DDT污染土壤的植物修复技术

本文报道用植草方法研究为DDT及其主要降解产物污染土壤的植物修复技术。在污染物的浓度为 0 .2 15mg/kg的土壤中 ,种植 10种草 3个月后DDT及其主要降解产物的总含量分别降低 19.6 %— 73.0 %。种植不同品种的草对土壤中污染物有不同的去除能力 ,其中以种植丹麦产的Taya草 (Per .ryegrass)与美国产的Titan草 (Tallfescue)为最强。用种植草的方法修复受DDT及其主要降解产物污染的土壤是一项可行的技术。在去除土壤中DDT的作用上 ,草的吸收是轻微的 ,只占原施药量的 0 .13%— 1.0 8% ,土壤中污染物消失的主要因素是土壤中生物降解作用的结果。     

水体浊度对马来眼子菜和菹草生长的影响

研究了不同浊度(30、60和90 NTU)水体中,马来眼子菜及菹草的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪(Diving-PAM)测定其叶片荧光参数指标。结果表明,不同的浊度对马来眼子菜的叶片数及株高无显著影响,而对菹草的叶片数及株高生长速率有一定的影响。30 d胁迫下,浊度组马来眼子菜的最大光化学量子产量(maximum quantum yield,Fv/Fm)、光化学淬灭系数(photochemical quenching,q P)、非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching,q N)、相对光合电子传递速率(electron transport rate,ETR)与对照组差异不显著(p>0.05),表明马来眼子菜对浑浊水体有较强的耐受能力;实验结束时,高浊度组(90 NTU)中,菹草Fv/Fm、q P、q N、ETR与对照组达到极显著差异(p<0.01),其余浊度组也相应受到影响,说明菹草的光系统II(PSII)受到破坏。该研究的成果可为沉水植物恢复研究与实践提供技术支撑。     

重金属Cr(Ⅵ)和Ni对旱伞草富集能力及其生理生化指标的影响

采用水培方法,研究了在不同重金属Cr(Ⅵ)(0~50 mg/L)和Ni(0~50 mg/L)浓度下旱伞草(Cyperus alternifolius)的富集能力及生理生化指标的变化规律。研究结果表明:(1)旱伞草中积累的重金属含量随处理浓度的增加逐渐增加,Cr(Ⅵ)在其地上部和根部富集量分别达到958.00 mg/kg和2 874.44 mg/kg,Ni在其地上部和根部富集量分别达到1 655.46 mg/kg和2 511.20 mg/kg;(2)在Cr(Ⅵ)和Ni胁迫下,随着Cr(Ⅵ)和Ni浓度的增加,旱伞草生物量、叶绿素含量、根系活力均呈先上升后下降的趋势;(3)脯氨酸的含量随着Cr(Ⅵ)胁迫浓度的增加,呈现为先上升后降低的趋势,而随着Ni胁迫浓度的增加,则为先缓慢上升而后急剧升高。旱伞草对Cr(Ⅵ)和Ni具有较强的富集能力且主要分布在根部,虽不是Cr(Ⅵ)和Ni超积累植物,但具有较强的稳定化能力,在污染水体的修复方面有一定应用潜力。     

外来入侵物种空心莲子草光合日变化初步研究

外来入侵物种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)发生广、危害重的区域多为中国南方省市,2005年发现其已大面积入侵山东省济南市境内的小清河上游.测定了空心莲子草净光合速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度,并与同一生境的芦苇(Phragmites communis)和水芹(Oenanthe javanica)进行了比较.空心莲子草净光合速率日变化曲线为双峰型,最高峰值24.40μmol CO2/(m2·s)出现在10:00左右,第二峰值22.80 μmol CO2/(m2·s)出现在16:00左右,整个曲线明显高于对照植物芦苇和水芹.在16:00至16:30光强迅速下降阶段.其净光合速率仍能保持较高水平,为9.85 μmol CO2/(m2·s).     

江苏省典型内河沉积物中多氯联苯残留情况

采用GC/ECD对古运河无锡羊腰湾段及吴江横草路河沉积物中6种常见多氯联苯(PCBs)同系物的含量进行了分析,以考察两河沉积物中PCBs的残留现状及分布特征,为疏浚沉积物的资源化利用提供依据.结果表明,6种PCBs同系物在两河沉积物中有不同程度的分布,但无明显的规律性;古运河沉积物中6种PCBs同系物最高达62.90ng(以每克干泥计,下同),而横草路河沉积物中6种PCBs同系物最高达3.51ng.根据<农用污泥中污染物控制标准>(GB 4284-84)规定的PCBs限值,横草路河沉积物可就近农用.而古运河沉积物需采用适宜方法处理以避免PCBs可能产生的危害.     

基质施入污泥对马尼拉草和波斯菊生长的影响

通过盆栽实验,研究污泥和土壤的混合对马尼拉草和波斯菊生长和生理指标的影响.结果表明,当污泥施用比在10％ ～ 15％之间,对马尼拉草的生长有促进作用,其株高、生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶(CAT)活性均优于对照组,丙二醛(MDA)含量与对照组相近;污泥施用比大于30％时,则明显地抑制马尼拉草的生长.当污泥施用比在3％～5％之间时,可促进波斯菊的生长,其株高、花数、叶绿素含量均大于对照组,MDA随时间的增长有减小的趋势,CAT活性较高;而污泥施用比大于10％时,则显著地抑制波斯菊的生长.     

利用生活垃圾肥生产无土草毯的研究

将中国南方种植的两个狗牙根品种和两个结缕草品种种植于以垃圾为主要组分的基质上，并以田园土和无土基质作对照，对其在不同基质上的生长速度进行了统计分析。初步结果表明：①不同基质上建植的草坪草，其生长速度存在极显著的差异，其中，在100％垃圾肥、70％垃圾肥 30％棉子壳以及50％垃圾肥 50％棉子壳无显著差异，并快于且显著地优于其它基质处理和对照75％垃圾肥 25％稻壳与50％泥炭土 50％棉籽壳(CK2)无显著差异，但显著好于田园土(CK1)和50％垃圾肥 50％稻壳，而CK1则显著优于50％垃圾肥 50％稻壳。②草坪草品种与基质间亦存在显著的互作效应，狗牙根在100％垃圾肥的表现，显著优于在75％垃圾肥 50％棉籽壳和在50％垃圾肥 50％棉子壳上的表现，并且，75％垃圾肥 25％稻壳与CK2无显著差异，而50％垃圾肥 50％稻壳明显逊于CK1；而结缕草在垃圾肥与棉子壳组合的基质上的生长速度和CK2基质上的无显著差别，并且75％垃圾肥 25％稻壳显著优于CK2，而50％垃圾肥 50％稻壳与CK1无显著差异。③考虑到草坪草的生长表现和基质的相应成本，50％垃圾肥 50％棉籽壳的基质应该是4个试验材料无土草皮生产的较好的选择。     

冬季不同生境下菹草的水质净化效果研究

在室外通过人工构建静态模拟生态系统,研究冬季不同底质、水深、水质条件下,菹草对水体营养盐的吸收净化效果。结果表明,在不同水深或水质污染程度的相应组实验中,添加土壤改良剂的各组实验的TN、TP、NO3--N、高锰酸盐指数去除率均高于相应的未添加组,而NH4+-N去除情况相反;添加土壤改良剂有助于菹草对水体营养盐的综合去除,菹草在水深较深且营养盐负荷较高的水体中对营养盐的去除效果更好;水深35cm比水深25cm更适宜菹草的生长;菹草在实验设计的水质条件下能正常生长和对水质进行高效净化,适合在冬季运用于一般河道的水体修复。     

生态系统修复与构建过程中的水生植物品种选择——以惠州西湖生态系统的修复与构建工程为例

广东惠州西湖,属于城市浅水型湖泊。惠州市政府采用截污、清淤、引清水三管齐下的措施进行了分湖整治,但治理的生态效果不明显,常年水色为黄绿色,透明度（SD）在0.3 m左右。在生态修复过程中,由于水体的SD低,藻类和悬浮物含量高,苦草等清水型沉水植物很难成活。通过种植水龙,喜旱莲子草、黑藻、狐尾草等为先锋植物,使叶绿素a（Chla）下降67.9%,SD提高到1 m以上,各理化指标均有不同程度的改善,然后种植苦草、金鱼藻等,收到了很好的效果。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

夏季富营养化滆湖中沉水植物群落重建及水质净化效果

通过滆湖原位围隔试验分析了不同单种及混种沉水植物群落随环境变化的生长状况及对水质的净化效果.结果表明:(1)夏季,沉水植物生物量的平均值与透明度/水位存在显著线性相关性,进一步表明沉水植物的生长在很大程度上依赖于光强和水深.(2)各植物区(除马来眼子菜区外)的高锰酸盐指数、TN高于空白对照区.(3)对比空白对照区,苦草...     

利用沉水植物生长期收割进行富营养化水乍生态管理的实地研究

在以再生水为补水水源的圆明园玉玲珑水域进行沉水植物收割实验，自2011年4—12月问每隔半个月监测-次水质。结果表明，通过在生长期收割沉水植物，玉玲珑水体TP、SRP、TN、NH4-N、NO3--N和COD的平均浓度可维持在0．1、0．04、0．86、0．1、0．32和18mg／L左右，水质保持在Ⅲ类至Ⅳ类地表水之间；与之对照的不收割沉水植物的玉玲珑进水口水域，9月沉水植物开始死亡腐烂，TP、SRP、TN、NH4＋-N最高分别可达0．5、0．1、2．4和0．60mg／L；作为对照的另-以挺水植物为主的水域，水质普遍劣于有大量沉水植物生长的水域，TP、SRP、TN、NH4＋-N最高分别可达1．2、0．60、6．1和0．61mg／L。圆明园的实地实验表明，沉水植物有很强的净化水质作用，通过生长期收割，能够进-步强化其水质净化作用，可以作为-项对富营养化水体进行生态管理的有效措施进行推广。     

模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响

研究了模拟水生生态系统中沉水植物对水体营养物质消减的影响.在水体、底泥和沉水植物所组成的模拟生态系统中,沉水植物的生长对于水体中的营养盐浓度具有显著影响.沉水植物对水体营养盐浓度的影响通过多种途径实现,比如直接吸收、促进沉降吸附和促进硝化反硝化作用等.沉水植物的存在降低了模拟水生生态系统中水体营养盐的平衡浓度,同时温度对营养盐的归趋也有重要影响,温度的降低会减缓营养盐从水体中的去除,而温度升高,则会加速这一过程.     

Key factors affecting spatial variation of methane emissions from freshwater marshes

To understand the mechanism for spatial variation of CH(4) emissions from marshes grown with different type of plants in a region and plots within a certain marsh grown with one type of plants, we measured CH(4) emissions from a region in which eutrophic freshwater marshes were divided into three types: Carex lasiocarpa, Carex meyeruana and Deyeuxia angustifolia according to plant type as well as CH(4) concentration in porewater, aboveground plant biomass and stem density in situ in Sanjiang Plain of Northeast China in August 2001. Spatial variation of CH(4) emissions from both different marshes in a region and different plots within a certain marsh was high. The flux rates of CH(4) emissions from three marshes ranged from 17.2 to 66.5 mg CH(4) m(-2)h(-1) with 34.76% of variation coefficient, whereas the values in Carex lasiocarpa, Carex meyeriana and Deyeuxia angustifolia marshes varied from 21.6 to 66.5 (39.61%), from 17.2 to 45.0 (29.26%) and from 19.1 to 33.0 mg CH(4) m(-2)h(-1) (17.51%), respectively. Both the flux rates and spatial variation of CH(4) emissions strongly increased as standing water depth increased significantly. Standing water depth greatly governed the spatial variation of CH(4) emissions from different marshes in a region by changing the amount of plant litters inundated in standing water, which provided labile organic C for methanogens and controlled CH(4) concentrations in porewater. Moreover, the aboveground plant biomass determined spatial variation of CH(4) emissions from plots within a certain marsh by controlling the pathways (stem density) of CH(4) emissions from the marsh into the atmosphere.     

Removal and biosorption of C₆₀ from water by an aquatic plant, Ceratophyllum sp

The fate of fullerene water suspension (FWS) in an aquatic system of Ceratophyllum sp., a rootless submerged plant, under non-sterile sediment-free conditions was investigated. Fast removal of FWS from water by the plants was observed and irreversible adsorption of C₆₀ onto plants and increasing C₆₀ mass on the plant surface with prolonged exposure durations were confirmed. An intact plant extraction procedure was developed and the majority (>80%) of C₆₀ removed from water was extracted from the plants. C₆₀ remained aggregated after being associated with the plants, which was verified by ¹³C NMR spectroscopy. Light micrographs showed association of FWS on and in the cuticle layers.     

潜水丁坝在湖滨带生态恢复中的应用

为保护和稳固湖滨带,在太湖梅梁湾进行生态恢复研究,并成功地实施了示范工程.沿湖滨带共构筑14道潜水丁坝,每道长23～28 m,坝间距为40～80 m,坝上种植芦苇和菰.构筑的潜水丁坝能经受住太湖常见大风袭击和湖流淘蚀,芦苇和菰等长势良好,湖滨原有芦苇带在一定水深范围内每年向湖延伸2～5 cm,坝上其他水生植物和底栖动物螺蛳等自然繁衍.潜水丁坝所起作用为利用自然力改变岸边流场,使泥沙在湖滨带预定沉积区内沉积,减缓岸边侵蚀和降低沉积物再悬浮,从而为湖滨带水生植物生长创造良好的生境条件.研究发现,在微风条件下,潜水丁坝群能有效拦截麇集于岸边的蓝绿藻,并在湖滨带进行消化降解.研究提出的构筑潜水丁坝并种植水生植物的方案为湖滨带生态恢复提供了一种新的探索途径.     

CH4 and N2O emissions from Spartina alterniflora and Phragmites australis in experimental mesocosms

Spartina alterniflora, a perennial grass with C(4)-photosynthesis, shows great invading potential in the coastal ecosystems in the east of China. We compared trace gas emissions from S. alterniflora with those from a native C(3) plant, Phragmites australis, by establishing brackish marsh mesocosms to experimentally assess the effects of plant species (S. alterniflora vs. P. australis), flooding status (submerged vs. non-submerged), and clipping (plants clipped or not) on trace gas emissions. The results show that trace gas emission rates were higher in S. alterniflora than P. australis mesocosms due to the higher biomass and density of the former, which could fix more available substrates to the soil and potentially emit more trace gases. Meanwhile, trace gas emission rates were higher in non-submerged than submerged soils, suggesting that water might act as a diffusion barrier in the brackish marsh mesocosms. Interestingly, methane (CH(4)) emission rates were lower in clipped non-submerged mesocosms than in non-clipped submerged mesocosms, but nitrous oxide (N(2)O) emissions were enhanced. CH(4) emissions were significantly correlated with the plant biomass and stem density (R(2)>0.48, P<0.05) for both species, suggesting that both the two species might play important roles in CH(4) production and transport and also act as suppliers of easily available substrates for the methanogenic bacteria in wetland ecosystems. N(2)O emissions, however, were not significantly correlated with plant biomass and density (P>0.05).     

增蓝剂停留时间及对水质和浮游植物影响分析

水体遮光剂能干扰水下光照,抑制藻类生长。为了探讨水体遮光剂-增蓝剂在自然水体的作用情况,对围隔内增蓝剂的停留时间及水质、浮游藻类和沉水植物的变化特征进行分析。结果表明,当围隔水体中增蓝剂浓度为1 mg/L时,5周内其降解超过50%,9周后降解超过95%。与对照组相比,增蓝剂对围隔内总氮、总磷浓度无明显影响,易氧化成分的存在导致CODMn浓度升高至8.60 mg/L,但CODMn浓度随增蓝剂的降解逐步降至7.81 mg/L。在增蓝剂作用下水下光照度衰减明显,水深0.2 m处仅占水表面光强的21.16%,光衰减系数(k)为0.7 m-1。增蓝剂对藻类生长抑制作用明显,抑制率高达56.24%,但对金鱼藻生长无显著影响。     

沉积物疏浚技术在富营养化湖泊修复中的应用

沉积物疏浚是削减富营养化湖泊内源负荷的最为直接和有效的手段.分析了沉积物疏浚的效果和可能引起的风险;从外源污染、作业区域和深度、沉水植物3个方面探讨了影响沉积物疏浚效果的关键因素.最后指出,富营养化湖泊沉积物疏浚的重要原则是截断外源污染、划分作业区域、合理控制挖掘深度、创造适宜生境、恢复沉水植物、重构生态系统等.     

Long-term effects of heavy metals on aouatic plants

In long-term experiments lasting up to 73 days the effect of rather low levels of zinc, copper, lead and cadmium on the growth and metal uptake was studied by investigating four aquatic plant species: Elodea nuttallii, Callitriche plataycarpa, Spirodela polyrhiza and Lemma gibba. Except Elodea, which was already very sensitive to 5 μmol Cu 1^?1, no differentiation in growth or mortality could be detected depending on species or elements. There was a clear differentiation between the uptake levels of the heavy metals with regard to the plant species, resulting in a higher heavy metal content in de submerged species in comparison to the floating ones. For zinc, lead and cadmium, an equal ratio was detected between the concentration in the medium and in the plant tissue independent of the plant species. The involvement of roots in element absorption by aquatic plants and the possibility of using aquatic plants as indicators of heavy metal pollution in Dutch waters are discussed.