冻融作用对猪粪模拟施肥条件下东北黑土中重金属铜锌活性的影响

随着规模化养殖场的发展和饲料添加剂中Cu和Zn的添加, 畜禽粪便中重金属Cu和Zn含量较高, 通过畜禽粪便施肥可能造成土壤重金属污染。畜禽粪便施肥和冻融作用均可能影响土壤中重金属的活性, 进而改变土壤重金属的环境效应。本文针对东北气候特点, 通过实验室模拟, 研究了猪粪施肥和冻融作用对黑土中重金属Cu和Zn活性(可交换态和碳酸盐结合态)的影响。结果表明:同未施肥的对照比, 猪粪施肥初期, Cu和Zn的可交换态含量均明显增加, 而Cu和Zn的碳酸盐结合态含量则略有下降;同低施肥量比, 高施肥量下, Cu和Zn的可交换态含量略有增加, 而Cu和Zn的碳酸盐结合态含量下降;同施肥初期比(1周), 随施肥时间延长(1个月)土壤中可交换态Cu和Zn含量下降, 而碳酸盐结合态Cu和Zn含量增加;高低不同施肥量相比, 高施肥量下可交换态Cu和Zn含量均高于低施肥量, 而碳酸盐结合态Cu和Zn含量则低于低施肥量;随冻融温度下降, 土壤中可交换态Cu和Zn含量、碳酸盐结合态Cu和Zn含量均显著增加, 且在高施肥量下的含量均大于低施肥量。由此可见, 猪粪施肥和冻融作用对黑土中Cu和Zn活性均有不同程度的影响, 总的看是随施肥量的增加和施肥时间的延长, 黑土中Cu和Zn活性不同程度地下降, 但冻融作用可以使猪粪施肥的黑土中Cu和Zn的活性增加, 且随冻融温度下降Cu和Zn活性增加的幅度增大。     

底物添加对森林2个不同演替阶段土壤氨基糖动态的影响

以鼎湖山马尾松林和季风林2个演替阶段的土壤为研究对象,采用室内恒温(25 ℃)培养,研究了葡萄糖和不同数量无机氮施入对土壤氨基糖(氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸)动态的影响,并利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值探讨了真菌和细菌残留物在碳氮固持过程中的相对贡献。结果表明:在整个培养期间,季风林土壤氨基糖总量显著高于马尾松林,尤其在培养初期,增幅远高于马尾松林, 在培养后期,马尾松林土壤氨基糖含量下降幅度高于季风林。底物添加对不同微生物来源的氨基糖单体含量的影响也有所差异,以胞壁酸为代表的细菌细胞壁残留物比真菌更易受到外源物质的影响,但真菌细胞壁残留物对土壤有机质的截获和稳定作用大于细菌。真菌、细菌残留物的积累和转化过程可以通过氨基葡萄糖和胞壁酸的比值反映,细菌在培养前期更容易利用外源物质,但随着培养时间的进行,真菌占据了主导地位。不同碳氮比的外源底物对氨基糖总量和各氨基糖单体含量的动态影响不显著。与马尾松林相比,处在演替顶级的季风林土壤易于利用活性底物,显著促进了碳氮的微生物固持和微生物残留物在土壤中的保留,这说明土壤氨基糖作为微生物残留物可以探讨土壤碳氮的耦合机制,对调节土壤碳氮的养分平衡具有重要意义。      

土壤重金属污染评价方法研究——以广州市为例

目前土壤环境质量评价方法按照评价对象可归纳为单因子指数法和综合评价法两类若干种。以广州市208个土壤样品8种重金属为研究对象,创新性地采用分级统计、相关性分析、评价等级差值分析、综合排序分析等方法对目前主要的土壤环境质量评价方法进行定性和定量研究,旨在推荐最适合的土壤环境质量评价方法。结果表明:从评价结果的分级程度看,单因子指数法中富集指数法最优,综合评价法中内梅罗指数法和模糊数学法最优;相关性分析结果表明,物元分析法与其他4种综合评价法的平均相关性系数为0.477,大于其他综合评价法的平均相关性系数,按照评价结果一致性原则,物元分析法最优;评价等级差值分析表明,模糊数学法与其他4种综合评价法评价等级的平均差值最小,为0.71,按照评价等级接近的原则,模糊数学法最优;通过综合排序比较各综合评价法的排序得出,模糊数学法平均排名最优,其次为物元分析法、内梅罗指数法、灰色聚类法、潜在生态危害指数法。综上所述,富集指数法和模糊数学法是两种首选方法,在土壤重金属污染评价中可以组合使用。     

基于近红外光谱技术的大米掺伪定量判别

针对现在市场上常见的两种大米掺伪现象,利用近红外光谱技术结合化学计量学方法分别建立了大米中掺入低档米和掺入矿物油的定量分析模型。制配不同掺伪比例的大米样品,采集其近红外光谱,并选用标准正态变量变换、最大最小归一化、平滑和一阶导数4种方法对原始光谱进行预处理,分别结合偏最小二乘法建立PLS定量分析模型。通过对比建模结果选出的最优预处理方法是最大最小归一化,建立的掺低档米模型的校正集和预测集相关系数分别为0.9698和0.9845,均方根误差分别为8.66和6.46;掺矿物油米模型的校正集和预测集相关系数分别为0.9739和0.9888,均方根误差分别为0.106和0.0698。模型的预测精度和稳定性均很好,实现了对两种掺伪大米快速、准确的定量判别,为大米的品质监控提供了一种新的方法思路。     

药用植物太子参化学成分研究进展

药用植物太子参含有多种生物活性成分,如糖类、环肽类、微量元素、皂苷类、挥发油类、油脂类、氨基酸类、脂肪酸类、磷脂类和甾醇类,近年来这些活性成分已引起国内外的广泛关注。对太子参化学成分的种类和药用价值,尤其对影响其成分的环境因素等方面的研究进展进行了综述,并对研究中存在的问题及今后的重点研究方向进行展望,以期为更好地开发利用太子参药用资源提供参考。     

增湿过程中结构性黄土强度对抗滑桩间距的影响

【目的】探讨增湿、扰动作用下结构性参数降低对土性参数和抗滑桩间距的影响。【方法】通过单轴压缩试验,分析初始结构性参数随含水率变化的规律以及构度指标变化对结构性土黏聚力和内摩擦角的影响。在抗滑桩拱端的土拱效应中,通过静力平衡方程建立拱间距与黏聚力的关系,并将构度指标对黏聚力的影响引入公式,从而分析构度指标变化对土拱间距的影响。【结果】构度指标随含水率的增大而减小,构度指标减弱导致黏聚力明显降低而内摩擦角变化较小,在增湿过程中将构度指标引入抗滑桩间距计算公式,其变化直接影响到抗滑桩间距的大小。【结论】构度指标是影响抗滑桩间距大小的最主要因素之一,在抗滑桩设计中引入结构性参数这一指标,为合理确定抗滑桩间距提供了一种新的方法和理论。     

木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料对Hg(Ⅱ)的吸附性能

以木质纤维素和蒙脱土为原材料,采用插层复合方式制备木质纤维素/蒙脱土纳米复合材料(LNC/MMT)吸附剂,研究其对Hg(Ⅱ)离子的吸附和解吸性能。结果表明:该吸附剂对Hg(Ⅱ)有较好的吸附能力,在Hg(Ⅱ)溶液初始浓度为0.8mmol·L~(-1),吸附时间为120min,吸附温度为50℃,pH值为4时,吸附量达到最大79.32mg·g-1;在研究的浓度范围内,吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附平衡符合Langmuir模型。采用0.3mol·L~(-1)的HNO3作为解吸剂,在解吸时间为30min、解吸温度为30℃时解吸量达到最大66mg·g-1。循环再生试验证明所制备吸附剂的重复使用性能良好。进一步结合SEM、EDX和FTIR分析了该吸附剂对Hg(Ⅱ)的吸附和解吸的机理。     

三种沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果

利用生态缸模拟静态水体,进行底泥重金属污染的富集试验,从富集量、生物富集系数(BSAF)和去除率等指标探究苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等三种常见沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果。结果表明:苦草、黑藻富集效果最佳的时间段为培养生长的84~105 d,金鱼藻则为63~84 d。黑藻对Cu的BSAF达到15.2,是苦草的2.9倍、金鱼藻的2.7倍,黑藻中Cu含量与底泥中重金属含量达到显著负相关(r=-0.995,P0.05),表现出对Cu较高的富集能力。从去除率与BSAF显示,三种植物对Cu的富集能力为黑藻金鱼藻苦草;对Pb的富集能力为苦草黑藻金鱼藻;其中黑藻对Cu-Pb复合污染的综合修复效果最好。三种植物的一个生长周期结束时,底泥中Cu、Pb含量与试验开始的污染底泥相比差异均达到显著水平(P0.05),Cu-Pb复合污染程度有明显下降,经修复后的Cu-Pb复合污染底泥可达到《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的Ⅱ级标准;而黑藻富集作用可以使污染底泥中Cu含量达到《土壤环境质量标准》的Ⅰ级标准。     

3种上海市常见古树粗根系分布特征及保护对策

城市古树拥有极高的文化、景观、科研价值,对其承担主要营养吸收及支撑功能的根系的养护是古树保护的重要方面也是技术难点。为研究古树根系的分布特征及相关影响因素,本文利用美国TreeRadar公司开发的树木雷达系统(TRU)对古树名木根系采用非入侵式的探测,检测了3种古树的根系水平、纵向分布特点,并重点研究了树种、树龄、硬质空间对根系分布的影响,发现银杏(Ginkgo biloba L.)、香樟[Cinnamomum camphora(L.)J.Presl]、广玉兰(Magnolia grandiflora L.)三者的根系数目峰值分别在距茎干3、4~5、5m处,纵向上古树的整体根系分布深度依然是主要集中在深度120cm以上(占比65%)。银杏具有深根型的特征,而香樟和广玉兰根系水平延伸范围更大。发现硬质空间或地面可能导致根系深层延伸受阻、浅层根系密度变大,严重可致根系退化。最后结合上海特有的古树生长环境特征,从根系保护出发,本文给出了根系引导生长、生长空间特殊管控、人工助稳、根系监测等古树保护的策略。     

黄颡鱼-蛋鸭-水生蔬菜综合种养模式技术初探

主要开展了黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)-蛋鸭-水生蔬菜综合种养模式的试验。试验结果表明,养鸭每公顷纯利润15 000.00元,养鱼每公顷纯利润30 562.50元,蕹菜每公顷纯利润5 531.25元,每公顷总利润51 093.75元。该模式是一种以养鱼为主,兼顾综合种养的互利生态养殖模式。该模式在提高鱼产量的同时提升鱼的品质,减少化肥和渔药的使用量,增加了综合种养收益。该模式将种植和养殖有机结合在一起,既降低了水质和陆地环境污染,又节省了资源,达到了低碳种养的综合效益。