菹草腐烂分解过程中污染物的动态释放

采用分解袋法,对典型沉水植物菹草进行了连续100天的室外腐烂分解试验,分析了菹草干物质的损失及营养元素释放的动态变化规律。结果表明:在100天的分解实验中,菹草干物质量急剧减少,且表现为前期损失快,后期损失减缓的趋势,第100天时,菹草干物质质量损失了92.51%,残留率为7.49%。采用Olson指数模型菹草枯落物干物质的动态变化,计算其分解速率常数(k)为0.028g/d,分解50%干物质所需时间为24.47天,分解95%干物质量所需时间为105.57d,年残留率为0,表明菹草枯落物在一年内能彻底分解。植物枯落物中氮磷含量随着分解时间的延长而呈波动变动,但氮磷营养元素的损失与干重的损失速率并不同步。分解初期氮含量上升,随后呈下降-上升的变化趋势,而磷含量总体呈现波动下降趋势。试验结束后,氮、磷元素分别释放了9.14%、32.02%。此外,菹草枯落物氮、磷元素积累指数(NAI)平均值分别为46.10和32.23,表明菹草在腐烂分解过程中,氮磷元素均以净释放为主。     

外来植物南美蟛蜞菊对模拟盐胁迫的响应

外来植物入侵已成为全球性环境问题,而全球的环境变化如气候变暖、氮沉降及盐渍化等因素又反过来会影响入侵植物的形态属性、入侵性等。以外来植物南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊为研究对象,采用同质园试验研究比较了南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊对模拟盐胁迫的生理生态响应,初步探讨了南美蟛蜞菊对盐环境的适应性。结果表明,南美蟛蜞菊呈现出盐胁迫抑制生长的规律,而本地蟛蜞菊呈现出低盐胁迫(0.1 mol/L)促进生长,中高盐胁迫(0.2、0.3 mol/L)抑制生长的规律,对植物生长的抑制作用主要表现为总生物量、相对株高、茎节数以及根长的减少。其中低盐胁迫下2种植物的叶片数均有所增加。随着盐浓度的升高,2种植物叶片中的脯氨酸含量、丙二醛含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性都呈现先增加后下降的趋势。这些结果可为今后南美蟛蜞菊适生区的预测及其入侵防控提供理论依据。     

搬迁化工场地土壤污染现状分析与电氧化修复研究

针对化工企业搬迁后遗留场地的污染问题,以江苏常州某搬迁化工场地污染土壤为研究对象,通过现状分析确定目标污染物为多环芳烃类易挥发性有机物及氯苯类有机物。针对有机复合污染场地特征,以1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯为主要去除污染物,采用电氧化原位修复技术对土壤进行处理。结果表明,水土质量比、电氧化时间、电流强度是电氧化修复主要影响因子,当水土质量比为2∶1、氧化电极电流强度为300 A、电氧化时间为15 min时,土壤中的主要污染物1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯去除率均达到90%以上;有机复合污染越重的土壤,在相同电氧化时间区间内去除率越高,说明方法适用于处理污染物浓度较高的土壤。经测算,处理1 t土壤,约需费用70.9元。研究可为该化工企业有机复合污染场地修复提供技术工艺参数和理论依据,并可为同类型的污染场地修复提供技术选择和工艺设计参考。     

磷对稻田甲烷排放的影响及其可能机制

目前关于磷对稻田甲烷排放的影响研究较少,为此,本文检索了已发表的磷对稻田甲烷排放的相关文章,并对文献数据进行了再挖掘分析,总结归纳了磷对甲烷产生和氧化的可能影响,并对未来需要进一步探究的问题进行了讨论。分析发现磷对稻田甲烷排放的调控主要受种植系统和其他施肥情况的影响,一季中稻下大都表现为磷肥施用降低甲烷排放,降幅受其他土壤养分情况影响而不同。磷通过影响水稻根系及其分泌物进而影响土壤碳的有效性,直接影响土壤磷的有效性,并改变土壤产甲烷菌和甲烷氧化菌的丰度和群落组成来调控甲烷的产生及氧化过程,最终影响甲烷的排放。     

多价噬菌体分离筛选及靶向灭活土壤病原菌的应用研究

农田土壤中残留和滋生多种病原菌会对人体健康和生态环境带来显著的安全隐患,开展针对性的生物修复研究十分迫切。噬菌体疗法靶向灭活土壤中病原菌的技术为修复此类污染土壤提供了全新途径。本研究以南京城郊某奶牛场牛粪堆积池周边,粪肠杆菌和假单胞菌复合污染农田土壤为例,首先筛选和纯化获得两株专一型噬菌体(YSZ1和YSZ5),再人为加速其宿主谱的表达过程,获得对应的多价噬菌体(YSZ1R和YSZ5K),并进行生物学特性(形态、核酸、最佳感染复数、一步生长曲线等)鉴定,结果表明:在水相和污染土壤中不同噬菌体对于同步灭活病原菌的能力依次为YSZ5KYSZ1RYSZ5YSZ1,并且施用多价噬菌体疗法有助于维护和改善修复后土壤微生物生态功能多样性与稳定性。本研究结果可为噬菌体疗法靶向灭活土壤中多种病原菌提供切实可行的修复技术。     

根系分泌物与土传病害的关系研究进展

根系分泌物是植物-土壤-病原微生物相互作用的桥梁,是决定病原菌-作物关系的关键生态因子,影响着土传病害的发生与发展.本文阐述了根系分泌物的定义、分类及产生机理;重点从根系分泌物的化感自毒效应,根系分泌物诱导根际微生物群落,根系分泌物影响病原菌丰度,根系分泌物影响根际土壤环境4个方面阐述了根系分泌物与土传病害的关系;并从...     

W-OH砒砂岩固结体干湿循环特性及其细观机理

[目的]对W-OH砒砂岩固结体干湿循环特性及其细观机理进行研究,为实现W-OH固结改良砒砂岩及其耐久性研究提供科学依据。[方法]采用W-OH(亲水性聚氨酯材料)对砒砂岩进行固结处理,基于无侧限抗压试验、三轴抗压试验,研究其在干湿循环条件下的力学性能,并结合SEM,EDS和称重法对其干湿循环后样品微观结构、元素和质量损失进行分析,以获得其破坏机理。[结果]W-OH砒砂岩固结体的无侧限抗压强度、弹性模量和黏聚力在1～3次干湿循环后升高;在3～9次干湿循环后,固结体的力学强度降低;9次之后,剩下高黏结力的W-OH胶结体包裹于砒砂岩颗粒表面,力学强度趋于稳定。内摩擦角在1～9次干湿循环后上下波动,9次干湿循环后趋于稳定。采用碳元素分析和质量损失分析相结合的方法对土样中W-OH流失特性进行评价,发现土样在1～9次干湿循环中W-OH胶结体逐渐降低,并在9次干湿循环后达到稳定,这与上述宏观力学变化的规律相似,验证了破坏机理,为判断其长期特性提供理论依据。[结论]研究表明可将9次干湿循环后达到稳定的W-OH砒砂岩固结体的力学性质作为土体的长期力学特性。     

设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷形态及吸附与释放特性的影响

针对设施土壤中长期大量施用有机肥可能造成的土壤磷素过度积累及易流失等问题,本研究拟通过施用生物炭增加土壤中磷的吸附,从而减少磷流失。此外,目前关于在设施土壤中连续施用生物炭对土壤磷素形态和有效性的影响作用尚不清楚。为此,在辣椒大棚中通过长期定位试验,研究连续4茬施用生物炭对土壤有效磷、不同形态磷、磷吸附及释放的影响。结果表明：在每公顷施用15 t猪粪稻草有机肥基础上施用生物炭可显著增加土壤有机碳含量和土壤pH,并显著改变了土壤磷各组分含量,显著增加了NaHCO₃ P_i、NaHCO₃ P_o、Fe/Al-P_i和Ca-P_i含量,且显著降低了Ca-P_o含量。此外,连续4茬施用生物炭还增加了土壤对磷的吸附,从而降低土壤磷的释放。本研究结果说明,在设施土壤中长期大量施用有机肥下结合施用生物炭在保持土壤有效磷供应下可提高土壤磷的吸附,从而降低土壤磷素的流失风险。     

土壤镉污染对水稻孕穗期植株生长及镉积累的影响

为了明确Cd对水稻孕穗期植株生长的影响及其在植株体内的积累分配特征,以水稻品种中优169为试材,通过盆栽试验,研究了土壤不同含量Cd对水稻孕穗期植株根系活力、干物质量以及Cd积累和分配的影响。结果表明:水稻孕穗期根系活力和器官干物质量均随土壤Cd含量的提高而降低,当Cd含量为5 mg/kg时,水稻根系活力和器官干物质量均受到明显抑制;随着Cd含量的提高,水稻根系和地上部的Cd含量以及积累量均明显增加;1 mg/kg的Cd处理下水稻根系Cd富集系数和分配比例下降,而转运系数以及地上部的富集系数和分配比例增加;5 mg/kg的Cd处理下水稻根系和地上部的Cd富集系数、转运系数以及地上部的Cd分配比例下降,而根系的Cd分配比例增加。较高程度的Cd污染,抑制了孕穗期水稻的生长。Cd污染增加了水稻各部位对Cd的积累,但高Cd污染时Cd向水稻地上部迁移与分配的能力会降低。