喀斯特土壤微生物和活性有机碳对生态恢复的快速响应

喀斯特地区普遍面临生态退化的问题,退耕还林作为其重要的生态恢复措施之一而备受关注。土壤活性有机碳通常较总有机碳对环境变化和干扰更加敏感,此外土壤微生物对环境变化和干扰亦十分敏感。然而,关于喀斯特不同时间尺度退耕还林土壤活性有机碳和微生物的系统研究尚少见报导。为了揭示土壤活性有机碳和微生物对喀斯特生态恢复的快速指示作用,为喀斯特生态恢复评价和生态环境治理提供科学依据,以广西古周村典型喀斯特景观为代表,采用空间代替时间的方法,选取不同年限（2 a、4 a、8 a、12 a）退耕还林地和玉米耕地对照样地,研究了表层土壤微生物指标和活性有机碳指标随退耕还林的变化特征。研究结果显示,较耕地对照相比,退耕还林8 a后,土壤总有机碳（TOC）质量分数才发生显著变化,提升24%;而还林2 a后,土壤水溶性有机碳（WSOC）、颗粒有机碳（POC）和易氧化有机碳（KMnO4-C）的绝对含量便分别显著提高62%、36%和38%,相对含量分别显著提升60%、34%和36%,且随还林年限的延长呈升高趋势;退耕还林2 a后,土壤微生物生物量碳（MBC）、基础呼吸（BR）和微生物商（MBC︰TOC）分别显著增加56%、27%和54%,并随还林年限的延长呈逐渐升高趋势;土壤微生物代谢熵（qCO2）在退耕还林2 a后显著降低19%,之后随还林年限延长呈下降趋势。本研究表明,土壤活性有机碳及土壤微生物指标可以作为喀斯特生态恢复的早期指示者。     

致癌性卤代醌介导的脂质氢过氧化物分解的分子机制

卤代醌是许多卤芳香持久有机污染物的致癌代谢产物和饮用水消毒副产物.13-过氧羟基-9,11-十八碳二烯酸(13-HPODE)是最为广泛研究的内源性脂质过氧化物.众所周知,过渡金属离子可以催化分解13-HPODE,但尚不清楚卤代醌是否可以通过不依赖金属离子的途径促进其分解;若是如此,又有什么特异性和相似性?我们发现卤化醌如2,5-二氯-1,4-苯醌(DCBQ)可显著促进13-HPODE的分解.综合采用电子自旋共振-自旋捕获、HPLC-MS和GC-MS等分析方法,可检测到反应形成的脂质烷基自由基如戊烷基自由基、7-羧甲基自由基以及具有基因毒性的4-羟基-2-壬烯醛(HNE)等.在DCBQ和13-HPODE的反应中也能检测到两种氯醌-脂质烷氧基耦合物.我们认为卤代醌促进内源性脂质过氧化物13-HPODE分解生成活性脂质烷基自由基和基因毒性的HNE是通过一类新型的金属非依赖亲核取代与裂解机理来实现的,这也在一定程度上解释了其潜在的基因毒性和致癌性.     

超高效液相色谱-串联质谱法测定污水中14种有机磷酸酯阻燃剂

建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用法同时测定污水中14种有机磷酸酯阻燃剂(OPEs)的分析方法.样品采集后,经GF/C膜过滤,HLB固相萃取小柱净化后进样分析.以BEH C18色谱柱为分离柱,乙腈和水混合液为流动相(0.2 mL min-1)梯度洗脱,15 min内可完成14种OPEs的分离.在电喷雾正离子模式下,采用多反应监测模式(MRM)进行质谱测定.在加标浓度为1.0μg·L-1时,14种OPEs在污水处理厂进水和出水中的回收率分别为52.1%—119%、43.6%—114%,相对标准偏差(RSD)分别为1.2%—16.2%、0.4%—9.2%,方法的检出限(LOD)在0.3—6.0 ng·L-1间.方法精密度好,准确度高,可满足同时对污水样品中的14种OPEs进行定性及定量分析的要求.     

超声提取辅助浸入式固相微萃取-气相色谱/质谱技术快速检测土壤中的有机氯农药残留

建立了超声提取辅助浸入式固相微萃取-气相色谱/质谱(DI-SPME-GC/MS)方法快速检测土壤中有机氯农残的新方法.该方法可实现分离、富集和进样一体化,减少样品前处理步骤.实验优化了DI-SPME的萃取条件、超声提取条件及GC/MS仪器参数.在优化条件下,9种OCPs在实验浓度范围(20—500 ng·g-1)内,线性关系良好,R2为0.9899—0.9987,方法检出限在0.67—1.76 ng·g-1,加标回收率在80.2%—117.1%,相对标准偏差(n=6)为10.0%—12.0%.结果表明该方法是一种简便快速、绿色环保的分析土壤中OCPs农残的方法.     

气相色谱-三重串联四极杆质谱法测定聚醚砜水杯中4,4’-二氯二苯砜迁移量

建立了气相色谱-三重串联四级杆质谱(GC-MS/MS)测定聚醚砜(PES)水杯中4,4’-二氯二苯砜迁移量的方法.以水为食品模拟物按一定条件浸泡样品,浸泡液经二氯甲烷液液萃取后进样分析.结果表明,4,4’-二氯二苯砜的平均加标回收率为89.2%—96.8%,相对标准偏差(n=6)为2.1%—3.8%,方法检出限为0.4μg·L-1.该方法简便、快速、灵敏度高,可用于聚醚砜水杯中4,4’-二氯二苯砜迁移量的测定.     

六六六(α-HCH)在水、冰和雪中的光化学反应

研究了紫外光作用下六六六(α-HCH)在水、冰和雪3种介质中的光化学反应,考察了α-HCH的光化学反应动力学、产物和机理.结果表明,在水、冰和雪中,α-HCH均可以发生光化学反应,且反应均符合一级动力学方程.光化学反应速率大小顺序为雪>水>冰.在水和冰中,α-HCH均生成了异构化产物β-HCH和γ-HCH,异构化机理是α-HCH分子中的氯原子改变原来的构像;由于雪中α-HCH的光化学反应较快,因此在雪中未检测到异构化产物.在3种介质中,α-HCH的光解产物均为二氯苯和五氯环己烯,其机理为氯化氢或氯原子的脱除反应.     

超高效液相色谱-串联质谱法测定葡萄中氯吡脲和噻唑隆残留及消解

氯吡脲,可促进细胞增大和分化,能防止落花落果,常作为植物生长调节剂应用于葡萄的种植过程中.氯吡脲对人体、牲畜等具有一定的毒性,对眼睛和皮肤具有轻度刺激.噻唑隆也是一种常用于葡萄中的植物生长调节剂,可促进植物芽的分化,而残留于植物中的噻唑隆对人畜具有低毒作用,可对眼睛产生轻微的刺激.很多国家对于氯吡脲和噻唑隆在农业生产中的限量都制定了严格的残留限量标准,如我国国家标准GB 2763—2014中规定了氯吡脲和噻唑隆在葡萄中的最大残留限量都为0.05 mg·kg-1.国内外关于氯吡脲和噻唑隆残留的检测方法主要包括液相色谱和液相色谱-质谱联用等.     

不同施肥模式对华北平原小麦-玉米轮作体系产量及土壤硝态氮的影响

为了探索培育高产粮田的施肥模式,实现氮肥资源的高效利用与环境效益,以华北平原的小麦（Triticum aestivum）-玉米（Zea mays L.）轮作体系作为研究对象,通过2007─2011年4个轮作季,探讨不同的施肥模式对作物产量和土壤硝态氮的影响。试验以处理A（当地传统管理）作为对照,从测土确定施肥量、按作物生长发育明确施肥时期、合理分配各时期的养分配比及增施有机肥等方面改变传统施肥模式,设置3种高产施肥培育模式,分别为处理B（现有高产田推荐管理）、处理C（高肥料投入管理）和处理D（水肥高效管理）,进行田间小区试验。4个轮作季的总产量以处理D为最高,达75430 kg·hm-2,其次是处理C为75166 kg·hm-2,当地传统的产量最低。冬小麦季的吸氮量为处理C和D显著高于A处理,分别高出444.78 kg·hm-2和310.20 kg·hm-2,但与处理B无显著差异;处理D在夏玉米季的吸氮量为776.75 kg·hm-2,显著高于处理A。处理B的氮肥偏生产力值最高为38.21,处理D为36.71,处理A和C均为28.33。各处理经过4个轮作季后,土壤硝态氮均在120-160 cm出现累积峰,A、B、C和D的硝态氮峰值分别为58.65、28.98、105.89、45.29 mg·kg-1。在0-100cm土层,处理B的硝态氮累积量达到144.22 kg·hm-2,显著高于处理A、C、D;所有处理在100-200 cm土层均出现较高的硝态氮累积,处理C高达1021.19 kg·hm-2;0-400 cm的土壤硝态氮累积量分别为724.27、711-92、1324.30、730.70 kg·hm-2。处理A、B、C、D在耕层土壤氮素的表观损失分别为1298.95、653.18、1236.39和718.43 kg·hm-2,处理B、D显著低于处理A、C,D和B间差异不显著。因此,处理D是培育高产的理想施肥模式,合理的施肥量、科学的施肥时期以及有机无机的合理配比是达到高产、提高肥效和环境友好的关键。     

一条裂缝带来的灾难

<正>2002年5月25日,一架华航747客机611次航班从中国台湾桃园国际机场起飞,航班上共有206名乘客和19名机组人员。他们将飞行1 h40 min,穿越台湾海峡,抵达香港。在飞机起飞20 min后,611航班的飞行高度接近1万500 m。在台北区域管制中心,航班从雷达屏幕上突然消失。航班最后出现的位置是东经119.67°,北纬23.98°。     

地下水的致灾效应及异常地下水流诱发地质灾害

地下水是诱发和触发近地表地质灾害的最主要因素,在地质灾害评价、预测与防治中具有特殊重要的意义。本文对灾害过程中地下水的地质-力学作用一般原理和规律作了较为全面的分析,提出了地质体水敏性和水敏结构的概念,尤其对地下水的化学作用进行了较为深入的分析。结合具体实例,揭示了两类典型的极端情况下地下水触发地质灾害的特殊机理。一类是大型顺层滑坡发生过程中的地下水的“水垫-楔裂”效应;另一类是深埋长隧道中,地下水在高强度水头压力作用下的“劈裂”效应。两类效应在西南地区斜坡地质灾害和深埋长隧道的修建过程中都具有一定的典型意义。