石家庄污灌区土壤中铬分布特征

采集石家庄污灌区内土壤表层和深层样品及垂直剖面样品,测定样品中Cr质量比,采用ArcGIS软件和Surfer软件制作Cr的平面分布和垂向分布图,分析了当地Cr分布特征。结果表明,由于外源污染物强烈影响着表层土壤Cr的分布,深层土壤中的Cr受外源影响较小,石家庄污灌区内表层土壤Cr质量比远高于深层,其均值达到深层的1.37倍。研究区内土壤表层和深层都形成了具有独立成因的Cr高值区,二者高值区的分布不吻合。垂向分布上,Cr表现出沿水流方向由排污点逐渐向下迁移的趋势,迁移过程中Cr主要富集在黏土层,其最高值均位于黏土质层,表明Cr的垂向分布受土质的影响。另外,垂向上Cr高值点偏向城镇密集的河道东侧,这表明排污口的位置分布对Cr分布也有影响。     

瀑布沟水电站消落区土壤磷释放特征模拟

以四川瀑布沟水电站消落区紫色土和冲积土为研究对象,通过实验室模拟土壤淹水试验,探寻瀑布沟水电站消落区土壤在干湿交替条件下的磷释放特征。结果表明:瀑布沟水电站消落区土壤全磷质量比为0.52~1.30 g/kg,有效磷为10.23~74.49 mg/kg;土壤有效磷质量比与磷释放量呈正相关关系(p0.05),不同土地利用方式有效磷质量比从大到小为园地、旱地、水田,并且干湿交替对土壤磷具有一定的活化作用;与第1次淹水相比,第2次淹水上覆水磷质量浓度平衡时间较短。     

北京东郊污水与清水灌区土壤中重金属含量的比较研究

运用遥感影像对北京东郊的凤港减河、北运河、潮白河并行区进行实地调查,在污水灌区、清污混合灌区、清水灌区采集土壤样品,比较分析了不同类型灌区土壤中重金属含量的分布特征.结果表明,与研究区土壤背景值相比,在污水灌区、清污混合灌区、清水灌区的表土层和心土层中重金属元素Co、Ni、Mn和V没有出现明显积累现象;污水灌区和清污混合灌区表土层中重金属元素Cr、Cu和Zn具有明显的积累现象.污水灌区表土层中Cr平均质量比达84.20 mg/kg、Cu平均质量比达25.67 mg/kg、Zn平均质量比达105.20 mg/kg,均高于清水灌区表土层中对应元素的平均质量比,也均高于污水灌区心土层中对应元素的平均质量比,这可能是由于研究区的碱性土壤、土壤中CaCO3和有机质对这些重金属具有一定的吸附和固结作用,从而降低了这些重金属元素的活性.潮白河沉积物中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、V和Zn质量比平均值分别达到19.07 mg/kg、67.19 mg/kg、 20.81 mg/kg、610.64 mg/kg、26.84 mg/kg、84.97 mg/kg、112.37 mg/kg,均与研究区土壤背景值相当;北运河及凤港减河沉积物中Co、Mn、Ni和V质量比平均值分别为18.70 mg/kg、628.47 mg/kg、52.00 mg/kg、69.67 mg/kg,也均与研究区土壤背景值相当;而北运河及凤港减河沉积物中Cr、Cu、Zn平均质量比分别为160.96 mg/kg、184.57 mg/kg、533.48 mg/kg,均明显地高于研究区土壤背景值,这表明引用北运河和凤港减河的污水灌溉是造成土壤中Cr、Cu、Zn质量比增高的主要原因.     

土壤中三聚氰胺的降解动态与两种蔬菜的吸收效应研究

以青菜和马铃薯为供试蔬菜,在建立蔬菜中三聚氰胺液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)测定方法的基础上,采用N15同位素稀释法,通过在土壤中添加三聚氰胺进行盆栽试验,研究了三聚氰胺在土壤中的降解动态及两种蔬菜的吸收效应.结果表明,土壤中三聚氰胺降解速率随着土壤中三聚氰胺质量比的增加而变慢,20d以后,降解曲线平缓,速度缓慢,残留时间延长,其降解动态符合Logistic方程.同位素稀释法证实两种蔬菜均可以吸收土壤中的三聚氰胺.当土壤中含有50 mg/kg和100 mg/kg三聚氰胺时,马铃薯的吸收量分别比青菜高4.4和2.1倍.青菜根部对三聚氰胺的吸收高于茎叶.高质量比三聚氰胺对蔬菜生长具有明显的抑制效应.     

两类木本植物对岸带土壤氮素的去除作用

为了解植物对水体岸边过渡带土壤氮素去除作用的差异和机理,以及为构建生态岸堤带、防治水体富营养化提供理论依据,选用太湖地区常见且适合岸带生长的两类木本植物——乔木马尾松(Pinus massoniana)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、香樟(Cinnamonum campora)和灌木火棘(Pyracantha fortuneana)、构骨冬青(Ilex cornuta)、大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb.)、扶芳藤(Euonymus fortunei)、迎春(Jasminum nudiflorum)为试材,采用盆栽试验方法模拟不同氮素水平土壤,研究土壤氮素水平对两类木本植物叶绿素质量比、叶绿素荧光反应、叶片总氮质量比、硝酸还原酶活性(NRA)的影响,反映植物对氮素利用的差异,并比较不同植物对土壤中氮素去除作用的强弱。结果表明,火棘、构骨冬青、大叶黄杨、扶芳藤、迎春、香樟、马尾松的叶绿素质量比、叶片总氮质量比、NRA在3个氮素水平下均增大,且高氮质量比处理最大;广玉兰的上述指标在中氮质量比下增量最大,低氮质量比下增量较小,而高氮质量比下叶绿素质量比和NRA下降。其中对土壤中氮素去除效果最优的灌木是火棘,乔木是香樟。在乔、灌两种类型植物比较中,灌木对土壤中氮素的利用及去除作用明显优于乔木,显现了较强的氮素污染土壤修复能力。因此,在构建具有生态净化作用的岸带、利用植物修复岸带氮素污染的土壤时,灌木应成为优势型。     

油污土壤修复过程水溶性有机物光谱特性研究

利用石油污染土壤中筛选出的2株石油降解菌(铜绿假单胞菌和凝结芽孢杆菌)修复油污土壤,采用紫外光谱法和三维荧光光谱法对油污土壤修复过程中的水溶性有机物(DOM)变化进行了半定量分析.结果表明:1)紫外光谱分析中接种外源微生物前后油污土壤DOM的SUVA254值和ABS285值均有不同程度的减少,说明DOM相对分子质量降低,含有的芳香族和不饱和共轭双键结构减少,其芳构化程度降低;2)随着油污土壤生物修复的进行,与未接种石油降解菌的土壤相比,投加降解菌的油污土壤中水溶性有机物芳香族类蛋白质含量呈降低趋势,紫外区类富里酸呈增加趋势.荧光光谱半定量分析结果表明,接种外源微生物可明显减小石油污染土壤中水溶性有机物的芳构化程度.     

毒死蜱在香蕉、土壤中的残留动态及安全性评价

为了监测香蕉中毒死蜱的残留量,科学、安全地使用毒死蜱防治香蕉上的害虫,确保产品质量,采用气相色谱法及田间试验方法,研究了毒死蜱在香蕉及其土壤中的残留降解动态.结果表明:在香蕉中,毒死蜱的原始沉积量较高,残留降解规律符合一级动力学关系,推荐剂量和加倍剂量处理的降解动态方程分别为y=1.0724e-014149t和y=1.7840e-0.1468t,半衰期(T1/2)为4.8 d,降解99％所需要的时间(T0.99)为31.4～31.8d;在土壤中,毒死蜱的残留降解动态方程为y=6.4365e-1412t,T1/2为4.9d,T0.99为32.7 d.距第2次施药后60～68d,最终在香蕉与土壤中均未检出毒死蜱残留量(检出限为0.005mg/kg).研究表明,漳州蕉区在香蕉生产上科学、合理地施用毒死蜱,其最终残留符合NY/T 750-2011规定的MRL要求,不会对蕉园土壤环境造成污染.     

土壤和西瓜中五氯硝基苯的残留检测与消解动态研究

为了解五氯硝基苯在土壤和西瓜中的消解动态及残留状况,研究了土壤和西瓜中五氯硝基苯的气相色谱检测方法,并在山东济南和浙江杭州进行了土壤和西瓜中五氯硝基苯残留状况和消解动态规律研究的田间试验.结果表明,在0.01～0.5 mg/kg的添加水平内,土壤和西瓜中五氯硝基苯的平均添加回收率为83.41%～93.17%,变异系数为3.37%～9.74%;土壤和西瓜中五氯硝基苯的最小检出量均为1.2×10-12 g,其中西瓜中五氯硝基苯的最低检出质量比为0.001 mg/kg,土壤中为0.005 mg/kg.田间残留试验表明,五氯硝基苯在土壤和西瓜中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,在土壤、全瓜和瓜瓤中的消解半衰期分别为4.13～6.08 d、4.28～4.92 d和3.67～4.10 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在西瓜上各喷施质量分数为40%的多菌灵·五氯硝基苯可湿性粉剂1～2次,2次施药间隔为7 d,距最后1次施药7 d时,五氯硝基苯在瓜瓤中的最高残留量为0.005 8 mg/kg,低于规定的果菜类蔬菜中五氯硝基苯的最大残留限量标准0.1 mg/kg.     

水稻土壤组分去除有机质和游离氧化铁后对As5+吸附解吸特征的影响

采用平衡液吸附法、NaCl解吸剂解吸法研究了名山河流域水稻土原土及各粒径组分去除有机质和游离氧化铁后对砷(As~(5+))的吸附解吸特性,同时运用热力学和动力学方法,研究了去除有机质、游离氧化铁后的土壤微团聚体(0.25~2 mm、0.053~0.25 mm、0.002~0.053 mm、0.002 mm)对砷(As~(5+))的吸附解吸过程。结果表明:1)同时去除有机质和游离氧化铁后,水稻土原土及各粒径组分对砷(As~(5+))的吸附量有所减小,吸附量从大到小依次为(0.002 mm)、0.002~0.053 mm、原土、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm。砷(As~(5+))的动力学吸附量随时间延长而逐渐降低,60 min内反应迅速,在600min达到吸附动态平衡,动力学吸附以Elovich方程拟合最佳;2)等温吸附量随砷(As~(5+))的初始质量浓度增加逐渐增加,初始质量浓度0~100 mg/L时反应快速,在砷(As~(5+))初始质量浓度达到160 mg/L时吸附趋于饱和,等温吸附以Freundlich方程拟合最佳;3)易解吸量随时间和浓度的增加而增加,易解吸率顺序与吸附量顺序相反,易解吸率也随着有机质、游离氧化铁含量的减少而增加;4)去除土壤中的有机质、游离氧化铁后,砷的吸附减少量随时间和浓度增加而增加,吸附减少量与有机质、游离氧化铁去除量呈正比。     

渭干河-库车河绿洲土地生态安全物元分析评价

针对综合评价研究中存在信息不相容的问题,尝试采用物元分析法对渭干河-库车河绿洲(以下简称渭库绿洲)土地生态安全进行评价.通过构建土地生态安全的经济-环境-社会评价指标体系,建立土地生态安全评价的物元模型,揭示单个评价指标的分异信息和综合评价结果.结果表明,1)农民人均纯收入、耕地粮食单产、有效灌溉面积、土地垦殖率、农业机械总动力、城市化水平等指标出现不同等级的上升趋势,以上指标对土地生态安全水平的提升有重要贡献.但单位耕地化肥负荷、森林覆盖率、灾害指数、盐渍化程度、人口密度等指标的安全等级下降,而且盐渍化治理率和人口密度的安全状态均在较不安全等级以下,成为该绿洲土地生态安全的关键制约因素.2)1995-2010年,渭库绿洲土地生态水平等级经历了安全—较安全—安全—较安全的演变历程,但不完全符合安全与较安全的标准,水平等级不稳定.为了促进绿洲土地生态安全等级不断提升,需要转变经济发展方式,降低经济增长对土地资源的消耗,大力发展特色农业、节水农业,合理施用农药、化肥,加大环境治理力度,有效控制土壤盐渍化程度,以实现土地资源利用的可持续发展.     

盐度胁迫对云纹石斑鱼鳃离子调节酶及渗透压的影响

为探讨云纹石斑鱼鳃离子调节酶活力及血清渗透压对盐度骤降的响应,设置4个盐度梯度(27、21、15和9)对云纹石斑鱼进行盐度骤降胁迫试验,在0、1 d、2 d、3 d和7 d时取样,测定其鳃中Na+/K+-ATP(NKA)酶、Ca~(2+)-ATP酶(Ca~(2+)-ATPase)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、乳酸脱氢酶(LDH)活力及血清渗透压。结果表明,盐度21组与15组NKA及Ca~(2+)-ATPase活力在第1 d大幅上升,显著高于对照组(p0.05),随后下降趋于稳定,而盐度9组NKA及Ga2+-ATPase活力一直呈下降趋势;血清渗透压呈先下降后上升的变化趋势(p0.05);SDH活力变化与离子酶一致(p0.05);LDH活力变化与离子酶相反(p0.05)。研究表明,在盐度骤降的情况下,云纹石斑鱼鳃进行渗透压调节分为两个阶段,一是应激反应阶段,此时NKA及Ca~(2+)-ATPase迅速升高,血清渗透压降低;二是适应阶段,离子酶活力下降趋于稳定,血清渗透压升高恢复至正常水平,而且SDH与LDH酶活力也相应变化,为渗透压调节提供能量。     

兰州地区人群对六六六的暴露及健康风险评价

为研究兰州地区六六六(HCH)对人群的健康风险,应用改进的美国环境保护署(US EPA)多介质暴露模型,结合兰州地区人群状况,计算了各年龄人群通过11种暴露途径对六六六的暴露量.结果表明,兰州地区居民对环境中六六六的终身日平均暴露量为2.01×10-5 mg/(k·d)(儿童)和2.53×10-5 mg/(kg·d)(成人).暴露途径中以食物暴露为主导,其次是呼吸暴露,皮肤暴露作用很小.食物中贡献较大的为谷物和蔬菜.相应的健康风险度分别为5.40×10-9 a-1(男性)和6.30× 10-9a-1(女性).兰州地区六六六居民人体健康风险度低于可接受健康风险度标准,兰州地区六六六人群暴露水平与天津、太原、太湖地区相比存在一定的差异,女性对六六六的暴露量高于男性.兰州人群成人的六六六暴露量大于儿童,成人是六六六暴露风险最高的群体.各项参数中,谷物和蔬菜摄食量和相应的六六六残留浓度是影响暴露的重要因素.通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对HCH的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布.     

氨基比林在氯化消毒前后对小球藻生长及生理特性的影响

为探讨典型的吡唑酮类药物——氨基比林(Aminopyrine,AMP)在氯化消毒前后对普通小球藻生长及生理特性的影响,设置了生长抑制试验和生理特性影响试验。在生长抑制试验中,设定药物暴露质量浓度为0.1~32.0 mg/L,共7个处理组,以不加药物组为对照组,再按照药物与氯气(C12)物质的量比为4:1、1:1、1:2、1:5分别向各处理组加入相应的NaClO溶液,并氮吹至余氯在检测限下,测定小球藻的生物量。结果表明:72 h内小球藻的生长抑制率先升高后降低,并随药物质量浓度升高而升高;氯化消毒处理后,抑制率随投氯量增加而上升。在生理特性影响试验中,设置药物质量浓度为2.0~32.0 mg/L,共5个处理组,其他处理同生长抑制试验,测定培养96 h后的抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,结果表明:MDA含量随机体抗氧化酶活性降低而升高;氯化消毒处理后,1:5处理组的SOD和CAT活性均低于氯化消毒前,而MDA含量均高于氯化消毒前,表明该比例的氯化消毒对小球藻的抑制作用较其他各组更为显著。     

博尔塔拉蒙古自治州近20年土地生态安全评价与趋势分析

土地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但在快速城市化的背景下,区域、国家和全球尺度上的土地生态系统发生退化现象,因此为保障土地生态系统的可持续发展,有必要对当前土地生态安全进行评价。选用压力-状态-响应-自然-社会-经济(PSR-NSE)评价指标体系,利用熵权法对指标重要性进行排序,建立了博州土地生态安全突变评价模型。结果表明:1)博州的土地生态安全等级自1994年的0.83(Ⅴ)持续改善至2012年的0.98(Ⅱ);2)博州是西北干旱生态脆弱区,仅通过人为调节并不能保证区域土地生态安全,应着手区域的均衡发展和区域生态保障措施的实施;3)基于突变级数法构建突变模型,分析了系统潜在的突变特性和土地生态安全的发展趋势,表明博州近20年土地生态安全水平虽呈逐年上升趋势,但整体水平不高,土地生态系统整体状态仍待改善。     

贵州西部煤矿区不同类型河流沉积物重金属含量及生态风险评价

通过对典型煤矿区的河流表层沉积物进行调查与采样分析,探讨不同类型河流沉积物重金属质量比的变化及对水生态环境的影响。结果表明,受矸石堆场排水、矿井排水和洗煤排水的影响,煤矿区污染河流的沉积物可分为砂质沉积物、黄色泥质沉积物和黑色泥质沉积物。黄色泥质沉积物中Fe、Cd、Hg的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的4.46倍、2.19倍、1.59倍,是砂质沉积物的2.36倍、2.43倍、1.59倍;而黄色泥质沉积物中Cr的平均质量比分别是黑色泥质沉积物和砂质沉积物的1.20倍和8.5%;黄色泥质沉积物中Pb、As的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的22.62%和45.85%,是砂质沉积物的47.21%和88.84%。3种沉积物之间Fe和Pb的平均质量比差异较大,其次为Cd和As,再次为Hg、Zn、Mn。通过对沉积物重金属进行潜在生态风险指数(RI)分析、覆水释放与隆线溞生物毒性试验,发现3种沉积物重金属都具有很强的生态风险,其强度从大到小表现为黄色泥质沉积物、黑色泥质沉积物、砂质沉积物。     

天然腐殖酸对柴油在寒旱区黄土上吸附特性的影响

选用西北寒旱区黄土为供试土样,通过热力学和动力学吸附试验研究了干旱区低有机质黄土对柴油的吸附行为,以及提取的天然腐殖酸对柴油在黄土上吸附行为的影响。结果表明,无论是否加入腐殖酸,柴油在黄土颗粒上的吸附都符合Freundlich方程,且腐殖酸质量浓度对柴油的吸附量有显著影响。在27℃时,加入10 mL质量浓度为40 mg/L的腐殖酸溶液后,柴油在黄土上的饱和吸附量由12.034mg/g减小为7.407 mg/g,且吸附量随温度的升高而降低,表明吸附为自发的放热过程。描述柴油在黄土上吸附动力学的最优方程为Elovich方程,其次为双常数方程。无论是否加入腐殖酸,黄土对柴油的吸附都在短时间内达到平衡。对吸附影响因素的分析结果表明,柴油在黄土上的吸附随溶液pH值的增大而降低;黄土颗粒粒径越小,柴油在土样上的吸附量越大。     

两种有机酸对茶园土微团聚体等温吸附锌的影响

为了明确茶园紫色土Zn容量及潜在污染状况,利用虹吸沉降和离心冻融法进行批量培养,研究区域土壤及不同粒径微团聚体等温吸附Zn~(2+)的水平,以及去除有机质和外源添加柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)对吸附的影响。结果表明:1)以专性吸附为主的多层吸附随Zn~(2+)质量浓度增至200 mg/L总体接近饱和,吸附量从大到小依次为0.002 mm、0.002~0.05 mm、原土、0.25~2 mm、0.05~0.25 mm,游离Zn~(2+)向较小粒径富集趋势明显,去除有机质弱化了微团聚体的吸附能力;2)吸附过程为自发吸热反应,热力学Freundlich方程(R2=0.9722~0.9995)整体拟合水平优于Langmiur方程(R2=0.9505~0.9987),土壤吸附能力与有机质、游离氧化铁、CEC呈正相关;3)两种有机酸均以0.1 mmol/L为阈值,随浓度增加均表现为低浓度增强Zn~(2+)积累、高浓度加快迁移,最大吸附量呈"峰形"变化,有机酸浓度"峰值"在去除有机质后增大到1 mmol/L;在未去除有机质土壤及结构单元中,EDTA对Zn~(2+)的释放能力更优,柠檬酸能更好地吸持,大粒径微团聚体0.25~2 mm及原土随有机酸浓度变化吸附量差异明显;去除有机质使两种有机酸促进及抑制功能削弱明显。