农村小流域景观结构与水质耦合关系分析——以仪征市陈集镇为例

选择江苏省仪征市陈集镇2个典型的农村小流域进行水质监测和景观空间分异耦合关系研究,结果表明:不同地势区景观结构差异明显,水环境特征也有较大差别。随着地势的降低,总氮、总磷浓度在小徐庄流域呈降低趋势,而高塘流域则先升高后降低;总磷、总氮、氨氮、硝态氮浓度与源景观比例、沟渠密度和景观多样性指数具有良好的相关关系,逐步回归分析发现,94%的总氮浓度由源景观比例和沟渠密度决定,80%以上的氨氮和硝态氮浓度由源景观比例决定。因此,可以通过对流域景观结构的优化调整,达到对流域景观中养分的有效管理,实现对农业非点源污染的控制。     

常熟农村不同水体氮磷污染状况

于2007年11月至2008年10月,对常熟市辛庄镇不同水体氮磷污染状况进行定点观测,初步探讨了河道和鱼塘水体氮磷浓度的变化特征及其污染来源.结果表明:辛庄镇河道水样无机氮、总氮、正磷酸盐和总磷的平均质量浓度分别为2.07、2.31、0.30和0.53 mg·L-1,表明辛庄镇河水氮磷污染已十分严重.河道和鱼塘水体氮形态都以无机氮为主,分别占总氮的89.6%、72.7%;磷形态以可溶态为主,分别占总磷的73.6%、71.1%.河水硝态氮、铵态氮、总氮、无机氮、正磷酸盐、可溶性磷和总磷平均质量浓度分别比鱼塘水高0.30、0.17、0.11、0.47、0.12、0.15和0.12 mg·L-1.河道和鱼塘水体硝态氮、无机氮和总氮浓度随时间的变化趋势较一致,正磷酸盐、可溶性磷和总磷浓度随时间的变化趋势则显著不同.河水氮磷污染源主要来自生活污水及养猪场废水,鱼塘水体的氮磷污染则与饵料和肥料的投入有很大关系,大气氮沉降也是导致水体氮浓度升高的重要原因.     

准好氧填埋渗滤液中氮转化机理

依据准好氧填埋的原理构建了填埋试验装置,在填埋装置各个层次设计采样装置.定期采集渗滤液进行分析,测定各个层次区域渗滤液中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的质量浓度,分析各形态氮之间的变化规律与相关性,初步探讨氮转化的机理.结果表明,准好氧填埋上层区域中,渗滤液的氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性极显著;中层和下层区域由于处于兼氧和厌氧状态,硝化作用较弱,渗滤液中氨氮与硝态氮质量浓度变化相关性不显著.上层渗滤液中氨氮与总氮相关性不显著,中层和下层氨氮与总氮相关性极显著,表明中层和下层区域中,渗滤液的氨氮质量浓度变化是导致总氮含量变化的主要贡献因素.     

骆马湖水质时空变化特征

于2014年1—12月对骆马湖10个样点水体理化指标开展周年监测,分析水质现状和水体营养状态,并结合聚类分析等多元统计分析方法识别水质时空变化特征。结果表明,方差分析显示透明度、电导率、溶解氧、氮、磷及叶绿素a等多项指标均呈现显著的月份变化,空间差异分析表明仅水深在各样点间差异显著,表明骆马湖水质空间差异较小。各月份总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a质量浓度的样点均值分别为0.71~2.08 mg·L-1、23.82~71.78μg·L-1、1.87~5.09 mg·L-1、4.49~10.83μg·L-1,骆马湖水质为Ⅲ~劣Ⅴ类,总氮是现阶段的主要污染物,综合营养状态指数(TLI)表明骆马湖处于中营养~轻度富营养状态。聚类分析将12个月分为冬春季和夏秋季2个聚类组,冬春季透明度、溶解氧、总氮、硝态氮浓度显著高于夏秋季,而叶绿素a和总磷浓度则呈现相反的变化趋势。聚类分析将10个样点分为北部湖区和南部湖区2个聚类组,总氮、硝态氮浓度和电导率是导致湖区水质差异的主要指标,北部湖区上述指标显著高于南部湖区。     

亚热带典型农业流域河流水质多元线性回归预测

理解河流水体氮磷浓度与景观格局之间的关系是流域水环境质量科学管理的前提。选取湖南省长沙县石燕河流域,基于Pearson相关性分析、方差分解分析和多元线性回归方法,研究景观格局对流域出口水体氮磷浓度的影响并构建氮磷浓度预测模型。结果表明,流域出口水质长期处于劣V类,铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO3--N)、总氮(TN)、可溶性磷(DP)和总磷(TP)质量浓度分别为5.67~22.46、0.76~2.85、13.41~45.55、0.86~5.00和1.99~9.94 mg·L~(-1);流域出口水体氮磷浓度与土地利用方式组成、景观格局指数、人口和养殖密度相关性显著(P0.05)。流域出口水体TN和TP浓度与林地面积比例、养殖密度呈显著正相关(P0.05),与农田、居民地面积比例和人口密度呈显著负相关(P0.05);TN和TP浓度与景观格局最大斑块指数(LPI)呈显著正相关(P0.05),与景观斑块形状指数(LSI)呈显著负相关(P0.05);流域出口水体氮磷浓度可用土地利用方式组成(农田、居民地、茶园)和景观格局指数[斑块密度(PD)、LPI、LSI、蔓延度(CONTAG)、景观分割度(DIVISION)]的多元线性回归模型预测(校正后R2为0.132~0.320),且多元线性回归模型对NO_3~--N浓度的预测效果最佳。研究结果可为亚热带丘陵区农业流域水环境保护与景观合理规划、利用和管理提供科学依据。     

三峡库区笋溪河流域面源污染及其与土壤可蚀性k值的关系

研究三峡库区面源污染特征及其与水土流失的关系,可为库区氮磷污染和土壤侵蚀控制提供依据.选择三峡库区库尾笋溪河流域,在流域内分园地、林地和耕地3种土地利用类型共采集126个土壤样品,并在主干和支流采集52个水质样品.根据EPIC模型计算土壤可蚀性k值,分析流域内土壤可蚀性k值对面源污染的影响.结果表明,笋溪河流域面源污染主要是氮污染,总氮均值达1.37 mg/L,氮素的主要形态为硝态氮,占总氮的71.2%;总磷浓度为0.1 mg/L.流域内土壤可蚀性k值均值为0.040,随着土层加深土壤可蚀性k值呈上升趋势;林地土壤可蚀性k值显著低于园地和耕地.笋溪河流域总氮浓度与园地和耕地0-20 cm土壤可蚀性k值有关,硝态氮浓度与耕地0-40 cm土壤可蚀性k值有关.因此,笋溪河流域面源污染严重,主要来源是耕地和园地,应实行免耕、植物篱等措施,同时减少化肥施用,增加有机肥比例,以增加土壤抗侵蚀能力,进而控制流域水土流失和面源污染.(图6参37)     

1997-2011年长江徐六泾江段流量与水质变化

将5-9月和10至次年4月分别作为汛期和非汛期,对1997-2011年长江徐六泾江段的流量与水质变化作趋势分析,探讨徐六泾江段水质污染的变化规律及主要原因.结果表明,徐六泾江段多年平均流量为(27 927±4 699) m3·s-1,最高值出现在1998年,最低值出现在2011年.徐六泾江段汛期流量显著高于非汛期,两者的比值为1.73～2.95.非汛期的COD浓度高于汛期,且其年均值与流量呈显著负相关;14 a中CODMn浓度呈整体下降趋势,且与流量呈显著正相关;BOD5浓度表现为非汛期高于汛期,14 a中汛期BOD5浓度呈下降趋势,但非汛期和年均值变化不明显;氨氮质量浓度范围为0.07～0.83 mg·L-1,一般表现为非汛期高于汛期,并在2002年出现最高值之后趋于平稳;总磷质量浓度范围为0.012～0.450 mg·L-1,其变化趋势同氨氮类似.氮和磷是长江徐六泾江段的主要污染因子.     

偃师市地下水化学特征及氮化物浓度分布研究

通过水文地质调查、水质监测对偃师市地下水化学类型特征及"三氮"(硝态氮、氨氮和亚硝态氮)的空间分布规律进行研究.应用piper三线图分析表明,研究区地下水主要为低矿化度的HCO3—Ca·Mg、HCO3—Ca和HCO3—Mg型地下水.利用浓度等值线图分析表明,平原区地下水氨氮和硝态氮浓度较低,两侧的丘陵山区浓度较高.伊河和洛河交汇处,偃师市区以南亚硝态氮浓度较高.图5,表1,参14.     

洞庭湖湿地水环境变化趋势及成因分析

采用经典的Mann-Kendall非参数统计检测方法对洞庭湖湿地1991—2009年的水环境重要参数进行了变化趋势分析。结果表明,电导率、COD、BOD5、总氮、总磷、悬浮物呈显著上升趋势,色度、大肠杆菌、硝态氮、铵态氮呈不显著上升趋势,溶解氧呈显著降低趋势,pH、透明度呈不显著降低趋势。可见,洞庭湖湿地水质在逐步下降。突变趋势中,各参数突变时期及次数存在明显差别。除色度有1突变点位于显著信度线（p=0.05）与极显著信度线（p=0.01）之间,其余参数突变点均位于显著信度线之间。以色度和悬浮物突变最频繁,总氮和硝态氮变化最为平缓,其余参数居中。从各参数突变发生的时间可知,水质突变主要发生在1992—1998年。其次,对影响洞庭湖湿地水环境变化的因素进行了分析,得出＂四水＂流域及洞庭湖区工业污染、农业污染（化肥污染、农药污染、水产养殖、畜禽粪便）、生活污染等是导致水环境逐步恶化的主要原因。     

洞庭湖湿地水环境变化趋势及成因分析

采用经典的Mann-Kendall非参数统计检测方法对洞庭湖湿地1991—2009年的水环境重要参数进行了变化趋势分析。结果表明,电导率、COD、BOD5、总氮、总磷、悬浮物呈显著上升趋势,色度、大肠杆菌、硝态氮、铵态氮呈不显著上升趋势,溶解氧呈显著降低趋势,pH、透明度呈不显著降低趋势。可见,洞庭湖湿地水质在逐步下降。突变趋势中,各参数突变时期及次数存在明显差别。除色度有1突变点位于显著信度线(p=0.05)与极显著信度线(p=0.01)之间,其余参数突变点均位于显著信度线之间。以色度和悬浮物突变最频繁,总氮和硝态氮变化最为平缓,其余参数居中。从各参数突变发生的时间可知,水质突变主要发生在1992—1998年。其次,对影响洞庭湖湿地水环境变化的因素进行了分析,得出四水流域及洞庭湖区工业污染、农业污染(化肥污染、农药污染、水产养殖、畜禽粪便)、生活污染等是导致水环境逐步恶化的主要原因。     

固氮菌与氮配施对生菜及油菜产量和品质的影响

采用盆栽试验研究了固氮菌(M)与氮(N)配施对生菜、油菜产量和品质的影响.结果表明:施加固氮菌(M2)后,生菜、油菜的鲜重和干重较之不加固氮菌(M1)有显著增加趋势,生菜、油菜的Vc含量分别提高4.2%~18.6%、17.6%~35.0%,还原糖含量分别提高17.6%~35.0%、6.7%~41.3%,硝酸盐含量分别降低40.5%~57.2%、22.8%~40.8%.在所有处理中,处理M2N3的两种蔬菜产量最高,品质最好.研究可为固氮菌肥的合理有效施用、氮肥的优化配比及叶菜类蔬菜高产优质的生物调控提供理论依据.图1表3参13     

乡镇企业可持续发展与小城镇建设

通过对乡镇企业的经济效益、环境效益和社会效益以及小城镇发展的优越性分析可知，乡镇企业不宜在农村发展，应该在小城镇中发展。     

Characteristics of dispersions and water-soluble extracts of crude and refined oils and their toxicity to estuarine crustaceans and fish

The quantitative hydrocarbon composition and behavior in seawater of water-soluble fractions (WSF) and oil-in-water dispersions (OWD) of 4 oils was investigated. Two crude oils, South Louisiana crude and Kuwait crude, and two refined oils, No. 2 fuel oil and bunker C residual oil, were used in these investigations. The WSFs of the crude oils had higher total oil-hydrocarbon concentrations and were richer in light aliphatics and single-ring aromatics than were the WSFs of the refined oils. The WSFs of the refined oils contained significantly higher concentrations of naphthalenes than did those of the crudes. The hydrocarbon composition of the aqueous phase of OWDs closely resembled that of the parent oils. Gentle aeration of the OWDs resulted in a loss of 80 to 90% of the aqueous hydrocarbons in 24 h. Alkanes disappeared from the dispersions more rapidly than aromatics. The WSFs and OWDs of the refined oils were considerably more toxic to the 6 test species than were those of the crude oils. The test species can be ranked according to increasing sensitivity to oil as follows: Cyprinodon variegatus, Menidia beryllina, Fundulus similus, Penaeus aztecus postlarvae, Palaemonetes pugio and Mysidopsis almyra. The results of this investigation are discussed in relation to the potential impacts of oil spills on the marine and estuarine environments.     

恩诺沙星与Cu复合污染对白菜和西红柿根及芽伸长的抑制作用

抗生素恩诺沙星和重金属Cu是当今我国土壤中较常见的污染物。本研究考察了恩诺沙星与Cu复合污染对砖红壤中白菜和西红柿种子的根及芽伸长的影响,以评估恩诺沙星和Cu复合污染潜在的生态风险。结果表明,加入不同浓度的Cu时,土壤中的恩诺沙星浓度与2种作物的根伸长和芽伸长的抑制率均显著相关(P0.05);白菜的敏感性均大于西红柿;白菜和西红柿的根伸长对复合污染的生态毒性的敏感性均较芽伸长更高;与单一恩诺沙星胁迫相比,在恩诺沙星与Cu(100 mg·kg~(-1))或Cu(300 mg·kg~(-1))复合污染下,二者对白菜和西红柿的根及芽伸长抑制效应均表现为协同作用。试验结果在揭示恩诺沙星与Cu复合污染的生态毒性效应的同时,也为重金属和抗生素复合污染的生态风险评价提供科学依据。     

投喂频率和饵料种类对黄颡鱼仔稚鱼生长和存活的影响

研究了以浮游动物为饵料日饱食投喂3次(F3)、2次(F2)、1次(F1)等不同投喂频率对3～32日龄黄颡鱼仔稚鱼生长和存活的影响,并比较了单独投喂浮游动物(Ⅰ组)、水蚯蚓(Ⅱ组)及两者混合投喂(Ⅲ组)对4～34日龄黄颡鱼生长和存活的影响.结果表明:(1)投喂频率对黄颡鱼仔稚鱼生长具有显著影响,F3组个体平均全长、体重显著高于F2、F1组;3～29日龄全长和体重特定生长率(SGR)与投喂频率间直线正相关(SGR1=1.0366D+3.2347,R2=0.9025;SGRW=3.00t3D+9.4829,R2=0.8833),投喂越多则生长越快.(2)17-25日龄时Ⅱ组生长显著低于Ⅰ、Ⅲ组;28日龄Ⅱ组生长仍显著低于Ⅲ组,但与Ⅰ组问没有显著差异;到34日龄,Ⅲ组生长最快,Ⅱ组生长超过Ⅰ组,3组间生长差异显著(P<0.05),表明28日龄后水蚯蚓为黄颡鱼更合适的饵料.(3)饵料种类对34日龄内的仔稚鱼成活率没有影响.试验表明,日饱食3次更有利于黄颡鱼仔稚鱼的生长;28日龄后投喂饵料应增加水蚯蚓;充足的适口饵料是影响黄颡鱼苗种生长的重要因素.图2表2参18     

Individual and combined effect of mercury and manganese on phenol and proline content in leaf and stem of mungbean seedlings

Mungbean (Vigna radiata L. Wilczelk cv. Pusa Baisakhi seedlings were raised in individual (0, 1, 10, 100 and 1000 ppm) and combined solutions (1 : 1, 10: 1, 1: 0 ppm Hg : Mn) of mercury and manganese for 6 days. Phenol and proline were found to accumulate in leaves in response to treatment with heavy metals. The magnitude of accumulation correlated with concentration of metals. However, a reverse trend was noticed in stem for phenol. Accumulation of phenol in response to heavy metal treatment was organ specific and occurred at higher rate in plant parts, which faced the stress mostly. However, accumulation of proline helped the plant to survive stress situation. In combined solutions, amelioration of mercurial toxicity by manganese was recorded.     

磷酸盐和石灰对污染红壤与黄泥土中重金属铜锌的钝化作用

采用外源加入重金属铜锌硝酸盐的方法,制成铜、锌单一及复合的三级污染红壤和黄泥土(Cu 200 mg·kg-1、Zn 400 mg·kg-1),平衡2个月;分别施入磷酸盐、石灰,稳定4个月后测定土壤中有效态铜、锌的含量,以阐明磷酸盐和石灰对重金属污染土壤中铜锌的钝化作用.结果表明,施入磷酸盐稳定120 d后,两种土壤中有效锌含量都显著降低,红壤中有效铜含量降低了8.3.6%,而黄泥土中有效铜含量变化不明显;施入石灰后,红壤中铜锌有效性含量降低了87.6?.3%,黄泥土中有效锌含量降低了90%,而有效铜含量最大降低幅度为47.4%.由此可见,磷酸盐对红壤中铜锌的钝化作用较强,对黄泥土中铜的钝化作用弱;石灰对两种土壤中铜锌的钝化作用都很强;磷酸盐和石灰对单一污染土壤铜锌的钝化固定作用要强于复合污染.     

Bacterial degradation of monocrotophos and phyto- and cyto-toxicological evaluation of metabolites

The bacterium Serratia marsescens strain JAS16 was isolated from agricultural soil which had prior exposure to monocrotophos for three years. The strain JAS16 tolerated up to 1200 mg L^–1 monocrotophos and degraded the insecticide (1000 mg L^–1) at a degradation rate constant of 136 d^?1 (DT₅₀ = 3.7 d). In soil, the degradation rate constant was 105 d^?1 (DT₅₀ = 4.8 d). A schematic pathway is being proposed from the degraded products derived from gas chromatography--mass spectrometry (GC-MS). The phytotoxicity of degradation products to Vigna radiata, Vigna unguiculata, and Macrotyloma uniflorum and the genotoxicity to Allium cepa roots were found to be low. A cost-effective powder-based formulation was achieved with the isolate. The isolate remained viable during the storage and also multiplied with a higher colony forming units (CFU) load g^–1 for over a period of seven weeks of storage.     

甲胺磷和乙草胺对产甲烷菌种群数量及其活性的影响

采用厌氧培养箱、气相色谱技术和MPN计数法,研究了甲胺磷和乙草胺在4种浓度(0 1、0 2、0 5和1 0mg·L-1)下对水稻田土壤产甲烷菌种群数量及其活性的影响。加甲胺磷后7d内刺激产甲烷菌种群的生长,数量增加0.2～44.1倍,每管的产甲烷量增加0.8～2.1倍,且刺激作用随药剂浓度的增加而增强;加乙草胺后7d内,产甲烷菌的生长受到抑制,数量下降了50%～99%,每管的产甲烷量显著减少,且抑制作用随药剂浓度的增加而增强。随着加药时间的延长,甲胺磷和乙草胺逐渐降解,产甲烷菌数量又恢复至原有水平。     

Plasmatic resistance and rate of respiration and photosynthesis of Zostera marina at different salinities and temperatures

Zostera marina L. was studied at the Izembek Lagoon, Alaska Peninsula. Two morphologically different forms, tidepool and subtidal, can be distinguished. Both show a high tolerance to different salinities and temperatures. The plasmatic resistance was found in a range of distilled H₂O up to 3.0 seawater (24 h) and between-6° and 34°C (12 h). Within these resistance limits, the photosynthesis, which has its maximum in normal (1.0) seawater, decreases nearly to zero not only in distilled H₂O but even in 2.0 seawater, and increases with the temperature in the tidepool form up to 35°C, but in the subtidal form up to 30°C only. At higher temperatures photosynthesis declines sharply in both forms. Respiration has its minimum in distilled H₂O and at 0°C and increases with increasing salinity and temperature.Dedicated to Prof. Dr. Dr. h. c. mult. K. Mothes, Halle, Germany (DDR) on the occasion of his 70th birthday.