UV-B辐射对亚热带森林凋落叶氮、磷元素释放的影响

UV-B辐射对凋落物分解过程的影响已成为全球变化生态学研究中的前沿和热点问题之一.采用分解袋法对自然和UV-B辐射滤减两种环境下亚热带6种代表性树种(杉木、马尾松、木荷、香樟、青冈和甜槠)凋落叶氮、磷元素的释放动态进行了研究.结果表明,凋落叶氮元素的动态表现为直接富集、释放-富集和释放-富集-释放3种模式,磷元素的动态表现为直接释放、富集-释放-富集和无明显变化3种模式.与对照相比,UV-B辐射滤减显著延缓了甜槠凋落叶氮元素及青冈和甜槠凋落叶磷元素的释放(P<0.05),但促进了香樟凋落叶磷元素的释放(P<0.05),对其他树种凋落叶的氮或磷释放无显著影响.凋落叶的初始氮含量和C/N比值不能解释氮释放动态,C/P比值可以部分解释磷的释放.全球环境变化背景下UV-B辐射在湿润亚热带地区森林生态系统过程中的作用尚需进一步认识和理解.     

妥布霉素菌渣的理化性质及危害

文章以制药厂2种妥布霉素菌渣为研究对象,利用原子吸收光谱仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、元素分析仪、高效液相色谱仪、傅里叶红外光谱仪等现代分析技术对菌渣的理化性质进行分析表征。结果表明,2种妥布霉素菌渣中重金属含量均较低;菌渣的热解过程可分为水分析出、挥发分析出、炭化3个阶段;2种菌渣中妥布霉素含量分别为10.23μg/g和533.26μg/g;菌渣中C元素含量较高,分别为40%和20%以上;菌渣的主要官能团为C=O和O-H,为蛋白质、糖类的特征官能团。该研究可为抗生素菌渣的处理和资源化利用提供理论依据。     

北京常见绿化树种叶片富集重金属能力研究

以北京地区常见绿化树种为研究对象,测定叶片和土壤重金属含量,对其季节变化规律和污染程度的相关性进行分析,探究植物叶片对土壤中重金属的富集能力.结果表明:①植物叶片中重金属Cu、Pb、Zn含量随季节变化(由春到冬)呈先下降后升高再下降的变化趋势;Cr含量变化呈先升高后下降的趋势,秋季达最高值;春、夏、秋这3季对Cu富集能力较强的为柳树和国槐,冬季为油松;对Cr、Pb富集能力较强的是国槐和侧柏,冬季为侧柏和白皮松;对Zn富集能力较强的为柳树和白皮松,冬季为侧柏;②由市中心至远郊,4种重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)污染程度为:景山(C=2.48,C为污染系数)>奥林(C=1.27)>松山(C=1.20)>水关(C=1.18);③水关长城景区植物叶片中重金属含量变化较大,其它3个研究区域重金属含量排序为:景山>奥林>松山;同一树种叶片对不同重金属富集能力排序均为:Zn>Cu>Pb>Cr,且Zn含量与Cr含量差异极显著(P<0.01);④植物叶片中重金属含量与土壤中相应重金属元素污染程度呈二次多项式关系,除Cu元素外,其余3种重金属元素含量与土壤中重金属污染程度相关性较强,且相关系数均达0.9以上.     

黄海鳀鱼中痕量金属浓度与体长的关系

测定了在黄海采集的各种体长的鳀鱼(Engraulis japonicus)中6种痕量金属(Zn、Cu、Fe、Al、Mn和Sr)和3种主要元素(C、N和P)的浓度.除Zn浓度在4～5倍内变动外,其余5种痕量金属浓度的变动范围均接近或超过一个数量级;并且,这6种金属均显示出了浓度随体长增长而下降的趋势.对于3种主要元素,N和P的含量也与体长存在负相关关系,而C却显示出了强烈的正相关关系.聚类分析表明,Zn和Cu在鳀鱼内的浓度变化较为接近,可能验证了这两种金属与生物体内新陈代谢活动较为密切的性质;而其余4种金属的浓度变化规律更为接近,可能反映了陆源输入的影响.     

UV-B辐射对青冈凋落叶化学组成和分解的影响

采用模拟UV-B辐射增强方法研究了UV-B辐射对我国亚热带常绿阔叶林顶极种青冈(Cyclobalanopsis glauca)叶片化学组成及其凋落后分解和养分释放的影响.结果显示,增强的UV-B辐射使青冈凋落叶中的N、K和P含量分别显著增加了154.9%、29.8%和9.7%(P<0.05),使凋落叶中的C∶N、木质素∶N和C∶P比分别显著降低了60.5%、61.7%和8.5%(P<0.05),对C和木质素含量的影响不显著.在随后1 a的分解过程中,生长期间接受增强UV-B辐射的凋落叶分解得更快,但与对照组差异不显著(P>0.05).生长期间接受增强的UV-B辐射促进了P元素的释放,减缓了N元素的富集,对K元素释放无影响.本研究结果有助于全面认识UV-B辐射增强背景下我国亚热带森林生态系统的生物地球化学循环特征.     

抗生素菌渣生物炭的制备及特性

文章以制药厂发酵妥布霉素菌渣为原料,采用限氧裂解法在不同温度下制备生物炭,利用高效液相色谱仪、元素分析仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等现代分析技术对菌渣以及生物炭的结构、形貌、比表面积、孔径、表面官能团和元素含量等理化特性进行分析表征。结果表明,菌渣中妥布霉素含量为10.23μg/g,生物炭中未检测到;生物炭中C元素含量和比表面积均比菌渣的高,随着温度升高,C元素含量增大,H/C比下降;生物炭具有多孔结构,主要为中孔;随着热解温度升高,生物炭中烷烃基缺失。该研究可为抗生素菌渣的无害化处理以及菌渣生物炭用于重金属和有机污染物废水处理提供理论依据。     

带电粒子活化分析

<正> 带电粒子活化分析对于中子活化分析(NAA)是一个有用的补充,因为它可以测定那些NAA不可能或很难测定的元素:轻元素(B、C、N、O)及中等和重元素(Ca、Cd、Tl、Pb)。在过去十年中该技术已有了显著的改进,它的准确性也已得到论证。     

用直流电弧发射光谱对1毫克地球化学样品进行多元素半定量分析

<正> 用于研究的许多矿物常常只有几颗,而且往往要在显微镜下不厌其烦地用手一颗颗挑选出来。因此,对于这些少量样品的分析方法,要求样品用量尽可能少,给出数据尽可能多。C.L.Waring和H.W.Worthing(1961)以及C.L.Waring(1962)提出的采用1毫克样品的光谱分析方法,虽然是一个破坏样品的分析方法,但能同时分析68种元素。由于此法对重元素和轻元素都能分析,弥补了扫描电子显微镜的不足,因为扫描电子显微镜不能分析诸如Li、B和Be等元素。     

黔北优势植物对槽谷型喀斯特生境的适应策略:基于功能性状与生态化学计量相关联的证据

以黔北槽谷型喀斯特地区三种优势植物化香(Platycarya strobilacea)、马尾松(Pinus massoniana)和烟管荚蒾(Viburnum utile)为研究对象,测定其叶片、枝条和根系的功能性状与C、N、P、Ca、Mg元素含量,分析植物不同器官间功能性状和生态化学计量学的特征与关联,探讨优势物种对槽谷喀斯特环境的适应策略。结果表明:(1)叶片干物质含量在物种间无显著差异,比叶面积、枝干物质含量、枝密度、粗根密度和中根密度在种间差异显著,比叶面积种间变异最大(32. 13%),而叶干物质含量种间变异最小(12. 76%)。(2)比叶面积与叶干物质含量、粗根和中根密度呈显著负相关,叶干物质含量、枝干物质含量、枝密度、粗根密度和中根密度两两正相关。(3)植物C含量在叶片、枝条和根系中的分配较为均匀,N、P、Mg含量均表现为叶片枝条根系,C/N、C/P表现为根系枝条叶片;叶片N/P范围为10. 89～27. 39,平均值为17. 75。(4)在相应器官内,N与P元素和N/P显著正相关,C与Ca、Mg元素显著负相关,Ca与Mg显著正相关,叶片Ca与叶片P显著负相关。(5)比叶面积与叶片N、P、Mg含量显著正相关,与叶片C含量显著负相关;粗根和中根组织密度与根Ca含量极显著正相关。这说明黔北槽谷喀斯特地区的优势植物在功能性状上产生分化,减少生态位重叠,以降低资源竞争。为适应干旱贫瘠环境,植物一方面形成低比叶面积、高干物质含量和高组织密度的功能性状组合,另一方面改变器官间的元素分配,增加枝条和根系的投资。     

厦门西海域拟疏浚物中重金属含量及其赋存形态与去除重金属污染技术

着重研究了厦门西海域拟疏浚物中重金属的含量和赋存形态,探讨了化学试剂浸提和曝气法去除重金属的可行性,为建立后续的去污染方案提供科学依据.厦门西海域拟疏浚物枯洪两季沉积物中重金属含量变化不大,枯季稍高于洪季.从经济角度考虑,选用C2H2O4、(NH4)2C2O4、EDTA作为浸提剂结合曝气和TCLP翻转实验对厦门西海域代表性拟疏浚物样品(X5站位)进行了重金属去除试验.结果表明,几种溶剂中,C2H2O4的效果最好;在相同溶剂条件下,对多数重金属元素,曝气处理可以有效地提高去除率.     

太湖食物网生态化学计量学特征空间差异

在太湖藻型湖区和草型湖区分别采集水环境和各营养级生物样品,利用生态化学计量分析方法,检测2个湖区水环境及食物网各组分的碳、氮、磷元素含量和比例.结果显示:藻型湖区的环境样品(水样和沉积物样)具有相对较高的碳氮磷元素含量,除了沉积物样的TOC和TN外,草、藻湖区的水样和沉积物样的碳氮磷元素含量有显著差异(P0.05),生物样品的碳氮磷元素含量的空间差异较小,高营养级物种的元素含量较低营养级物种相对恒定;藻型湖区环境样品的C:N、C:P和N:P比值较草型湖区低,两湖区间仅有沉积物的C:P和C:N具有显著的空间差异(P0.05),低营养级物种的碳、氮、磷元素比例变动性较高营养级物种大;草、藻湖区食物网均存在营养级间化学计量不平衡现象.上述空间差异,可能与草藻湖区所受的外界污染输入量差异有关,而高营养级生物的化学元素含量和比例较为稳定,也体现了其生态化学计量的内稳态特征.     

绿河油页岩干酪根的结构——用固态~(13)C 核磁共振谱仪测定

<正> 对于可溶性碳质物料,使用~(13)C、~1H 核磁共振(n.m.r)及元素分析的综合方法,可以得出诸如芳碳率、芳氢率、平均脂链长度、甲基和季碳含量以及芳构缩合度等平均结构参数。对于煤和油页岩干酪根等固体燃料,由于它们在普通有机溶剂中溶解度有限,因而使问题变     

闽江口秋茄红树林凋落物产量及分解动态

于2017年以闽江口粗芦岛秋茄(Kandelia obovata)红树林为研究对象,分别采用凋落物收集框和分解袋法,研究秋茄凋落物产量及其碳(C)、氮(N)、磷(P)含量月动态及凋落叶分解过程中C、N、P含量与水解酶活性.结果表明:①秋茄凋落物年产量为618.79 g·m~(-2)·a~(-1),其中,叶占61.2%,果、枝和花分别占23.7%、10.5%和4.6%.②凋落叶总氮(TN)含量8月显著高于其他月份(p0.05),而TP含量在1—3月显著高于其他月份;C/N在8月显著低于其他月份(p0.05),而C/P及N/P在9月显著升高(p0.05).③在凋落叶分解过程中,C、N、P含量及其化学计量比随时间存在明显差异(p0.01),并且地上组TC、TN、C/N和C/P明显不同于地下组(p0.05).④在分解过程中,4种水解酶随时间存在明显差异(p0.01).⑤凋落叶酸性磷酸酶活性与土壤温度、电导率和凋落叶TP含量存在显著相关关系(p0.01).这些结果说明,秋茄凋落物产量及元素含量随季节变化存在明显差异;沉积作用对凋落叶分解过程中元素含量有显著影响,水解酶活性主要受凋落叶元素含量和土壤环境因子的控制.     

白洋淀水生植物腐解水质效应与元素去向动态平衡

采用室内模拟的方法研究了白洋淀典型沉水植物菹草、挺水植物芦苇腐解过程的水质效应,并定量探究了两种植物腐解过程中碳、氮、磷元素在植物残体、水体和沉积碎屑等不同要素中的动态迁移转化规律,旨在为水环境模拟中主导水质过程确定提供基础.结果显示,菹草、芦苇腐解过程中C、N、P元素释放速率表现为P＞C＞N,腐解可引起水体C、N、P等指标呈先升高后降低并最终稳定的变化趋势.菹草腐解速率为0.082 d^-1,分别在第16、16、8 d对水体C、N、P指标影响达到最大,此时菹草体内40.6%的C、31.8%的N和71.5%的P以溶解态和悬浮碎屑态转移到水体中,导致水体水质劣于地表Ⅴ类标准.菹草44 d的腐解量占总生物量的72.1%;留存在水体中的C、N、P比例分别由最高的33.7%、32.8%和66.8%减小为11.1%、7.2%和8.0% ;以气体形式离开水体的C占29.8%、N占16.3%,转变为沉积碎屑的C、N、P占比分别为38.5%、52.7%、76.2%.芦苇腐解的整个过程中,水体中溶解态C占比一直处于1.9%~4.2%的较低状态,溶解态N、P占比最高分别为16.8%和10.0%. 芦苇腐解90 d时,腐解量占初始生物质量的18.1%,此时留存在水体中的C、N、P占比不足3%,植物残体C、N、P占比分别为62.8%、73.6%和33.3%.腐解过程中的元素去向动态平衡计算说明,沉水植物菹草腐解对白洋淀水质影响时间相对集中,主要影响途径为植物残体腐解,C、N、P以可溶态和悬浮碎屑态直接进入水体;挺水植物芦苇腐解速度较慢且相对均一,对白洋淀水质尤其是DOC影响持续时间长、累积效应大, 通过植物残体腐解和沉积碎屑释放2种途径共同影响水质.     

金沙江干热河谷不同区段土壤碳氮磷化学计量和酶活性研究

探明金沙江干热河谷土壤C、N、P化学计量和土壤酶活性特征,是该区域生态恢复的重要决策依据. 2021年1月通过野外调查、土样采集及室内分析,对金沙江干热河谷上、中、下游共32个样地表层土壤的C、N、P化学计量和酶活性特征及其相互关系进行研究. 结果表明:①金沙江干热河谷土壤C、N、P元素含量受气候、土壤和植被等环境因子影响,其含量均表现为上游>下游>中游的特征,而土壤C/N值(含量比)从上游向下游逐渐降低,土壤C/P值(含量比)和N/P值(含量比)均呈从上游向下游逐渐增加的趋势. ②土壤脲酶(Ure)、β-葡萄糖苷酶(BG)和酸性磷酸酶(AP)的酶活性受金沙江干热河谷上、中、下游气候以及土壤、植被等环境因子的影响,其活性均表现为上游>下游>中游的特征. ③金沙江干热河谷不同植被类型土壤C、N、P含量和酶活性均表现为天然林>人工林>稀树灌草丛的特征. 研究显示:金沙江干热河谷上、中、下游土壤C、N、P元素含量及其化学计量比和土壤酶活性存在空间差异,可能与不同区段的气候、土壤、植被等因素有关;适宜的气候、土壤和植被能增加土壤C、N、P元素含量,提高土壤Ure、BG和AP酶活性.      

废轮胎热解回收炭黑的表面特性研究

用X－射线光电子能谱法分析了色素炭黑、常压无载气热解炭黑、酸洗后回收炭黑的表面化学性质，得到了三种不同炭黑的表面元素组成及元素结合状况。发现色素炭黑表面基团主要有C－H、C－OH、C＝O和COOH等，而热解炭黑、酸洗炭黑表面则含有较多酯基、链烃接枝。热解炭黑具有不同于色素炭黑的特殊表面特性，回收炭黑的表面极性比色素炭黑表面极性要低，该特性增加了回收炭黑的表面亲油性能。作为一种新型炭黑应用到橡胶、油墨等材料将具有更好的分散性。     

国际远洋船舶压舱水中的硅藻研究

应用新型压舱水采样器采集了5艘进入厦门港的国际远洋船舶14个压舱水水样,通过对样品中硅藻的分析、鉴定,共发现硅藻37属111种(包括变种和休止孢子),其中赤潮种28种,潜在有毒种1种,非本海域种6种:Stepharopyxis turris;Chaetoceros convoluts;C.crinitus;C.aurivilliis;C.neocompactum;C.subsalsum。各样品中硅藻丰度值在0.08×103/L～5.96×103/L之间,种类数(已定种)在6～36之间。结合硅藻组成和丰度可以推断压舱水的可能交换地。与前人的研究结果对比反映出压舱水可能导致新的外来有害生物入侵的潜在危害性,相关职能部门应加强压舱水的监管工作。     

水热炭化温度对稻秆燃料特性影响的研究

采用水热炭化法对稻秆进行预处理,用ICP-OES和元素分析的方法对固相产物(生物炭)的燃料特性进行表征。结果表明:相对于未处理的稻秆,150℃所得的生物炭中氮与硫元素含量分别降低了34%和33%,且生物炭的能量密度随反应温度的上升而升高,250℃所得的生物炭具有最高热值(21.14 MJ/kg)和最低的H/C(0.09)与O/C(0.76)。另外水热炭化可以有效去除稻秆中的主要成灰金属元素,100℃所得的生物炭中钠、钾、镁、钙和铁5种金属元素的去除率均可高达80%以上。同时,水热炭化处理能够明显减轻稻秆燃烧过程中存在的积灰和结渣现象,250℃时所得生物炭的结渣与积灰指数分别降至0.19和3.69。     

某型固体云爆剂加速老化试验与贮存寿命预测研究

对某型云爆剂老化前后的结构形貌、元素质量分数、热分解性能变化进行了研究,结果表明,固体云爆剂老化后结构并未被破坏;C,F元素质量分数升高,N,O元素质量分数下降;老化前后热分解曲线变化不大,但在100～200℃之间有一定变化.根据所测数据的变化,采用贝瑟洛特法和火工品71℃法预测了样品在20℃下的贮存寿命.     

火电厂粉煤灰中重金属元素的分布和富集特性

将取自火电厂的2种燃煤燃烧后不同电场捕获到的粉煤灰依次过筛,分选为不同粒径组份,并检测分析各粒径组分中重金属元素含量,研究了火电厂褐煤和烟煤粉煤灰中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cd 6种元素在不同粒径组分中的分布与富集特性。烟煤和褐煤燃烧产生的粉煤灰粒径组份有差异。As、Cu、Pb、Zn、Cd随粉煤灰粒径的增大而含量降低。Hg元素由于挥发性较高,其分布与粒径大小无相关性。褐煤粉煤灰中各重金属元素富集程度从大到小依次为CdPbZnAsCu;烟煤粉煤灰中各重金属元素富集程度从大到小依次为AsCdZnPbCu。静电除尘器对褐煤燃烧产生的粉煤灰中Cd元素有较好的去除率,对于烟煤粉煤灰中的As和Cd元素排放有较好的去除率。相对于褐煤,燃烧烟煤可以更好的控制As排放,建议火电厂优先使用烟煤。