湖泊沉积物对磷酸盐的负吸附研究

分别在高、低两种磷酸盐质量浓度下，研究了6个湖泊沉积物对磷酸盐的负吸附。结果表明，(1)污染严重的湖泊沉积物不仅在上覆水体水质好转时，可能向上覆水体释放磷，即使上覆水体水质没有好转，在一定条件也可能释放；而较为清洁的湖泊沉积物，在上覆水体水质下降时，可能从上覆水体中吸附磷。在水质好转情况下，也可能向上覆水体中释放磷。(2)湖泊沉积物吸附磷酸盐过程中存在负吸附，吸附研究中使用较高质量浓度磷溶液是负吸附现象被掩盖的原因；在吸附研究中不仅要重视负吸附，而且初始磷酸盐质量浓度不能太高。(3)沉积物对磷酸盐的吸附／解吸平衡质量浓度与其有机质、CEC、总氮、总磷以及各形态磷含量均有显著的正相关关系，相比而言。与总磷以及各形态磷含量的相关性最高。污染较为严重的沉积物对磷酸盐的吸附／解吸平衡质量浓度也较高。     

苦草光合作用日变化对水体环境因子及磷质量浓度的影响

在静态实验系统中通过水下饱和脉冲荧光仪（Diving-PAM）和多参数水质监测仪（YSI）监测沉水植物苦草（Vallisneria natans）叶绿素荧光参数与水质物理指标的日变化,并同时跟踪测定水体中各形态磷的质量浓度,以研究苦草光合作用日变化对水体物理因子和磷质量浓度的影响。结果表明,苦草叶片光合作用的相对电子传递速率（rETR）,非光化学淬灭系数（qN）及快速光响应曲线的变化趋势和叶片表明的光照强度日变化同步,呈单峰曲线变化;光系统Ⅱ（PSⅡ）实际量子产量（Yield）和光化学淬灭系数（qP）与叶片表明的光照强度日变化相反,呈单槽型曲线变化。水体中溶解氧（DO）、pH和氧化还原电位（Eh）的日变化趋势和与苦草光合作用趋势一致,也呈单峰曲线,均在12：00—13：00时达到最高值。水体总磷（TP）与溶解性总磷（DTP）质量浓度在14：00达到最低值（TP 0.015 mg.L-1,DTP 0.010 mg.L-1）,在24：00达到最大值（TP 0.031 mg.L-1,DTP 0.025 mg.L-1）,溶解性活性磷（SRP）质量浓度在6：00—18：00保持在较低的水平,且无明显波动（0.38~2.46μg.L-1）,在24：00达到最大值（9.62μg.L-1）。水体各形态磷的质量浓度变化呈白天降低、夜间升高趋势,水体中各形态磷的质量浓度变化与苦草光合作用日变化趋势相反。实验结果表明,苦草光合作用引起的水体中环境因子的日变化影响了沉积物磷释放的动态平衡过程,从而引起水体磷质量浓度的日变化。     

农村饲养业排出物污染水体的卫生学评价

本文调查了农村饲养对水体环境的污染现状及水体的富营养化程度。结果表明,受饲养场污染的严泾河在2.5公里长的调查河段内,枯水期与丰水期均呈严重污染状态。与国家地面水环境质量标准(Ⅲ级)比较,COD超标0.96—6.45倍,总大肠菌群超标14—12839倍,细菌总数超标1039—16799倍,大肠杆菌噬菌体达10~4—10~6PFU/升。水体污染枯水期重于丰水期。对水体积、冬季时叶绿素a、总磷、磷酸盐、pH值等八项指标的监测结果表明,严泾河水已呈富营养化状态。其中平均值叶绿素a达到11.64μg/L,总磷为3.97mg/L,磷酸盐为1.96mg/L,pH值为7.96,COD为14.31mg/L,细菌总数为2.28×10~6个/ml,总大肠菌群为6.41×10~7个/L,总大肠杆菌噬菌体为1.90×10~6PFU/L(宿主菌E.Coli.k—12和E.Coli.B)。     

HDTMAB改性粉煤灰对水体中磷的吸附特性

制备了十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)改性粉煤灰,研究了该改性粉煤灰对水体中磷的吸附特性,结果表明:①当HDTMAB负载量为10%时,改性粉煤灰吸附磷酸盐的效果最佳;②改性粉煤灰对磷酸盐的吸附速度很快,20min可达吸附平衡;③改性粉煤灰对磷酸盐的吸附行为能较好地符合Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型,但在Freundlich模式下表现为两个线性区;④pH对改性粉煤灰吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH的升高对磷酸盐的吸附能力逐渐增加。     

土壤溶解性有机物的动态变化对水溶态铜的影响

目前中国部分地区土壤铜污染严重,耕地点位超标率高达2.1%。重金属毒性及生物有效性由其形态决定,而并非其总量决定。水溶态铜含量活性最高,最容易被植物吸收利用,因而受到广泛关注。秸秆常用于土壤重金属污染原位钝化修复中。秸秆还田后会产生溶解性有机物,这部分周转最快、活性最高的土壤有机质对土壤中水溶态铜含量有重要影响。基于此,本研究选取中国3种地带性土壤(红壤、褐土和黑土),设计添加铜和秸秆的土壤培养试验,温室培养12个月,每4个月取样一次。测定土壤中水溶态铜、溶解性有机碳(DOC)、氮(DON)和溶解性有机物的紫外光谱特性。研究结果表明,(1)红壤、褐土及黑土的秸秆处理中DOC含量较对照显著增加292%—567%,107%—202%,114%—141%。培养后8个月,3种土壤中DON含量较对照显著下降。其中,红壤、褐土及黑土中DON含量下降的幅度分别为88%—90%,47%—93%,62%—88%。在培养的第8—12个月,红壤和褐土的秸秆处理中DON含量较对照分别显著增加28%,22%,说明微生物在激发效应过程中优先利用溶解性有机氮。(2)秸秆处理中溶解性有机物芳香环上取代基种类增加,芳香性增强,分子量增加;随时间推移,3种土壤中溶解性有机物的芳香性及分子量随时间逐渐下降。(3)由于溶解性有机物对铜离子的络合作用,有机物加入后3种土壤中水溶态铜含量较对照显著增加;多元线性逐步回归分析结果表明:在3种土壤中,DOC含量与水溶态铜含量呈显著正相关。该研究表明,相比于溶解性有机物的紫外光谱性质,溶解性有机物的含量对水溶态铜含量的影响更大。     

模拟酸雨对南方红壤镉释放的影响

采用室内模拟酸雨淋溶土柱的方法，研究了酸雨对2种红壤镉释放的影响。结果表明，酸雨加速了红壤中镉的释放。在pH4．5的酸雨作用下，镉的平均释放水平是对照的1．6～1．7倍，在pH3．5的酸雨作用下，镉的平均释放水平是对照的2．0～6．5倍。经过相当于9150～10650mm降水量的淋溶后，pH4．5的酸雨使红壤镉的累积释放量提高63．0％～80．0％，pH3．5的酸雨使其提高102．7％～630．6％。红壤镉的释放与铝、铁的释放具有极显著或显著相关性。酸雨对镉释放的影响可增加水体中镉的负荷，从而加重镉对人类的直接或潜在危害。     

曝气复氧对富营养化水体底泥氮磷释放的影响

采用实验室模拟，研究了曝气复氧对富营养化水体底泥氮磷释放的影响，结果表明，①溶解氧是影响底泥氮磷释放的重要因素，厌氧状态会加速底泥氮磷的释放。②正常条件下曝气复氧可以有效的控制底泥总磷的释放；曝气条件下高pH值无法控制底泥总磷的释放，搅动会对底泥总磷的释放产生轻微的影响，上覆水总磷浓度较高时底泥会发生吸磷现象，而温度则影响较小。③正常条件下曝气复氧可以控制比较封闭水体底泥氨氮的释放；曝气条件下温度对底泥氨氮和总氮的释放影响较大，即温度越高，抑制氨氮和总氮的释放效果越好，且低温会导致底泥氨氮和总氮的大量释放；曝气条件下搅动导致底泥释放更多的氨氮和总氮。     

土壤中铜、砷对水稻生长发育影响的研究

通过田间小区试验，研究了广州近郊冲积土添加重金属铜、砷对水稻生长发育的影响．结果表明，随着铜、砷浓度的增加，水稻的株高、生物产量和经济产量均明显下降；铜、砷在水稻各器官的含量分布是根＞茎叶＞糙米；糙米对铜、砷的吸收累积量很少，均未超过食品卫生标准．若以产量下降10％作为水稻受害的临界点，则铜的临界浓度为100mg／kg，砷为30mg／kg．     

镧改性沸石改良太湖底泥的磷吸附特征

采用镧改性沸石对太湖底泥进行改良,通过吸附试验分析镧改性沸石改良太湖底泥的磷酸盐吸附特征.结果表明,Langmuir和Freundlich等温吸附模型可以较好地描述太湖底泥对水体中较高浓度磷酸盐(1～15 mg·L-1)的吸附平衡,根据Langmuir吸附方程,未改良太湖底泥对水体中磷的最大吸附容量为791 mg·kg-1,镧改性沸石添加量为10、25和50 g·kg-1的改良太湖底泥对水体中磷的最大吸附容量分别为937、1 037和1 505mg.kg-1.准二级动力学模型可以较好地描述太湖底泥对磷酸盐的吸附动力学过程.太湖底泥对磷酸盐的去除能力随pH值增加而降低,其对磷酸盐的吸附属于自发和吸热过程.改良太湖底泥对磷酸盐的吸附能力明显高于未改良太湖底泥,并且其吸附能力随镧改性沸石添加量的增加而增加.镧改性沸石添加量为10～50 g · kg-1的改良太湖底泥的磷吸附-解吸平衡浓度为0.129～0.241 mg·L-1,明显低于未改良太湖底泥(0.386 mg·L-1).被改良底泥中镧改性沸石所吸附的磷以NaOH-P和HCl-P等较稳定的形态存在,厌氧状态下不易释放.     

根瘤菌S2对离子态和酒石酸络合态铜的吸附行为

探究根瘤菌S2的吸附动力学和热力学行为以及根据不同投菌量和pH的影响分析其对于Cu~(2+)及酒石酸络合铜的吸附性能;结合对吸附前后上清液及菌体进行EEM、FTIR、XRD以及XPS分析解释菌株吸附机理.结果表明,菌株吸附2 mg·L~(-1) Cu~(2+)及酒石酸络合铜均可分为快速吸附和慢速平衡阶段,12 h后基本达到平衡,吸附率达97%以上;温度的升高会导致吸附量增加.最适投菌量约为0.6 g·L~(-1) wet cells;菌株吸附Cu~(2+)的最适pH值为6,而当pH值小于10时菌株对于酒石酸络合铜的吸附几乎不受影响.在吸附过程中,溶解性微生物产物(SMP)、细胞壁上的还原和官能团络合机制均发挥关键作用,吸附铜离子过程中SMP的作用更明显,而细胞壁在络合铜的吸附过程中的作用较大,其破络效率决定于细菌活性.     

荧光法监测硝普钠释放NO过程及其对微藻生长的影响（Fluorescence Dynamic Monitoring of Nitric Oxide Release Process Following Administration of Sodium Nitroprusside and Its Effect on the Growth of Microalga）

以硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)为一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体研究了NO对海洋微藻生长的影响.对不同浓度SNP在海水介质中释放NO的过程进行了监测;对所培养的亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)进行藻密度测定,观测NO对微藻生长的影响.结果表明:5、10和100μmol·L-1的SNP释放NO浓度大约分别为6×10-9、9×10-9和2×10-7mol·L-1左右,而释放时间分别为4、5.5和7.5h.研究表明,NO对不同微藻有明显不同的作用规律:NO持续作用下,对亚心形扁藻的最佳作用浓度在10-8mol·L-1数量级;对赤潮藻中肋骨条藻的最佳作用浓度在10-9mol·L-1数量级;赤潮藻对NO的响应比非赤潮藻更灵敏,NO可能是海洋生态系中微藻生长重要的调节因子.     

不同性质天然水中铜在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鳃表的形态及对虹鳟的毒性

测定了在差异很大的4种水样(京密引水渠、北京地下水、长江南京段和汤旺河)中铜对虹鳟(Oncorhynchusmykiss)的半致死浓度,同步分析了各类水样参数和鳃铜蓄积量.用生物配位模型计算了铜在水相的形态分布和在鱼鳃表面的吸附量.研究了铜的水相形态、鳃表吸附量和鱼鳃蓄积量及毒性的关系.结果表明,铜的毒性与水相游离铜含量并无线性关系,但与鳃组织蓄积量成正比.图6参10     

Lung retention and bioavailability of arsenic after single intratracheal administration of sodium arsenite,sodium arsenate,fly ash and copper smelter dust in the hamster

Arsenic is present in airborne particulate material released by coal-fired power plants and non-ferrous metal smelters. We have assessed whether the physico-chemical properties of arsenic in such particles play a role in its lung retention and uptake by the body. Female hamsters were given a single intratracheal instillation of fly ash or copper smelter dust suspensions (at doses of 50 or 100 g As kg^–1) or identical amounts of soluble tri- and pentavalent arsenic, in the presence or absence of an inert dust material (tungsten carbide). The concentration of the element was measured in a 24 hour urine sample collected on the 1st, 2nd and 6th day after treatment and arsenic remaining in lung tissue was determined at the end of the same time periods. Both lung retention and urinary As excretion indicate a prolonged contact of the lung tissue with particulate As in contrast to soluble As salts. In addition to the effect of solubility described here, more research is needed to determine the effect of particle size and lung loading on retention, as well as the potential differences in the lung inflammatory response using arsenic-rich particulates from various sources.     

Excretion of photosynthale by a benthic diatom

A method is described for studying the release of soluble organic material during photosynthesis by benthic algae. The method simulates presumed natural conditions in that the excreted matter is rapidly and continuously removed. This also facilitates analysis of the soluble compounds and the study of factors affecting excretion. Axenic cultures ofPhaeodactylum tricornutum (Bohlin) of good photosynthetic activity, as determined by measurement of oxygen output, were exposed as a surface layer to labelled carbon dioxide in a perspex fixation cell. Deep culture experiments also involved rapid separation of excreted solutes. Levels of excretion of 1 to 3% of total fixation were found. Some of the excreted material had been inside the cell for some hours. The proportion of fixed carbon excreted was similar in old and fresh media and was not affected by the presence of buffer. Co-precipitation with iron and copper was successful in extracting the labelled solutes from the filtrates, but the specific activity was too low to permit complete identification. There appeared to be differences between the materials excreted in surface and in deep culture. A discussion of related studies leads to a suggestion that it may be useful to consider the released solutes as falling into two categories; the first a low but constant level of excretion of more complex compounds, and the second a potentially much higher but variable level of excretion of simpler compounds.     

Development of chitosan-alginate based biosorbent for the removal of p-chlorophenol from aqueous medium

Removal of p-chlorophenol (pCP) from synthetic aqueous solutions was studied through adsorption on a biosorbent developed from chitosan (CS) and sodium alginate (SA), the natural cationic and anionic polysaccharides, respectively. Chitosan-coated sodium alginate beads were prepared and treated with calcium chloride solution in order to improve the stability as well as hydrophobic character. The resulting beads (CS/CA) were characterized using FTIR spectra, scanning electron microscopy (SEM), and BET surface analysis. The efficiency of this biosorbent in removing pCP from aqueous medium was studied under batch equilibrium and dynamic column flow experimental conditions. The binding capacity of the biosorbent was studied as a function of initial pH, contact time, initial concentration of adsorbate and amount of biomass. The data were fitted to pseudo-first-order, pseudo-second-order, and Weber–Morris models and found that the adsorption process followed pseudo-first-order kinetics. Further, the equilibrium data were fitted to Freundlich, Langmiur, and Dubinin–Radushkevich (D–R) adsorption isotherms and the isotherm constants were evaluated for adsorption of pCP. The maximum monolayer adsorption capacity of CS/CA beads was found to be 127 mg g^?1. Column flow results were used to generate breakthrough curves. The experimental results suggested that the chitosan–calcium alginate blended biosorbent was effective for the removal of pCP from aqueous medium.     

滨海沙地木麻黄人工林细根生物量及其动态研究

2005年1月到11月对福建省惠安县赤湖林场不同林龄木麻黄人工林细根的生物量及其动态特征进行了研究.结果表明,24a生木麻黄林细根生物量分别占其地下部分生物量和林分总生物量的53.1%和3.8%;活细根的生物量随林龄的增大而逐渐增加,至30a林龄时达到最大值12.373thm-2,而后逐渐下降,死细根的生物量则呈现一直增大的趋势,木麻黄人工林细根的生物量与林分地上部分的生长具有显著的相关关系;细根生物量具有明显的季节动态,各林龄无论活细根还是死细根都表现为双峰型,3a生和18a生的活细根出现在1月和7月,而12a生出现在3月和7月,对于死细根,12a生和18a生的两个峰值出现在3月和7月,5a生则出现在7月和11月.各林龄木麻黄防护林活、死细根密度垂直分布呈单峰型,最大值出现在表层的0~10cm土层中,后随土层厚度增加逐渐减少,其中5a林龄细根生物量随土层深度增加而减少表现最为明显.在0~10cm土层中的活、死细根生物量分别占全部活细根生物量的51.9%和死细根生物量的53.3%,活细根生物量的84.6%和死细根生物量的82.8%分布在0~30cm的土层中.以后随着林龄的增加,表层土壤中细根生物量的比重降低而深层的比重增加.图3表2参31     

蒙脱石颗粒吸附剂的制备

利用PVA为包埋剂、硼酸溶液为交联剂制备蒙脱石颗粒吸附剂,确定了适宜的包埋条件,即PVA浓度为10%、海藻酸钠浓度为0.2%、包埋量为1:1和交联时间为24 h。在该条件下制备的颗粒吸附剂,强度较大,对低浓度氨氮废水去除效果好于粉末状蒙脱石吸附剂,为粉末状吸附剂提供一种新型有效的成型方法。     

给水深度处理中臭氧副产物的产生及控制

就给水深度处理中臭氧副产物的产生及其化学过程、控制臭氧副产物生成的技术措施等问题进行了探讨。采用臭氧深度处理时,会产生以甲醛为代表的有机副产物,以溴酸根为代表的无机副产物。副产物的形成与溴离子浓度、水中有机物种类和浓度、pH值、臭氧投加量、温度和碱度等因素有关。在应用臭氧进行深度处理时,应根据不同条件,采取适宜的措施,以减少臭氧副产物的生成。     

典型细菌、真菌、放线菌对石灰岩动态溶蚀效果比较

以从西南岩溶地区土壤中筛选出来的典型细菌、真菌和放线菌为材料,进行了微生物对石灰岩的溶蚀动态模拟实验,比较了3种不同种类微生物的溶蚀作用效果.结果表明,各实验体系的pH值、钙离子浓度均发生有规律的变化.3种典型微生物试验组对石灰岩试片的溶蚀效果均较对照组好,其中,真菌的溶蚀效果最显著,石灰岩试片失重最大,达到5.15%,实验体系中钙离子浓度最高达233mg/L.扫描电镜结果亦显示,经3种典型微生物作用后试片表面的微观形貌均发生了较大的变化,其中真菌试验组的试片形貌变化最大,溶蚀效果最好.图4参21     

地表臭氧增加对黄花夹竹桃和芒果叶片膜脂过氧化程度和保护酶活性的影响

以黄花夹竹桃（Thevetia peruviana（Pers.）k.Schum.）和芒果（Mangifera indica L.）苗木为材料,研究4种臭氧（O3）体积分数[环境大气NF,φ（O3）=10×10-9~20×10-9;低体积分数处理E50,φ（O3）=50×10-9;中体积分数处理E100,φ（O3）=100×10-9;高体积分数处理E200,φ（O3）=200×10-9]下两种植物叶片膜脂过氧化程度、可溶性蛋白质质量分数、可溶性糖质量分数和保护酶活性的变化情况,旨在揭示地表臭氧体积分数升高条件下2种植物生理代谢活动变化机理及响应规律。结果表明：随臭氧体积分数的增加,2种植物丙二醛含量和膜透性均逐渐上升,且与臭氧体积分数呈显著正相关关系,说明两种植物膜脂过氧化程度加剧;低体积分数O3处理时两种植物可溶性蛋白质量分数均逐渐下降,高φ（O3）处理后小幅回升;黄花夹竹桃可溶性糖质量分数逐渐下降,芒果先上升后下降;2种植物的POD活性均显著上升,但上升幅度有较大差异;2种植物的CAT活性均呈先升高再降低的趋势。研究表明,不同体积分数的臭氧暴露下,黄花夹竹桃和芒果均受到不同程度的伤害,芒果对臭氧表现出较强的抗性,黄花夹竹桃对臭氧较敏感。