新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性与生态风险评价

矿业活动对土壤系统良性运转带来较大的环境负荷,矿区周边土壤重金属污染风险评估是土壤污染防治和资源可持续开发的关键。在应用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、风险评价编码法(RAC),并结合空间分析和冗余分析手段的基础上,对新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性和生态风险进行了系统研究。结果表明:研究区土壤As、Cu、Mn和Cd超标率分别为88%、38%、49%和24%;土壤Mn、Zn、As和Cd弱酸可溶态高值区主要集中在尾砂库和收砷房的附近区域。单因子污染指数评价揭示As和Cu污染累积较为严重。潜在生态风险评价显示,As、Cd和Cu生态风险较高,Mn为低生态风险。风险编码法(RAC)评价结果进一步揭示Mn和Cd具有显著的土壤迁移风险。冗余分析结果显示,空间异质性是影响土壤重金属弱酸可溶态含量变异的主要因素。土壤pH和重金属弱酸可溶态是影响潜在生态风险指数(RI)的2个重要因素。综合风险评价手段与多尺度分析方法的联合应用有助于提高区域风险评价的准确性。     

湖南省基本公共服务质量的时空分异与影响因素

基本公共服务质量是地区或城市经济发展水平与社会文明程度的重要表征。通过构建基本公共服务质量指标评价体系,运用变异系数、ESDA和空间杜宾模型研究了2008～2017年湖南省基本公共服务质量的时空分异与空间效应。结果表明:(1)2008～2017年湖南省各市(州)基本公共服务水平呈不同程度的上升趋势,但整体水平不高;空间格局上呈自东向西衰减的半环带结构。(2)基本公共服务在市际上具有显著全局与局部自相关特征,随时间呈"集聚-分散-集聚"的演变模式;H-H集聚与L-L集聚空间俱乐部趋同特征明显。(3)空间杜宾模型检验表明湖南省基本公共服务空间上存在溢出效应;城镇化水平、对外开放程度、财政支出能力和经济发展活力对基本公共服务具有正向促进作用。     

西北地区昼夜增温的不对称性对植被动态的影响

全球变暖有很大的差异性,表现在昼夜增温速度和各个季节的温度增加的速率具有不一致性,夜间增温的速度要快于白天增温的速度,夜间气温的增温对植被变化的影响更为明显。文章利用34年逐月最高温、最低温以及降水量数据,用一元线性回归分析法、反距离权重插值以及二阶偏相关分析法,分析了西北地区白天和夜间气温的非对称时空变化和非对称增温趋势对植被动态的影响,结果表明:西北地区昼夜温度都呈现出上升的趋势,且上升趋势比较明显,白天增温的速度和夜间增温的速度呈现出不对称性,夜间温度升高的速率是白天温度升高速率的1.2倍,昼夜的温差呈现出减小的趋势;西北地区昼夜增温趋势存在不一致性,白天气温的增温速率在-0.02-0.11℃?a-1,夜间气温的增温速率在-0.06-0.2℃?a-1。tmax和tmin在绝大部分地区都呈现上升趋势,但在空间变化的区域上具有不对称性;西北地区植被生长对昼夜增温的响应具有明显的空间差异性,大部分地区的植被对昼夜增温表现为积极的响应,夜间增温对植被的影响要比白天增温对植被的影响是比较明显的;白天和夜间增温的不对称性影响着不同类型的植被,白天气温的升高有利于针叶林植被、草地和阔叶林植被的生长,而夜间气温的升高对灌丛和荒漠植被的生长有积极的影响。     

旅游导向下自然保护区外围区空间演变——以长白山国家级自然保护区外围区为例

自然保护区的外围地区是自然保护区旅游服务的主要集聚地，同时也承担着生态保护和区域社会经济发展的重要功能，厘清自然保护区外围区空间演变特征与机制对于自然保护区及周边的整体性保护和可持续发展具有重要意义。以土地利用变化为切入点，探讨旅游导向下长白山自然保护区外围区的空间演变，界定自然保护区外围区“生态稳定—生产生活—旅游服务”三大功能空间，构建基于土地利用类型划分的功能空间识别方法，结合多源数据，对2005—2020年间长白山自然保护区外围区空间演变特征进行分析并探讨其驱动机制，结果发现：（1）长白山自然保护区外围区以生态稳定功能空间为主导，但逐渐向生产生活功能空间和旅游服务功能空间转化，功能空间变化主要集中在人为活动较为密集的城镇周边。（2）生态稳定功能空间先扩大后减小，景观格局逐渐多元化。生产生活功能空间不断增加，城镇化快速发展，推动大量生态稳定功能空间转化为生产生活功能空间。旅游服务功能空间显著增加，逐渐带动地方形成以旅游为主导的产业结构，推动生态稳定功能空间、生产生活功能空间向旅游功能空间转化。（3）功能空间转化受自然环境、政策落实和社会经济发展等多种因素影响，其中政策落实、城镇发...     

水体中硼的去除方法研究进展

硼是人体与动、植物必需的一种微量元素。然而,当水中硼浓度超过最大允许值,将对人体和部分动、植物产生严重的负面影响。硼独特的物化性质导致常规水处理方法对硼的去除效果较差。论述了各种水处理除硼方法,包括化学沉淀、吸附、离子交换、液液萃取、纳滤、反渗透、正渗透、膜蒸馏、组合工艺和其他方法;分析了各种除硼方法的分离过程、影响因素和优缺点等;展望了水处理除硼方法发展趋势,认为开发出能在中性p H条件下快速高效除硼的膜,以及具有高硼吸附量、易再生和回收硼的特效硼吸附剂是除硼水处理技术的发展方向。     

我国自然生态系统氮沉降临界负荷评估

过量的氮沉降引起了一系列环境问题并导致生物多样性损失,因此评估当前生态系统氮沉降临界负荷对区域氮管理及其污染控制至关重要.利用稳态质量平衡法估算了当前我国自然生态系统的氮沉降临界负荷,并与氮沉降数据对比,获取了我国超过氮沉降临界负荷的生态系统空间分布情况.结果表明,6%的地区氮沉降临界负荷大于56 kg·(hm²·a)^-1,67%的地区氮沉降临界负荷在14～56 kg·(hm²·a)^-1之间,27%的地区氮沉降临界负荷小于14 kg·(hm²·a)^-1.氮沉降临界负荷较高的区域主要分布在青藏高原东部、内蒙古东北部和南部部分地区.氮沉降临界负荷较低的区域主要分布在青藏高原西部、西北地区和东南部分地区.氮沉降超过临界负荷的区域约占我国的21%,主要分布在东南和东北部分地区.东北、西北和青藏高原地区超临界负荷值普遍低于14 kg·(hm²·a)^-1.因此,未来这些超过氮沉降临界负荷地区的氮素管理和控制更为值得关注.     

中国镉超富集植物的物种、生境特征和筛选建议

植物修复作为一项绿色且有效的原位修复重金属污染土壤技术,在近20年引起了中国学者的关注并取得了一系列成果.通过检索镉超富集植物相关关键词,对过去20 a(2002～2021年)科技文献中报道的中国镉超富集植物的物种特征、野外发现地在中国各植被地带的分布、原生境特征、地质特征和镉的地球化学进行归纳总结,为镉超富集植物的筛选提供建议.结果表明,目前报道的镉超富集植物有45种.在植物物种上,隶属22科,36属,其中菊科(Compositae)植物最多,为14种.由野外调查发现的镉超富集植物有25种,主要发现于亚热带常绿阔叶林区域,其主要生长于铅锌矿周围的高浓度镉土壤上.归纳总结发现,丰富的植物物种资源、高浓度重金属土壤和长时间的驯化共同促进了超富集植物的形成.因此,具备这3点的区域可以视为超富集植物存在的高概率区域,并且超富集植物的野外筛选可以围绕此展开.最后,提出可以通过高概率区域识别和调查、富集能力验证、富集能力逆境习得筛查、生态型筛查、继代遗传检验和修复能力验证这6步,来进行超富集植物的筛选和植物超富集能力的鉴定.     

典型湖泊有机聚集体时空特征及驱动因子

有机聚集体(OA)是水体中物质循环和能量流通的重要枢纽,但在不同营养水平湖泊中的比较研究仍相当匮乏.于2019～2021年间,采集了不同季节贫营养抚仙湖、中营养天目湖、中度富营养太湖和重度富营养星云湖表层水样,利用扫描电镜、表面荧光显微镜和流式细胞仪等研究了4个典型湖泊中OA及其附着细菌的时空变化特征.结果表明：(1)抚仙湖、天目湖、太湖和星云湖中,OA丰度的年均值分别为1.4×10⁴、 7.0×10⁴、 27.7×10⁴和16.0×10⁴ind·mL^-1; OA附着细菌丰度的年均值分别为0.3×10⁶、 1.9×10⁶、 4.9×10⁶和6.2×10⁶ cells·mL^-1;附着细菌占总细菌的比值分别为30%、 31%、 50%和38%.(2)夏季OA丰度显著高于秋冬季;但夏季附着细菌占总细菌的比值为26%,显著低于其它3个季节.(3)湖泊营养状态是影响OA及其附着细...     

不同基因型杨树的光合特征与臭氧剂量的响应关系

采用开顶式气室装置研究不同臭氧浓度对3种基因型杨树(‘546’、‘90’和‘84K’)光合作用特征的影响.结果表明,随着O_3浓度的升高,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ反应中心激发能捕获效率(F'_v/F'_m)、光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ实际光化学量子效率(Phi PS2)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chla+b)和类胡萝卜素(Car)均显著降低,胞间CO_2浓度(c_i)显著升高,气孔导度(G_s)变化不显著.不同基因型杨树各项光合生理指标之间均存在显著性差异,基因型‘546’各项光合指标(除G_s外)与O_3剂量(AOT40,小时O_3浓度大于40nmol·mol~(-1)的累计值)间具有显著的线性相关关系(P0.01),并且光合色素含量随着O_3浓度的升高而显著降低.但高浓度O_3对基因型‘90’和‘84K’光合色素影响不显著.从多数光合特征指标特别是叶绿素总量的O_3剂量线性响应关系来看,基因型‘546’表现出最大的斜率,基因型‘90’次之,基因型‘84K’斜率最小,因而可得知随着O_3浓度升高,三者的臭氧敏感性为‘546’‘90’‘84K’.该研究结果为O_3污染环境下杨树基因型筛选与培育,以及保护杨树免受O_3伤害提供科学依据.     

鼠李糖脂与β-环糊精复合提取预测污染土壤中PAHs的生物有效性

以添加3种典型多环芳烃(PAHs)菲(Phe)、芘(Pyr)、苯并[a]芘(Ba P)的模拟污染土壤(海南红壤)为对象,研究了鼠李糖脂(RL)与β-环糊精(HPCD)复合提取预测污染土壤中PAHs的生物有效性的可行性.结果表明,当RL浓度大于临界胶束浓度时,由于其胶束增溶作用,PAHs的表观溶解度随RL浓度增加而增加,促使更多的PAHs从土壤固相解吸进入土壤溶液中.通过HPCD/RL复合提取土壤中的PAHs的含量与蚯蚓体内吸收的PAHs的量进行相关性分析,发现两者之间存在显著的正相关关系.但是PAHs蚯蚓吸收量是HPCD单独提取量的2.04倍,是HPCD/RL提取量的1.15倍.结果表明,HPCD/RL比HPCD对PAHs提取更能接近蚯蚓富集.因此,RL的添加在一定程度上增加了HPCD对污染土壤中PAHs生物有效性的预测效果,HPCD/RL复合提取法可以作为一种相对快捷可靠的预测PAHs生物有效性的方法.本研究为复合提取在有机污染物生物有效性评价方面提供一个新的方向,也为有机污染物的风险评估和生物修复提供了一定的技术支持.