水力侵蚀影响下土壤有机碳和微生物数量动态变化特征

土壤侵蚀是土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)动态过程的重要驱动因素,明确土壤侵蚀如何影响土壤微生物进而作用于SOC,有助于准确把握土壤侵蚀在全球碳循环中的作用。通过野外径流小区模拟降雨试验,结合定量聚合酶链式反应(quantitative Polymerase Chain Reaction,q PCR)技术,研究了水力侵蚀后短期内(10 d)坡耕地表层土壤微生物数量和SOC含量动态变化特征,并在此基础上探讨了微生物与SOC间的关系。结果表明:与雨前相比,降雨侵蚀后表层土壤SOC含量没有显著差异,而表层土壤细菌数量显著降低,为雨前细菌数量的58.76%(坡上)、55.22%(坡中)、55.82%(坡下);降雨侵蚀同样显著改变了表层土壤真菌数量,雨后真菌数量为雨前真菌数量的105.51%(坡上)、2.29%(坡中),12.20%(坡下);降雨侵蚀后,SOC、细菌和真菌数量均在短时间内显著增加,达到峰值后下降;相关性分析表明,细菌和真菌数量与SOC之间的关系均未表现出显著正相关关系,仅有坡下细菌,坡中、坡下以及整个坡面真菌与SOC含量表现出显著正相关关系。     

沉水植物对沉积物中铜锌铅的富集

选用4种南方常见水生植物(狐尾藻、轮叶黑藻、金鱼藻和水绵),以郴州重金属污染土样作为底泥,通过4种藻类单独及两两组合的水培方式,在室内模拟条件下培养1周,培养结束,比较各藻类的生长情况;经过浓盐酸+浓硝酸+高氯酸消化处理后,利用原子吸收光谱法测定藻体内铜锌铅3种重金属的含量。结果表明,单独培养和组合培养,藻体均有不同程度的增长,以狐尾藻的长势最好,狐尾藻+轮叶黑藻的培养中狐尾藻的生长百分比达到最大值65.7%。轮叶黑藻+水绵的组合方式可用于治理铜污染严重的区域,轮叶黑藻和水绵体内的铜含量可分别达到4.69mg/kg和20.13mg/kg,富集系数分别为0.041和0.178;金鱼藻+轮叶黑藻的组合方式可用于治理锌污染严重的区域,金鱼藻和轮叶黑藻体内的锌含量可分别达到139.96mg/kg和117.93mg/kg,富集系数分别为0.301和0.253;金鱼藻+狐尾藻的组合方式可用于治理铅污染严重的区域,金鱼藻和狐尾藻体内的铅含量可分别达到302.01 mg/kg和290.33mg/kg,富集系数分别为0.337和0.324;     

资江疏浚底泥重金属赋存形态和生态风险评价

为研究资江疏浚底泥重金属的赋存形态及其生态风险,对资江沿线18个底泥采样点的Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr、As的总含量及各赋存形态含量进行分析测定,同时进行重金属生态风险评价。结果表明,Cd的污染最严重,100%的点位风险筛选值超标,66.7%的点位风险管制值超标;其次是Zn、Cu和As,风险筛选值的点位超标率分别为55.6%、50.0%和22.2%;Pb、Ni、Cr的含量均未超过风险筛选值。Cd和Zn的可交换态和碳酸盐结合态占比较大,易被生物利用。As仅以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Pb和Cr可交换态和碳酸盐结合态含量低且总量未超标,因此风险较低。7种重金属地累积指数中偏重度、重度和严重污染与潜在生态风险指数中的强、很强、极强生态危害的比例相似。Cd、Cu、Zn为资江较典型的重金属污染物,建议疏浚过程中进行重点监测,实施污染监控和环保处置措施,预防疏浚底泥利用过程中重金属的危害和生态风险。     

酸雨区亚热带针阔混交林的冠层淋溶特征

2001年1月至2002年6月在湖南韶山对亚热带针阔混交林4个采样区进行酸雨监测,分析林内穿透水中主要离子的淋溶特征.结果表明:大气降水经过森林冠层后pH值明显升高,亚热带针阔混交林对SO2-4、NO3-、Mg2 、NH4 和Na 具有吸收作用,SO2-4、Ca2 和Mg2 的冠层淋溶百分率随降雨量的增加明显减少.Ca2 、K 和Cl-的冠层淋溶百分率随着pH值增加而增加.韶山地区在常年酸沉降作用下,森林冠层对酸性离子SO2-4、NO3-的吸收作用最强.根据18个月离子浓度平均值来计算,韶山地区森林冠层离子的淋溶序列为:K ＞Ca2 ＞Cl-＞Mg2 ＞SO2-4＞NO3-＞NH4 ＞Na .     

金属改性催化剂对松木屑液化效果的影响

在1 L反应釜中对松木屑进行液化试验,采用3种不同溶剂提取固液混合物,从而得到4相油产物。同时研究了反应温度、催化剂对各相产率和组成的影响。研究结果表明,未加催化剂时,在320℃条件下可获得最大油产率;在300℃条件下使用4种不同催化剂,经分析得出负载Fe3+的分子筛催化剂表现出最好的催化效果,产油率达到42.8%,与未加催化剂相比生物油产率提高了9.7%,渣产率降低了5.8%。采用气质联用（GC-MS）对生物油组分进行分析,结果表明：与未加催化剂相比,改性分子筛可以使生物油中长链化合物所占比例明显减小,而主要物质2,6-二丁基羟基甲苯（BHT）的比例显著提高,达到50%以上。添加金属改性催化剂提高了生物质的产油率而且为生产高附加值的化工产品提供了新途径。     

洞庭湖区农业环境信息数据库建设研究

针对当前洞庭湖区农业环境信息组织相对滞后的现状，基于ArcSDE+SQLServer2000的数据库构建理论，结合对洞庭湖区各类农业数据源进行标准化的数据整理分析与质量控制，阐述了基于优化构建理论为支撑进行综合农业环境信息数据库设计及实现的方法.研究结果表明，优化理论为区域性农业环境信息数据库提供了全套完整的数据存储与管理机制，在海量数据组织、复杂格式数据存储和数据互操作等核心技术问题上获得了优化，从而为区域性农业环境数据库建设提供了相对规范化与更加高效的理论与技术参考.     

钙对不同浓度镉胁迫下芦苇幼苗叶绿素及抗氧化酶系统的影响

采用水培实验。对不同浓度Cd^2＋迫下芦苇幼苗叶绿素和抗氧化酶的变化情况及Ca^2＋对Cd^2＋胁迫下芦苇幼苗中叶绿素和抗氧化酶的影响进行了研究。结果表明，营养液中Cd2＊的浓度由0．2mmol·L^-1增加到0．6mmol·L^-1芦苇幼苗中叶绿素含量减少，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）等抗氧化酶的活性显著降低；10mmol·L^-1 Ca^2＋的加入抑制了丙二醛的产生．刺激了Cd^2＋胁迫下芦苇幼苗叶片中的叶绿素含量增加和SOD、CAT的活性的增强，提高了芦苇对Cd^2＋的抗性。     

湘中低山丘陵红壤森林生态系统土壤动物群落结构的特征

中亚热带低山丘陵区,气候温暖、湿润,植被生长繁茂,土壤动物资源丰富。通过对湘中丘陵山地红壤森林土壤动物群落定位调查,共获得36 018只土壤动物标本,计有31类,其中蜱螨类、弹尾类和线虫类为优势类群,三类群占动物总量的92.33%,为森林土壤动物群落的主体。其他28类常见类群和稀有类群,分别占土壤动物总量的5.28%和2.39%。土壤动物密度(104ind m-3)受多种环境因素制约,其主要限制因素是植被类型和土壤干湿季节变化,根据4个采样点的定位调查结果,以地带性常绿阔叶次生林和灌草丛群落最丰富,分别为78.41(104ind m-3)和75.33(104ind m-3),人工针叶林土壤动物密度仅为56.41(104ind m-3)。土壤动物在土体中垂直分布与土壤有机物质的表聚和土壤理化特性的垂直差异有密切关系,在森林土壤中主要分布于凋落物层和土壤的腐殖质层,向下锐减。     

ACF负载稀土元素在微型反应器中净化NO的研究(Ⅱ)

考查了10%,20%,30%,40%的Ce-ACF对NO的净化能力,将10?-ACF与HNO_3-ACF、30%Cu-ACF和20%La-ACF对NO的净化能力进行实验比较;并分别对10%,20%,30%,40%的Ce-ACF进行了热重分析(TG)实验,将10?-ACF,HNO_3-ACF．30%Cu-ACF,20%La-ACF的TG曲线进行对比分析,最后选择性地进行了扫描电镜(SEM)实验．结果表明,负载稀土元素的ACF能有效改善其催化性能,负载10%的Ce时能大幅提高ACF在较低温度时的净化NO的活性,其低温活性较20%La-ACF要好,当温度大于260℃时10?-ACF对NO的净化效率均在90%以上．     

基于动态聚类分析的水环境健康风险综合评价

考虑各水期的浓度差异,提出浓度参数综合评判的概念,建立了基于浓度参数综合评判的水环境健康风险评价模型.运用动态聚类分析法将评价结果进行归类,得出风险管理的优先控制等级．将该方法应用于2007年湘江18个断面的健康风险评价研究中.结果表明:各监测断面中砷、六价铬和镉3种污染因子的健康危害较大,其中砷的健康危害最大;采用动态聚类分析将风险评价结果归为4类即：高风险、高-中风险、中风险和低风险.其中松柏下断面健康风险最高,达到3.79×10-4,属于高风险级别,应进行优先控制;黄茶岭属于高-中风险;归阳镇、熬洲、朱亭镇、枫溪、白石、霞湾、马家河、五星、易家湾、樟树港断面为中风险;另外6个断面为低风险．根据综合评判,大部分断面水质已受到不同程度的污染,须加强湘江水环境污染控制．