不同裂解温度对水稻秸秆制备生物炭及其特性的影响

以农业废弃物水稻秸秆为原料,采用限氧裂解法不同温度(300℃、400℃、500℃、600℃、700℃)下制备生物炭,利用SEM电镜扫描、比表面测定、傅里叶红外光谱、元素分析等现代分析手段对生物炭的结构、形貌、比表面积、孔径、表面官能团和元素含量等理化特性指标进行分析表征.结果表明:随着热解温度的升高,产率和挥发分比例下降,灰分含量升高,p H值增大,含碳量上升,N、H、O含量下降,H/C、O/C、(O+N)/C下降,这表明生物炭芳香性增强,亲水性和极性减弱.生物炭具有丰富的孔隙结构,随着温度升高,孔隙数量增加,孔结构发育更加完全.稻秆生物炭孔结构主要为中孔,且随着热解温度的升高,平均孔径变小,比表面积有所增大,在600℃达到最大.红外光谱结果显示,随着裂解温度升高,水稻秸秆中烷烃基缺失,甲基(—CH3)和亚甲基(—CH2)逐渐消失,而芳香族化合物增加,芳香化程度增强.     

江西省稻渔系统中土壤和稻谷重金属污染特征及健康风险评价

为了解江西省采用稻渔综合种养模式的土壤中重金属的污染现状,采集土壤和稻谷样品,测定Cu、Cd和Pb的含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态危害综合指数法和地累积指数法等对重金属污染状况进行了分析评价,同时进行了膳食暴露风险评估.结果表明,研究区稻田土壤中仅Cd元素的平均含量高于国家农业土壤的限定值.内梅罗指数法评价结果表明,重度污染点位数占31.03％,相关性分析表明,稻谷与土壤中Pb含量呈显著正相关性.综合潜在生态风险指数平均值为113.55属于无风险级别,其中,Cd的贡献率为87.8％.从地累积指数法的评价结果来看,Cu属于无污染等级,而Cd和Pb均属于轻度污染等级.膳食风险评估结果表明,稻谷中Cu和Pb的平均风险商均<1,无摄入风险;Cd元素对成人的风险商>1,说明对成人的健康存在风险.总体而言,Cd元素对研究区稻田土壤影响较大.     

钙对紫云英铜害的解毒作用

以南方广泛栽种的绿肥紫云英(Astragalus sinicus L.)为研究对象,尝试研究常用化学肥料中钙离子对铜离子毒害的缓解作用,为此,设计水培实验,研究了不同钙浓度(CK、2000、3 000、5 000、7000 μmol·L-1)对紫云英在铜胁迫下(50μmol·L-1)生长发育的影响.考察指标为生物量、根干质量、地上部干质量、株高、根长、结瘤情况、根色、叶色、地上部及根的铜和钙含量、根和叶中MDA含最等.以探讨钙对铜胁迫下紫云英的植株长势、对铜的吸收和转运以及膜脂过氧化作用的影响.结果表明:钙对遭受铜害的紫云英长势有促进作用,主要表现为根色转淡和生物量、株高、根长增加,而且这种作用随着培养时间的延长和钙浓度的提高愈来愈明显.进一步的分析发现,紫云英根中铜浓度和叶片MDA含量均随着钙浓度提高而显著减少,这说明钙对紫云英铜害的缓解主要是因为钙抑制了紫云英根对铜的吸收和减轻了叶片膜脂过氧化作用所致.该研究结果可为农业卜治理土壤铜污染,减轻农作物铜害的影响提供思路和科学依据.     

鄱阳湖白鹤保护区微塑料表面微生物群落结构特征

微塑料作为一种新型污染物所带来的环境问题越来越受到关注.以鄱阳湖五星垦殖场白鹤保护区为研究区,采集沉积物(SL)及不同类型微塑料样品,微塑料的主要类型是薄膜类(PE)、碎片类(PP1)、纤维类(PP2)和发泡类(PS),聚合物被确定为聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯.采用16S高通量测序鉴定微生物(细菌和真菌)群落结构.结果表...     

模拟采食下克隆整合对虉草生长及生理特征的影响

为了解克隆整合对克隆植物适应均质性采食环境胁迫的作用,以江西省鄱阳湖-乐安河段河岸带优势根状茎克隆物种虉草(Phalaris arundinacea)为对象,研究均质性采食条件下虉草的生理生态响应以及克隆整合在虉草应对模拟采食两月后发挥的作用.模拟采食(去叶)强度设置4组水平:不去叶(CK对照组)、去叶25%、去叶50%和去叶75%;克隆整合采用2种方式:茎切断和连接.结果显示,无论是否进行断茎处理,模拟采食均显著(P5%)降低虉草的叶片数、地上枝总长度、分株数和生物量,去叶处理下断茎的虉草分株相对茎连接分株具有更强生长优势.断茎和去叶处理对虉草叶绿素含量无显著影响,断茎的虉草分株在25%、50%去叶水平下叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chlt)含量均高于茎连接的分株,所有去叶处理强度下断茎的虉草分株各叶绿素指标均高于对照组.去叶显著影响了虉草分株各光合指标,断茎分株在50%、75%去叶水平上的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)等指标均高于茎连接分株,25%去叶处理组则相反;去叶处理的虉草分株的Pn、Tr、Ci均低于对照组.因此,采食引起虉草分株光合速率下降,使营养物质积累不足,导致生长状态下降;虉草能够在一定程度上适应均质性采食处理带来的压力,但是克隆整合不能显著改善均质性采食条件下虉草的生长.     

鄱阳湖水土环境及其水生维管束植物重金属污染

位于鄱阳湖流域乐安河中下游的德兴铜矿,是我国著名的大型铜业基地,是鄱阳湖流域重金属污染的主要来源之一。2003年7月至8月对鄱阳湖部分流域的水质、沉积物、底泥及水生维管束植物等样品的重金属污染进行了研究调查,采用原子吸收分光光度法分别对样品中的Cu、Zn、Pb、Cd等重金属含量进行了测定,并对测定结果进行了评价。研究结果表明,鄱阳湖流域水体中的重金属含量均达到地表水评价标准中的Ⅰ类标准,底泥、土壤等已受到了一定程度的重金属污染。而水生植物对重金属元素都具有不同程度的富集能力,植物对重金属的富集作用与土壤背景值有一定的相关性,土壤中重金属的背景值越高,植物对重金属的富集量也相应增加。     

土壤重金属镉、铅及其复合污染对羊蹄(Rumex japonicus Houtt)生长及其抗性生理指标的影响

为探究重金属Cd、Pb及其复合污染对植物的生长及生理的影响,选用乐安河湿地优势乡土植物羊蹄(Rumex japonicus Houtt),采用室内土培盆栽实验,分别设置不同的Cd、Pb单因素及其双因素复合污染水平,研究羊蹄的生物量、株高等生长指标及植物组织中丙二醛(MDA)、可溶性糖等抗性生理指标的变化特性。结果表明:随着Cd、Pb污染胁迫浓度的增加以及胁迫时间的延长,羊蹄的生物量及株高均受到显著(P0.05)抑制,且Cd+Pb双因素复合污染胁迫的抑制作用大于单因素Pb或Cd的污染胁迫;羊蹄植物组织中的MDA含量及可溶性糖含量随Cd、Pb污染胁迫强度的增加及胁迫时间的延长显著增加(P0.05);在盆栽土壤中单因素Cd或Pb的高浓度胁迫下,羊蹄的自我调控能力显著增强(P0.05),MDA含量下降。不同污染水平的单因素Cd、Pb及Cd+Pb双因素复合污染胁迫对羊蹄可溶性糖含量的影响均存在显著性(P0.05)差异。     

鄱阳湖湿地淹水与非淹水状态下微塑料表面细菌群落分布特征

粒径小于5 mm的塑料微粒被称为微塑料,微塑料在环境中广泛存在且会造成许多负面影响.选取鄱阳湖碟形湖湿地为研究区,以碟形湖湿地淹水和非淹水状态下沉积物中的微塑料为研究对象,采集沉积物、水体以及淹水和非淹水状态下沉积物中微塑料样品.利用16S高通量测序技术分析沉积物、水体和微塑料表面细菌群落结构分布特征.α多样性分析结果表明,环境中细菌丰富度和多样性与微塑料表面存在显著差异,淹水和非淹水状态下微塑料表面细菌丰富度和多样性均低于周围环境.主坐标分析结果表明非淹水状态下微塑料表面细菌群落受沉积物影响较大,淹水状态下微塑料表面细菌群落受水体影响较大.微塑料表面细菌群落结构和周围环境亦表现出明显差异,与水体和沉积物样品相比,非淹水状态下微塑料表面变形菌门（Proteobacteria）相对丰度显著增加,而淹水状态下微塑料表面细菌拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度增加.沉积物中细菌主要由大量丰度<1%的其他细菌属组成,而微塑料表面细菌群落有明显优势种.非淹水状态下微塑料表面细菌属水平主要由黄杆菌属（Flavobacterium）、马赛菌属（Massilia）和假单胞菌属（Pseudomonas）组成,淹水状态下微塑料表面细菌属水平中黄杆菌属相对丰度最高.假单胞菌属是未来塑料生物降解的重点研究对象.研究可进一步提高对湖泊湿地生态系统微塑料污染的认识,并为湖泊环境管理提供理论依据.     

鄱阳湖底泥中重金属污染现状评价

为了解丰、枯水期鄱阳湖沉积物中重金属含量以及各污染物的潜在生态危害程度,在对鄱阳湖污染现状详细调查与分析的基础上,利用地积累指数法和潜在生态风险指数法对鄱阳湖底泥中的重金属污染进行综合性的评价分析,并与单因子指数评价结果相比较.结果表明,鄱阳湖底泥已经受到了不同程度的重金属污染.从总体的污染程度分析,各污染物的污染程度大小排列次序为:Cu>Pb>Zn>Cd,这与单因子指数法评价结果一致;各污染物对鄱阳湖生态风险构成危害的影响程度排列次序为:Cd>Pb>Zn>Cu;污染的地区和时间差异大,各采样点污染程度排序为:鄱阳饶河>鄱阳湖龙口>鄱阳湖南矶山>星子冬枯山>星子渔民村,且枯水期普遍大于丰水期.