模拟氮沉降对森林土壤有机物淋溶的影响

在重庆铁山坪马尾松林内施加与大气氮沉降量相当的硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠(NaNO3),研究氮沉降加倍对土壤溶液可溶性有机物浓度的影响,分析氮沉降对森林土壤碳库的潜在作用.2005年起为期5a的现场观测表明,施氮后凋落物层土壤溶液的可溶性有机碳(DOC)浓度和通量在起初2a内与对照样区相比有明显升高,但之后反而降低.施氮还会降低凋落物层土壤溶液的DOC与DON(可溶性有机氮)比值,以及矿质土壤上层的DOC浓度,但对矿质土壤下层的DOC淋溶通量几乎没有影响.总体来看,在试验期内氮沉降对土壤碳库无显著影响,但土壤有机物可能有从富碳有机物向富氮有机物转化的趋势,氮沉降的成分(NH4+和NO3-)对土壤有机物的影响则没有明显差异.     

Effect of elevated tropospheric ozone on methane and nitrous oxide emission from rice soil in north India

Physiological changes in crop plants in response to the elevated tropospheric ozone (O₃) may alter N and C cycles in soil. This may also affect the atmosphere-biosphere exchange of radiatively important greenhouse gases (GHGs), e.g. methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) from soil. A study was carried out during July to November of 2007 and 2008 in the experimental farm of Indian Agricultural Research Institute, New Delhi to assess the effects of elevated tropospheric ozone on methane and nitrous oxide emissions from rice (Oryza sativa L.) soil. Rice crop was grown in open top chambers (OTC) under elevated ozone (EO), non-filtered air (NF), charcoal filtered air (CF) and ambient air (AA). Seasonal mean concentrations of O₃ were 4.3 ± 0.9, 26.2 ± 1.9, 59.1 ± 4.2 and 27.5 ± 2.3 ppb during year 2007 and 5.9 ± 1.1, 37.2 ± 2.5, 69.7 ± 3.9 and 39.2 ± 1.8 ppb during year 2008 for treatments CF, NF, EO and AA, respectively. Cumulative seasonal CH₄ emission reduced by 29.7% and 40.4% under the elevated ozone (EO) compared to the non-filtered air (NF), whereas the emission increased by 21.5% and 16.7% in the charcoal filtered air (CF) in 2007 and 2008, respectively. Cumulative seasonal emission of N₂O ranged from 47.8 mg m⁻² in elevated ozone to 54.6 mg m⁻² in charcoal filtered air in 2007 and from 46.4 to 62.1 mg m⁻² in 2008. Elevated ozone reduced grain yield by 11.3% and 12.4% in 2007 and 2008, respectively. Global warming potential (GWP) per unit of rice yield was the least under elevated ozone levels. Dissolved organic C content of soil was lowest under the elevated ozone treatment. Decrease in availability of substrate i.e., dissolved organic C under elevated ozone resulted in a decline in GHG emissions. Filtration of ozone from ambient air increased grain yield and growth parameters of rice and emission of GHGs.     

嘉陵江重庆段表层水体多环芳烃的污染特征

为了确定嘉陵江重庆段表层水体中多环芳烃(PAHs)的组成、来源及污染特征,于2009年8月采集了8个表层水样,利用GC-MS仪器测定了16种优先控制PAHs的浓度.结果表明,水体中16种优先控制PAHs浓度范围为467.13～987.97ng.L-1,平均浓度值为702.91 ng.L-1,水体PAHs浓度和溶解性有机碳(DOC)含量呈现明显的线性正相关.PAHs的组成以2～3环PAHs为主,占水体ΣPAHs总量的68.90%.寸滩区域水体PAHs主要来源于木材和煤的燃烧污染,朝天门区域水体PAHs主要来源于石油源,嘉陵江重庆段其他区域水体PAHs主要来源于液体石化燃料的燃烧.虽然嘉陵江重庆段整体污染水平较低,但是5个取样点的地表水苯并(a)芘(BaP)含量超过国家地表水质量标准.     

土壤有机碳初始积累过程及深度分异研究

土壤有机碳（SOC）循环及周转规律是土壤碳汇研究的一个基本理论,然而当前对SOC的初始积累过程及其深度分异机制并不明确。以安塞纸坊沟刺槐林为实验地,对20、40、60 cm 3个深度,均匀添加枯落物碎屑的土壤培养坑分3、7和11月进行1年期的培养和观测。结果表明：20和40 cm深度7月SOC、活性有机碳（POC）及总氮（TN）值最高,11月各指标含量回落,可溶性有机碳（DOC）和可溶性有机氮（DON）呈相反变化趋势。培养过程中各指标出现深度分异：与20 cm不同,在60 cm深度,SOC随培养过程而递减,POC及全氮递增,而DOC在7月出现高值。各指标相关分析表明,随深度增加,SOC与DOC、DOC与全N相关程度增强。SOC在初始积累过程中先增后减,体现出自我调节机制的存在。DOC在浅层和深层表现出异源特点,培养坑60 cm深度SOC来源出现多元化,枯落物腐解产物影响程度减弱。     

不同肥料种类对稻田红壤碳氮淋失的影响

土壤中碳、氮淋失降低土壤肥力,污染水体环境.为探究不同施肥种类对稻田红壤碳氮淋失影响,本试验依托中国科学院千烟洲生态站(114°53’E,26°48’N)1998年建立的红壤稻田长期定位控制试验,选用负压法采集土壤溶液,研究秸秆还田(ST)、有机肥(OM)、化肥(NPK)对土壤碳、氮淋失状况及时间动态的影响.结果表明:1稻田土壤中氮素淋失以铵态氮(NH+4-N)为主,施用NPK使土壤中NH+4-N(1.2 mg·L-1±0.1 mg·L-1)淋失最严重,施用OM使土壤中可溶解性有机碳(DOC)(27.3 mg·L-1±1.6 mg·L-1)淋失最严重,且土壤中DOC和NH+4-N均在水稻营养生长期淋失最严重(P<0.05);2施用OM与NPK可以增加稻田红壤中NH+4-N、DOC、总有机碳(SOC)和总氮(TN)含量,且施用NPK增加TN效果最显著,施用OM增加SOC最显著;3土壤渗漏液中DOC含量与稻田红壤中SOC含量呈显著正相关(P<0.01),土壤渗漏液中NH+4-N含量与稻田红壤中TN含量呈显著正相关(P<0.01).     

生活饮用水深度处理工程设计的新发展

介绍了臭氧生物活性炭生活饮用水深度处理装置的工程设计特点，论述了当今对臭氧生物活性炭处理工艺原理和发展的认识，并结合本工程情况对臭氧系统的优化设计和系统的控制特点做了简单说明。     

CDPF贵金属负载量对柴油公交车颗粒PAHS影响

基于装有氧化型催化器（DOC）和催化型颗粒捕集器（CDPF）后处理装置的柴油公交车,在中国典型公交车循环（CCBC）下研究了不同贵金属负载量分别为15g/ft³（A型）、25g/ft³（B型）、35g/ft³（C型）的新鲜及老化的CDPF对柴油发动机颗粒多环芳香烃（PAHs）排放特性的影响.结果表明：新鲜及老化的CDPF均能显著降低颗粒PAHs排放量92%以上.且相比于老化的CDPF,3种新鲜的CDPF降低颗粒PAHs排放的效果相差不大,极差仅为0.009ng/cm².3种CDPF老化状态下降低颗粒PAHs毒性的效果都优于其新鲜状态下,且老化的B型CDPF降低颗粒PAHs总量及毒性的效果优于A型及C型CDPF.     

应用水色卫星遥感技术估算珠江口海域溶解有机碳浓度

溶解有机碳是水域环境评价的必测环境参数之一。根据水体光学理论，利用在珠江口水域实测的水体成分浓度数据集拟水体光谱，并建立溶解有机碳浓度的遥感反演模式。进而应用新一代海洋水色卫星传感器SeaWiFS资料估算珠江口及其邻近水域溶解有机碳浓度。     

磁性氧化铁/桑树杆生物炭的制备及其对砷污染土壤溶解性有机碳和砷形态的影响

以桑树杆为原料,制备了原始桑树杆生物炭（M-BC）及磁性氧化铁/桑树杆生物炭（Fe-BC）并对其进行表征.通过土壤培养实验,研究了3个温度下炭化制备的Fe-BC和M-BC在不同培养时间对土壤浸出液溶解性有机碳（DOC）和土壤砷（As）形态等的影响.结果表明：①Fe-BC负载的铁氧化物主要为Fe₃ O₄,且有磁性,主要官能团有C＝O双键、O—H键、C—O键和Fe—O键;Fe-BC-400、Fe-BC-500和Fe-BC-600的pH_zpc分别为8.92、8.74和9.19,比表面积分别为447.412、482.697和525.708 m² ·g^-1.②土壤浸出液中ρ（DOC）随着M-BC和Fe-BC炭化温度的升高而分别降低11.6~315.6 mg ·L^-1和78~365.6 mg ·L^-1,土壤浸出液中DOC浓度与土壤电导率（EC）值呈负相关;在培养第35 d,添加Fe-BC-600的土壤浸出液中As浓度比对照组土壤浸出液中的降低了55.96%.土壤浸出液中As浓度与DOC浓度相关性不显著.③添加Fe-BC的土壤有效态As占比均低于对照组的,在培养第35 d时,Fe-BC-600可使土壤有效态As占比降低39.21%.④在培养第35 d时,添加M-BC的土壤残渣态As含量减少了17.76%~49.11%,添加Fe-BC-600的土壤残渣态As占比增加了80%.Fe-BC-600最有利于降低土壤溶液DOC浓度,提高残渣态As含量,从而降低土壤As生物有效性.研究可为磁性氧化铁/生物炭在砷污染土壤修复提供理论依据.     

珠江水体中有机物分布、组成及与消毒副产物生成的关系

以珠江水体为研究对象,利用XAD树脂分离溶解性有机物(DOC)中的腐殖质及其他有机组分.考察了珠江中DOC的质量浓度、组成分布、SUVA254和三卤甲烷生成势(THMFP),并分析有机物的组成与三卤甲烷生成势(THMFP)之间的关系.结果表明,珠江水域在广东省内的DOC质量浓度为0.7～33.0 mg.L-1,THMFP为30.39～1 091.52μg.L-1,两者呈正比例线性相关.在空间分布上,各支流的DOC质量浓度和THMFP均沿下游方向逐渐增加,而腐殖质在DOC中所占的质量分数却沿下游方向逐渐递减.在加氯实验中,腐殖质是珠江中最主要的消毒副产物前驱物(产生了珠江中64.6%的三卤甲烷),其三卤甲烷生成活性(STHMFP)是其他有机组分的2倍以上.另一方面,SUVA254和腐殖质的质量分数呈正比例线性相关,说明SUVA254对珠江水中消毒副产物前驱物也有一定的指示作用.