凤眼莲对电影洗印废水中银的净化试验

本文进行了凤眼莲对三种不同形态银净化的静态试验研究,得出去除速率K值,24h内为K_(Ag)~+(0.136)>K_(Ag(S_2O_3))~(3-)(0.054)>K_(AgBr)(0.030)。对络合态银的净化做了动态模拟试验,揭示了凤眼莲对银的净化率R与停留时间t呈指数函数R=Ac~(B/t)(B<0)关系,表面去除负荷Ps与t呈幂函数Ps=At~B(B<0)关系。     

聚乙烯醇凝胶包埋固定化细菌联合植物的除氮研究

为了解聚乙烯醇(PVA)凝胶包埋固定化菌在富营养化水体生态修复中的效果,利用PVA凝胶包埋固定硝化和反硝化细菌并联合水芹(Oenanthe clecumbens)和蕹菜(Ipomoea aquatica)2种植物进行21 d的除氮试验。结果表明,加菌试验组TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N及TP去除率显著高于无菌试验组(P0.05);各试验组N的去除效率与添加PVA凝胶包埋固定硝化和反硝化细菌呈显著正相关(P0.05)。添加PVA凝胶固定硝化和反硝化细菌的蕹菜和水芹试验组植物的平均生长速率(RGR)分别为38.5和19.6 mg·g-1·d-1,而单纯蕹菜和水芹试验组RGR分别为29.9和9.5 mg·g-1·d-1。     

水稻与水芹间作栽培对水稻病虫草害和产量的影响

通过田间对比试验,研究了水稻(Oryza sativa)常规单作栽培(CR)、水芹(Oenanthe javanica)常规单作栽培(CO)、水稻与水芹常规间作栽培(CRO)和水稻与水芹有机间作栽培(ORO)4种处理对水稻病虫草害和水稻产量的影响效应.结果表明,两种间作栽培处理水稻主要病虫草害均显著低于CR处理;在水稻分蘖初期,CRO和ORO处理叶瘟病病丛率分别比CR处理降低45.12％和47.58％;在水稻分蘖末期,CRO和ORO处理叶瘟病病叶率分别比CR处理降低41.38％和6.80％.在水稻孕穗期和成熟期,CRO和ORO处理稻飞虱数量分别比CR处理减少69.77％、44.39％和82.80％、78.08％.在稻田杂草防控方面,CRO和ORO处理杂草密度较CR处理分别降低48.36％和39.34％.CRO和ORO处理的土地当量比分别为1.11和1.33,较CR处理分别增产11.31％和33.11％.认为水稻与水芹间作栽培模式能有效控制水稻病虫草害的发生,并能起到良好的增产效果,其中水稻与水芹有机间作栽培的综合效益更为明显.     

密度和品种对玉米田杂草及玉米产量的影响

通过对玉米田杂草的调查,研究了不同密度和品种对玉米田杂草种类和生物量变化及玉米产量的影响。结果表明:在玉米全生育期内共发现以稗草(Echinochloa colonum(Linn.)Link)、水花生(Alternanthera philoxeroides)、水芹(Lepidiumsativum)等为主的21种杂草,以水芹的重要值最高;随密度的增加杂草的总数量和鲜质量减少;半紧凑型品种对杂草数量和生物量的抑制作用大于紧凑型品种,且产量高出了21.99%。密度对玉米产量的影响差异不显著,以B3(57 000株/hm2)产量最高,比常规密度B1(42 000株/hm2)和高密度B4(64 500株/hm2)的产量提高了14.17%和0.6%。可见,应根据玉米的品种类型,因地制宜地确定适宜的种植密度,以利于高产稳产。     

水芹(Oenanthe javaica)浸出液对小球藻(Chlorella vulgaris)生长及超微结构的影响

采用在不同浓度水芹(Oenanthe javaica)浸出液中纯培养小球藻(Chlorella vulgaris)的方法,研究水芹浸出液对小球藻细胞数量、叶绿素含量和藻细胞超微结构的影响。结果显示,10 g.L-1水芹浸出液对小球藻的生长和叶绿素含量具有明显的促进作用;20 g.L-1水芹浸出液处理组藻细胞数量和叶绿素含量增加持续至第7天,但增幅低于对照组,7 d后抑制作用增强;高浓度(30～50 g.L-1)水芹浸出液对小球藻细胞数量和叶绿素含量的抑制作用在第5天开始变得显著,并随时间延长而加剧,具有浓度效应;经40 g.L-1水芹浸出液处理后,小球藻细胞壁断裂甚至消失,细胞中叶绿体片层肿胀甚至解体,核膜破裂,核质外渗。结果表明水芹浸出液对小球藻具有化感效应,总体呈现低浓度促进、高浓度抑制的规律。     

印度芥菜对土壤中难溶态镉、铅的吸收差异

通过根际袋法土培盆栽试验,研究了印度芥菜对石灰性土壤中难溶态Cd、Pb的吸收差异。试验结果表明,印度芥菜能吸收石灰性土壤中的难溶态Cd、Pb并对其有较高的忍耐性。印度芥菜吸收的Cd 70%以上累积在地上部而吸收的Pb 83%以上累积在根系;印度芥菜根际土壤中的DTPA提取态Cd显著高于非根际土壤,但根际与非根际土壤中的DTPA提取的Pb含量差异不显著。本试验条件下,印度芥菜对土壤Cd的净化率为0.83%~1.25%,对土壤Pb的净化率则只有0.04%~0.07%。     

陆生蔬菜浮床对富营养化水体氮磷的去除以及水体、根系细菌群落分析

为了探究陆生蔬菜浮床对富营养化水体氮、磷去除效果以及对微生物群落和反硝化作用的影响,利用16S rDNA高通量测序和定量PCR(qPCR)技术,在分析水质理化指标的基础上,对富营养化水体中氮、磷营养元素以及微生物群落和功能基因的变化开展研究。结果表明,陆生蔬菜浮床对TP和NH₄⁺的去除效果较为突出,水芹、生菜和青菜处理组对TP的平均污染负荷去除率(分别为57.13%、46.91%和40.86%)优于对照组(25.46%);水芹和生菜处理组对NH₄⁺的平均负荷去除率(分别为51.30%和48.16%)高于对照组(27.23%)。对16S高通量测序属水平优势菌种的分析结果表明,蔬菜浮床系统根系表面均富集红杆菌属(Rhodobacter)来进行反硝化;水芹和生菜根系表面会富集大量噬氢菌属(Hydrogenophaga)来增强氢自养反硝化作用;芽单胞菌属(Gemmatimonas)在青菜周围水体和水芹、生菜根系表面较高,该菌属会将N₂O转化为N₂,实现完全反硝化。...     

2种改性生物炭对水体硝态氮的吸附特性

以2种水生植物香蒲(Typha angustifolia)和芦苇(Phragmites communis)制备的FeCl_3改性生物炭为吸附剂,硝酸钾溶液为吸附质,研究生物炭对水体硝态氮的去除。研究了2种改性生物炭的吸附动力学与吸附等温线特性,结合红外光谱分析(IR)、扫描电镜分析(SEM)和元素分析对2种改性与未改性生物炭进行表征,并探究生物炭投加量、吸附时间、吸附质初始浓度、吸附质pH值等因素对2种改性生物炭吸附硝态氮的影响。结果表明,2种改性生物炭对硝态氮的吸附均符合伪二级吸附动力学方程。FeCl_3改性香蒲生物炭(XP-Fe)和FeCl_3改性芦苇生物炭(LW-Fe)的最大吸附量qm分别为15.55和10.63 mg·g~(-1)。吸附质pH值降低,有利于XP-Fe和LW-Fe对硝态氮的去除。XP-Fe对硝态氮的吸附性能强于LW-Fe。     

三种无机稳定剂对土壤重金属的稳定效果比较

以湖南省南部某废弃砷冶炼厂区内的重金属污染土壤为研究对象,比较了碳酸钙(CaCO_3)、硫酸亚铁(FeSO_4)和磷酸二氢钾(KH_2PO_4)三种无机稳定剂对土壤中As、Zn、Cd、Pb重金属的稳定效果.结果表明,在土壤p H方面,CaCO_3使土壤p H显著提高,KH_2PO_4和FeSO_4使土壤p H降低;在土壤重金属形态方面,FeSO_4使As的残渣态大幅度提升,KH_2PO_4提高了Pb的可氧化态和残渣态,使重金属形态向稳定的形态转变;在稳定效率方面,3种无机稳定剂稳定效率的大小顺序为CaCO_3FeSO_4KH_2PO_4;在复合修复方面,可选用FeSO_4+CaCO_3复合修复治理以As、Cd为主要污染因子的复合污染土壤.     

镉在五节芒(Miscanthus floridulus)不同种群细胞中的分布及化学形态

通过营养液培养,以种子分别来自粤北大宝山矿区和惠州博罗非矿区的2个五节芒种群为试验材料,并采用差速离心技术和化学试剂逐步提取法,比较研究了Cd在2个种群根、茎和叶片中的亚细胞分布及化学形态.结果表明,五节芒2种群各部位的Cd主要富集在细胞壁和以液泡为主的可溶组分,在叶绿体、细胞核和线粒体中的分布较少;2种群根、茎、叶的亚细胞各组分Cd含量由高到低的次序均为:细胞壁组分(F1),可溶组分(F4),细胞核和叶绿体组分(F2),线粒体组分(F3).Cd在五节芒矿区种群根、茎、叶中的含量均显著高于非矿区种群.提高Cd处理质量浓度,对于非矿区种群,Cd在细胞壁(F1)和可溶组分(F4)的分配比例下降,在细胞核和叶绿体组分(F2)与线粒体组分(F3)的分配比例卜升;而对于矿区种群,Cd在细胞壁(F1)的分配比例上升,在可溶组分(F4)、细胞核和叶绿体组分(F2)与线粒体组分(F3)的分配比例下降,细胞壁对Cd的同持作用增强.五节芒2种群根中Cd的化学形态存在着明显差异:低Cd(5 mg·1-1)处理下,矿区种群根中的Cd以水提取态、氯化钠提取态和醋酸提取态为主,各占36.41%、28.15%和17.04%,其它形态所占比例较少;而非矿区种群根中的Cd以氯化钠提取态、水提取态和醋酸提取态所占比例较大,各占31.58%、23.15%和20.85%.提高Cd处理质量浓度,矿区种群根中的氯化钠提取态为优势形态,所占比例提高到41.29%,水提取态所占比例也提高到38.25%.其他提取态所占比例均有不同幅度下降;而非矿区种群根中氯化钠提取态Cd含量比例下降到21.45%,各化学形态的在分配比例上表现为平均化趋势.因此,细胞壁同持、可溶组分的液泡区隔化和向活性较弱的结合形态转移可能是五节芒矿区种群耐Cd的主要机制.     

微分脉冲阴极溶出伏安法测定环境水样中的痕量硒

采用微分脉冲阴极溶出法测定环境水样中的痕量硒,以银电极为工作电极,在酸性介质0.06mol.l^-1HCl-0.07mol.l^-1HNO3溶液中于－0.35V(vs SCE)处富集20min,使Se(IV)电沉积为硒化银,然后,以40mV.s^-1的扫速,在碱性介质2．0mol.l^-1NaOH溶液中阴极溶出至－1.2V(vsSCE),硒化银被还原为银的溶出峰电位约为－0.85V(vs SCE),硒的分析校正曲直到40ng.ml^-1仍然成线性,检测下限为11.5pg.ml^-1,相关系为0.9982,灵敏度为10.93uA/ng.ml^-1,20ng.ml^-1的RSD（n=5)为1．26％,检出限（3σ为3.46pg.ml^-1,环境水样中常见离子的存在不干扰痕量硒的测定。     

沉水植物净化人工水源湖原水中氮磷和悬浮物的试验研究

水源湖作为城市中重要的人工饮用水水源地,其水质的维持改善至关重要。恢复和构建高等水生植物群落尤其是沉水植物是控制湖库营养盐水平、防止富营养化的重要手段。以上海市人工水源湖——金泽水库为研究对象,开展实际原水浓度下两种不同沉水植物群落净化水体中氮磷和悬浮物质的原位中试试验,研究沉水植物对水源湖体中营养物质的净化效果和影响因素,为水源湖水生植物系统构建和水质维持改善提供科学依据。结果表明,沉水植物对水体中的氮、磷营养物质和悬浮物的净化效果均明显高于对照组,且苦草(Vallisneria natans)和伊乐藻(Elodea nuttallii)组合群落的净化效果总体优于黑藻(Hydrilla verticillata)群落。沉水植物对试验水体的净化效果以PO_4~(3-)-P最高,净化率为42.3%±13.9%;其次为对SS的净化率,为28.1%±7.7%;对NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的净化率分别为17.5%±5.1%、11.0%±3.9%、8.2%±3.7%和18.1%±4.1%,植物对磷营养盐的去除效果优于对氮营养盐的去除效果。在试验期间,沉水植物生长总体经历了"快-慢-衰亡"的过程,生物量(干重)峰值为1 153.3 g·m~(-2)。生物量和进水浓度对水质净化效果影响的分析表明,植物对氮磷营养盐的去除效果主要受植物生物量大小的影响,二者表现出显著的正相关关系;同时去除率还与进水氮磷浓度有一定的相关性,进水浓度高,植物对营养物质的去除率也相对较高。     

马尾松酸性根际环境中铝的化学行为——以重庆酸雨区马尾松林地土壤为例

以重庆酸雨区马尾松林地土壤为例,通过马尾松幼苗盆栽试验法研究了酸性土壤–马尾松根系界面铝(Al)的化学行为.林地土壤中的铝可分级为交换态铝(Alex)、有机态铝(Alor)、氧化态铝(Alox)、碳酸盐态铝(Alc)和不溶态铝(Alin).研究结果表明:共存盐基离子Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+和Na~+对Al~(3+)在土壤–马尾松根系界面行为的影响呈正效应(缓解铝毒),影响顺序为Ca~(2+)Mg~(2+)K~+≈Na~+.全氮和全磷含量与根系铝含量呈正相关;土壤有机质(Organicmatter,OM)含量与根际Alor浓度呈正相关.土壤pH值(5.0)与根际Alex呈负相关,根际Alex大于非根际Alex,马尾松根系铝的吸收主要取决于根际土壤Alex含量,Alex进入根系后逐步与根细胞壁小分子有机化合物配位,主要以Alor累积于根部.图1表5参20     

不同氮形态对龙葵镉积累、抗氧化系统和氮同化的影响

以镉超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)为材料研究了不同氮形态对其镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用龙葵进行植物冶金和镉污染土壤修复提供理论依据。采用龙葵室内盆栽控制试验,采用不同浓度3种氮形态[铵态氮NH_4_2SO_4、硝态氮NaNO_3、硝态-铵态氮NH_4NO_3]处理,以植株生长为重要参考,研究其对镉积累、抗氧化系统和氮同化的影响。结果表明,(1)镉(10~160 mg·kg~(-1))显著影响龙葵生长,降低生物量积累;外施3种形态氮均能缓解40 mg·kg~(-1)镉毒害,提高地上部生物量、叶绿素含量和镉累积量,且铵态氮对生物量增产与镉累积效果优于其他形态氮肥,其中400mg·kg~(-1)的NH_4_2SO_4最为明显。(2)植株叶片过氧化氢(H_2O_2)水平随施铵态氮和铵态-硝态氮量增加而降低,随施硝态氮量增加而先降后升。(3)过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)随施硝态氮与硝态-铵态氮浓度增加而减低,超氧化物歧化酶(SOD)活性随施硝态氮量增加先升后降;POD活性随施加铵态氮浓度增加而逐渐升高,显示铵态氮能显著提升幼苗抗氧化能力。(4)随硝态氮施加量增加,硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性先升后降;而GS活性在铵态氮施加量为100 mg·kg~(-1)时达到最大,随后逐渐降低。同时,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性随着3种不同形态氮施加量的增加逐渐降低。从植物修复角度出发,铵态氮对龙葵的强化修复效果优于硝态氮与硝态-铵态氮,尤其是400 mg·kg~(-1)的NH_4~+为龙葵镉修复的最佳浓度。     

天然水体中铵态和硝态氮δ15N的测定

介绍了一种天然水体中铵态和硝态氮δ15N的测定方法,包括3个步骤:(1)离子交换法富集水中铵态和硝态氮;(2)蒸馏法进一步提纯铵态和硝态氮;(3)阳离子树脂萃取由转化和蒸馏得到的铵态氮,并将树脂干燥后送入元素分析仪串联质谱(EA-IRMS)测定δ15N.用这种方法处理NH4Cl和KNO3配制的人工模拟水样和野外采集的天然水样,发现δ15N-NH4+和δ15N-NO3-测定的准确性高、重复性好,人工模拟水样δ15N-NH4+的测定值和标准值相差0.560‰,δ15N-NO3-的测定值和标准值相差0.341‰,所有水样重复间的标准偏差在0.008‰—0.384‰之间.测定方法需要的水样体积较少,水样处理速度较快,离子交换后水样中的铵态和硝态氮可长期保存,适合野外天然水体δ15N测定.     

东昌湖表层沉积物中氮的赋存形态

研究了东昌湖表层沉积物中可转化态氮(TTN)、非可转化态氮(NTN)以及可交换态氮(EN)、可矿化态氮(MN)的赋存特征.结果表明:(1)15个表层沉积物样品TN含量变化在1071.31—1450.55 mg.kg-1之间,与国内研究较多的非城市湖泊相比,底泥的营养水平并不是太高.(2)东昌湖表层沉积物的TTN平均963.55 mg.kg-1,NTN平均305.09 mg.kg-1.随着沉积物污染程度增高,TTN占TN比重减少,氮趋于稳定性强的形态发展.(3)东昌湖沉积物样品中EN平均47.68 mg.kg-1,沉积物MN平均210.72 mg.kg-1.随着东昌湖沉积物氮污染的积累,氮的生物有效性增强,氮的利用率提高.(4)东昌湖表层沉积物不同形态可转化态氮的释放顺序为离子交换态氮(IEF-N)→弱碱浸取态氮(WAEF-N)→强碱可浸取态氮(SAEF-N)→强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N),在TTN中所占比例顺序依次为SAEF-N(50.52%)>SOEF-N(40.87%)>IEF-N(4.52%)>WAEF-N(4.09%).     

丛枝菌根真菌对采煤塌陷复垦土壤磷形态和玉米吸磷量的影响

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌用于退化农林生态系统的生物修复研究是当今生态及环境科学领域的热点问题.许多研究表明AM真菌促进植物对土壤磷的吸收利用,为了解不同的AM真菌对土壤磷形态及其转化规律的影响,通过盆栽试验以不接种处理为对照,分别接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,Mo)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)3种AM真菌,通过连续种植两茬玉米(2015-2016年)后测定AM真菌侵染率、玉米磷素吸收和土壤磷素形态的变化.结果表明:(1)接种3种AM真菌均成功侵染玉米根系,两茬玉米根系AM真菌侵染率顺序均为Ce≥Mo≥Ri,第二茬侵染率(38.3%-68.8%)较第一茬(14.5%-32.5%)有所提高;(2)随着AM真菌的侵染,接种处理显著提高了玉米磷素吸收,提高幅度达25.5%-82.0%;(3)接种3种AM真菌均显著提高了土壤活性态无机磷(H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi)和中等活性无机磷(NaOH-Pi)含量;而土壤中度稳定态磷(HCl-P)和稳定态磷(Residue-P)含量不受影响;接种Mo和Ce对土壤NaHCO_3-Pi含量提高最显著,分别提高了141.02%和88.47%,其次为Ri(43.12%);(4)接种Mo和Ri显著提高了土壤中等活性态无机磷(NaOH-Pi)的含量,分别比CK提高了36.15%和18.82%.总之,接种不同AM真菌均能提高根系侵染率、磷素吸收以及促进土壤磷素活性态、中等活性态无机磷(H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi、NaOH-Pi)的转化,提高了土壤磷素的生物有效性,其中接种Ce和Mo能够更好地促进土壤中的磷素向植物可供利用的形态转化,提高植株吸磷量,是适合该矿区土壤的经济高效菌种.(表2参33)     

改性生物炭对菜地土壤磷素形态转化的影响

生物炭是一种含碳量高且更为稳定的有机碳,能够显著影响土壤物理、化学及生物学性质。以华南地区主要的菜地土壤为研究对象,研究新型生物炭对土壤磷素形态转化及有效性的影响,结果表明,施用生物炭可以提高树脂磷(Resin-Pi)、NaHCO3提取态无机磷(NaHCO3-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)含量,生物炭施入土壤后能明显提高土壤的有效磷含量,但并未显著提高稀盐酸提取态无机磷(D·HCl-Pi)和浓盐酸提取态无机磷(C·HCl-Pi)的含量;施用生物炭增加了NaHCO3提取态有机磷(NaHCO3-Po)的含量,降低了NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)的含量,提高了残渣磷(Residual-Pt)含量,并未改变浓盐酸提取态有机磷(C·HCl-Po)的含量。土壤速效磷与Resin-Pi、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与NaHCO3-Pi的相关性最强,相关系数达到0.980 5;Resin-Pi与NaHCO3-Pi、D.HCl-Pi呈极显著相关;NaHCO3-Pi与NaOH-Pi、D.HCl-Pi、Residual-Pt呈显著相关,并与D.HCl-Pi的相关性最强,相关系数达到0.816 6。表明在施用生物炭的条件下,不同形态的磷可以通过矿化等形式转化为有效性较高的磷形态。     

磁性Fe3O4@Mg(OH)2去除水中络合态三价铬

本实验采用一步水热法合成了Fe_3O_4@Mg(OH)_2材料,并将其用于吸附水中络合态的Cr(Ⅲ)-EDTA,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、热重(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)等来表征材料的结构和表面特性.结果表明,Mg(OH)_2已经成功的负载到了Fe_3O_4的表面,对水中络合态Cr(Ⅲ)-EDTA有较好的吸附能力,最大吸附量为15.52 mg·g~(-1),吸附等温线符合Langmuir等温线,吸附动力学可用拟二级动力学拟合,随着pH的增加吸附量不断减少,水中高浓度的阳离子对吸附产生促进作用,并且脱附实验证明材料有很好的可循环利用能力.     

浮床水芹(Oenanthe javanica)的生态特性及对池塘水体环境的反馈与响应

在原位生态循环养殖池塘中构建生态浮床,研究水芹(Oenanthe javanica)的植株生长、生态特性以及对池塘水体环境的反馈和响应。结果表明,在80 d中,浮床水芹植株的平均高度、干重和单株根表面积均随种植时间的推移持续增加,50~80 d时植株总高度为23.05~38.37 cm;30~50 d内,植株根系无论是主根数、根尖数、主根直径还是一级根直径均明显增加。浮床水芹植株中氮含量随着植株质量的增加而增加,与植株干重呈高度正相关(r=0.952);但磷含量较为稳定,并未随植株质量的增加而增加。每株水芹的平均磷含量为3.45~4.14 mg,平均N/P比为2.51~6.80。与茎、叶相比,其根部N/P比为4.27~4.67,较为稳定。水芹根系具有径向泌氧特性,泌氧率为2.74~3.27μmol·h~(-1)·g~(-1),泌氧率与每克根表面积呈正相关(r=0.795)。根系泌氧导致水中Fe和Mn被氧化并被吸附于根系,形成铁锰氧化膜。水芹可稳定水温和pH值,调节DO含量,降低TN和TP含量,但对TP的去除有一定限制。