协同作用。向日葵属于重金属富集植物,对Pb具有很强的耐受性,可以用于修复被Pb污染的土壤。     

向日葵幼苗对Pb、Cu富集能力与耐受性研究

采用室内培养技术研究了向日葵幼苗对Cu、Pb的富集能力与耐受性。结果表明：向日葵幼苗对Pb、Cu具有很强的富集能力,根是主要的富集器官,Cu由根向茎叶运输能力大于Pb。低浓度Pb、Cu刺激了幼苗营养生长;在高浓度条件下,除Pb组外,其它处理均抑制向日葵幼苗的营养生长。Pb、Cu抑制了幼苗根系活力,刺激了幼苗茎叶脯氨酸的生成,改变幼苗茎叶、根蛋白质含量分配水平。Pb与Cu交互作用对幼苗营养生长和生理生化反应具有协同作用。向日葵属于重金属富集植物,对Pb具有很强的耐受性,可以用于修复被Pb污染的土壤。     

多源沉积物对地表水中磷铜锌浓度的影响

受多来源沉积物污染影响的水体中可溶性P,Cu,Zn实际浓度常明显低于按各自沉积物的比例与释放量计算的理论值。沉积物之间的性质差异越大,实际测定值与计算值之间的差异也越大。多来源沉积物水体中可溶性P,Cu,Zn的浓度主要受P,Cu,Zn释放能力最强或对P,Cu,Zn吸持能力最强的沉积物比例控制。     

铜川市三里洞煤矸石堆积地风化土壤重金属污染及植物富集特征

研究煤矿矸石地的土壤污染及植物对有毒元素的吸收可为污染治理和植被恢复提供科学依据。对铜川市三里洞煤矸石堆积地土壤污染和草本植物中重金属含量进行了研究。运用地质累积指数法和综合富集系数分别对土壤污染和草本植物富集重金属元素的能力进行了分析评价。结果表明,该区土壤中和草本植物中Cu,Cd,Zn,Mn,Ni,Pb,Cr元素均明显高于背景值;草本植物中Cu,Cd,Ni元素超出正常范围。土壤中重金属元素Cd为强度污染,Ni,Cu,Zn,Pb,Cr元素为轻度污染。不同植物中小飞蓬、铁杆蒿和野艾蒿对重金属元素的富集能力最强,其次为猪毛蒿和曼陀罗,狗牙根最差。     

Chemical speciation and bioavailability of Cd,Cu, Pb and Zn in Western Balkan soils

Abstract

Three thermal power plants in Serbia, Croatia and Bosnia of the Western Balkan region were expected to be metal polluting sources, and this study was performed to investigate the bioavailability and chemical speciation of trace metals in soils and soil water extracts, respectively. Surface (0–15 cm) soil samples along with maize and grass samples were collected at a gradient from the pollution source. The chemical speciation of metals was conducted using the Windereme Humic Aqueous Model (WHAM)/Model VI for water, whereas the Diffusion Gradient in Thin Films (DGT) technique was used to estimate plant availability. The chemical speciation indicated that more than 99% of all four metals in soil water extracts were complexed to fulvic acid. This is connected to relatively high soil pH (> 6.5) and high contents of soil organic matter in these soils. The accumulation of trace metals by DGT was not correlated to plant uptake. This is connected to the very low partitioning of free ions in solution, but also to the low variation in metal solubility and metal concentration in plant tissue between sites. In spite of active thermal power plants located in the areas, hardly any differences in concentration of soil metals between sites were seen and the partition of metals in soil waters was insignificant. The latter indicates that these soils have a large metal-retaining capacity. The only significant soil chemical variable affecting the variation in metal solubility was the soil pH. In a time with large infrastructure and industrial expansion in these areas, this investigation indicates the importance of protecting these high-quality soils from industrial use and degradation. High industrial activity has so far had insignificant effect on soil quality with respect to bioavailability of trace metals in these soils.     

兰州土壤-蔬菜系统铅污染特征及全钾速效钾与pH对其富集特性影响

通过野外调查取样与实验测定相结合的方法,对兰州市农业生态系统土壤-蔬菜体系49个样点进行研究,分析探讨了研究区蔬菜与土壤的铅污染水平以及蔬菜铅富集效应特性。结果表明：①蔬菜种植地土壤铅平均含量为26.30 mg.kg-1,合格率为93.62%,在不同县区存在显著差异,其大小顺序为红古区〉榆中县〉永登县;②蔬菜铅平均含量为0.59 mg.kg-1,合格率为60.78%,在不同县区存在显著差异,其大小顺序为永登县〉榆中县〉红古区;③蔬菜铅富集系数为（1.69±2.99）%,永登县蔬菜的铅富集能力显著高于榆中县和红古区,不同种类蔬菜铅富集能力在不同县区具有差异性;④土壤全钾除与白菜和甘蓝有正相关性以外,与其他蔬菜均为负相关性,其中与白菜、番茄、土豆显著相关,与胡萝卜为极显著相关;⑤土壤速效钾与各种蔬菜的铅富集能力均为正相关性,其中与胡萝卜、甜菜、甘蓝为显著正相关,与番茄、土豆、菜花为极显著正相关;⑥土壤pH值与胡萝卜、甜菜铅富集系数呈显著负相关,与菜花呈极显著负相关。研究表明,兰州市不同蔬菜产区的各类蔬菜对土壤铅的富集具有明显的差异性,同时不同形态的钾元素及土壤pH值对蔬菜铅富集能力具有显著的影响。     

Heavy-Metal Concentrations in Sediments Collected from ICRISAT Lake,Patancheru, India

To determine and characterize the initial background concentrations of heavy metals, a total of 50 sediment samples were collected from the largest lake at the International Crops Research Institute for the Semi-arid Tropics (ICRISAT) in Patancheru, India. The finely ground sediment samples were digested using a microwave-assisted digestion method and analyzed for 15 heavy metals using inductively coupled plasma–optical emission spectrometry (ICP-OES). The results showed that the concentrations of the heavy metals varied greatly with metal and sediment sample, but in general the concentrations were low. Our results suggest that the sediments from this lake (15 ha in area) at the ICRISAT center do not appear contaminated with the heavy metals evaluated, and they indeed reflect normal background concentrations of these metals released through the natural process of weathering.     

The source of Pb,Cu, and Zn in fogwater

The variation in the concentrations of Zn, Pb, and Cu in water and acid extracts of airborne particulates and in fogwater collected in the rural northern San Joaquin Valley of California during the fall and winter of 1983–1984 was determined by anodic stripping voltammetry. There is a good correlation between water extracts of airborne particulates and fogwater for the concentrations of Cu and Pb and the concentration ratio (Cu/Pb), suggesting that the concentrations of these metals in fogwater is controlled by the concentration of extractable metal in the particulates on which the fog droplet forms. The major ion composition of the fogwater samples was measured by ion chromatography and compared with literature values for urban fogwater.     

铜锌铅复合污染土壤上香薷植物的生长和重金属吸收动态

盆栽试验研究了海州香薷和紫花香薷在Cu、Zn、Pb复合污染泥沙土上的重金属耐性与吸收动态。结果发现,在Cu、Zn、Pb全量分别为223、1068、232mg/kg的土壤上,两种香薷植物地上部生物量随生长时间的延长其增长趋势明显,其中叶片积累的生物量略高于茎秆积累的生物量;在整个生长期中重金属含量呈现动态变化,重金属吸收量有增加趋势。