海洋镉生物地球化学循环研究进展

镉是一种重要的有毒重金属元素,对生态系统和人体健康造成严重威胁. 目前已有学者对土壤、大气、植物等介质中镉的环境行为进行了综述,而对海洋镉循环的系统梳理较少. 本文综述了海洋中镉的来源、浓度分布与影响因素、镉生物地球化学循环过程及镉同位素在海洋中的示踪应用,并对海洋镉循环未来研究方向进行了展望. 在现有研究的基础上,未来应在镉全球海洋大尺度循环、迁移转化及微观动力学机制方面开展更深入研究. 海洋镉及其同位素生物地球化学循环的研究可为深入理解镉的环境行为与风险和发展有效的镉污染风险防控技术提供科学依据和数据支撑.     

上海粮田锌和铅的生物地球化学

本文介绍了1990—1991年对上海粮田锌和铅的生物地球化学研究.阐述了锌和铅在上述地区的富集和迁移规律.研究了结累锌和铅的地球化学栅栏以及谷物对锌和铅的吸收与富集.     

湿地生态系统硅生物地球化学循环研究进展

硅在地壳中的丰度仅次于氧,是地球表面大多数土壤和岩石的一种基本成分,也是水生植物（特别是硅藻类）以及多种作物生长所必需的营养元素,还是控制陆地、海洋、沿海和内陆水生态系统机能的重要营养元素。目前关于全球硅的生物地球化学循环的研究多集中在陆地和海洋两大生态系统,而湿地生态系统中硅的循环过程、储存量尚不清楚。虽然在河口湿地开展一些关于硅的相关研究,但是硅在湿地的循环机制研究不够全面,尤其相比碳、氮、磷等元素,硅素研究甚少。而且,国内关于硅的相关研究更为匮乏。本文在总结国内外关于湿地生态系统硅素研究的基础上,综述硅在湿地生态系统的存在形态与分布特征,阐述硅在湿地生态系统中的基本循环过程,列举影响硅在湿地生态系统中循环的主要因素,如：湿地类型、水淹时间、季节变化、人类干扰等;提出在今后研究工作中应进一步探索硅在湿地生态系统中迁移、转化的机制,加深研究人类活动对湿地生态系统硅循环的影响,特别是应该加强研究河口潮汐湿地和沿海湿地生态系统硅的生物地球化学循环过程和储存量,有助于明确湿地生态系统对于硅的截留量;并弄清湿地中碳与硅含量之间的关系,从水文学角度分析湿地中排水、蒸发、洪期及滞留时间等因素对硅循环的影响,从而试图建立湿地硅循环模型,有助于预测湿地生态系统硅循环对沿海地区赤潮等富营养化现象和全球气候变化的影响。     

磷化氢在湖泊磷生物地球化学循环中的作用

重点介绍磷化氢对湖泊富营养化和在湖泊磷的生物地球化学循环中的作用, 并探讨其形成机理.     

水环境中铁-汞耦合对汞生物地球化学循环的影响研究进展

汞及其化合物是一类重要的全球污染物.水环境是汞重要的汇,也是汞发生形态转化与生物富集的重要场所.水环境中铁-汞相互作用对汞的生物地球化学循环有重要的影响.本文围绕水环境中铁-汞生物地球化学循环的耦合,讨论并总结了含铁矿物对汞的吸附、硫铁矿物对汞的硫化、溶解性铁与含铁矿物对二价汞的还原、铁对汞微生物甲基化的影响、铁参与的甲基汞降解、铁硫矿物介导二甲基汞生成以及水稻根系铁膜对汞吸收的影响,并进一步对铁-汞耦合对汞的生物地球化学循环影响的未来研究重点进行了展望.     

金水河流域矿物元素生物地球化学交换模式

通过对金水河流域矿物元素生物地球化学交换模式的研究,得到以下结论：（1）在不同空间位置的矿物元素对河水的水质贡献率不相同。河水成分贡献主要来源于硅酸盐风化,在金水河流域生态系统不同空间位置矿物元素对河水水质贡献率方程为：YRiverwater=0.242＋0.203 XRain＋0172 XLitter＋0.471 XSoilwater（r2=0.55）。（2）固-液相界面（土壤-土壤水溶液）离子交换过程拟合表明：离子交换过程符合二、三次曲线模型。（3）区域内碳酸盐岩含较少的Na＋和K＋,且受酸雨等影响。Na＋在土壤-土壤溶液之间的分配行为可能加重土壤盐碱化的趋势。土壤和枯枝落叶层HCO3-和TDS值均处于稳定的范围内。（4）输入性污染分析表明,流域内土壤基本表现出物理性质改善;但却表现出贫养化和生物地球化学性质恶化的极化趋势。人为活动输入污染物影响显著,在全球变化背景下,酸雨和干旱加剧了水溶液组成的变化。     

不同有机质含量的土壤中DDT对小麦根系的生物有效性

对不同有机质含量的土壤中，分别选用水、正己烷、正己烷／丙酮混合溶剂作为DDT的提取剂，用这3种提取剂逐级连续提取，研究了这3级提取剂所提取的DDT量的差别及其与小麦根吸收的关系。结果表明，有机氯的水提取量随土壤D0c的增加而上升，正己烷提取量随土壤TOC的增加而下降，正己烷／丙酮提取量随土壤TOC的增加而上升。根吸收与水提取量没有确定的关系，但与正己烷提取量具正相关关系，与正己烷／丙酮提取量有负相关关系。     

藻类有机质的组成结构对菲和壬基酚生物吸附的影响

对不同来源藻及其有机级分进行元素分析,利用高级核磁共振技术(multi/CP 13C NMR)来准确地定量其有机官能团,并研究它们对菲和壬基酚的生物吸附行为和机理。结果表明游离脂和非水解有机碳级分对菲和壬基酚有最高的吸附能力,其吸附容量与脂肪结构呈极显著的正相关,而与极性官能团呈极显著的负相关;而且对壬基酚的吸附容量都大于对菲的吸附容量,可以用专性作用(如π-π键作用和氢键作用)来解释。     

双峰驼骨质疏松症的流行特点及其与生物地球化学因子之…

研究了双峰驼骨质疏松症的流行特点及与生物地球化学之间的关系，结果表明，在从腾格里沙漠西南端开始向巴丹吉林沙漠的西北方向延伸形成大约长６００ｋｍ，宽１６０ｋｍ的狭长发病区域内，该病发病率为２８．８％，致死率达６０％，该区土壤、牧草中Ｃｕ、Ｐ含量极显著低于正常值，牧草中ｍ（Ｃａ）：ｍ（Ｐ）为５０：１；病驼全血和被毛Ｐ含量亦低于健康驼，因此认为该病主要是由双峰驼食物链中Ｐ缺乏所致的一种骨营养不良症。     

环太湖河流沉积物中生物有效态重金属分布

以16条环太湖主要进出河流为研究对象,采用改进的欧共体标准物质局（BCR）四步连续提取法分析其河口沉积物中重金属（Pb、Cd、Cu、Zn）形态分布特征,旨在为合理预防和治理太湖重金属污染提供依据.结果表明,表层沉积物中4种重金属的生物有效态含量均超过60%,说明在所调查的环太湖河流中它们具有较高的生物有效性和二次释放潜力,其生物有效性顺序为Zn>Cd>Cu>Pb.表层沉积物中生物有效态重金属含量总体为北部河流>南部河流,且呈现入湖河流>出湖河流.除元素Pb外,其它重金属生物有效态含量基本随剖面深度的增加而减少.     

土壤溶解性有机质的生态环境效应

土壤生态环境是一个复杂的多介质多界面体系。现有的研究表明，DOM作为环境中重要的天然配位体和吸着载体，是一种非常活跃的化学物质，它将土壤中的矿物质、有机质与生物成分联系在一起，通过物理或化学作用改变金属与外源性化合物的环境行为，促进温室气体的排放，调节土壤养分流失，指示土壤质量，并对成土过程、微生物的生长代谢过程、土壤有机质分解和转化过程有着重要作用，已经成为土壤科学、生态科学和环境科学交叉领域的研究热点。文章系统地评述了DOM的组成特点及其环境效应，同时介绍了未来的研究方向及一些有待于进一步研究的问题。     

SOMPROF: A vertically explicit soil organic matter model

Most current soil organic matter (SOM) models represent the soil as a bulk without specification of the vertical distribution of SOM in the soil profile. However, the vertical SOM profile may be of great importance for soil carbon cycling, both on short (hours to years) time scale, due to interactions with the soil temperature and moisture profile, as well as on long (years to centuries) time scale because of depth-specific stabilization mechanisms of organic matter. It is likely that a representation of the SOM profile and surface organic layers in SOM models can improve predictions of the response of land surface fluxes to climate and environmental variability. Although models capable of simulating the vertical SOM profile exist, these were generally not developed for large scale predictive simulations and do not adequately represent surface organic horizons. We present SOMPROF, a vertically explicit SOM model, designed for implementation into large scale ecosystem and land surface models. The model dynamically simulates the vertical SOM profile and organic layer stocks based on mechanistic representations of bioturbation, liquid phase transport of organic matter, and vertical distribution of root litter input. We tested the model based on data from an old growth deciduous forest (Hainich) in Germany, and performed a sensitivity analysis of the transport parameters, and the effects of the vertical SOM distribution on temporal variation of heterotrophic respiration. Model results compare well with measured organic carbon profiles and stocks. SOMPROF is able to simulate a wide range of SOM profiles, using parameter values that are realistic compared to those found in previous studies. Results of the sensitivity analysis show that the vertical SOM distribution strongly affects temporal variation of heterotrophic respiration due to interactions with the soil temperature and moisture profile.     

设施土壤pH值与有机质演变特征研究

设施土壤的pH、有机质与土壤环境质量及设施栽培作物生产水平密切相关。文章对云南不同区域、不同大棚种植年限、不同轮作制度的设施土壤pH与有机质的演变特征进行研究,结果表明:大棚种植年限长的地区,土壤pH、有机质变化明显;随着大棚种植年限的增长,土壤pH呈下降趋势,有机质含量则呈上升趋势;随着土壤层次的加深,大棚土壤pH逐渐升高,而有机质则逐渐降低;不同轮作方式,花-菜轮作比菜-菜轮作有利于增加有机肥对设施土壤pH的缓冲性。     

可溶性有机物对土壤中主要有机污染物环境行为的影响

概括了环境中可溶性有机物的特点，并系统总结了当前国内外关于可溶性有机物对土壤中主要污染物环境行为的影响的研究进展。阐述了可溶性有机物对农药、多环芳烃在土壤中的吸附、解吸及分配等环境行为所起的作用。最后指出了该方面研究存在的问题及今后应加强的方向。     

Effect Of pH on the complexation of U(II) with organic matter dissolved in resh waters

In the present work we study the effect of pH on the complexation of copper with organic matter dissolved in fresh surface waters. Samples collected in rivers of Galicia (NW of Spain) were titrated with copper solution at pH values in the range 5.5–7.5. Copper concentration was measured by DPASV technique. The complexation parameters were obtained from the simple model of 1 : 1 complex formation. The obtained values show a linear increase of the logarithm of the conditional stability constant as the pH increases.     

表面活性剂及水溶性有机物对菲生态毒性的影响

采用室内培养试验及化学试验研究了表面活性剂及水溶性有机物(DOM)对土壤中菲对小麦的生态毒性的影响.结果表明,绿肥和猪粪堆肥DOM具有具有类似表面活性剂的表面活性性质,且猪粪堆肥的表面活性较大;在本试验条件下,DOM对菲对小麦的生态毒性有减轻作用,而表面活性剂对菲生态毒性有增加的趋势;当DOM和表面活性剂共存时,菲的生态毒性则比DOM单独作用时的结果强,而弱于表面活性剂单独作用的结果.     

Saguenay河溶解有机质光化学生成溶解无机碳的研究

溶解有机质作为水生生态系统中一种重要的活跃的有机组分,对生态系统中的碳循环起到重要的作用.利用模拟太阳光对Saguenay河溶解有机质的光氧化过程模拟,研究了溶解氧浓度、模拟太阳光波长范围和铁浓度对溶解无机碳产量的影响.研究表明,基于空气饱和样品前72 h的溶解无机碳产量1.39 μmol·L-1·h-1,氧气饱和条件下照射的溶解无机碳产量增加了52.5%,而氮气饱和条件下的照射则只有空气饱和样品的10%.实验以Mylar-D、有机玻璃UF-3和有机玻璃UF-4为滤光片研究了波长范围对溶解无机碳产量的影响,近似计算的结果表明UV-B、UV-A和可见光部分分别占无机碳产量的16.5%,55.4%和28.0%,表明溶解无机碳的生成可发生在紫外光无法到达的水体较深区域.铁在光化学催化氧化过程中起重要作用,当总铁浓度达到10 μmol·L-1时,有效的增加了溶解无机碳的生成速率,其生成速率约为初始样品的1.68倍(初始样品中总铁含量为3.2 μmol·L-1).     

Biochemical composition of sedimentary organic matter in the coral reefs of Lakshadweep Archipelago,Indian Ocean

Surface sediments were collected from the shore and lagoons of Kavaratti, Kadamat Agatti and Pitti islands of Lakshadweep Archipelago during May 2015 and analysed for biochemical composition and quality of organic matter. The biochemical composition of sedimentary organic matter from the entire study area was characterised by the dominance of carbohydrates (CHO) followed by proteins (PRT) and finally lipids (LPD). PRT:CHO ratios were less than 1 and indicated the presence of aged organic matter in the islands. The poor nutritional quality of sediments to support benthic fauna was evident from the values of LPD:CHO ratios. The refractory nature of sediments and less availability of food to benthic source was supported by BPC:TOC ratios. Based on estimated ratios and biopolymeric carbon values, the trophic status of the study area was categorised as oligotrophic.