植物化感作用抑制藻类生长的研究进展

有效控制水华,治理富营养化水体是目前环境领域的研究热点和前沿。植物化感作用抑藻作为一种新型的生物抑藻技术已备受关注。多种生活类型的水生植物对藻类均有化感抑制作用,现已从一些水生植物中分离得到具有抑藻活性的化感物质,并对其抑藻特性和机理开展了一定研究。文章对化感作用的概念、水生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物中化感物质的分离鉴定及其抑藻特性以及化感作用抑藻机理等进行了较系统的论述。还对今后植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望,提出应多学科结合,对化感物质对不同藻类的影响及其选择性抑制机理做更深入的研究。     

超声波对杜氏盐藻生长的刺激效应研究

以杜氏盐藻（Dunaliella salina）为实验材料,用超声波细胞均质仪作为超声装置对杜氏盐藻进行处理,分别设64 s和128 s两个时间强度处理,各时间强度均分16次、8次、4次、2次和1次五种间隔,以无超声波作用为对照。超声波作用解除后,将各处理在相同的培养条件下培养7 d,测定生长过程的吸光值、叶绿素a含量、最大光能转化效率、实际光能转化效和光合电子传递效率等指标。结果表明,在64 s和128 s两个总时间强度处理下,超声波短时间多次处理有利于杜氏盐藻的生长,使其吸光值、叶绿素a含量、最大光能转化效率、实际光能转化效率以及光合电子传递效率等指标均比对照有所提高。     

不同类型抑藻剂对藻类的抑制效果及机制研究

通过不同类型抑藻剂对水华蓝藻和绿藻的抑制效果及机制的研究发现,实验所用商用抑藻剂的抑藻效果最强,过氧化氢（H₂O₂）和铜绿假单胞菌次之,肉桂酸抑藻效果最弱;不同抑藻剂对3种藻的抑制效果存在差异,以H₂O₂最为显著,其对长孢藻抑制效果最好,对微囊藻次之,对小球藻抑制效果最弱,表明其对蓝藻具有一定的选择性抑制作用。抑藻机制方面,4种抑藻剂对不同藻类光合系统以及抗氧化系统的影响有一定差异,H₂O₂可能作用于藻类光合系统,干扰光合电子传递链或降低相关酶活性,肉桂酸影响藻类对光能的捕获和转换能力,铜绿假单胞菌的抑藻作用可能与菌藻之间复杂的相互作用有关,而商用抑藻剂并不直接作用于光合系统。虽然抑藻剂处理后引起了胞外藻毒素的增加,但H₂O₂、肉桂酸表现出很强的毒素降解能力,使毒素浓度快速降至较低水平。以上研究结果可为蓝藻水华应急防控中抑藻剂的选择提供科学支撑。     

一株椭圆小球藻对微囊藻生长的竞争抑制研究

采用Chl b/Chl a比值指示2种藻相对数量的方法研究了一株椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)与铜绿微囊藻(M icrocystis aeruginosa)之间的生长竞争关系。结果表明,分别在20和30℃条件下,BG-11培养基中和发生水华的天然湖水中小球藻的生长均远高于微囊藻。在低光照下,小球藻也同样具有较高的生长竞争能力。小球藻不是通过产生毒害物质而获得生长竞争优势,2种藻对氮磷吸收利用的研究结果显示:在高氮含量的BG-11培养基中,2种藻对氮的利用无显著差异,但小球藻对磷的吸收能力远高于微囊藻;将BG-11培养基中氮含量减少至原来的1/10,与微囊藻相比,小球藻对氮磷均具有较高的吸收。可见,小球藻是通过竞争氮磷营养而抑制微囊藻生长。因此,利用椭圆小球藻的种间生长竞争优势来抑制微囊藻具有潜在的可利用性。     

MAP沉淀法与超声波技术相联合对畜禽粪便的脱氮除磷效果

研究磷酸铵镁(MAP)沉淀法与超声波技术相联合处理高浓度畜禽废水的最佳反应条件.结果表明,MAP沉淀法在pH值9.5、n(Mg2+):n(NH+4)∶n(PO43-)=1.2∶1∶1、反应时间10 min时脱氮除磷效果最佳,氨氮去除率为95.10％,磷酸盐去除率为97.40％.MAP沉淀与超声波辐照联合处理最佳条件下,同时增加曝气(流量为200L·h-1),6h时氨氮去除率可提高到98％.     

二氧化氯对水中病毒、藻类和浮游动物的失活效果

本文研究了二氧化氯对水中一些主要病毒、藻类和浮游动物的失活效果,以及在不同消毒剂投量、接触时间和pH值等条件下,二氧化氯(ClO_2)对水体中一些微生物的杀灭和失活效果.与液氯对比的结果表明:ClO_2对藻类失活效果优于或相当于液氯;ClO_2对病毒和浮游动物的失活效果显著优于液氯;ClO_2可在一广泛的pH值范围内杀灭微生物.此外,还从理论上初步探讨了ClO_2对病毒的失活机理.研究结果表明,ClO_2是一种优良的液氯替代消毒剂,这对开展ClO_2的研究及其应用有重要意义.     

低磷胁迫下不同品种水稻秧苗生长的分子生理特性

以国际上公认的化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont(均引自美国)为材料,采用水培方法研究了不同水稻品种响应低磷(0.5 mg/L,以P计)胁迫的分子生理特性.结果表明,低磷胁迫促进PI312777根的生长,对株高和干重具有微弱的抑制作用.而Lemont相应形态指标均受到较大的抑制,与PI312777相比,均达到极显著差异.低磷胁迫对PI312777相应生理生化指标的影响均低于Lemont,且达极显著水平.此外,低磷胁迫下,PI312777植株氮(N)、磷(P)、钾(K)含量均不同程度高于Lemont,具体表现为两种水稻植株N含量差异不显著,而P、K含量差异达极显著水平.N、P、K吸收利用相关的12个关键酶的基因差异表达进一步证明了前述结论.研究显示,低磷胁迫下,PI312777比Lemont具有更强的适应性能力.     

磷水平对不同耐低磷玉米基因型幼苗生长和养分吸收的影响

选取2个耐低磷玉米基因型M08和M11及1个低磷敏感基因型M05为材料,采用营养液培养,研究低磷和正常磷条件下不同基因型玉米苗期生长状况及对磷、钾、钙、镁、铁、锌的吸收情况.结果表明,耐低磷基因型适应低磷的能力较强,它们具有较长的根系和较大的根干重,其株高受低磷的影响明显小于敏感基因型M05.低磷胁迫增大了植株的根冠比,改变了植株对营养元素的吸收及其在地上部和根系的分配.磷敏感基因型M05吸收磷、钾、钙、镁、铁、锌的量随供磷水平的下降而减少,并且吸收各元素的量受磷水平变化的影响显著较2个耐低磷基因型大.图1表2参24     

低磷胁迫对水稻地上部钙、镁吸收和积累的影响

采用瓮栽试验系统研究了低磷(P)胁迫条件下不同P效率水稻基因型在分蘖期、孕穗期和成熟期的钙(Ca)、镁(Mg)营养特性.结果表明,低P胁迫对不同基因型水稻Ca、Mg吸收的影响因生育期、基因型和部位不同而不同.分蘖期时,低P胁迫使水稻体内Ca含量增加,低P敏感基因型水稻地上部Mg含量增加,耐低P基因型则Mg含量降低.孕穗期时,低P胁迫使不同基因型水稻体内Ca、Mg含量下降.至成熟期,除99056外,其它基因型籽粒内Ca、Mg含量均降低;除99012外,其它基因型茎叶中Ca、Mg含量也降低.各个时期低P胁迫都降低了Ca、Mg在水稻地上部分的积累量,耐低P基因型只在孕穗期表现出相对的优势.低P胁迫同时降低了成熟期茎叶内Ca、Mg向籽粒的转移,但99056却例外.低P胁迫下,较之低P敏感基因型,耐低P基因型水稻对Ca、Mg的吸收和积累并没有表现出明显的优势.图4表7参26     

磷、砷双重胁迫对不同耐低磷水稻苗期生长及磷、砷吸收的影响

以1个耐低磷和1个低磷敏感水稻为材料,通过土培试验研究磷、砷双重胁迫对水稻苗期生物学特性及磷、砷吸收的影响,并比较不同品种之间的差异.结果表明,相同磷水平下,外加砷浓度为小于25 mg/kg时,水稻的生物量、叶宽、株高、SPAD值及磷吸收量均随砷浓度的增加而增加,当砷浓度达到50 mg/kg时开始下降,两个品种表现相同趋势.说明少量砷可以刺激水稻生长,促进磷的吸收,砷用量过多则抑制水稻的生长及磷的吸收.相同砷水平下,水稻生物学性状及磷、砷吸收量随磷用量的增加而增加,两个品种亦表现相同趋势.说明适当施磷肥可以缓解砷对水稻生长的抑制作用.上述结果表明,低浓度的磷、砷具有协同效应,高浓度的磷、砷表现拮抗作用.此外,相同磷、砷水平下,供试耐低磷水稻的生物学性状及其相对值较低磷敏感水稻大;但相对磷吸收量(除磷处理为150 mg/kg外)比低磷敏感水稻小,而砷吸收量及其相对值均比低磷敏感水稻多,这可能与二者的磷营养特性及水稻对磷和砷的竞争吸收有关.图7表1参19     

大麦秆控藻研究进展

大量实验研究证明：大麦秆是一种很具前景的抑藻物。它能有效控制引起水体富营养化的各种藻类生长，优化水生生物的组成结构。例如水体中放入大麦秆可以增加无脊椎动物以及鱼类的数量，从而达到改善水生生态系统的目的。大麦秆的抑藻机理非常复杂，研究已经排除了营养物质以及大麦秆上遗留杀虫剂对藻的抑制作用。现在除了传统所认为物理和生物机理外，最为认可是化学机理，即大麦秆在有氧降解过程中能产生的诸如酚类、酯类、蒽醌类活性物质，它们能够很好的抑制藻类生长，但是确切的有效化学物质的提取还需要通过GC/MS等方法进一步研究。在小型水体，尤其是鱼类养殖水体中可以直接施用大麦秆以改善水体。总之大麦秆是一种环境友好、生态安全、经济适用的有效控藻物质，应用前景广阔。     

紫外光-超声波协同降解苯酚水溶液的研究

有机酚类化合物造成的水体的污染,直接危害着人类的健康和生态环境,如何有效地处理环境水样中有机酚类化合物,是当今人们普遍关注的一个问题。以苯酚水溶液为研究对象,在紫外光和功率为150 W、40 kHz超声波的协同作用下,对苯酚的降解效率和降解规律进行了初步的研究,讨论了溶液的酸度、光辐射的时间、H2O2及Fe2 (FeSO4)等因素对苯酚溶液降解的影响,结果表明,单一超声波对苯酚的降解率很低,不超过6.5%。在紫外光一超声波协同辐射60 min,溶液的pH值为3-4,加入6%H2O2 4 mL,加入0.1 nmol·L-1Fe2 (FeSO4)1.6 mL,可达到91.8%的降解率。试验证明,利用紫外光-超声波协同照射是降解苯酚的一种有效方法。     

固定化藻膜去除水中氮磷的模拟研究

针对富营养化水体生物修复和污水深度处理氮磷的去除,将细颤藻、水绵、水网藻、栅裂藻固定在纤维填料上,形成固定化藻膜。用固定化藻膜处理模拟富营养化湖水、实际富营养化湖水、城市污水二级出水、低质量浓度生活污水,考察固定化藻膜去除氮磷的效果。实验结果表明,固定化藻膜具有良好的去除磷、氨氮能力,对水中有机物去除也有一定的促进作用。对TP质量浓度小于5.0mg·L-1,NH4 -N质量浓度小于34.0mg·L-1的污染水体,四种藻膜都有良好的去除氮磷能力,其中栅裂藻去除TP、NH4 -N的能力最强。综合除污能力和藻细胞的可固定性,水绵应是最佳的备选藻种。研究结果显示,固定化藻膜具有良好的除污性能,预示了悬浮载体将在水体生物修复、氧化塘污水处理方面具有重要的潜在应用价值。     

广东省枯水径流时间演化规律的研究

枯水径流时间演化规律研究的内容非常广泛,如枯水径流发生的时间、频率分布、趋势和周期分析等,但从研究现状来看,处在丰水地区的广东省对枯水径流时间演化规律的研究还十分少见,因此文章根据广东省枯水所具备的特点,选取枯水径流发生时间和频率分布两个方面进行了研究。首先选取1956—2000年广东省境内8大水系上各控制站点的最小月径流量,采用统计分析的方法,对各站最小月径流量发生时间规律进行了研究,结果表明,广东省内出现最小月径流量的大多数月份是2月,占总统计月份数的32.3%,其次为12月、1月和3月;其次选取较为典型的西枝江流域九洲站1959—2002年44年间的实测径流最小日流量资料,分别采用两参数对数正态、P-Ⅲ型、对数P-Ⅲ型和耿贝尔型四种分布曲线进行适线,结果表明,P-Ⅲ型最为符合年最小日流量频率分布。     

微生物制剂EM控制鸡粪堆制过程恶臭的研究

以上海阿妮优美容保健品有限公司提供的微生物制剂──环境有用微生物群（简称ＥＭ）作为添加剂进行鸡粪堆肥腐熟对比试验，结果差异明显。ＥＭ处理的堆肥中ＮＨ－Ｎ含量比对照下降４１．８６％（１０ｄ）～５６．７１％（２０ｄ），ＮＨ－Ｎ散发量明显减少，且在后期有较强酿酒芳香味逸出，除臭效果显著。ＥＭ处理能加速堆肥腐熟，减少氮的气态损失，并可将无害化处理时间缩短到２０ｄ。这些作用是由ＥＭ引入的外源微生物所引起的。     

低湿诱导黄瓜抗病性研究

以黄瓜感病品种为试材，在国内外首次证实低湿处理诱导抗黄瓜病害的现象。研究证实，黄瓜幼苗经低湿处理7d后，对霜霉病、炭疽病、黑星病产生抗性。低湿程度不同，诱导效果也不同，1／2、1／3正常浇水量对黄瓜抗霜霉病有明显诱导作用；1／3、1／4正常浇水量对黄瓜抗炭疽和黑星病有明显诱导作用，诱导抗性持续时间可达到12d。     

燃煤电厂氟污染与治理对策

本文以一个包含干湿两种除尘系统的高氟煤源的电厂为例,研究了电厂的氟迁移转化规律和氟污染源对周围环境的影响。并提出了综合治理电厂氟污染的对策。研究表明：湿法除尘系统的氟污染物主要是渣氟、水氟,而干法除尘系统主要是渣氟和气氟;小麦氟含量与大气中氟显著相关;灰场附近的地表水受到灰水的氟污染,部分潜水井受到了灰场渗水的污染,部分灰场土壤受到大气氟污染。     

湖南省宁乡县巷子口—沩山荒漠化治理研究

巷子口—沩山地处我国南方红壤丘陵地区。由于长期过度砍伐和陡坡开垦等不合理人为活动的影响,加上降雨多且暴雨集中、丘陵地形和花岗岩母质的自然条件,这里由水蚀导致的荒漠化一度比较严重,１９８２年以来,采取封禁与造林相结合恢复植被、多途径解决农村能源问题、坡耕地退耕还林、广泛开展宣传、加强机构建设、落实政策、加强监督等措施,开展了荒漠化治理,取得了显著的生态和经济效益。     

华山松松茎象幼虫的危害及其防治研究

华山松松茎象是南岳景区松树上新发现的一种重要害虫,该虫严重危害华山松和黑松.本文介绍了其幼虫的取食危害特点及防治方法.该虫幼虫取食华山松和黑松的韧皮部,同时取食新鲜的松脂,越冬后的幼虫仅靠取食新鲜松脂就能正常发育,并化蛹、羽化.单株虫口数量与松树树干基部直径呈明显正相关,即树干基部直径在10.0~20.0 cm 、20.1~25.0 cm 、25.1~35.0 cm之间的松树,平均单株有虫数量分别为1.0头株-1、1.98头株-1和3.30头.株-1.在5~10月间,采用人工清除幼虫的方法可有效地控制该虫的危害,采用化学药剂防治该虫效果不明显.     

A red water occurrence in drinking water distribution systems caused by changes in water source in Beijing,China: mechanism analysis and control measures

A red water phenomenon occurred in several communities few days after the change of water source in Beijing, China in 2008. In this study, the origin of this problem, the mechanism of iron release and various control measures were investigated. The results indicated that a significant increase in sulphate concentration as a result of the new water source was the cause of the red water phenomenon. The mechanism of iron release was found that the high-concentration sulphate in the new water source disrupted the stable shell of scale on the inner pipe and led to the release of iron compounds. Experiments showed that the iron release rate in the new source water within pipe section was over 11-fold higher than that occurring within the local source water. The recovery of tap water quality lasted several months despite ameliora- tive measures being implemented, including adding phosphate, reducing the overall proportion of the new water source, elevating the pH and alkalinity, and utilizing free chlorine as a disinfectant instead of chloramine. Adding phosphate was more effective and more practical than the other measures. The iron release rate was decreased after the addition of 1.5 mg. L-1 orthophosphate- P, tripolyphosphate-P and hexametaphosphate-P by 68%, 83% and 87%, respectively. Elevating the pH and alkalinity also reduced the iron release rate by 50%. However, the iron release rate did not decreased after replacing chloramine by 0.5-0.8 mg. L-1 of free chlorine as disinfectant.