水分调控下4种水生植物对重金属的吸附与富集作用

[目的]研究水生植物对土壤重金属的吸附与富集能力。[方法]选用美人蕉、黄花鸢尾、旱伞草、再力花4种湿地植物进行盆栽试验,比较其对土壤中4种重金属Cu、Zn、Pb、Cd的富集特性,分析4种水生植物体内重金属的富集与迁移特征,研究4种水生植物地上部分和地下部分重金属的动态分布,评价其对土壤中重金属的综合去除能力。[结果]干湿交替处理不仅降低了植物的迁移系数也改变了重金属的富集能力;干湿交替处理促进了美人蕉、黄花鸢尾、再力花对Cu、Zn、Pb、Cd的富集,抑制了旱伞草对4种重金属的富集;水淹处理4种水生植物对重金属的迁移系数明显高于干湿交替处理。[结论]对于Cu、Zn、Pb、Cd污染的土壤利用美人蕉、黄花鸢尾和再力花进行修复时适合水淹种植,利用旱伞草进行修复时水淹和干湿交替均可。     

大型水生植物对重金属的富集能力研究

通过对太湖地区大型水生植物中重金属含量的测定,描述了太湖水生植物中重金属元素（Zn,Cu,Pb, Ni,Cr,Mn）的含量以及不同生活型的水生植物对重金属的富集能力。结果表明：太湖水生植物中重金属的含量北部较高,结合前人的研究可以反映出太湖东部的水质、底泥等的环境状况较差。     

水生植物对N、P的富集作用研究

研究水生植物对N、P的富集能力在富营养化湿地的生态修复中非常重要。对温州三垟湿地18种水生植物生物量及其对N、P的吸收与积累能力进行测定和比较。结果表明:不同植物种类单株生物量差异极为显著,蒲苇、美人蕉的单株生物量最大。不同植物种类地上部分含N量为23.52~55.00 g/kg,地下部分含N量为14.36~50.50 g/kg;地上部分P浓度为0.53~8.1 g/kg,而地下部分含P浓度为0.46~6.08 g/kg,物种间差异显著。不同物种各自的地上部分与地下部分N和P浓度的相关系数分别达0.382和0.833,相关极显著。不同植物单株含N量为0.356~3.951 g/株,不同植物单株含P量分别和0.014~0.324 g/株之间,种间差异显著。其中含N量最高的植物单株为美人蕉、千屈菜和蒲苇,单株含P量最高的为千屈菜,其次为薏苡、水烛和菖蒲。美人蕉、水竹芋、水芋、水烛、菖蒲、伞草、细叶莎草、千屈菜、薏苡等对N、P具有较强的吸收与积累能力,又具有较高的观赏价值,建议在湿地修复中考虑应用。     

牛奶中放射性锶的分析方法及其年有效剂量估算

综述了牛奶的组成以及牛奶中放射性锶的来源和在食物链中的转移。重点介绍了牛奶中放射性锶的分析方法,包括载体的加入、样品处理、锶的分离以及计数测量方法。从分析时间角度分析并评价了牛奶中放射性锶的不同分析方法,特别是核事故应急情况下的快速监测方法。通过快速样品处理方法和液闪谱仪可以在2 d内完成89Sr和90Sr的同时测定。使用可以获得的数据评价了牛奶中放射性锶对人体的年有效剂量,结果表明,本底水平牛奶中的放射性锶对人体不会造成辐射危害。     

3种水生植物铅积累及运移差异性研究

通过盆栽试验,设置对照组(未添加铅)、低质量浓度(200 mg·kg~(-1))和高质量浓度(500 mg·kg~(-1)) 3个铅污染水平,研究3种水生植物对不同质量浓度铅污染土壤的净化能力。结果表明,(1)在铅污染处理下,3种水生植物长势良好,说明其对铅污染土壤具有一定的耐性。在低质量浓度铅污染下,花叶芦竹和石菖蒲的地上部分生物量有增加趋势,起促进生长的作用;在高质量浓度铅污染下,3种水生植物地下部分生物量有所下降,表现出抑制作用。(2)在不同质量浓度铅污染下,随着铅质量浓度的增加,铅在3种水生植物体内含量分布的趋势为:地下部分地上部分。(3)在对照组和高质量浓度铅污染下,花叶芦竹和水生鸢尾的转运系数均 1;在高质量浓度铅污染下,二者的富集系数也均 1。由于花叶芦竹的地上部分和地下部分的转运系数、富集系数效率高,且在生物量、适应性等方面具有优势,因此,结合花叶芦竹在园林景观中的效果,可以作为铅污染修复的潜在物种。     

污染水体中水生植物的生理效应研究

以千屈菜(Lythrum salicaria)、泽泻(Alisma plantago-aquatica)、菖蒲(Acorus calamus)、雨久花(Monochoria korsakowii)、慈姑(Sagittaria sagittifolia)5种水生植物为试验材料,利用人工模拟方法,研究污染水体对这5种植物生长、生理的影响。结果表明:在污染水体中菖蒲、雨久花生长最好,千屈菜较好,而泽泻与慈姑稍差。试验结束时,菖蒲、千屈菜、雨久花及泽泻对水体中总氮、总磷去除效果显著,总氮的去除率均在90%以上,总磷的去除率分别为96.13%、83.61%、75.84%和77.70%。5种植物在污染水体中都具有较好的生理效应,其叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及可溶性蛋白质含量在试验前中期增加显著,而后期略有下降,最后恢复至试验前水平。     

水生植物净化水体中氮磷含量的研究进展

湖泊、河流等水体的富营养化已越来越严重,其中最主要的原因是由于氮、磷营养元素的普遍过剩.水生植物是水体的重要组成部分,在整个永生生态系统中起到至关重要的作用,其中挺水植物、浮叶植物、沉水植物因其生物量大、生长快等特点,对水体中氮、磷含量的去除具有明显的生物学效果,故而可以达到净化水体的目的.本研究从生物学角度出发,综述了3种生活型水生植物修复富营养化水体的现状,指出了水生植物对富营养化水体的重要作用,展望了水生植物对水体中氮磷去除效果的发展前景.     

水生植物修复富营养化水体的机制

对水生植物修复富营养化水体的机制,即水生植物对营养物的去除、对藻类生长的抑制及净化水质等几个方面进行了综合评述。同时指出,水体生态系统中水生植物与微生物协同降解机制和植物化感抑藻机制的深入研究应成为今后的研究重点。     

水生植物对富营养化水体净化能力的研究

以具有观赏价值的水生植物紫萼、鸭舌草、泽泻、红蓼和水蓼为试材进行水培试验,观察其对含不同质量浓度氮、磷的富营养化水体的净化能力。结果表明:5种植物对富营养化水体均有明显的净化作用,在水体中生长5 d总氮去除率均在80%以上,总磷去除率(10 d)也达到70%以上。5种植物对总磷浓度为0.051 6 mg/L和0.516 0 mg/L水体的总磷去除率极显著高于对总磷浓度为0.010 3 mg/L水体中的总磷去除率,但总磷浓度为0.516 0 mg/L水体与0.051 6 mg/L水体中植物对总磷的去除率差异不显著。5种植物之间对总氮和总磷去除率差异均不显著,紫萼、泽泻和红蓼净化效果较好。     

不同水生植物对富营养化水体中氮磷去除效果的比较

通过设置3种不同浓度的富营养化水体净化试验,研究了菖蒲、香蒲、鸢尾生长状况及对3种不同富营养化水体中氮和磷的去除效果。结果表明,鸢尾和香蒲在3种浓度的富营养化水体中均能生长,菖蒲在高浓度水体中生长受到影响,这3种植物对不同浓度的富营养化水体中的氮、磷的去除率不同,鸢尾对3种不同富营养化程度水体的总氮的去除率分别为69%、88.8%、69.9%,菖蒲为66.5%、82.2%、54.2%,香蒲为64.1%、77%、74.3%;对水体总磷的去除率鸢尾为70%、87.7%、77.5%,菖蒲为54%、80%、55.8%,香蒲为44%、60.5%、61.6%。试验表明,3种植物均能显著改善富营养化水体的水质。各项指标综合分析可见,3种植物中鸢尾对富营养化水体的净化效果最好,香蒲对水体的净化效果最差,尤其是对水体中磷的去除。     

水生植物修复城市富营养化污水的研究进展

阐述了目前城市水资源现状,分析了城市污水富营养化的成因,及水生植物修复富营养化污水技术的应用现状、修复机理和效果,提出了水生植物在污水净化应用中需要关注的问题,展望了该技术的发展前景.     

水生动物溶菌酶的研究进展

近年来，由于水产养殖过程病害日趋严重，水产养殖对象的非特异性免疫因子的研究与开发引起了人们的重视。溶菌酶是生物体内重要的非特异性免疫因子之一。综述了水生动物包括鱼、虾和贝类溶菌酶的生物学功能，溶菌梅的基因克隆、基因工程表达及其在机体内的表达规律等的研究进展，并探讨了其在水产养殖病害防治方面的应用前景。     

水生动物溶菌酶的研究进展

近年来,由于水产养殖过程病害日趋严重,水产养殖对象的非特异性免疫因子的研究与开发引起了人们的重视。溶菌酶是生物体内重要的非特异性免疫因子之一。综述了水生动物包括鱼、虾和贝类溶菌酶的生物学功能,溶菌梅的基因克隆、基因工程表达及其在机体内的表达规律等的研究进展,并探讨了其在水产养殖病害防治方面的应用前景。     

草铵膦在水中的降解特性及对水生生物的毒性

为评价除草剂草铵膦在水中的化学行为特征及其对水生生物的毒性,采用UPLC-MS/MS等手段,研究了草铵膦在不同pH值、不同温度条件下的水解特性和不同光强、不同波长下的光解特性,以及对水生生物的急性毒性。结果表明,草铵膦在pH 5.0,6.9,9.3缓冲溶液中的半衰期分别为433,693,533 d,在弱酸和弱碱条件下均能稳定存在。温度对草铵膦的水解影响显著,温度升高,水解速率加快。草铵膦在4 500 lx和8 300 lx氙灯下的半衰期分别为1 155和866 h;360和254 nm波长紫外光光照处理下的半衰期分别为462和40 h,光强和波长对草铵膦的水中光解影响明显;草铵膦对小球藻 (Chlorella vulgarrs)、大型溞 (Daphnia magna)和斑马鱼 (Brachydonio rerio)的EC50/LC50均大于100 mg/L,均为低毒。     

再力花地下部水浸提液对几种常见水生植物的化感作用

采用生物测定方法研究了再力花豫谢如dealbata地下部水浸提液对荇菜Nymphoides peltatum,苦草Vallisnerianatans,水田芥Nasturtiumofficina!e,黄菖蒲Irispseudacorus,芦苇Phragmites australis和水蓼Polygonum hydropiper等6种植物种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明：再力花地下部水浸提液对6种种子的萌发率、萌发指数、株高、根长、鲜质量、干质量均有不同程度的抑制作用,抑制作用随着浸提液质量浓度的提高而增强。高质量浓度提取液对幼苗生长有显著抑制作用（P〈O．01）,50g·L-1的再力花地下部水浸提液对6种水生植物株高抑制率分别为29_2％,64．9％,42_3％,87．1％,18．16％和75．6％,根长抑制率分别为50．5％,90．1％,72．7％,76．2％,29．9％和74．2％。再力花地下部水浸提液对各项指标的影响强弱依次为萌发指数〉发芽率〉根长〉干质量〉鲜质量〉苗高。受试植物种子总化感效应大小依次为水蓼〉水田芥〉苦草〉黄菖蒲〉荇菜〉芦苇。图3表l参26     

水生植物对生态沟渠底泥磷吸附特性的影响

以用于小流域源头区农业面源污染防控的3条生态沟渠为研究对象,采集入口处(S1)、中间段(S2)和出口处(S3)沟渠底泥,分析其属性和磷吸附特性。结果表明,沟渠底泥全磷含量在0.19~0.60 g·kg~(-1)范围内,且沿水流方向有增大趋势;草酸提取态磷(Pox)及有机质含量与全磷含量呈显著正相关(P0.01,R2=0.920和P0.05,R2=0.549,n=9);而底泥的p H值则随着水流方向有降低的趋势。Langmuir方程拟合吸附数据发现,底泥吸附/解吸平衡磷浓度(EPC0)、磷最大吸附量(Smax)和磷吸附键能参数(Kc)分别为0.08~0.38 mg·L~(-1)、555.6~909.1 mg·kg~(-1)和0.18~0.52 L·mg~(-1)。样点S2(挺水植物梭鱼草和沉水植物绿狐尾藻交接种植区)的Smax最大、EPC0最小,样点S3次之,而样点S1的Smax最小、EPC0最大。这说明水生植物的种植和合理配置,不仅能够影响底泥基本属性的变化,且能增强底泥对磷的吸附作用,有利于降低生态沟渠的磷输出风险。     

兰州地区湿地水生植物引种试验研究

为了丰富兰州地区湿地水生植物资源,从河北白洋淀地区引入水生植物14个品种,对其生态适应性和越冬性进行了观察与研究,并根据引种植物在兰州地区的生长情况,制定了评价标准,最终筛选出了‘花叶水葱’‘花叶芦苇’‘水生鸢尾’‘菖蒲’‘慈姑’‘泽泻’‘红蓼’‘雨久花’‘水生美人蕉’(红花)和‘水生美人蕉’(黄花)10个适应力强和观赏价值高的水生植物品种.     

甲磺隆在人工水生生态系统中的环境行为

应用人工水生生态实验装置和放射性同位素示踪技术,并应用高效液相色谱仪,研究了14C-甲磺隆在模拟水生生态系中的迁移和分配。45d的追踪实验结果表明,甲磺隆主要留存于水体中,进入底泥中的量只占施药总量的28．56%。甲磺隆母体在水体中的残留变化符合下述方程:y＝74．912e-0．059x,R＝0．95,半衰期约为 12 d。4种水生生物对14C-甲磺隆的富集系数从高到低的顺序为:金鱼藻(Ceratophyllum demersum)＞紫背浮萍(Spirodela polyrhiza)＞石螺(Bellamya purificata)＞尼罗罗非鱼(Tilapianilotica)。金鱼藻和紫背浮萍对甲磺隆的积累随时间的延续而明显增加,在尼罗罗非鱼体内富集程度为内脏＞头部＞躯干,石螺外壳为表面吸附,而内脏对甲磺隆的富集25d达到平衡。     

升温对有沉水植物占优的水体水质影响

全球变暖,特别是全球气温升高对生态系统结构、功能、过程和生态服务产生重要影响。为了解升温对以沉水植物为优势的浅水水体水质的影响,构建了以沉水植物苦草(Vallisneria natans)为主要初级生产者的中型水生态系统,设置了升温组和不升温的对照组,通过测定水中营养盐、透明度、浮游藻类及苦草生物量等指标以探究升温对沉水植物占优水体水质的影响。结果表明：升温组水中总磷（TP）、总溶解态磷（TDP）高于对照组,但两组间总氮（TN）、总溶解态氮（TDN）和透明度（SD）的差异不显著,升温组水体总悬浮物（TSS）和溶解氧（DO）显著低于对照组;升温中沉水植物苦草的生物量显著高于对照组,高了72.3%,但浮游藻类的生物量（Chl a）显著低于对照组,降低了25.6%。因此,升温显著增加了水中TP、TDP,但对TN、TDN和SD的影响不显著,降低了水体TSS和DO;升温促进了沉水植物苦草的生长,但降低浮游藻类的生物量（Chl a）。该研究结果可为深入了解气候变暖对浅水生态系统的影响提供参考。     

4种水生植物对兽用抗生素去除效果比较

【目的】降低生活污水和畜禽养殖废水中兽药抗生素残留污染,为植物修复和人工湿地筛选较优去除兽用抗生素植物。【方法】选择4种常见水生植物(皇竹草Pennisetum hydridum、风车草Cyperus alternifolius、美人蕉Canna indica和梭鱼草Pontderia cordata)和3种常用兽药抗生素(阿莫西林、氟苯尼考和盐酸多西环素)构建水培试验体系,研究不同水生植物对水体环境中抗生素耐受性及去除效果。【结果】水培14 d后,4种供试植物对水体环境中的3种抗生素都有一定的去除能力,并且表现出抗生素低、中质量浓度(0～100μg/L)对植株株高和叶绿素含量具有促进作用,均高于对照;高质量浓度(大于100μg/L)则抑制生长,植株株高和叶绿素含量显著小于对照处理。100μg/L抗生素胁迫14 d后,各植株的去除效率最高,其中,对阿莫西林、氟苯尼考和盐酸多西环素去除效率最好的供试植物种类分别为皇竹草、美人蕉和美人蕉,去除效率分别为55.0%、56.2%和48.3%。【结论】在去除水体环境中的兽用抗生素时,本研究中4类植物对抗生素去除效率为美人蕉皇竹草梭鱼草、风车草。