用~3H-TdR研究混合重金属对鲫鱼DNA合成的影响

应用3 H 胸腺嘧啶核苷 ( 3 H TdR)示踪法研究混合重金属对鲫鱼 (Carassiusaura tus)遗传毒性的影响。结果表明 ,最佳取样时间为注射3 H TdR后 6h。鱼体各组织对混合重金属的毒性反应呈现双向效应 ,即低浓度时 ,表现出损伤、修复作用 ;高浓度时 ,DNA合成受到抑制。鱼卵、鱼鳃对重金属最敏感 ,损伤浓度为 0 0 773mg L ;而大脑对混合重金属耐受性最强。DNA损伤修复作用和DNA合成作用都存在剂量效应 ,随着暴露时间的延长 ,毒性作用增大。鱼体各组织对重金属的毒性反应可由DNA损伤修复变成合成抑制。经过 72h暴露后 ,3 H TdR在肝脏、鱼鳃、鱼卵中掺入量约低于对照的 5 0 %。     

不同植物组合对煤矸石混合土中镉的吸收效应

煤矸石是煤炭开采和利用过程中产生的废弃物,堆放的煤矸石风化物镉含量高,易造成邻近水体和土壤污染,利用植物修复煤矸石重金属污染已成为研究热点。本文采用盆栽模拟试验方法,将煤矸石风化物与土壤以1︰1混合作为培养基质,比较黑麦草、菊苣、紫花苜蓿单作与间作条件下的生长状况,以及植株氮、磷、镉含量和吸收量等,以期筛选出适合煤矸石镉污染修复的植物组合。结果表明,单作条件下黑麦草在煤矸石混合土壤上生物量最大,但其镉吸收量与菊苣、苜蓿无显著差异;间作提高了黑麦草生物量、氮、磷和镉的吸收量,降低了菊苣的生物量、氮、磷和镉的吸收量,间作对苜蓿的影响不明显;6种植物组合中,黑麦草与苜蓿间作植物地上部生物量、氮、磷和镉吸收量均最高,其中镉吸收量是其它组合的1.29~1.76倍,可作为修复煤矸石重金属镉污染的优质组合。     

施用微量元素对菊苣修复铀污染土壤的影响

为了探究施用微量元素对植物修复铀污染土壤的影响,在0、50、100、150 mg·kg~(-1)铀污染土壤中,分别单独施用土壤背景值含量0、1倍和5倍的Mn、Zn、Cu、Mo、B,并测定菊苣实生苗和再生苗植株干重、植株铀含量和铀富集量。结果表明,在铀污染土壤中单独施用Mn、Zn、Cu、Mo、B后,降低了菊苣实生苗植株干重,也降低再生苗植株干重(Zn除外)。在50、100 mg·kg~(-1)铀污染土壤中,每千克土壤施用50 mg B,平均增加菊苣实生苗植株铀含量129.8%,平均增加菊苣实生苗植株铀积累量77.0%;在50 mg·kg~(-1)铀污染土壤中,每千克土壤施用50 mg B,增加菊苣再生苗植株铀含量80.1%,增加再生苗植株铀积累量17.87%。因此,在中低浓度铀污染土壤,施用适量的B肥,可以提高菊苣植株铀含量和铀积累量。本研究为提高铀污染土壤的植物修复效率提供了理论依据。     

土壤多环芳烃、重金属及其复合污染的植物修复研究进展

复合污染研究已成为环境科学发展的重要方向之一,重金属和多环芳烃是土壤环境中的重要污染物,开展两者复合污染研究,对于农业环境生态安全具有重要意义。本文结合前人的研究结果,通过分析多环芳烃污染土壤的植物修复和重金属污染土壤的植物修复的研究现状,来探讨植物对重金属和多环芳烃复合污染的修复研究进展,并从生态地理学的角度提出相应的研究趋势,提出植物修复需因地制宜的特性。     

含Pb、Cd细颗粒物暴露对水稻、马铃薯早期生长的影响

大气含重金属细颗粒物对陆生植物的早期生长有负面影响。通过搭建合理的暴露场景,在植物早期生长阶段,模拟不同程度大气污染条件,评价含Pb、Cd重金属细颗粒物对水稻、马铃薯2种受试植物出苗、幼苗生长和鲜重(陆上茎叶和地下块茎两部分)等生物量的影响。结果显示,暴露处理组人工土壤Cd、Pb元素浓度在试验结束时均有增加,其中Cd元素浓度比背景值增加了约8.8倍,Pb元素浓度增加相比背景值不明显。水稻陆上茎叶部分对Cd、Pb的富集量分别为0.002 0 mg·kg~(-1)和0.054 mg·kg~(~(-1));马铃薯地下块茎部分对Cd、Pb的富集量分别为0.185 0 mg·kg~(-1)和0.074 mg·kg~(-1)。暴露处理后对水稻的各生物量终点抑制效应不明显,而对马铃薯地下块茎鲜重的抑制率达到27%。由此可见,在模拟暴露条件下,人工土壤Cd污染元素浓度变化较大,马铃薯地下块茎对Cd元素富集效应明显。与空白对照组相比,暴露处理导致的Pb-Cd重金属复合污染对于马铃薯地下块茎生物量有显著的抑制效应和胁迫效应。同时,水稻陆上部分对于暴露的污染物及设定浓度表现出较好的适应性和低敏感性。     

接种微生物对土壤中Cd、Pb、Zn生物有效性的影响

针对提高植物修复土壤重金属污染的效果,以印度芥菜作为重金属富集植物,通过盆栽试验研究了巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂(A处理)和黑曲霉发酵液(B处理)对植物修复Cd、Pb、Zn污染土壤的作用效果。结果表明:巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂,不仅可以促进富集植物的生长,使其印度芥菜的生物量提高24.73%,并且可促进土壤Cd、Pb、Zn的活化,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量分别提高15.02%、7.65%和2.23%,增强富集植物对土壤的Cd、Pb、Zn富集吸收,使印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的提取量分别提高52%、121%和23%,显著提高其植物修复效果。从对植物生理生化指标的影响来看,A处理对植株的伤害程度要低于B处理,它是一种有助于植物修复Cd、Pb、Zn污染土壤的微生物制剂,在植物修复领域有较高的利用价值。然而,黑曲霉混合发酵液不适于促进植物修复应用。     

芦苇 菖蒲和水葱对水体中Cd富集能力的研究

通过对芦苇、菖蒲和水葱在6种Cd浓度（0.5、1.0、5.0、15.0、30.0、60.0 mg.L^-1）处理条件下的水培实验,测定分析了3种湿地植物及其不同生长部位对于Cd的富集能力。结果表明,3种湿地植物在不同Cd处理浓度条件下的Cd的富集能力表现出明显的差异性。植株地上和地下部分富集的Cd含量均随着水培溶液中Cd处理浓度的增加而增加,呈现出显著的正相关关系。菖蒲对水体中的Cd具有最强的富集能力,而芦苇对Cd的富集能力最弱。高浓度的Cd处理会显著促进3种湿地植物对Cd的吸收和富集,低浓度条件对植物的Cd富集能力没有明显影响。3种湿地植物地下部分对水体中Cd的富集能力显著大于地上部分,均达到1倍以上。水葱、菖蒲、芦苇均能够有效吸收水体中的Cd,对Cd的去除最高分别可达10 074.17、14 759.33 mg.kg^-1和4 620.00 mg.kg^-1,均可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种,用于重金属Cd污染水体的生物修复。     

水平交换电场与EDDS螯合诱导植物联合修复Cu/Zn污染土壤

电动修复技术是20世纪80年代兴起的一种污染土壤修复技术。该技术在污染土壤两端施加直流电场,在电场作用下土壤中的重金属和有机污染物通过电迁移、电渗流和电泳等方式迁移出土体,从而实现污染土壤的清洁[1,2]。近年来,通过将电动修复技术与其他污染土壤修复技术(如化学修复、生物修复等)[3～5]相结合来共同提高污染土壤的修复效率逐步成为污染土壤修复中一个新的发展趋势。由于直流电场通常会加快土壤颗粒上重金属离子的解吸,提高土壤溶液中重金属的含量[2],因此将电动与植物联合使用可能会促进植物对重金属的吸收、积累,加快修复过程。O Connor和Lim的研究[6～7]均发现,施加水平直流电场可显著提高植物     

3种植物对红壤中镉的富集特性研究

重金属超富集植物是重金属污染土壤植物修复的基础,研究了3种重金属富集植物羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对重金属Cd的吸收积累规律,为植物修复Cd污染的农田和生态环境建设提供科学依据。采用盆栽方法,在不同浓度（0、20、35、50、65、80mg·kg^-1）Cd处理下,分别测定3种植物地上部与根部Cd的含量,计算了地上部Cd迁移量、根系耐性指数、富集系数,研究了土壤中Cd添加量与植物富集Cd量的相关性。结果表明,随着土壤中Cd离子浓度的升高,3种植物地上部和根系中的Cd含量也在增加,相关系数都大于0．99;综合地上部与根部Cd含量,地上部Cd迁移量,根系耐性指数和富集系数,3种植物对Cd的富集能力的相对顺序为：羽叶鬼针草〉美洲商陆〉紫叶芥菜。羽叶鬼针草、美洲商陆种植在Cd处理浓度为65mg·kg^-1的土壤中和紫叶芥菜种植在Cd处理浓度为80mg·kg^-1的土壤中栽培时,3种植物地上部与根部的Cd含量均超过了100mg·kg^-1,达到了Cd超富集量的标准。羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对Cd有很强的耐受性和富集性,可以作为先锋植物去修复被Cd污染的土壤。     

粉煤灰改良重金属污染农田的修复效果植物甄别

为了评判粉煤灰作为重金属钝化剂在实际重金属污染土壤改良修复中的应用潜力,该试验以潼关县某村庄因散户冶炼黄金导致的重金属污染农田为研究对象,运用粉煤灰化学改良工程手段对污染土壤进行了原位修复,并通过种植植物甄别对修复效果进行了进一步分析评价。结果表明,试验区农田土壤中重金属Cd污染最为严重,其次为Hg和Pb,3种重金属的质量分数分别介于1.29~6.13,0.53~4.14和63.19~448.97 mg/kg之间,平均含量分别是《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准值的6.17、1.64、0.33倍,其中Cd全部超出国家土壤环境质量标准二级标准,Cd、Hg、Pb污染超标率分别为100%、64.28%、7.14%。土壤Pb和Cd的生物有效性与总量呈显著正相关关系。经粉煤灰改良后,土壤Hg、Cd和Pb有效态质量分数平均值分别降低28.57%、24.36%、31.83%,粉煤灰对重金属Hg和Pb有一定的钝化作用。但植物甄别试验中,所有植物均吸收了一定的Cd,但植株中Cd含量没有达到Cd超富集植物的标准,其中曼陀罗对Cd的单株吸收量最高,为0.1498 mg/株。单位面积中繁穗苋对Cd的吸收量最高,为68.04 g/hm2,说明经粉煤灰化学改良的重金属污染农田土壤中重金属仍具有较高的生物可利用性。研究表明,采用粉煤灰进行重金属污染农田改良的手段仍需进一步研究,使修复后的土壤种植模式改变或种植低累积植物物种以阻隔Cd向作物可食部位的迁移。     

土壤对养分离子吸附特性初步研究

针对土壤本身对养分离子具有吸附固定特性降低了养分的有效性,运用土壤养分状况系统研究法通过吸附试验研究新疆两种土壤对养分离子的吸附固定能力。研究结果表明:棕漠土对P、Zn、Cu的吸附固定能力比潮土强,两种土壤对K、B和Mn吸附固定差异不显著,棕漠土的养分限制因子是N>P>Mn>B,潮土的养分限制因子是N>Mn>P>K,因此施肥时考虑到土壤对养分离子的吸附固定能力确定合理的施肥量。     

基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

基于IHA-RVA法的生态治理对径流演变情势的影响评估

研究流域径流演变情势及其对生态治理的响应,可为流域水资源合理利用和水生态治理提供重要指导。该文依据北洛河上游1964—2014年逐日平均流量和年降水量资料,采用双累积曲线法、双滑动平均法(MASH)和Mann-Kendall趋势检验法对径流过程变化进行了分析研究,采用水文指标变化范围法(IHA-RVA)对5组30个径流指标及其改变度进行了评估,对径流演变成因做了初步分析。结果表明：研究期内年径流呈现减少趋势,且以1979年和2002年为界可划分为基准期、水土保持治理期和生态恢复影响期;汛期流量下降较非汛期明显,减少幅度为35.6%;生态治理影响下径流指标整体水文改变度为74.35%,属于高度改变;5组30个径流指标中发生高度改变的指标占比增加,其中年极端流量组变化度最大,为94.77%。人类活动使得流域河川径流显著减少且波动性减弱,而水土保持、退耕还林(草)措施是核心驱动力。     

降雨对地表糙度影响的研究

通过野外模拟降雨实验,研究了降雨对地表糙度的影响规律,经过降雨作用后,随机糙度的地表,变化呈增加趋势,而有向糙度的地表,则呈减小趋势;随着降雨组合因子增加,随机糙度的变化量呈增加的趋势,而有向糙度则呈幂函数递减。     

GIS支持下的土壤侵蚀强度景观空间结构研究

从土壤侵蚀角度看,自然生态系统景观由微度土壤侵蚀和其它等级土壤侵蚀强度的地域组成 ,其景观基本元素有斑、廊、基.在GIS支持下研究了宜昌地区土壤侵蚀强度景观的面积对比、多样性指数、优势度指数和多度等参数.通过RS-GIS一体化的土壤侵蚀遥感调查,认为宜昌地区中观尺度的土壤侵蚀强度景观结构类型有散置斑块景观、指状交错景观、网络景观.     

黄土沟壑丘陵区退耕对土壤侵蚀影响的模拟研究

随着在黄土沟壑丘陵区退耕政策的实施,退耕必将对该地区的水土流失特征产生重大影响。对退耕的水土保持效益进行模拟研究,可为退耕政策的合理实施提供理论依据。选定位于黄土沟壑丘陵区的安塞研究区,在RS和GIS支持下,采用USLE,模拟研究了不同退耕方案对土壤侵蚀的影响。在2001年土地利用的遥感解译图和GIS计算分析基础上设计了8种不同的退耕方案,模拟结果显示,各种退耕方案对土壤侵蚀的减少主要发生在强度及强度以上侵蚀区,退耕后研究区已没有发生剧烈侵蚀的区域,强度和极强度侵蚀明显减少;土壤侵蚀量的减少主要发生在≥25°退耕和≥15°退耕,≥25°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了19.9%和23.2%,≥15°退耕还草和还林分别使土壤侵蚀总量减少了36.6%和42.6%。≥8°退耕方案和全部退耕方案与≥15°退耕方案相比,水保效益并没有显著差别。     

基于InVEST模型评估土地整治对生境质量的影响

土地整治通过对土地资源及其利用方式再组织和再优化影响生境斑块之间物质流、能量流的循环过程,从而改变区域生境质量和分布格局。该文以大安市土地整治重大项目为例,采用InVEST模型分析了土地整治对生境质量的影响。研究表明:1)土地整治前(2008年)、整治中(2011年)、整治后(2014年),耕地、草地和盐碱地均为项目区的主要土地利用类型;2)土地整治后,大量的盐碱地和草地转变为耕地,耕地面积由整治前的14.43%上升到71.19%;3)土地整治中,项目区的生境质量得分由整治前的0.194下降到0.189,整治后又上升到0.214;4)土地整治工程改善了项目区的生境质量,但整治完成后生境质量改善效果经历了先下降后上升的过程,在整治完成3~4 a时,生境质量仅比整治前提高了0.06左右,整治完成4 a之后,生境质量开始逐渐好转。研究结果可为土地整治工作中的生境及生物多样性保护工作提供科学依据。     

陆面过程中的水文模式研究

陆面水文过程模拟是解决全球环境恶化与气候异常的最好方法，是当前学术界关注的热点。对陆面过程的涵义、模式的发展、陆面过程中水文参数的描述进行了总结，提出了在陆面水文过程研究中存在的尺度匹配误差、数据共享矛盾、参数不确定性等不足及今后的研究方向。     

农膜污染的防治对策

论述了我国残膜污染的原因、现状及残膜给环境和农业带来的危害 ,并针对目前存在的问题提出了治理对策。     

不同基因型大豆氮效率的研究

通过对不同基因型大豆新大豆1号和黑农40的试验研究,结果表明,施氮对新大豆1号的增产作用不明显,但对黑农40有较好的增产作用;花期黑农40和新大豆1号上、中、下层叶片氮含量都随着施氮量的增加而增加,黑农40叶片氮含量与施氮量的相关系数都达到极显著相关,但新大豆1号没有达到显著水平;施氮对新大豆1号的生物固氮抑制程度高于黑农40,使新大豆1号生物固氮降低36. 3% ~85. 2%。