风车草对人工湿地基质微生物多样性的影响

通过对比有无种植风车草情况下人工湿地不同深度基质表面生物膜的群落组成差异,探究风车草对人工湿地基质微生物多样性的影响效应.结果表明:有无种植风车草,人工湿地基质中均以变形菌门、 绿弯菌门、 厚壁菌门为优势菌群;种植风车草不仅提高人工湿地基质表面微生物群落的 α 多样性,并导致其群落组成与无风车草种植情况相比差异显著,进...     

香根草和风车草对重金属镉胁迫的生理生化反应研究

通过水培试验研究了不同质量浓度的重金属镉(0、10、30、40、50、60 mg/L)胁迫对2种植物体内丙二醛、脯氨酸、镉的含量以及细胞膜的透性变化的影响,探讨了镉胁迫下香根草和风车草对镉的生理生化响应和耐受能力,为应用香根草修复含镉土壤提供依据。研究结果表明,在镉胁迫下香根草植物叶片的丙二醛含量和膜透性增加。镉质量浓度为0~40 mg/L,脯氨酸质量分数随着镉质量浓度增加而增加,高于该阈值则降低。风车草丙二醛含量和细胞膜透性均大于香根草,香根草脯氨酸质量分数大于风车草,因此香根草耐受镉害的能力较强,其在含镉土壤生态工程修复中具有很好的应用前景。     

光催化技术对垂直流人工湿地低污染水的净化效果

以初滤池、垂直流人工湿地、光催化反应池构建的复合系统为研究对象,设计进水水质为低污染水,针对湿地设置3种水力负荷(0.8、1.2、2.0 m³·m^-2·d^-1),针对光催化反应池设置3种因素3个水平[紫外光照时间(3、6、9 h)、pH(4、6、8)及曝气量(0、2.5、5.0 L·min^-1)]的正交试验,研究该系统对低污染水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、正磷(PO₄^3--P)和总磷(TP)的去除效果.结果表明：(1)湿地在1.2 m³·m^-2·d^-1水力负荷下对NH⁺₄-N、TN、PO₄^3--P和TP的去除率分别为54.73%、63.52%、75.66%和47.27%,对污染物具有较好的去除效果;(2)光催化材料表面的TiO₂纳...     

添加生物炭的水芹湿地对农村低污染水的净化研究

为研究生物炭对湿地处理污水的效果,以种植水芹的湿地系统为对象,通过盆栽试验研究了添加1%和5%煅烧温度为500℃和700℃的两种生物炭对低污染水的净化作用及其对水芹生长的影响。结果表明:加入1%煅烧温度为700℃和500℃生物炭的水芹盆中,系统表面水TN浓度均值在4.05~4.18 mg·L~(-1),低于不加生物炭对照组。煅烧温度为500℃,添加量为1%的生物炭处理组的氨挥发损失总量为96.07 kg·hm~(-2),显著提高;而煅烧温度为700℃,添加量为1%的处理组的氨挥发损失总量(43.02 kg·hm~(-2))与对照相当,其植株地上部分生物量和养分累积量较大,且该种生物炭对土壤养分有一定的固持作用,具有较好的正面效应。通过生物炭和水芹湿地系统的耦合,筛选出了较优的生物炭类型,其在净化污水的同时降低了对环境的负面影响,有效利用了污水中的氮、磷等养分资源,从而为设计农村低污染水的生态修复工程提供了基础数据和技术支撑。     

低污染水的定义、水质净化与资源化利用

"低污染水"这一概念被提出后,即在洱海、星云湖、抚仙湖和太湖等湖泊的水污染防治中得以应用。近年来,关于低污染水的内涵不断得到丰富。本文综述了低污染水的定义与类型、发展脉络、在水体保护中的定位、处理技术和回用等。最后针对低污染水的特点对其处理技术和管理体系等进行了展望,为今后对低污染水的深入研究与资源化利用提供了总体思路。     

凤眼莲和梭鱼草对水体净化能力的初步研究

[目的]为梭鱼草的水体景观应用提供理论依据。[方法]以凤眼莲和梭鱼草为研究对象,采用3个污染程度水体种植2种植物,测定COD和NH3-N指标的变化,研究凤眼莲和梭鱼草对水体的净化效果。[结果]2种水生植物都能够降低水体COD含量,净化水体。[结论]在类似水体2的水体景观绿化中,梭鱼草的净化效果和观赏价值均高于凤眼莲,应优先选用。     

香根草对扑草净污染水体的净化潜力

  目的  探究香根草Vetiveria zizanioides对扑草净污染水体的修复潜力。  方法  采用温室水培模拟实验的方法,研究香根草对水体不同初始质量浓度(1.0、5.0、10.0、15.0 mg·L?1)扑草净的吸收和去除特征。  结果  相同培养时间下,随水体扑草净初始质量浓度增加,香根草茎叶和根系扑草净质量分数显著增加(P＜0.05),在第5天达到最大值,之后呈波动下降趋势;随培养时间延长,水体扑草净质量浓度显著降低(P＜0.05)。与未种植香根草相比,香根草种植组水体扑草净降解半衰期缩短了14.80~19.78 d,去除率提高了22.52%~55.57%。相关性分析表明:水体扑草净质量浓度与香根草转移系数呈极显著负相关(P＜0.01),与相对去除率相关性不显著(P＞0.05),与培养时间呈极显著正相关(P＜0.01)。  结论  种植香根草可提高水体扑草净降解速率和去除率,香根草可作为扑草净污染水体修复的先锋植物。图2表4参31      

不同沉水植物对水体氮磷的净化效果

通过6种沉水植物金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、苦草（Vallisneria natans）、大苦草（Vallisneria gigantea Graebner）、黑藻（Hydrilla verticillata）、矮慈姑（Sagittaria pygmaea）、皇冠草（Echinodorus amazonicus）在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中氮、磷的净化效果,从中筛选出适用于治理城市污水的沉水植物。试验结果表明,随着培养时间的延长6种沉水植物对水体氮的净化率降低,除金鱼藻外,其他5种沉水植物对水体磷的净化率增加。苦草的氮净化效果最好（12.16%）;黑藻和苦草对磷的净化率高,分别为96.69%和92.98%。随着处理时间的增加,氨氮比例降低、硝态氮比例增高。苦草对氮磷均有较好的净化效果,是较好的沉水植物。     

咪草烟在不同土壤和水体中的残留动态研究

采用HPLC法研究了咪草烟在不同土壤和不同自然水体中光化学降解动态。研究表明,在高压汞灯照射下,不同土壤中咪草烟的光解半衰期是砂姜黑土<黄潮土<黄褐土<砖红壤<红壤,半衰期分别为45.015、5.01、61.349、9.01和106.63 min;不同水体中咪草烟光解半衰期是湖水<井水<水库水<三蒸水<稻田水,半衰期分别为35.73、43.054、6.521、21.60和150.67 min。说明pH值、有机质及环境中的其他物质等环境条件对咪草烟降解速度有影响。     

5种挺水植物净化富营养化水体氮磷效果的比较

选取芦苇、水葱、水花生、香蒲和慈姑5种挺水植物为研究对象,通过在同等条件下的室内静态模拟试验,分析比较了它们对重度富营养化水体氮磷指标的去除效果.研究表明:5种挺水植物对受试水体氮、磷营养物质均有不同程度的净化效果.对于铵态氮、总氮类营养物质的去除效果,水花生、香蒲和芦苇优于慈姑和水葱;对于硝氮类营养物质的去除效果,水花生和芦苇要优于慈姑、水葱和香蒲;对于总磷类营养物质的去除效果,水花生要优于其他4种植物;对于磷酸盐类营养物质的去除效果,芦苇和水葱优于慈姑、水花生和香蒲.     

大薸对污水中污染物净化作用和效果分析

大薸被广泛应用于污水处理,是一种高效脱氮除磷和吸收重金属的水生植物。本文主要采用文献调研方法,系统总结大薸对污水中污染物的净化作用,重点讨论和分析了大薸对多种污染物的去除效果、影响因素及净水机制。结果表明,大薸具有较强的营养传输能力、固碳增汇能力和多种污染物吸收能力,将其生物特性与系统环境整体及内部微生物的作用相结合,合理施用大薸对多类污水的治理均有较好的应用价值。此外,本文对大薸在除盐和抗生素方面的应用研究及建立水中养分的吸收转运模型等提出展望,旨在为大薸在污水净化中的应用提供指导。     

间作对莎草与蚕豆体内铅镉锌化学形态分布的影响

通过室内盆栽实验,研究了莎草(Cyperus glomeratus L.)和蚕豆(Vicia faba L.)间作条件下两种植物体内Pb、Cd、Zn化学形态分布的变化,并进一步探讨了间作体系影响莎草与蚕豆对重金属Cd、Pb、Zn吸收累积的主要机制。结果表明:与单作相比,间作使莎草地上部生物量减少了54.55%,根部生物量减少了41.67%,叶绿素与可溶性糖含量分别减少了33.33%与36.39%;间作后蚕豆地上部的生物量提高了11.71%。蚕豆根际土壤有效态Pb、Cd和Zn含量显著降低。Pb在两种植物体内的化学形态以氯化钠提取态(FNa Cl)为主,间作使莎草地上部乙醇提取态(FE)Pb含量显著增加了23.43%,根部各化学形态Pb含量增加6.92%~17.80%;间作后蚕豆地上部活性较强的FE-Pb和FW-Pb含量显著降低了16.00%和42.60%,根部各化学形态Pb含量降低了1.32%~44.76%。Cd在两种植物体内的化学形态以FNa Cl和FHCl为主,间作使莎草地上部残渣态(FR)含量显著增加了43.45%,根部FHCl和FR含量显著增加了6.26%和30.01%;间作后蚕豆地上部FHCl-Cd含量显著降低了26.37%,根部各化学形态Cd含量降低了6.09%~68.33%;在两种植物体内的化学形态以FHAc、FW和FNa Cl占优,间作使莎草地上部FE-Zn含量显著增加了12.5%,根部各化学形态Zn含量增加5.32%~23.54%;间作后蚕豆地上部和根部各化学形态Zn含量均降低。蚕豆地上部和根部Pb、Cd、Zn均与土壤有效态Pb、Cd、Zn含量呈显著正相关,表明间作降低蚕豆Pb、Cd、Zn的含量与体系植物根际土壤有效态Pb、Cd、Zn含量下降密切相关。     

大薸对规模化奶牛场污水的耐受性和净化效果

为考察大薸对高浓度畜禽污水净化的可行性,通过室内模拟大薸处理奶牛场污水试验,明确大薸在不同类型污水中的生长状况和生理响应,研究大薸对氮、磷和有机物等的净化效果,并通过高通量测序分析微生物群落变化,揭示微生物群落与常规污染物去除之间的关系。结果显示,大薸能够耐受的污水浓度[以化学需氧量（COD_Cr）计]为0~2 000 mg·L^-1原水、0~750 mg·L^-1厌氧池和氧化塘污水。当大薸受到高浓度污水胁迫时,叶绿素含量明显减少,过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性明显升高。在耐受范围内,大薸对奶牛场3种污水具有良好的净化效果：0~10 d内对污染物去除较快,10~20 d内去除率上升缓慢;大薸对原水中总氮、氨氮、总磷和CODCr的去除率分别为84.7%~92.7%、90.6%~96.7%、30.0%~93.1%、67.3%~77.2%,而对厌氧池和氧化塘污水的净化效果略差。从微生物角度分析得出,奶牛场污水微生物以变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为主,且大薸处理组内的微生物群落结构与无植物对照组明显不同,其中蓝藻菌门相对丰度差异最为明显。微生物群落与水体多项指标显著相关（P<0.05）,说明微生物在污染物去除中起重要作用。本研究结果验证了大薸处理高浓度畜禽污水的可行性,为奶牛场污水处理提供了理论基础和技术支撑。     

镉胁迫下苦楝(Melia azedarach L.)幼苗的生长及生理响应

采用盆栽试验研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg~(-1))处理对苦楝(Melia azedarach L.)幼苗生长、Cd积累、光合、质膜透性以及渗透调节的影响。结果表明,当Cd2+浓度≤60 mg·kg~(-1)时显著促进苦楝幼苗生物量的积累(P0.05),Cd2+浓度60mg·kg~(-1)时抑制作用逐渐增强,但≤120 mg·kg~(-1)Cd处理对株高影响不显著(P0.05),植株能正常生长且保持较大的生物量;苦楝对Cd具有一定的积累能力,其根、茎、叶中Cd含量随Cd处理浓度的增加而增加,且根系是主要积累部位;随着Cd处理浓度的增加,叶绿素(Chla+b)含量和光合速率(Pn)下降,相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量增大,但≤60 mg·kg~(-1)Cd处理时均无明显变化;随Cd浓度的升高,可溶性糖含量下降,可溶性蛋白和游离脯氨酸呈先升后降趋势,游离脯氨酸含量始终高于CK,苦楝通过增加可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量来维持Cd胁迫下的渗透平衡,从而降低Cd毒害。上述结果表明,苦楝对Cd具有一定耐性,其耐Cd胁迫的阈值浓度大约是120 mg·kg~(-1),可以将其应用于土壤Cd污染区域,在美化环境的同时修复土壤Cd污染。     

叶面喷施吲哚乙酸对小花南芥和玉米间作富集铅的影响

为探究吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid，IAA）对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）与玉米（Zea mays L.）间作的生理生化响应及富集铅（Pb）的影响，本研究设置Pb（1 000 mg·kg^-1）胁迫下叶面喷施不同浓度IAA（0、25、50、100 mg·L^-1）对间作植物生物量、抗氧化酶活性、光合特性和Pb富集特征的影响。结果表明：25 mg·L^-1浓度处理下间作小花南芥地下部分生物量比单作提高80.1%，间作小花南芥叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性较单作提高42.1%、20.3%和21.8%，丙二醛（MDA）含量降低25.8%，间作玉米叶片SOD、POD和CAT活性较单作提高40.1%、44.4%和50.0%，MDA含量降低10.9%。随着IAA处理浓度的增加，小花南芥和玉米净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为先增加后减少，25、50 mg·L^-1处理下达到峰值后，100 mg·L^-1处理下有所减少。随着IAA处理浓度增加，间作小花南芥和玉米Pb富集系数先增加后减少，间作玉米转运系数增加。综上所述，25、50 mg·L^-1处理下，IAA通过提高玉米和小花南芥的抗氧化酶活性、增加光合色素的含量来增强光合作用，进而提升间作小花南芥对Pb的富集效应和玉米的耐受性。     

黄芽白与红菜薹杂种后代的细胞遗传学特征

将白菜型油菜不同栽培种‘红菜薹’和‘黄芽白’进行正反交获得杂种一代,再经过多代自交获得高世代杂种。观察杂种后代形态学特征(叶型、株高、分枝数等）、育性特征（花粉育性、自交结实率）和花粉母细胞减数分裂染色体行为特征。结果表明经过多代自交,杂种后代各性状趋于稳定,正反交杂种形态有较大差异,而高世代杂种与杂种一代相比,形态没有明显变化。杂种后代花粉育性和自交结实率都比较高,花粉可育率均达到90%以上,但与双亲相比仍然稍差。杂种后代花粉母细胞减数分裂比较正常,但仍有少数细胞出现异常染色体行为。杂种后代减数分裂终变期染色体联会主要以形成环状和棒状的二价体为主,但也形成四价体等其他染色体构型。杂种后代中平均形成二价体的数目在6.7～8.2,最多全部20条染色体形成10个二价体,其中形成环状二价体和棒状二价体的比例相差不大。除了形成二价体外,部分花粉母细胞还形成少数四价体。与亲本相比,杂种后代染色体联会出现较多的非同源联会,平均每个细胞形成二价体的数目比亲本少,而形成四价体的数目比亲本多。在减数分裂后期Ⅰ,同源染色体分开并移向细胞两极,减数分裂后期Ⅱ,染色单体分开最终形成四分体。在此过程中,绝大多细胞染色体行为正常,但有个别细胞出现后期Ⅰ染色体不均等分离,有些细胞同源染色体分开时形成染色体桥;有些细胞在减数分裂Ⅱ中期和后期出现落后染色体。此杂种后代减数分裂过程较正常,探明杂种后代的减数分裂特征可为白菜型油菜杂交育种提供理论依据。     

土壤接种棘孢木霉菌降低小油菜砷胁迫及其可能机理

农田土壤中砷的过量累积会影响作物生长,砷可通过食物链影响人体健康。缓解土壤砷对作物生长的胁迫和累积是亟待解决的科学问题之一。本文以具有高耐砷和砷形态转化能力的棘孢木霉菌为研究材料,通过盆栽试验研究了棘孢木霉菌对外源砷胁迫下小油菜生长的影响及其可能机理。结果表明： 120 mg· kg^-1外源砷污染土壤上小油菜生长受到显著抑制,接种棘孢木霉菌可显著促进小油菜生长;接种棘孢木霉菌降低了小油菜对砷的吸收及富集系数,与未接菌污染土相比,小油菜地上部和地下部砷含量分别降低了12.4%和20.2%,砷富集系数降低了7.8%。接种棘孢木霉菌使土壤有效态砷含量降低了15.7%,土壤和小油菜地上部均检测到一甲基砷和二甲基砷,表明接种棘孢木霉菌促进了土壤中砷的甲基化,降低了土壤中砷有效性和小油菜体内砷的毒性。此外,外源砷胁迫下小油菜超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,以及谷胱甘肽、抗坏血酸及丙二醛含量显著升高,而接种棘孢木霉菌可降低小油菜部分抗氧化胁迫相关酶活性,表明接种棘孢木霉菌有效缓解了砷对小油菜生长的胁迫。研究结果可为今后砷高风险农田的安全利用与风险调控提供材料与技术参考。     

分蘖洋葱和普通洋葱营养品质的比较

【目的】对分蘖洋葱和普通洋葱的营养品质进行对比分析,为分蘖洋葱营养价值的进一步研究提供科学依据。【方法】测定紫皮和黄皮普通洋葱及褐皮和黄皮分蘖洋葱不同部位的基本营养成分和特殊风味物质含量,比较种类和品种间各营养成分含量的差异。【结果】分蘖洋葱干物质质量分数为9.37%~19.20%,可溶性糖含量为89.34~132.99mg/g,可溶性蛋白含量为1.54~2.46 mg/g,游离氨基酸含量为1.56~2.85μg/g,丙酮酸浓度为62.31~123.67μmol/mL,黄酮类化合物含量为2 193.4~2 648.2mg/kg;基本营养成分和丙酮酸含量均为内层鳞茎高于外层鳞茎,黄酮类化合物含量为外层鳞茎高于内层鳞茎;褐皮分蘖洋葱除可溶性糖和黄酮类化合物外,其他营养物质含量均低于黄皮分蘖洋葱。【结论】分蘖洋葱基本营养成分和特殊风味物质含量均显著高于普通洋葱;相同类型不同皮色间在营养成分含量上存在差异,且不同成分间的差异性不同;从各种营养物质的分布看,除黄酮类化合物外均表现为内层鳞茎高于外层鳞茎。     

硫素对小花南芥同化关键酶活性与铅富集的影响

为从生理学角度研究硫元素施加对小花南芥(Arabis alpina L.var. parviflora Franch)硫同化关键酶活性及富集铅的影响,设置铅(Pb2+1 000 mg·kg^-1)胁迫下施用不同浓度(0、25、50、100、200、400 mg·kg^-1)硫处理的盆栽试验,测定植株体内铅、硫和硫合成物质含量以及硫同化关键酶活性,分析施硫条件下小花南芥生长、硫同化关键酶活性、铅含量的变化规律以及硫同化关键酶对小花南芥累积铅的影响。结果表明：与对照相比,硫处理浓度为400 mg·kg^-1时小花南芥地上部和地下部生物量分别显著增加125.80%和71.50%,在硫处理浓度为50 mg·kg^-1时,地上部生物量差异不显著,但总根投影面积、总根表面积和总根体积显著增加了1.2、1.4倍和4.5倍,小花南芥地上部硫酸化酶(ATPS)、γ谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECS)、半胱氨酸合成酶(OAS-TL)、亚硫酸盐还原酶(SUR)活性分别增加了21.66%、29.80%、15.08%、48.95%,地...     

玉米与龙葵间作模式对植物生长及Cd富集特征的影响

为探究最优的间作修复模式,通过田间小区试验,以玉米和超富集植物龙葵为研究对象,设置单作玉米（CK1）、单作龙葵（CK2）、宽窄行玉米宽行间作单行龙葵（T1）、宽窄行玉米宽行间作双行交错龙葵（T2）、等行距单行玉米间作单行龙葵（T3）、等行距单行玉米间作双行交错龙葵（T4）、等4行距玉米间作等4行距龙葵（T5）7种种植模式,研究不同模式下玉米和龙葵各器官生物量、土地当量比、Cd含量、富集系数和转运系数、总Cd提取量、根际土壤pH和有效态Cd含量的变化。结果显示,5种间作模式的土地当量比均大于1。与CK1相比,T3间作模式玉米产量增加15.6%,T1、T4、T5间作模式玉米产量降幅小于10%,T2间作模式玉米产量减少16.8%;与CK2相比,5种间作模式龙葵单株总生物量没有显著变化。5种间作模式没有显著改变玉米和龙葵各部位的Cd含量,以及生物富集系数和转运系数,但却显著提高了单位面积总Cd提取量,其中T4间作模式最高。除T5外,其他4种间作模式均显著降低了龙葵和玉米根际土壤pH,提高了龙葵根际土壤Cd有效态含量,却降低了玉米根际土壤Cd有效态含量。这表明玉米与龙葵表现为种间生长促进,T1、T3、T4、T5 4种间作模式不仅可以保障玉米稳产,而且能显著提高修复效率,实现边生产边修复的目的,其中T4间作模式最优。另外,沈阳地区龙葵种子在湖南表现出不适应性,建议选用当地龙葵进行间作修复。