基于遥感的石漠化治理下土壤肥力变化特征分析

为揭示生态治理下不同石漠化等级土壤肥力变化特征和规律。采用2009年和2015年治理前后两期遥感影像进行石漠化解译,结合撒拉溪示范区测土配方施肥和定点采样监测测定数据,通过Kriging插值和GIS空间分析,研究土壤肥力变化特征,探讨不同石漠化等级与土壤肥力变化规律。结果表明,(1)从2009-2015年,撒拉溪示范区无石漠化面积增加了258.14hm~2,年动态度为1.91%。潜在、轻度、中度和强度石漠化面积分别减少了119.75、61.66、56.68和20.05 hm~2,石漠化得到明显好转。(2)土壤pH由弱酸向中性变化,速效钾含量有所降低,变异系数均由中等变异向弱变异变化。土壤有机质含量增加了16.13g?kg~(-1),增速最快,碱解氮增速也明显,土壤全氮含量变化不大,但是有效磷含量降低明显且变异最大,有机质、全氮、碱解氮和有效磷变异系数均为中等变异。(3)从潜在石漠化到强度石漠化,土壤pH缓慢升高后降低,全氮的变化趋势与有机质基本一致且均为下降。2009年土壤碱解氮含量变化先上升后下降,而2015年则先下降后升高再下降,呈波浪式变化;有效磷含量2015年逐渐降低,而2009年则先升高后逐渐降低;土壤速效钾含量先升后降。各肥力指标变异系数2009年明显高于2015年。(4)石漠等级变化趋势为强度向中度、中度向轻度、轻度向潜在、潜在向无石漠化方向转移,除pH、有机质和碱解氮朝正向变化外,其余指标均为负变化,其中碱解氮正向变化值最大,速效钾负向变化值最大。通过生态治理,石漠化等级逐渐降低,石漠化趋向良性发展,生态系统逐渐恢复,可在不同石漠化等级土壤中适量补充氮磷钾以保持土壤肥力。     

北方地区典型高速公路近路区域大气污染特征研究

摸清高速公路近路区域大气污染特征对有针对性地制定交通大气污染防治对策具有重要意义。基于2016年1月及8月京藏高速毕克齐互通交通环境监测站以及呼和浩特市国控站点空气质量监测逐时数据,分析了冬、夏季节高速公路近路区域环境空气污染物质量浓度变化规律。结果表明,路侧污染水平冬季重于夏季,NO_x是最主要的交通污染物,其冬季和夏季日均质量浓度分别为(374.10±165.24)μg·m~(-3)和(300.57±60.11)μg·m~(-3)。受光化学反应影响,冬季NO_x质量浓度与交通量呈显著负相关(r=-0.492);夏季凌晨时段(00:00-06:00)NO_x质量浓度与交通量呈显著正相关(r=0.584),CO质量浓度也与交通量呈正相关(r=0.424);颗粒物质量浓度与交通量相关性不显著。从污染物质量浓度日变化特征来看,在昼间车流高峰时段PM10、PM_(2.5)、CO质量浓度均出现"峰值",而NO_x质量浓度则出现"谷值"。与气象因素的相关性分析可知,PM_(10)质量浓度与风速呈显著正相关(冬季r=0.890,夏季r=0.612);PM_(2.5)质量浓度与风速呈显著相关,受主导风向影响冬季呈负相关(r=-0.473)、夏季呈正相关(r=0.587),PM_(2.5)质量浓度还与温度呈显著正相关(冬季r=0.495,夏季r=0.565);NO_x质量浓度与相对湿度呈显著正相关(冬季r=0.707;夏季r=0.577),与温度呈显著负相关(冬季r=-0.763;夏季r=-0.528);冬季CO质量浓度与风速呈显著负相关(r=-0.629)。与城区国控站点相比,高速公路监测站PM_(2.5)、PM_(10)及CO质量浓度冬季显著低于城区,夏季与城区相近;近路区域NOx质量浓度在冬夏季均远高于城区,应列为高速公路交通环境监测站点首要监测污染物。     

添加羟基磷灰石对土壤铅吸附与解吸特性的影响

采用羟基磷灰石对四种不同类型的土壤进行铅的吸附-解吸试验.结果表明:四种土壤对铅的吸附均可用Langmuir和Freundlich方程进行描述,土壤中加入羟基磷灰石明显增加了土壤对铅的吸附量和吸附亲和力,同时降低了土壤中铅的解吸百分数,在偏酸性的红壤上表现更为明显,其最大吸附量增加28%.羟基磷灰石对铅吸附的反应机理可能与磷灰石溶解后与铅形成磷酸盐沉淀及其对铅的表面吸附作用有关.土壤对铅的吸附量及吸附亲和力与土壤的有机质、阳离子交换量及粘粒含量有显著正相关,而与土壤砂粒的含量呈负相关.     

外源褪黑素对As~(3+)胁迫下水稻种子萌发的影响

本文研究了添加外源褪黑素对As~(3+)胁迫下水稻种子萌发及生理指标的影响。结果表明:添加外源褪黑素能促进As~(3+)胁迫下水稻种子的萌发,提高水稻的发芽势和发芽率,促进水稻幼苗的生长。当As~(3+)浓度为100μmol·L~(-1)时,添加100μmol·L~(-1)褪黑素能使水稻种子发芽率和总根长比对照分别提高57.1%和50.0%。添加褪黑素能显著提高As~(3+)胁迫下水稻幼苗中抗氧化酶系统过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并降低水稻幼芽中丙二醛(MDA)的含量。当As~(3+)浓度为100μmol·L~(-1)时,添加50μmol·L~(-1)和100μmol·L~(-1)褪黑素导致水稻幼芽中POD活性比对照处理分别提高57.5%和114.8%,CAT活性提高29.4%和53.8%,SOD活性提高31.5%和56.0%,丙二醛含量比对照处理降低16.5%和31.9%。添加褪黑素也能显著提高As~(3+)胁迫下水稻的根系活力,当As~(3+)浓度为100μmol·L~(-1)时,50、100μmol·L~(-1)褪黑素处理后根系活力比对照分别提高42.4%和124.1%。这说明添加外源褪黑素可缓解As~(3+)胁迫对水稻的脂质过氧化损害,有效降低As对水稻内膜的破坏,显著缓解As污染对水稻的毒害作用。     

致癌物苯并(a)芘对土壤——植物系统污染研究

本报告是1973—1979年研究工作的简要总结.采用野外调查、盆钵试验、放射性示踪同位素、荧光分光光度计、人工模拟控制大气污染实验与电镜扫描照相等方法,研究了在石油污水灌溉条件下,环境中致癌物苯并(a)芘(B(a)P)对水稻可食部分的影响.其结果是:①土壤表层(0—15cm)B(a)P含量在<10—500ppb范围内,污水与清水灌区栽培水稻精白米中B(a)P的含量无显著差异;②水稻各部分的B(a)P来自大气污染、水——土壤污染以及水稻本身生物合成.B(a)P在水稻体内的分配次序为:根系≥茎叶>皮壳≥籽实,水稻精白米中B(a)P含量约0.18ppb;③在自然条件下,水稻的外来B(a)P污染源主要是大气飘尘,而水——土壤是次要的.     

响应面分析法优化啶虫脒高效降解菌D-2原生质体再生培养基组成

通过单因素分析,确定适于啶虫脒高效降解菌——嗜染料菌D-2(Pigmentiphagasp.D-2)原生质体再生的培养基成分,并用Design-Expert软件进行响应面分析,优化Pigmentiphagasp.D-2原生质体再生培养基3种成分的最佳浓度模型,并取得模型最优值时各因素的水平。结果表明:(1)单因素分析确定Pigmentiphagasp.D-2原生质体再生培养基最佳组成为二水氯化钙1.0mmol/L、水解酪蛋白3.0g/L、聚乙烯吡咯烷酮1.5g/L。(2)响应面分析优化Pigmentiphagasp.D-2原生质体再生培养基最佳组成为二水氯化钙0.8mmol/L、水解酪蛋白3.0g/L、聚乙烯吡咯烷酮1.4g/L,此时最大再生率的理论预测值为35.35%。(3)实验验证表明,以响应面分析得到的Pigmentiphagasp.D-2原生质体再生的最佳培养基组成为基础,得到Pigmentiphagasp.D-2原生质体再生率为35.02%,与理论预测值基本吻合。     

铬天青S分光光度法测定痕量铝的研究

研究了铝-铬天青S（GAS）-溴化十六烷基吡啶（CPB）分光光度法测定水样中痕量铝的最佳实验条件。结果表明：铝-铬天青S（GAS）-溴化十六烷基吡啶（CPB）三元显色体系的最大吸收波长为640nm；．最佳显色时间30min；显色剂铬天青S（GAS）最佳用量2．00mL（0．5g／L）；最佳显色pH5．5。在实验确定的最佳条件下，测定结果有较好的稳定性，较高的准确度。     

海河天津段与河口海域水体氮素分布特征及其与溶解氧的关系

从海河天津段至河口海域选取20个采样点,研究了水体中氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的分布特征及其与溶解氧的关系.结果表明:海河天津段及河口海域水体氮素以氨氮含量最高,均超出地面水环境质量标准(GB3838-2002)的Ⅴ类水质标准, 与海河两岸排放的工业废水及城镇生活污水有关;海河内陆水体的氮素含量远高于河口海域,且亚硝酸盐氮的含量表现得尤为突出,可能与水体溶解氧水平和微生物环境有着很大关系;海域的氮素含量因受水体均质化的影响,与溶解氧含量的关系不明显,而河水的氮素组成受溶解氧含量的影响波动很大;除6,7号样点溶解氧含量较高以外,河水的溶解氧含量均偏低,位于河口处的10号样点的溶解氧含量最低,该站点3种形态的氮含量都相对较高,且亚硝酸盐氮的含量最高,可能是由于该样点处于相对厌氧状态,部分硝酸盐被反硝化细菌等微生物还原为亚硝酸盐所致.      

PW—1404X射线荧光光谱仪测定15个稀土元素

研究了用飞利浦ＰＷ－１４０４Ｘ荧光仪所带有的自动扣除背景，计算经验Ｘ系数和干扰校正系数，多种基体校正数学模式校正基体效应和元素间谱线干扰等功能，采用粉末直接压片法来测定复杂１５个单一稀土元素，可取得满意结果。     

北京降尘重金属污染水平及其空间变异特征

为了研究北京大气降尘中重金属污染水平及其空间变异特征,分别于2013年6—10月(非采暖期)、2013年11月—2014年3月(采暖期)收集了北京大气降尘样品66份,采用Elan DRC Ⅱ型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试了样品中的37种重金属质量分数.结果表明:非采暖期北京大气降尘中Cd、Zn、Pb 3种重金属污染最严重,三者质量分数分别为5.3、822.0、177.2 mg/kg,分别超出各自北京背景值的1 065.0%、516.2%和403.1%;采暖期北京大气降尘中Mo、Cd、Bi、Zn 4种重金属污染最严重,四者质量分数分别为8.7、2.7、3.0、660.5 mg/kg,分别超出各自北京背景值的656.9%、495.8%、457.5%和395.2%;与非采暖期相比,采暖期大气降尘重金属中除Zn、Pb、Cd质量分数分别降低了19.6%、25.3%和48.9%外,其余元素的质量分数却有不同程度的升高,其中Sr、Ba、Ce、Cu、Cr、W、La、Ni、Mo、Co等10种重金属质量分数升高了53.2%～176.7%.ArcGIS地统计插值研究表明,非采暖期主要重金属(Cr、Cu、Zn、Zr、Ba和Pb)空间分布呈现出较强的变异性;采暖期降尘中主要重金属存在不同程度的空间变异,Ba和Zn的空间变异较强,二者高值区和低值区相互交错分布;Cu和Pb的空间变异相对较弱,二者高值区和低值区分布均呈规律性分布.元素示踪分析表明,无论是采暖期还是非采暖期,北京降尘重金属污染均主要来源于机动车尾气和垃圾焚烧.