生物成因施氏矿物去除模拟地下水中As(Ⅲ) 的研究：柱实验

To assess the feasibility of biogenic schwertmannite to act as a sorbent for removing arsenite from groundwater, a series of biogenic schwertmannite-packed column adsorption experiments were conducted on simulated As(III)-containing groundwater. Empty bed contact time (EBCT), As(III) concentration in effluent, and the removal efficiency of As(III) through the column were investigated at pH 8.0 and temperature 25 ± 0.5 °C. The results showed that the breakthrough curves were mainly dependent on EBCT values when the influent As(III) concentration was 500 μg L^-1 and the optimum EBCT was 4.0 min. When the effluent As(III) concentration reached 10 and 50 μg L^-1, the breakthrough volume for the schwertmannite adsorption columns were 4 200 and 5 600 bed volume (BV), with As(III) adsorption capacity of 2.1 and 2.8 mg g^-1, respectively. Biogenic schwertmannite could be regenerated by 1.0 mol L^-1 NaOH solution, and more than 80% of As(III) adsorbed on the surface of schwertmannite could be released after 3 successive regenerations. The breakthrough volume for the regenerated schwertmannite-packed column still maintained 4 000--4 200 BV when the As(III) concentration in effluent was below 10 μg L^-1. Compared with other sorbents for As(III) removal, the biogenic schwertmannite-packed column had a higher breakthrough volume and a much higher adsorption capacity, implying that biogenic schwertmannite was a highly efficient and potential sorbent to purify As(III)-contaminated groundwater.     

不同高度层冬小麦叶片水分利用效率对CO2浓度变化的响应

大气CO2浓度升高会给地球生态系统带来一系列环境问题,植物能够通过气孔调节光合作用和蒸腾作用,对环境变化做出响应。本研究以评价植物光合作用和蒸腾作用相互关系的指标水分利用效率为切入点,以冬小麦为研究对象,在灌浆期将冠层按距离地面高度分上、中、下三层,采用LI-6400便携式光合作用测量系统测定数据对各层叶片光合、蒸腾特性随CO2浓度变化的响应进行了对比分析。结果表明：随着CO2浓度的增加,（1）各层叶片净光合速率呈直角双曲线形式增加,不同层叶片之间净光合速率对CO2浓度响应的差异不显著（P〉0.05）,但各层羧化速率、光合能力、光呼吸表现不一致,均为上层〉中层〉下层;（2）各层叶片蒸腾速率总体下降,不同层叶片之间蒸腾速率对CO2浓度响应的差异显著（P〈0.01）,蒸腾速率的变化是气孔导度随CO2浓度变化的结果,两者呈显著正相关（P〈0.01）;（3）净光合速率提高与蒸腾速率降低,共同使叶片水平水分利用效率提高。研究工作有利于加深气候变化对农业影响的认识,也为农田生态系统碳、水耦合循环的多层模型研究奠定基础。     

华南典型人工林的土壤物理性质及其水源涵养功能

对杉木、马尾松、湿地松、尾叶桉和马占相思林的土壤物理性质、凋落物持水量以及土壤贮水性能进行了研究。5种林分土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度均为上层大于下层,而土壤容重为上层小于下层。总体来看,5种林分中杉木和马占相思林土壤疏松、孔隙度大;尾叶桉林土壤紧实、孔隙度小,马尾松林和湿地松的土壤孔隙度中等。凋落物最大持水量呈现杉木林(18thm-2)>马占相思林(15thm-2)>尾叶桉林(14thm-2)>马尾松林(11thm-2)>湿地松林(10thm-2)。土壤是森林涵养水源的主体,其最大持水量占林地最大持水量的99%以上,顺序为杉木林地和马占相思林(2064和2061thm-2)>湿地松林(2041thm-2)>马尾松林(2032thm-2)>尾叶桉林(1941thm-2)。林地最大持水量的顺序为杉木林地(2082thm-2)>马占相思林地(2076thm-2)>湿地松林地(2051thm-2)>马尾松林地(2043thm-2)>尾叶桉林地(1955thm-2)。     

基于DEA-Gini准则的土地整治项目效益评价——以甘肃省庆阳市为例

[目的]评价土地整治项目的实施效益,为其他同类地区土地整治效益评价提供依据。[方法]利用DEA-Gini准则对甘肃省庆阳市14个土地整治项目的整治综合效益进行定量描述并评价。[结果]涉及的14个土地整治项目中合水县丑家庄土地整治项目、镇原乡山岔镇土地整治项目和正宁县西坡乡土地整治项目的整治综合效益偏低,分别为0.308,0.378,0.342;宁县南义乡和平子镇土地整治综合效益比较高,分别为0.972,0.708;其余9个土地整治项目的综合效益处于中等水平。[结论]利用DEA-Gini准则评价结果表明14个土地整治项目的经济效益、社会效益和生态效益都有较大地提升空间。     

TRMM降雨数据在湖南省长株潭地区的适用性

[目的]基于现有实测降雨数据和TRMM降雨数据,探讨利用TRMM数据估测实际降雨的方法。[方法]利用湖南省长株潭地区12个气象站点观测的降雨数据和TRMM降雨数据,采用相关系数法、误差分析、相对偏差分析等方法,分析长株潭地区2002—2011年TRMM降雨数据的精度。[结果]长株潭地区的TRMM数据和站点数据的拟合程度较好,年降雨量的拟合优度为0.69,春、夏、秋、冬4季降雨量的拟合优度依次为0.68,0.52,0.66,0.34,月降雨量的拟合优度达0.73,各站点月降雨量的拟合优度更好。相对偏差分析与误差分析结果表明TRMM降雨数据普遍低于实测降雨数据,这种偏差主要是因为单个观测站点实际代表面积远小于TRMM单个栅格的代表面积,而相对偏差均为负值则可能是城市的降雨量和雨强大于农村所致。此外偏差和地形起伏存在一定的联系,地形起伏越大的地区偏差越大。[结论]TRMM降雨数据在长株潭地区有一定的适用性,但在使用时需要用观测数据进行必要的修正,TRMM数据也可作为历史降雨观测数据分析的一个参考以提高其空间精度。     

紫苏叶片响应镉胁迫的蛋白质差异表达分析

为阐明紫苏[Perilla frutescens(L.)Britt.]响应镉胁迫的分子机制,应用营养液加镉法,采用蛋白质组学技术分析了紫苏叶片响应镉胁迫3周的蛋白质表达差异。结果表明,镉胁迫下紫苏叶片有25个蛋白发生差异表达,其中20个蛋白质得到LC-MS/MS鉴定:光合作用相关蛋白3个,能量代谢相关蛋白11个,胁迫相关蛋白1个,蛋白质代谢相关蛋白2个,基因表达相关蛋白1个,结构蛋白1个,生物合成与解毒相关蛋白1个。在浓度为2.0 mg·kg-1、5.0 mg·kg-1、10.0mg·kg-1镉胁迫下,紫苏叶片中ATP合成酶、丝氨酸羧肽酶、植物细胞色素P450均上调表达,Rubisco大亚基、核糖体蛋白S3和肌动蛋白表达均下调。光合系统Ⅱ稳定/装配因子HCF136及胁迫反应蛋白乙酰辅酶A硫酯酶在低浓度镉(2 mg·kg-1)处理下表达上调,在高浓度镉(5 mg·kg-1,10 mg·kg-1)处理下表达下调;磷酸核酮糖激酶/尿苷激酶家族蛋白在2 mg·kg-1和5 mg·kg-1镉处理时表达上调,10 mg·kg-1镉处理时不变;逆转录转座子蛋白在10 mg·kg-1镉处理时表达下调。可见,紫苏叶片通过增强能量代谢、降低光合作用、改变蛋白代谢与基因表达和提高解毒能力,增强了镉耐性。     

辽宁省粮菜主产区农村饮用水硝酸盐污染状况研究

为了解农村饮用水硝酸盐污染情况,2005-2008年连续4年7次采集辽宁省粮食、蔬菜主产区农户井水样品1307个,利用TU-1810DASPC紫外可见光光度计测定了硝酸盐含量。结果表明,粮食、蔬菜主产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为18．96mg·L^-1,大于20mg·L^-1的样品占32．08％。保护地蔬菜产区农户饮用水硝酸盐含量平均值为21．26mg·L^-1,个别的蔬菜种植户地下水硝酸盐含量达到396．67mg·L^-1。水稻产区农村饮用水硝酸盐含量平均值为20．62mg·L^-1,玉米产区农户饮用水硝酸盐含量为17．8mg·L^-1。受硝酸盐污染的水井占监测水井总数的百分比分别为：昌图县34．52％、开原市49．63％、铁岭县38．92％、新民市52．68％、辽中县39．82％黑山具3242％和北镇市32．99％．     

1～14日龄北京鸭胆碱需要量及缺乏症的初步探究

本试验旨在研究1～14日龄北京鸭胆碱需要量及胆碱缺乏病的临床学特点.试验采用单因子完全随机试验设计,将384只1日龄健康雄性北京鸭随机分成8组,每组6个重复,每个重复8只鸭.采用玉米-大豆分离蛋白-玉米淀粉型饲粮,各组胆碱水平分别为302、496、778、990、1 182、1 414、l 625、1 832 mg/kg.试验期为14 d.结果表明:1)饲粮胆碱水平对北京鸭平均日增重和平均日采食量有显著影响(P＜0.05),并随胆碱水平的增加而升高,在990mg/kg时达到最大;但饲粮胆碱水平对料重比没有显著影响(P＞0.05).2)饲粮中胆碱缺乏明显抑制北京鸭生长发育,各组表现出不同程度的胆碱缺乏症,表现为从腿骨无力而爬行、胫跖骨关节肿大、跛脚站立不起到死亡的变化趋势,其中302 mg/kg胆碱组最为严重;饲粮胆碱水平达到1 182 mg/kg时,胆碱缺乏症能够得到有效缓解.3)以平均日增重和平均日采食量为评定指标,采用二次曲线模型估算的1～14日龄北京鸭胆碱需要量分别为l 289和l 291 mg/kg.综合以上结果得出,饲粮胆碱缺乏显著抑制北京鸭生长发育,l ～ 14日龄北京鸭胆碱推荐量为1 300 mg/kg.     

南京江北地区菜地土壤有效态重金属的含量及空间分异特征

在南京市浦口和大厂的5大主要功能区（工业区、交通干线、居民区、蔬菜生产基地和风景区）内共采集了75个菜地表层土壤样品,以Cd、Cu、Pb和Zn等典型污染重金属的有效态含量为基础,运用经典统计分析、主成分分析和地统计分析相结合的方法对菜地土壤重金属污染进行了评估。结果表明,菜地有效态Cd、Cu、Pb和Zn的平均含量以交通干线沿线（宁六公路泰山新村-南信大段）最低,工业区（南钢或扬子石化）最高,其他功能区的均介于两者之间。主成分分析将菜地土壤有效态重金属大致分为农业源和工业、生活源。从功能区菜地土壤污染总得分排序结果可以看出,宁六公路沿线（泰山新村-南信大段）菜地土壤环境质量最高,以下依次是龙王山风景区、盘城蔬菜基地和盘城镇,老工业区的扬子石化和南钢周边菜地土壤环境质量较差。研究区内菜地土壤有效态Cd、Cu、Pb和Zn的空间分布均具有中等强度空间相关性,不同有效态重金属在空间上具有明显的各向异性,其空间变异主要发生在北-南方向。有效态Pb的空间分布较离散,有效Cd、Cu和Zn的高值区大致都位于老工业区内。     

长期紫云英还田与化肥配施下水稻土团聚体中铁氧化物的演变规律

铁氧化物是土壤团聚体重要的胶结物质,其主要存在于土壤黏粒中。为探索紫云英还田并配施化肥下土壤团聚体中铁氧化物的变化规律及其在不同粒级黏粒组分中的富集特点,以湖南省南县长期紫云英还田的水稻土为研究对象,选择单施紫云英（MV）、单施化肥（F100）、紫云英配施全量化肥（MV+F100）和紫云英配施80%化肥（MV+F80）4个处理,通过湿筛和离心分离土壤团聚体（>250、53~250 和2~53 μm）和黏粒（<2 μm）,测定不同处理土壤团聚体及其黏粒中铁氧化物的含量,并分析它们与团聚体稳定性的关系。结果表明：（1）与MV和F100相比,紫云英与全量化肥配施增加了>250 μm粒级团聚体的含量,降低了53~250 μm粒级团聚体含量,团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）分别提高了8.2%~20.5%和4.1%~8.5%。（2）与MV相比,紫云英与化肥配施显著提高了各粒级团聚体、2~53 μm团聚体黏粒和自由态黏粒非晶质铁的含量（12.7%~55.6%,52.4%~54.9%和45.9%~48.6%）,降低了>250和53~250 μm团聚体非晶质铁的富集率（32.8%~36.8%和17.2%~28.4%）。而与F100相比,2~53 μm团聚体和团聚体黏粒非晶质铁的含量以及富集率均显著降低（3.5%~21.3%、29.2%~30.4%和10.9%~26.9%）。（3）>250 μm团聚体含量与团聚体黏粒的非晶质铁含量、铁的活化度呈极显著正相关,与团聚体黏粒的游离铁含量、非晶质铁的富集率呈显著正相关。团聚体的MWD和GMD与>250μm团聚体含量呈极显著正相关,而与<2 μm团聚体含量呈极显著负相关。>250、2~53 μm团聚体黏粒和自由态黏粒的游离铁是团聚体MWD和GMD最重要的影响因子。紫云英与化肥配施,能够提高团聚体黏粒铁氧化物的含量,促进>250 μm团聚体的形成,从而增强团聚体的稳定性。