泥炭沼泽土壤酶活性对水热条件变化的响应及其与CO_2释放通量的关系——以小兴安岭地区为例

采用实验室培养的方法,研究了小兴安岭地区两类典型的泥炭沼泽:苔草型泥炭沼泽和泥炭藓型泥炭沼泽中几种水解酶活性(β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶)对不同温度和水位变化的响应,以及与CO_2释放通量的相瓦关系.结果表明:β-葡萄糖苷酶活性在两类泥炭沼泽中受多种因素制约,在一定湿度范围内受水位控制较明显,当土壤湿度降低到一定程度时,温度对土壤酶活性影响增强.酚氧化酶活性与温度密切相关,但对温度变化的响应存在明显的季节性差异.相对而言,苔草型泥炭沼泽中β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于相同培养条件下泥炭藓型泥炭沼泽.总体上,苔草型泥炭沼泽中水解酶活性较泥炭藓型泥炭沼泽中高,但是其CO_2释放通量却低于泥炭鲜型泥炭沼泽,表明与有机碳分解有关的水解酶的活性高低不能作为解释泥炭沼泽CO_2释放通量大小的唯一指标.     

氮素形态对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响

大气氮沉降是全球变化的主要因素之一。硝态氮、氨态氮是大气氮沉降的两种主要氮素形态,且两者在大气氮沉降中的比例具有较大的空间变异性。目前,多数研究侧重于探讨氮输入量与土壤碳循环过程之间的关系,很少有研究关注不同氮素形态对沼泽湿地土壤有机碳矿化的影响。以东北地区多年冻土区及季节冻土区泥炭沼泽为例,利用室内模拟实验,在100%土壤最大持水量条件下,将土样于15℃好氧培养60 d,研究不同形态氮输入对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响。结果表明,多年冻土区和季节冻土区泥炭沼泽0~30 cm深度的土壤有机碳贮量分别为17.60、13.06 kg·m-2。多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳的累积矿化量显著大于季节冻土区(P0.001)。同一泥炭沼泽中,表土(0~15 cm)有机碳累积矿化量显著大于下层(15~30 cm;P0.001)。氨态氮抑制土壤有机碳矿化,使多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳累积矿化量下降12.08%~14.90%,季节冻土区下降7.28%~12.57%,而硝态氮及硝酸氨对土壤有机碳矿化无显著影响。此外,氮素形态、土壤深度及泥炭沼泽类型对土壤有机碳矿化有显著的交互作用(P0.05)。因此,区分不同氮素形态对土壤碳排放的影响是非常有必要,有利于深入了解大气氮沉降对泥炭沼泽土壤碳库稳定性的影响。     

不同分子量的腐殖酸存在下2种无机砷的生物毒性效应研究

水环境中天然有机质会与砷形成络合物,进而影响砷的迁移、转化和生物毒性。研究利用超滤方法将腐殖酸(humic acid, HA)分为5个不同分子量的组分,以大型溞为受试生物,探究了不同分子量HA存在下砷对大型溞的毒性效应。结果表明,不同分子量的HA均缓解了As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对大型溞的氧化应激损伤和细胞膜损伤,并降低了砷对MT的诱导量。其中1～30 k Da的HA对砷的缓解效果最好,1 k Da的HA毒性缓解效果最差,可能的原因是HA与砷的络合增加溶液中络合态砷的含量,而络合态砷难以进入细胞并被生物利用。不同分子量的HA对砷毒性的缓解差异与其跟砷的络合比例不同有关。     

腐殖酸—镉络合物的稳定常数

用离子交换平衡法测定12种不同来源的腐殖酸与镉的络合物的稳定常数,logK值在4.9—7.8之间;配位数在1.2—1.7之间,腐殖酸—镉络合物的稳定常数与腐殖酸的芳构化程度、分子大小和分子的总酸性功能团、未解离的羧基和酚羟基数有关;未解离的羧基和酚羟基可能是其主要络合位,这些结果表明,不仅土壤有机质的含量会影响土壤中镉的形态和含量,而且有机质的性质不同也有不同的影响,就减轻污染土壤中重金属元素对作物的危害而言,施用泥炭等芳构化程度较高的有机物质,可较芳构化程度低的更为有效。     

不同pH下低分子量有机酸对黄壤中铝活化的影响

用一次平衡的方法研究了不同pH下低分子量有机酸对黄壤中铝活化的影响.结果表明,低分子量有机酸体系可以通过质子和有机酸阴离子两个因素促进黄壤中铝的活化.当pH>4.3时,有机酸通过络合作用促进铝溶解的大小顺序为:柠檬酸>草酸>水杨酸>乳酸,与有机酸和铝形成络合物的稳定常数大小一致.有机酸阴离子可以通过自身的吸附增加土壤交换态铝的量,但质子作用对黄壤交换态铝的活化比有机酸阴离子的吸附起着更为重要的作用,随pH值的降低这种趋势更加明显.有机酸对交换态铝的活化作用随pH值的降低而增加.低分子量有机酸活化的铝主要分布在土壤表面的交换位上,但在柠檬酸和草酸体系中,当pH值分别大于4.40和4.55时,活化铝主要分布在土壤溶液中.     

2种水稻土胶体界面五氯酚的还原脱氯转化

研究了紫泥田和浅脚紫泥田2种水稻土胶体界面五氯酚(PCP)的还原转化效果,以及添加Fe2+或草酸对五氯酚还原转化效果的影响.采用表观一级反应动力学描述土壤胶体界面五氯酚的转化过程.结果表明,紫泥田和浅脚紫泥田土壤胶体界面五氯酚的还原转化动力学常数分别为0.0375d-1和0.0430d-1,半衰期分别为18.5d和16.1d;厌氧条件下水稻土胶体中铁氧化物还原溶解产生的吸附态Fe2+对五氯酚具有一定的还原转化能力.添加1.0mmol·L-1Fe2+或1.0mmol·L-1草酸均能显著促进土壤胶体界面五氯酚的还原转化和氯离子的产生,紫泥田土壤胶体界面五氯酚的还原转化半衰期分别减少到9.6d和6.0d,浅脚紫泥田土壤胶体界面五氯酚的转化半衰期分别减少到7.9d和3.0d.草酸促进作用更加显著的原因是铁-草酸配合物的生成.土壤胶体界面五氯酚的还原转化、脱氯效率与土壤胶体的比表面积、吸附态亚铁离子浓度有一定的正相关关系.促进土壤中吸附态亚铁离子和草酸等低分子量有机酸的产生能显著促进有机氯的还原转化.     

富集培养下的若尔盖高原湿地低温纤维素降解细菌群落结构

若尔盖高原湿地常年低温,泥炭沼泽土分布广泛,为了解该特殊生境中的低温纤维素降解菌群落结构,将采自3个乡(阿西茸、黑河、达扎寺)的泥炭沼泽土样品于10℃条件下富集培养于羧甲基纤维素钠(CMC-Na)液体培养基中,用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定纤维素酶活性,并利用变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)分析原始土壤样品和富集培养系中的细菌群结构.酶活测定结果表明,低温富集传代过程中,3个地区样品的相对酶活均随着培养代数的增加而增加,第3代的相对酶活最高,为25.5 U.DGGE分析表明:相对于原始土壤样品,富集系中的微生物菌群变简单;不同富集代数间,阿西茸乡样品细菌群落结构随传代次数增加而增加,而黑河乡和达扎寺乡样品表现为减少.对DGGE图谱条带序列的系统发育分析表明,富集培养系中的细菌属于α-变形菌纲(α-proteobacteria)、β-变形菌纲(β-proteobacteria)、γ-变形菌纲(γ-proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)等类群.本研究结果揭示若尔盖高原湿地泥炭沼泽土低温纤维素降解菌种群丰富,具有潜在工业开发应用前景.(图3表2参35)     

环境中砷与溶解有机质的络合作用

砷(As)与溶解有机质(DOM)的络合从而形成As-DOM络合物是控制砷的形态、移动性和生物可利用性的关键过程.本文综述了目前为数不多的As-DOM络合物形成的研究,力争对这方面的研究有一系统认识.本综述包括:(1)砷与溶解有机质的络合形式;(2)As-DOM络合物的分离分析方法;(3)As-DOM络合物形成的观测证据...     

天宝岩国家级自然保护区4种类型泥炭藓沼泽植被组成及其与环境因子的关系

基于野外样地调查资料,运用主成分分析(PCA)与冗余分析(RDA)等方法,研究天宝岩国家级自然保护区4种类型泥炭藓沼泽(泥炭藓类型、水竹类型、垂穗石松类型和灯芯草类型)的植被组成、物种多样性特征及其与土壤层和苔藓枯落物层环境因子的相关性.结果表明:研究区内共有植物28科41属44种,4种类型泥炭藓沼泽的物种组成差异性较大,但科属种的分布比较均匀;植物区系分析发现,天宝岩泥炭沼泽植被区系主要由泛热带分布型和北温带分布型2类构成;PCA结果显示,同种类型泥炭藓沼泽各样地的分布较为集中,个别样地分布比较分散,但4种类型泥炭藓沼泽样地之间的差异较大,PCA二维排序图清晰显示了4种类型泥炭藓群落与环境因子之间的相关性;而RDA表明,土壤容重、木本层盖度、土壤自然含水量和苔藓枯落物层最大持水率成为影响其植被组成的主要环境因子,这些因子能够显著解释物种多样性变化的最小组合.本研究结果表明,不同类型泥炭藓沼泽物种组成对环境因子的响应有差异,而环境水分特征是影响其植物组成分异的主要驱动力.     

小麦根际土壤汞的分布和形态变化

采用根际箱试验和连续化学萃取法,结合氢化物原子吸收光谱法,研究了非根际和根际土壤汞形态分布特征及小麦(Triticum aestivum)生长期土壤汞形态变化.结果表明.非根际汞形态分布顺序为:残渣态>强有机质结合态>碳酸盐铁锰氧化物结合态>腐殖酸络合态>水溶态>交换态,根际汞形态分布为:残渣态>碳酸盐铁锰氧化态>强有机质结合态>交换态>腐殖酸络合态>水溶态.当外源汞进入土壤后,在小麦生长60 d内,植物吸收使残渣态汞和水溶态汞含量明显降低,交换态汞和碳酸盐铁锰氧化态汞含量增加.土壤汞污染程度越大,在小麦中积累的汞就越多.其生物毒性增强,环境危害加大.     

5—Br—PADAP全差示分光光度法测定人发中的铁

本文研究了Fe~(2+)-5-Br-PADAP-曲通X-100络合体系的显色反应.在pH3.3醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,络合物的最大吸收λ_(max)=565nm,摩尔吸系数ε=6.0×10~4,络合物的组成比Fe~(2+):5-Br-PADAP=1:3.铁量在0—12.5μg/25ml范围内符合比尔定律,利用全差示分光光度法测定了人发中的铁,结果满意。     

不同pH的柠檬酸对茶园土壤溶出液中氟组分变化的影响

通过连续流动搅拌法,研究了不同pH的柠檬酸对茶园土壤溶出液中氟组分变化的影响.结果表明,土壤溶出液的pH随溶出时间的延长而逐渐减小.土壤溶出液中的游离态氟和总氟的浓度随时间的延长和柠檬酸pH的升高而逐渐减小,且呈现初始(0—6h)溶出浓度较高,而后(6—10h)逐渐减缓的趋势.土壤氟的溶出过程用一级动力学方程、Elovich方程、扩散方程和双常数方程均有较好的拟合,决定系数(R2)均大于0.90.低pH(pH3.5)条件下,F主要以H-F形态存在,随着pH的升高(pH4.0—5.0),H-F形态的氟减小,Al-F络合态的氟增多,且随时间延长,溶出浓度均降低.反应开始的前1h,Al-F络合物主要以AlF3为主,占氟溶出总量的90%以上;至7h时,AlF+2的溶出量逐渐增大,并逐渐超过AlF3.低pH的柠檬酸促进土壤游离态氟和总氟的溶出,有利于络合态氟的形成,但对Al-F络合物的形态转化没有显著影响.     

钛对聚合硫酸铁制备与性能的影响

研究了由FeSO4制备聚合硫酸铁过程中,钛对聚铁聚合态分布和稳定性的影响,并进一步考察了含钛聚合硫酸铁的絮凝性能.应用络合比色法对聚铁中不同水解形态聚铁的含量进行了分析测定,并通过沉淀实验考察了不同钛含量对聚铁稳定性的影响;随后,通过出水浊度、TOC、金属离子残余量和出水pH等指标测试,研究了钛对聚合硫酸铁混凝性能的影响.结果表明,较低的钛含量(<0.025)在一定程度上有利于中聚态聚铁的形成,提高了聚铁絮凝剂的混凝效率;反之,钛含量超过0.025时不仅聚铁的稳定性显著下降,而且处理后出水的钛残留增加,pH降低.     

三江平原泥炭沼泽土剖面P、K养分分布特征及影响因素分析

在三江平原湿地植物生长季节 ,选择具有代表性的毛果苔草 -狭叶甜茅 (Carexlasiocarpa Glyceriaspiculosa)湿地发育的泥炭沼泽土为研究对象 ,逐月分层采集土样 ,测定P、K含量 ,同时进行相关环境因子的测量。借助SPSS软件和灰色关联分析技术 ,探讨泥炭沼泽土P、K养分含量特征及影响因子的影响程度。结果表明 :泥炭沼泽土P、K含量在剖面垂直方向具有明显的分层现象 ,P、K含量与土层的二次相关性均较好 ,相关系数除潜育层外均在 0 .94以上。泥炭沼泽土各土层速效P和速效K含量在植物生长季节内均呈明显的动态变化 ,一元三次非线性回归模拟均得到理想的模拟效果。同一环境因子对同一土层全P、全K、速效P或速效K的影响程度各异 ;同一环境因子对不同土层P、K的影响系数也不同 ;因此 ,不同环境因子对同一土层某一对象的影响系数更不相同。     

几种络合态铜对彩虹方头鱼的生物有效性

通过暴露实验和化学形态计算方法研究了彩虹方头鱼(Ｐａｒａｃｈｅｉｒｏｄｏｎｉｎｎｅｓｉ)对四种铜络合物的吸收．结果表明,络合态铜可被彩虹方头鱼吸收,但对络合态铜的吸收率显著低于对非络合态铜的吸收率,在其它形态铜含量基本恒定的条件下,铜吸收量随络合态铜含量的增加而呈线性增加趋势．不同络合态铜的有效性也有显著差别,条件稳定常数越高,则越不容易被吸收．由于铜暴露导致的粘液分泌量的变化从另一侧面证实了络合态铜的可吸收性．     

协同-络合萃取法回收含酚废水中的酚类

在现有的各种回收处理高浓度含酚废水的方法中,溶剂萃取法最为有效.但现有常用脱酚萃取剂分别存在着萃取效能低等诸多缺点,萃残液中一般尚存有几十至几百mg·l~(-1)的酚类,本文提出了协同-络合萃取法,并按该法原理研制了HC-1—HC-4四类新型协同-络合萃取剂.其中HC-3和HC-4对苯酚稀溶液的萃取平衡常数分别为K_((?)C-3)=612.4和K_((?)C-4)=483.7,单级萃取可将两组中高浓度的含酚废水中酚浓度降至10mg·l~(-1)以厂,脱酚率>99%.该法为一步脱酚达标提供了可能性.     

金属离子络合对抗生素去除特性的影响研究进展

水体中抗生素与金属离子共存时,在某些条件下易产生络合形成抗生素-金属离子络合物,会对抗生素的去除特性产生显著影响.抗生素的官能团组成与数量、金属离子的电负性和环境的p H是影响两者络合的主要因素.本文综述了金属离子与抗生素之间的络合行为及络合对抗生素去除特性的影响,重点论述了金属离子络合强化抗生素去除效果及其影响机制.金属离子会通过阳离子架桥作用促进抗生素的吸附去除,金属离子的络合能力是架桥作用发挥的关键.金属离子与抗生素生成络合物,使得电子在络合物分子内传递,金属离子作为电子传递体氧化剂显著促进了抗生素的氧化降解.此外,金属离子还会通过捕获电子、空洞以及分离电子空洞、增加吸附量等方式促进抗生素的光降解.最后对金属离子在抗生素污水治理工艺中的应用前景进行了展望.     

草炭溶解态有机物质与Cu2+、Cd2+络合稳定性的研究

研究了由草炭提取的胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、水溶解态有机物质(WSOM)的基团特征,分子量分布及其与Cu2+、Cd2+两种金属离子之间的络合稳定性。对HA、FA及WSOM的红外光谱研究显示三者的官能团组成相似,只是含量略有不同。固态13C-NMR对HA、FA及WSOM结构特征的描述以及水相凝胶色谱法对三种有机质样品的分子量及分子量分布的测定结果显示HA分子最大且含有大量的长链烷烃,而FA分子小得多,结构以碳水化合物及多糖为主,WSOM的分子量略低于FA,结构与FA相近。离子交换平衡法对三种有机质样品与Cu2+、Cd2+的络合配位数和稳定常数的测定结果显示两种介质条件下络合配位数(x)、络合稳定常数(logk)的次序均为:Cu2+>Cd2+;同一介质条件下,对不同有机质而言均满足:M-HA>M-FA>M-WSOM。     

Fe（Ⅲ）—邻氯苯基荧光酮络合吸附波的研究

研究Fe(Ⅲ ) -邻氯苯基荧光酮络合吸附波发现 ,Fe(Ⅲ )与邻氯苯基荧光酮在pH为 10 .7的氨 -氯化氨缓冲溶液中形成紫色络合物 ,并于 - 0 .70V左右产生灵敏的络合吸附波。研究表明 ,Fe(Ⅲ )与配位体络合比为 1∶2 ,K稳 为 5 .4× 10 12 ,Fe(Ⅲ )浓度在 0 .8- 2 4μg/L和 2 4- 72 μg/L分段呈线性关系。应用电化学分析手段对其机理进行了研究 ,并将此法用于头发中微量铁的测定     

日粮中添加不同铜化合物对生长猪铜消化率和猪粪铜形态的影响

选用27头体重约30 kg的三元杂交(长白大白杜洛克)生长猪进行消化试验,在日粮中分别添加氨基酸铜(Cu-AA)、硫酸铜(CuSO4)、碱式氯化铜(TBCC) 10、150、250 mg·kg-1,共9个处理.分析测定猪对铜的消化率及猪粪中铜的可利用性.试验结果表明,添加不同铜源对猪铜的消化率影响差异不显著(P>0.05),日粮中添加高水平铜时,猪对铜的消化率显著低于添加低水平铜(P<0.05).从粪中各形态铜的有效性来看,铜源间差异显著.CuSO4铜源猪粪可利用态铜显著低于Cu-AA铜源和TBCC铜源,但TBCC铜源和Cu-AA铜源间差异不显著;从潜在可利用态铜来看,CuSO4铜源和Cu-AA铜源猪粪差异不显著,但均显著高于TBCC铜源猪粪;从不可利用态铜来看,TBCC铜源猪粪显著高于CuSO4铜源和Cu-AA铜源猪粪.饲料中添加高水平铜处理猪粪中各形态铜含量都显著高于添加低水平铜处理.