耕地土壤铜、镉、锌形态及生物有效性研究

土壤重金属总量常被用来评估土壤质量安全,但是大量事实说明单纯用土壤重金属总量并不能完全说明土壤重金属的生物有效性及其环境风险。相对于国内外常用的Tessier的五态方法,欧共体标准物质局提出的三步提取法（BCR法1,中国地质调查局地质连续提取法的七态标准少见报道。本研究选取河南平原耕地样品,采用中国地质调查局地质连续提取法（DD2005．03）进行耕地中重金属元素（Cu、Cd、Zn）的形态分布,结果表明：Cu、Zn主要以残渣态存在,其残渣态分别占全量的55．80％和67．35％。Cd以离子交换态为主,占全量的27．30％。Cu、Cd、Zn各态含量占全量比例的顺序是,Cu：残渣态〉弱有机结合交换态〉铁锰氧化态〉碳酸盐结合态〉强有机结合态〉水溶态〉离子交换态。Cd：离子交换态〉弱有机结合交换态〉强有机结合态〉残渣态〉碳酸盐结合态〉铁锰氧化态〉水溶态。Zn：残渣态〉铁锰氧化态〉弱有机盐结合态〉离子交换态〉强有机结合态〉碳酸盐态〉水溶态。从生物可利用性系数k来看,Cd主要以活动性较大的状态存在,很容易被作物吸收。     

洞庭湖湿地镉富集植物蒌蒿（Artemisia selengensis）的抗氧化机理研究

以生长于洞庭湖湿地的重金属Cd的高富集植物——蒌蒿（Artemisia selengensis Turcz.）为试材,采用水培方法,对其在Cd2＋胁迫下的抗氧化机理进行研究。结果表明：（1）蒌蒿是一种对重金属Cd有极强耐受能力的植物,试验期内,低于80mg·L-1的Cd2＋处理不使其表现出外观受害症状;（2）蒌蒿叶片中三种抗氧化酶活性在Cd2＋胁迫下呈现出不同的变化特征：40mg·L-1以内的Cd2＋对植株SOD活性具有显著促进作用,40mg·L-1以上则抑制其活性;POD对Cd2＋的耐受能力较强,高达160mg·L-1的Cd2＋仍可提高其活性,且活性变化随处理时间的不同而不同;植株CAT的活性受Cd2＋影响明显,5～20mg·L-1的Cd2＋对其有显著促进作用,40mg·L-1的Cd2＋在处理前期有利于植株CAT活性的提高,后期则导致其下降。蒌蒿对Cd2＋胁迫的抗氧化机理应从处理浓度和处理时间两方面进行综合评价。     

模拟降水对碱性盐化土壤中镉的淋滤及形态变化的影响

采用人工模拟方式,试验研究了不同pH值的降水对碱性盐化土壤中镉的连续淋滤效果,分析了淋洗后土壤中镉的形态变化特征。结果表明,在不同pH值降水对土壤中镉的淋滤过程中,12h内基本上达到高峰,12h后镉的淋滤量较低,随着时间的延续镉的淋洗量基本保持不变;降水有利于土壤中的镉释放,且pH值越低,镉的释放量越高。土壤盐化对降水淋洗镉的效果有一定影响,氯化物的存在,有利于镉的淋滤,淋滤量增加值在18%～94%之间,随着淋洗液pH值的增加,镉的淋滤量增加幅度减少;与对照组土壤样品相比,淋洗液pH降低利于增大硫酸盐型盐化土壤中镉的淋滤量,当pH值为中性时,镉的淋滤量减少;苏打型盐化土壤镉的淋洗效果与硫酸盐型土壤相似。模拟降水淋洗后,土壤中镉的形态发生明显变化,与淋洗前相比,土壤中镉的可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态的质量分数降低,随着淋洗液酸性的增加,降低幅度增大;镉的铁锰氧化态相对质量分数在淋洗后有所增加。     

景观规划与管理及其相关领域研究的新进展

景观规划与管理是景观生态学应用研究的热点,是以景观异质性和景观功能的定量研究为基础,以3S和模型模拟方法为技术支撑的综合性应用领域,它是沟通景观生态学理论研究和实践运用的桥梁。景观规划与管理和景观结构、景观功能与景观动态以及景观尺度、景观过程及景观格局等具有密切的联系,上述方面的相关理论与方法,共同支撑着景观规划与管理的客观实践。景观异质性是景观规划与管理的重要理论基础,景观功能是景观规划与管理的现实目标,景观生态研究方法是景观规划与景观管理的技术保障。20世纪90年代以来,随着学科的交叉与融合,景观规划与管理领域取得了一系列新进展,主要表现在理论、方法和应用方面的研究愈加广泛和深入,景观规划与管理方式也越来越智能化与人性化;景观规划管理的发展也在一定程度上推动了景观异质性、景观功能和景观研究方法的发展。目前,相关学科方法和技术的交叉融合成为研究景观规划与管理的重要趋势,3S和模型交叉融合促进景观规划与管理方法向着多元化、数字化和可视化发展。随着景观规划管理现实应用领域的拓展,景观异质性和景观功能在理论、方法、应用方面的研究进一步深化。     

包气带不同深度土壤对甲苯和三氯乙烯的吸附研究

采用批实验研究了华北平原地下水中检出率较高的三氯乙烯和甲苯在沿污水河包气带不同深度土壤中的吸附情况。从3个地点分析结果来看,其中有机碳（OC）的质量分数均较低（最高为1.01%）。在河床和近河处土壤对甲苯和三氯乙烯的吸附总体上呈现出浅部土壤吸附性强的特点。在实验浓度范围内,土壤中无机矿物对有机污染物（特别是三氯乙烯）的表面吸附扮演了重要角色。土壤对甲苯的吸附表现出了强烈的非线性,而对三氯乙烯的吸附表现出了良好的线性关系。甲苯的吸附与土壤有机碳质量分数的关系要比三氯乙烯更密切,这说明了吸附作用过程与有机化合物的分子结构、疏水性等方面的性质也有关系。     

氯氰菊酯与Cd2+对土壤微生物量及酶活性的联合效应

为了揭示氯氰菊酯与Cd2+复合污染对土壤环境质量的影响变化规律,采用室内模拟试验方法,研究氯氰菊酯(5、20和50 mg·kg-1)单一污染、Cd2+(5和20 mg·kg-1)单一污染及氯氰菊酯与Cd2+[(5+5)mg·kg-1和(20+20)mg·kg-1]复合污染对土壤微生物量碳(MC),微生物量氮(MN)及蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性的影响.结果表明,复合污染、Cd2+单一污染均可降低MC和MN值,表现为抑制效应;而氯氰菊酯单一污染则表现为激活效应,且该效应与氯氰菊酯浓度呈正相关.氯氰菊酯单一污染对土壤蛋白酶活性影响较小,对蔗糖酶活性影响呈现先抑制后激活再恢复的效应,对脲酶活性影响呈现先激活再恢复的效应.(5+5)mg·kg-1复合污染处理土壤酶活性与对照相比差异较小,而(20+20)mg·kg-1复合污染可有效激活蔗糖酶活性,抑制脲酶活性.以复合污染指标Pd判定氯氰菊酯与Cd2+的交互效应,结果表明,氯氰菊酯与Cd2+复合污染对土壤质量的影响表现为加和效应.     

膜萃取处理水溶液中镉、锌离子的传质模型

通过测量中空纤维膜器管程和壳程RTD曲线,发现对于中低装填密度的膜器,管程的实际流动与理想层流有较大差异,而壳程的流动与理想层流符合较好,膜器管程和壳程流动RTD曲线的平均停留时间的实验值与理论值相差很小,停留时间相对偏差小于±5%.通过计算,得出与实际RTD曲线符合较好的速度分布公式,依据镉离子传质数据,提出了较为准确的低流速下的传质系数预测关联式,并用此关联式预测锌离子的出口浓度,预测值与实验值符合较好,相对偏差在±25% 以内.     

Interactions of zinc and cadmium toxicity in their effects on growth and in antioxidative systems in tomato plants （Solanum lycopersicum）

The interaction between zinc and cadmium was investigated in tomato plants (Solanum lycopersicum). Ten-day-old seedlings were treated with 10 mol/L CdCl2 associated to di erent concentrations of ZnCl2 (10, 50, 100, and 150 mol/L). Zn supply clearly reduced Cd accumulation in leaves and simultaneously increased Zn concentration. Cd induced oxidative stress in leaves as indicated by an increase in thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) level and chlorophyll breakdown. Furthermore, compared with control, Cdtreated plants had significantly higher activities of superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), whereas, catalase (CAT, EC 1.111.1.6), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), and glutathione reductase (GR, EC 1.6.4.2) activities were significantly suppressed by Cd addition. Zn supplementation, at low level, restored and enhanced the functional activity of these enzymes (SOD, CAT, APX and GR) as compared to Cd-alone-treated plants. The beneficial e ect of adequate Zn level on Cd toxicity was confirmed by a significant decrease in TBARS level and restoration of chlorophyll content. However, when Zn was added at high level in combination with Cd there was an accumulation of oxidative stress, which was higher than that for Cd or excess Zn alone treatments. These results suggested that higher Zn concentrations and Cd are synergistic in their e ect on plant growth parameters and oxidative stress.     

镧对镉胁迫下菜豆(Phaseolus vulgaris)幼苗生长的影响

以菜豆(Phaseolus vulgaris)为实验材料,以水培方法研究了La对Cd抑制对菜豆幼苗生长与代谢的影响.结果表明,在30μmol·L^-1Cd剂量伤害下,菜豆的生长受到严重抑制,主要表现为株高、主根长下降31.1%和39.2%,叶面积、叶、茎、根的鲜重、干重分别降低48.0%,42.7%、29.6%、25.0%、26.7%、61.3%、49.4%.在50μmol·L^-1Cd剂量伤害下,其生理生化特性发生变化,叶绿素含量、根系活力下降23.5%和28.7%,质膜透性、MDA含量、CAT和POD活性增加5.58%、28.6%、0.6%、7.0%,且随Cd处理时间的延长,伤害加重.叶面喷施10 mg·L^-1 La 1次,对镉污染下的菜豆幼苗的生长与代谢有一定的缓解效应,可减轻镉对幼苗的伤害程度.这与La能提高菜豆幼苗叶绿素含量(30.0%),降低细胞膜透性(0.87%)和MDA含量(9.5%),维持CAT(0.1%)和POD活性(1.6%)等多重作用相关.     

乌鲁木齐地区河、库、污水中重金属的化学形态与污染特征

水休中重金属元素的生态效应和运动规律与其存在的形态密切相关。本文研究了该地区主要水系乌鲁木齐河中下游、头屯河、水磨河及位于四宫的乌市排污水中重金属Cd、Zn、Pb和Cu的物理化学形态及其分布特征。应用UV照射分离有机物,ASV法测定,获4元素的总量、悬浮颗粒态、溶解态及溶解态中不稳定态、稳定无机态和稳定有机态的含量。并对这些形态的形成、分配比和分布进行了分析讨论。