城区叶面尘特性及其多环芳烃含量

用多步连续洗脱方法采集了干线道路路侧和远离道路校园内冬青卫矛叶面积尘,研究了叶面尘的采集方法.测定了2类叶面尘的粒径分布、有机碳含量和多环芳烃含量.结果表明,所测样品上的叶面尘可以在超声条件下4min一步洗脱.路边样品叶面尘积累量几乎是校园样品的2倍.2样品粒径分布基本形态非常相似,包括200μm以上和以下2个组分.后者占绝对优势.但校园内样品叶面尘粒径明显小于路边样品,两者粒径中位数分别为17.2μm和23.1μm.路边样中相对较粗部分显然来自机动车行驶扰动.由于颗粒较细,采自校园叶面尘中多环芳烃含量略高于路边样品.但不同多环芳烃分布谱非常相似.     

硝酸盐对土壤反硝化活性及蒽厌氧降解的影响

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在土壤中的反硝化降解是其厌氧去除的重要途径之一,但严格厌氧条件下反硝化电子受体(硝酸盐)对土壤反硝化活性及PAHs降解影响的报道还不多见.通过添加硝酸盐和蒽的厌氧微宇宙培养实验,探讨厌氧条件下硝酸盐对土壤蒽的厌氧降解及反硝化活性的影响.设置了不添加(N0)和添加硝酸盐(N30:30mg·kg~(-1))的两组处理,每组处理分别含3个蒽浓度(A0:0 mg·kg~(-1)、A15:15 mg·kg~(-1)、A30:30 mg·kg~(-1)),共6个处理(N_0A_0、N_0A_(15)、N_0A_(30)、N_(30)A_0、N_(30)A_(15)、N_(30)A_(30)).厌氧条件下25℃黑暗培养45 d,并于第3、7、15及45 d测定土壤N2O和CO2的产生速率、反硝化相关功能基因(nar G、nir K、nir S)丰度及蒽含量.结果表明,在培养第3 d检测到较强的反硝化活性,且硝酸盐及蒽均能显著促进土壤的反硝化酶活性.随着培养时间的延续,各处理中土壤反硝化活性急剧下降,蒽对土壤反硝化活性却表现出明显的抑制作用.方差分析的结果也表明,硝酸盐、蒽及其交互作用均能显著影响土壤的反硝化活性.3种反硝化功能基因中,只有narG和nirS基因的丰度在培养期间呈现逐渐升高的趋势,且它们能够受到硝酸盐、蒽及其交互作用的显著影响.厌氧条件下土壤蒽的最终去除率在33.83%~55.01%之间,添加硝酸盐对土壤蒽的去除率和降解速率均无显著影响,但高蒽含量(N_0A_(30)、N_(30)A_(30))处理的降解速率显著高于低蒽含量(N_0A_(15)、N_(30)A_(15))处理(P0.05).综上,硝酸盐的添加能显著影响土壤的反硝化活性及与反硝化相关的narG和nirS基因的丰度,但对土壤蒽的厌氧降解无显著影响.     

地被物对土壤水分动态和水量平衡的影响研究

通过土壤水分渗漏装置试验研究了百喜草( Paspalum notatum) 及其枯落物在红壤坡地对土 壤水分动态和水量平衡的影响。结果表明, 百喜草覆盖(A) 、百喜草敷盖(B) 、裸露对照(C) 的地表径 流系数分别为1.35%、2.78%和32.74%, C 的地表径流量分别是A、B 的24.25 倍和11.78 倍。A、B、C 的月均土壤含水量变化规律显示, 地被物对土壤含水量的影响随季节的不同而不同, 不同地被物可 以增加或减少土壤水分。年均土壤含水量排列顺序是: B( 27.09%) >A( 26.46%) >C( 26.27%) 。不同处 理水量平衡各分量有较大差异。在2002 年降雨量1 808.5mm 的情况下, A、B、C 的年总径流深分别 为1 245.24、1 453.81 和1 383.23mm, 蒸散量分别为562.74、347.91 和413.82mm, 土壤蓄水年变化 量分别为0.52、6.78 和11.45mm。     

大庆湖泊群水体和淡水鱼中多环芳烃污染特征及生态风险评估

2012年2~4月采集大庆湖泊群18个典型湖泊30个水体和36个鱼体样品,并对水体和5种鱼组织(鱼鳃、肝脏、鱼脑、肾脏和肌肉)样品中16种多环芳烃(PAHs)浓度进行分析测定.结果显示,水中PAHs总量为0.2~1.21μg·L-1,浓度最高值出现在月亮泡.利用统计学聚类分析方法对18个湖泊水体PAHs浓度进行分类,并进一步应用PAHs比值分析和物种敏感性分布模型对不同湖泊组湖泊水体PAHs分别进行来源分析和生态风险评估.结果表明,18个湖泊水体PAHs浓度统一聚类分成4个湖泊组,其中月亮泡(YLP)和东大海(DDH)两个湖泊分别单独成一类,其他14个湖泊被聚类分为XHH组和DQSK组两个湖泊组.湖泊水体中PAHs除了YLP组主要来自石油污染,其他湖泊PAHs的输入均为木柴和煤燃烧所致.根据国际和国内地表水环境质量标准,大庆湖泊群4个湖泊组水体PAHs浓度水平均有不同程度超标.其中YLP组和XHH组大部分水样中PAHs浓度超出美国环保署(US EPA)规定的16种PAHs限量值,尤其YLP组中致癌性最强的苯并[a]芘浓度已经超过了我国地表水环境质量标准;而DQSK组和DDH组也有少量几种PAHs超出水质标准.大庆湖泊群鲤鱼种和鲢鱼种5种组织器官内16种PAHs浓度检测结果及统计分析结果显示,除鲤鱼鳃中的蒽浓度显著高于鲢鱼鳃,其他15种PAHs在两类鱼种中无显著差异.而同鱼种不同组织器官中PAHs浓度存在明显差异性,肝脏和肾脏作为污染物外源传播的主要器官,其浓度明显高于肌肉、鳃和脑组织中PAHs的浓度,是PAHs在鱼体内累积的重要器官.对水生生物的生态风险和淡水鱼消费健康风险评估结果显示,4个典型湖泊组水体中PAHs对水生生物生态风险均较小,鲤鱼和鲢鱼鱼肉消费也均无饮食健康风险.     

透水路面-生物滞留池组合道路的城市面源污染控制效果评估

不同低影响开发(LID)技术组合对于控制城市面源污染具有重要应用价值,但是其对城市面源污染形成过程(污染物累积-冲刷-输送)的影响及污染负荷削减效果的评估鲜见报道.本研究以深圳市国际低碳城为例,分析了6场降雨事件下透水路面-生物滞留池组合对城市面源晴天污染物累积量、降雨径流冲刷量、不同LID设施的削减量、溢流的负荷量的影响.结果表明,研究区地表颗粒物平均累积量为(15.80±3.79)g·m~(-2),粒径250μm的颗粒物质量占比约为65.14%;6场不同强度降雨对地表颗粒物的平均冲刷率为17.15%,粒径105μm的颗粒物冲刷率为62.71%~74.94%;降雨冲刷地表径流污染物SS、TN、TP的平均污染负荷分别为2.02、0.025、0.001 3 g·m~(-2);透水路面下渗、过滤作用对污染物SS、TN、TP的去除率分别为70.26%、46.29%、19.27%;生物滞留池对径流二次净化去除率分别为85.25%、20.22%、70.27%;入河径流污染物SS、TN、TP的平均污染负荷分别为0.08、0.011、0.000 3 g·m~(-2),是地表冲刷污染负荷的4.05%、43.47%、24.39%.透水路面-生物滞留池组合应用对道路径流中污染物的净化效果显著.通过定量化表征透水路面-生物滞留池组合应用道路的城市面源污染形成过程,以期为城市面源污染形成过程的污染负荷估算及LID工程绩效评估提供科学依据,为LID在国内的推广应用和海绵城市设计提供参考.     

新型气浮装置ES-DAF中气泡粒径分布的表征

对EsDAF气浮装置进行了研究.该装置取消了溶气灌,在循环泵的压水管和吸水管之间装有一个射流器和一个静态混合器进行吸气和溶气.采用显微摄像系统,对该装置中气泡粒径分布进行了探讨.结果表明,当环流比由10%增加到40%时气泡平均粒径由52.9μm降低到40.9μm,当表观气水比由12%降低到4%时,气泡平均粒径由55.9μm降低到40.1μm.这说明提高溶气系统中的紊流强度能够形成更多的原始气泡核位,从而可以形成更小的气泡随着溶气压力由300kPa增加到600kPa,气泡粒径分布曲线变低变宽说明压力的升高加剧了气泡的碰撞与并聚作用.     

不同碳源和碳氮比对一株好氧反硝化细菌脱氮性能的影响

利用间歇培养装置研究了好氧条件下丁二酸盐、乙酸盐和苹果酸盐3种不同碳源对好氧反硝化细菌X31脱氮性能的影响,并就不同碳氮比(C/N)条件下菌株X31的反硝化能力展开了研究.结果显示,不同碳源种类对菌株硝酸还原酶活性有明显影响.以丁二酸盐和乙酸盐作为碳源时,其脱氮效果均要明显好于苹果酸盐作为碳源.以乙酸盐作为碳源时菌株的反硝化速率要稍高于丁二酸盐作为碳源,其反硝化速率可以达到11.86 mg·g-1·h-1.不同碳氮比(C/N)条件下,X31菌株的好氧反硝化能力亦不相同.当C/N大于5时,脱氮率能达到90%以上.最适宜的碳氮比是5～6,在此区间能进行完全的反硝化.当C/N在1～14之间变化时,硝酸盐还原基本都发生在菌株生长的第4～10 h,整个反硝化过程中亚硝酸盐浓度一直保持在极低的水平.     

集宁-二连浩特铁路干线防护林土壤的理化特性

应用经典统计学方法,对集宁－二连浩特铁路沿线防护林土壤理化特性进行了研究. 结果表明,与林带外相比,林带内土壤容重显著减小,影响其容重大小的主要因素是由林带内外和不同林带类型差异造成的. 林带内表土层物理性砂粒所占比例显著增大,物理性黏粒所占比例降低,心土层、底土层无明显变化. 土壤水分在垂直方向呈先增后降趋势,时间变化表现为减小趋势,林带内土壤含水量以及水贮量损失均显著增大. 林带内表土层有机质、速效钾含量显著增加,心土层、底土层无明显变化. 全氮、速效磷含量无明显变化. 结合不同林带土壤理化性质分析表明,在草原铁路沿线造林工作中,如果立地条件允许,适宜造锦鸡儿林带和榆树林带,锦鸡儿林带起固沙作用,榆树林带起防风作用.      

广州及周边地区森林土壤As、Se、Hg质量分数特征及污染评价

研究了广州及周边地区5处代表性森林土壤（鼎湖山、西樵山、华南植物园、黄埔和南昆山）As、Se、Hg质量分数特征及污染状况。结果表明,上述5地森林表层土壤As质量分数平均值分别为18.6、18.0、12.2、11.4、26.1 mg.kg-1,Se质量分数平均值分别为0.360、0.729、0.286、0.421、0.434 mg.kg-1,Hg质量分数平均值分别为0.201、0.270、0.139、0.224、0.087 mg.kg-1。除植物园土壤Se质量分数、南昆山土壤Hg质量分数较接近背景值外,5林地As、Se、Hg质量分数均超过背景值,可能存在外源As、Se、Hg输入。其中,南昆山As输入,西樵山Se、Hg输入,黄埔、鼎湖山Hg输入较明显。单因子污染指数分析结果表明在南昆山As为最严重的污染物,而在鼎湖山、植物园、西樵山和黄埔Hg为最严重的污染物。综合污染指数分析结果表明5林地土壤均受到不同程度的污染,其中西樵山土壤属重度污染,南昆山、黄埔、鼎湖山属中度污染,植物园污染较轻,属轻度污染。     

重庆市耕地生态承载力水平时空差异分析

以重庆市为例,建立耕地生态足迹模型,在修正了Wackernagel提出的耕地产量因子的基础上,从分区县尺度对重庆市2000—2009年间的耕地生态承载力时空差异进行了研究.结果表明:2000—2009年间,重庆市内部各区县耕地生态承载力水平的高低差距逐渐缩小,耕地生态承载力超载现象日趋严重.10年间,重庆市40个区县在不同耕地生态承载力水平等级上的数量分布大致呈"M"型:耕地生态承载力水平属于严重超载和临界超载的区县数量处于"M"型的两个顶端,属于超载的区县数量处于"M"型中间,属于平衡有余和盈余的区县数量的处于"M"型的两个低端.重庆市属于耕地生态承载力水平与社会经济发展水平相对应的区县已从2000年的13个增加到2009年的18个,主要表现在高-中对应型的区县数量增加方面,区域经济发展水平超前于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量已由2000年的11个增加到2009年的15个,而区域社会经济发展水平滞后于其所对应的耕地生态承载力水平的区县数量则不断减少.该研究可为重庆市的区域耕地生态安全预警、土地利用总体规划及区域可持续发展提供科学依据和决策支持.