Wild fire impact on copper, zinc, lead and cadmium distribution in soil and relation with abundance in selected plants of Lamiaceae family from Vidlic Mountain (Serbia)

Fire has been considered as an improving factor in soil quality, but only if it is controlled. Severe wild fire occurred in the summer 2007 on the Vidlic Mountain (Serbia) overspreading a huge area of meadows and forests.Main soil characteristics and content of heavy metals (Cu, Pb, Cd, Zn) in different fractions obtained after sequential extraction of soil from post-fire areas and from fire non disturbed areas were studied. In four plant species of Lamiaceae family (Ajuga genevensis L., Lamium galeobdolon (L.) L., Teucrium chamaedrys L., Acinos alpinus (L.) Moench.), that grow in typical habitats of the mountain, distribution of heavy metals in aerial parts and roots was investigated too.For all samples from post-fire area cation exchange capacity and soil organic matter content are increased while rH is decreased. Fire caused slightly increased bioavailability of the observed metals but more significant rise happened in metal amounts bound to oxides and organics. The plants showed variable behavior. T. chamaedrys collected on the post-fire area contained elevated concentrations of all analyzed metals. A. alpinus showed higher phytoaccumulation for Zn and Cd, while the other two plant species for Pb and Cd in the post-fire areas.     

三江平原不同土地利用方式下土壤磷形态的变化

利用Hedley磷(P)分级方法,比较研究三江平原不同土地利用方式（天然湿地、旱田、水田、弃耕地、人工林地）下土壤P形态变化.结果表明,不同土地利用方式下土壤总磷（TP）含量表现为：湿地>林地>旱田>弃耕地>水田.农田土壤的无机磷（TP_i）占TP比重显著高于湿地,有机磷比重则为湿地高于农田,且水田土壤有机磷（TP_o）比重最小,弃耕地和林地之间差别很小.不同土地利用方式土壤活性无机磷含量差异较小,Resin-P含量约为32～36.3 mg·kg^-1,NaHCO₃-P_i含量为33.77～50.42 mg·kg^-1;农田土壤NaOH-P_i和C.HCl-P_i含量高于湿地土壤,特别是水田中NaOH-P_i达152.4 mg·kg^-1,湿地土壤中D.HCl-P_i含量高于农田达84.3 mg·kg^-1,弃耕地和林地介于二者之间,表明弃耕后土壤P的恢复有向天然湿地的状况发展的趋势.开垦使湿地所有形态有机磷含量和比重都大幅下降,其稳定态有机磷C.HCl-P_o下降幅度最大,其在旱田和水田土壤中含量分别仅为湿地中的25.96%和19.26%;弃耕地有机磷含量比重均有增加,但是速度十分缓慢,湿地开垦后土壤P的恢复需要很长时间.不同土地利用方式下土壤P形态存在显著的差异.     

Reactive oxygen species metabolism during the cadmium hyperaccumulation of a new hyperaccumulator Sedum alfredii （Crassulaceae）

Sedum alfredii Hance, a newly discovered hyperaccumulator, could serve as a good material for phytoremediation Cd polluted sites. Malondialdehyde (MDA), reactive oxygen species (ROS) and antioxidases (catalase (CAT); superoxide dismutase (SOD); peroxidase (POD)) in the leaf were determined when S. alfredii was treated for 15 d with various CdCl2 concentrations ranging from 0 to 800 μmol/L. The results showed that the production rate of 2′,7′-dichlorofluorescein (DCF), which is an indicator of ROS level, reached up to the maximum at 400 μmol/L CdCl2 and then declined with the increase of CdCl2 concentration, while MDA accumulation tended to increase. CAT activity was significantly inhibited at all tested CdCl2 concentrations and SOD activity was sharply suppressed at 800 μmol/L CdCl2. However, the enhancement of POD activity was observed when CdCl2 concentration was higher than 400 μmol/L. In addition, its activity increased when treated with 600 μmol/L CdCl2 for more than 5 d. When sodium benzoate, a free radical scavenger, was added, S. alfredii was a little more sensitive to Cd toxicity than that exposed to Cd alone, and the Cd accumulation tended to decline with the increase of sodium benzoate concentration. It came to the conclusions that POD played an important role during Cd hyperaccumulation, and the accumulation of ROS induced by Cd treatment might be involved in Cd hyperaccumulation.     

原生滩涂植被演替带土壤Cd形态分布及其生态风险评价

为了解原生滨海滩涂不同植被演替带土壤镉(Cd)的含量特征、赋存形态及生态风险,以盐城地区原生滨海滩涂为研究对象,利用BCR 3步提取法分析了不同植被演替带土壤Cd的含量及赋存形态,并采用平均沉积物质量基准系数法(SQG-Q)和风险评价准则(RAC)对Cd的潜在生态风险进行了初步评价。结果表明,原生滩涂土壤中总Cd(CdT)含量在2.21~3.61 mg·kg~(-1)之间,远高于江苏沿海土壤Cd背景值和国家土壤环境质量三级标准;不同植被演替带间,CdT含量表现为互花米草滩碱蓬滩芦苇滩光滩;SQG-Q系数显示该地区土壤CdT处于中等风险,互花米草滩风险相对较高;总体上原生滩涂土壤中可还原态Cd比例较低(12.8%),而酸溶态、可氧化态、残渣态三者差异不大(分别为28.2%、29.8%,29.2%);互花米草滩和芦苇滩酸溶态Cd比例(30.5%、37.0%)显著高于碱蓬滩和光滩(28.2%、20.6%),而残渣态Cd(21.5%、20.9%)则显著低于碱蓬滩和光滩(41.5%、45.6%);RAC评价结果显示,滩涂土壤Cd总体上呈现中等风险,而互花米草滩和芦苇滩达到高风险。以上结果显示,原生滨海滩涂土壤Cd已存在一定的生态风险,其中互花米草滩风险相对较高,随着互花米草的扩张及围垦面积的扩大,其重金属风险值得关注。     

镇江市金山湖沉积物磷元素分布特征研究

以镇江市金山湖为研究区域,于2019年1月（冬季）和2019年7月（夏季）采集了10个点位的表层沉积物样品,参照欧洲标准测试测量组织建立的沉积物磷形态分析方法（SMT）测定沉积物总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、铁/铝-磷（Fe/Al-P）和钙-磷（Ca-P）质量分数,研究金山湖表层沉积物磷元素及其赋存形态的季节分布特征。结果表明,金山湖表层沉积物中TP质量分数在冬、夏季分别为727.39~1 073.70 mg/kg和700.90~1 002.17 mg/kg,处于中等污染水平;金山湖表层沉积物磷以IP为主,IP在TP中的占比在冬、夏季分别为68.58%~88.86%,73.09%~87.21%;除了Fe/Al-P以外,OP作为生物有效磷源,其冬、夏季质量分数分别为69.37~190.93 mg/kg和108.45~210.42 mg/kg;其平均值分别为129.01,160.15 mg/kg。金山湖冬、夏季沉积物各形态磷质量分数所占比例均表现为Ca-P>Fe/Al-P>OP,表明该研究区域沉积物以Ca-P占优势。金山湖表层沉积物pH值呈现弱碱性,通过Ca-P直接释放到上覆水中的磷较少,故金山湖沉积物磷元素的潜在风险较小。各形态磷的相关性分析结果发现,冬季沉积物TP与Fe/Al-P、IP呈极显著正相关（P<0.01）。夏季沉积物TP与IP、Fe/Al-P之间呈极显著正相关（P<0.01）,与Ca-P呈显著正相关（P<0.05）。此外,金山湖沉积物OP、Fe/Al-P以及Ca-P的来源不一致。pH值对沉积物IP会产生一定影响,而其余磷形态则受pH值的影响程度较小。     

白土渣中润滑油回收技术的研究

研究开发了一种回收白土渣中润滑油的新技术--溶剂抽提技术.通过对润滑油回收量的综合比较,确立了实验所用的抽提溶剂及处理工艺的操作条件.结果表明:用石脑油馏分(60～90℃)抽提溶剂,最佳溶剂与白土渣投量比为1:1,抽提次数为2,温度为室温,搅拌时间为15min且回流液质量百分比为5%情况下,润滑油回收率为92%左右,并且可形成稳定的循环操作模式,为溶剂抽提法回收白土渣中润滑油的工业化应用提供了科学依据.     

马尾松采伐迹地火烧黑炭对土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响

黑炭是不完全燃烧生成的具有高度芳香化结构的含碳颗粒物,能对火烧迹地土壤生态功能产生长期影响.以中亚热带马尾松人工林采伐火烧迹地为研究对象,分析火后黑炭处理[移除(B₀)、单倍(B₁)、双倍(B₂)]、未火烧对照(UB)5 a后土壤有机碳组分[可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)、惰性有机碳(RC)、粗颗粒有机碳(CPOC)、细颗粒有机碳(FPOC)]含量和碳转化酶[葡萄糖苷酶(BG)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(POX)、纤维素酶(CBH)、蔗糖酶(SC)]活性特征.结果表明,B₁处理土壤DOC、 MBC、 CPOC、 FPOC和RC含量均显著低于UB(P<0.05).B₂处理土壤MBC和FPOC含量与UB无显著差异,但显著高于B₀处理(P<0.001).B₁和B₂处理土壤MBC/TC与UB无显著差异,而B₀处理土壤MBC/TC显著低于UB(...     

利用蒸散比和气温模拟藏北高寒草甸的光能利用效率

光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE模型(EC-LUE)模拟了2004-2005年藏北高寒草甸的LUE,该模型的参数只有蒸散比(Evaporative Fraction,EF)和气温(air temperature,T_a),EF和T_a分别为最大光能利用效率(maximum light use efficiency,LUE_max)的水分和温度胁迫因子,在研究中LUE_max取0.85 g C/MJ。EF和T_a对LUE_max的胁迫作用存在两种方式:连乘方式和最小限制因子方式,这两种方式模拟的光能利用效率分别记为LUE_multipEC和LUE_minEC,并与通量观测数据估算的LUE(LUE_EC)进行了比较。结果表明,LUE_minEC显著高估了LUE_EC,而LUE_EC和LUE_{multipEC差异不显著;LUEmultipEC和LUEminEC分别解释了89%以上LUEEC的季节变化;EF显著地解释了土壤表层含水量、 比湿,且在一定程度上解释了相对湿度的季节变化;相对于水分胁迫因子,温度胁迫因子更能够解释LUEEC的季节变化。因此,EC-LUE模型可以定量化高寒草甸LUE的季节变化,同时EF可以定量化高寒草甸生态系统水分状况的季节变化。}     

莲花山矿区土壤-农作物系统中重金属调控

以广东省莲花山钨矿区耕地为研究点,研究土壤金属含量分布、形态特征及其调控措施。分析耕地土壤中Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As含量特征,以碱石灰、MnO2、Fe2O3和钙镁磷肥作为改良剂,对矿区污染耕地土壤进行改良,并种植萝卜Raphanus sativus,分析各改良剂对土壤金属形态及其在土壤-农作物界面迁移的影响。研究表明,矿区耕地土壤酸化, Zn、Mn、Pb、Cd和As超过土壤背景值,其中Cd和As污染严重,分别超过背景值的10.2-16.7倍和1.1-1.3倍。碱石灰有效降低耕地土壤pH值,降低土壤Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd可溶态含量,减少其在萝卜中积累。萝卜对Pb、Zn、Cd、Cu、Ni累积量与其可溶态含量相关性显著,与总量相关性不显著。Fe2O3、MnO2、钙镁磷肥对耕地土壤Zn、Cu、Ni、Mn、Pb、Cd 生物有效性及其在农作物中累积量无显著影响。矿区耕地土壤分别添加碱石灰、Fe2O3、MnO2,土壤中砷松散结合态含量降低,农作物砷累积量减少。钙镁磷肥对土壤砷形态无显著影响,但能显著降低萝卜中砷的累积量。碱石灰分别与Fe2O3、MnO2、钙镁磷肥相结合改良耕地土壤,比单一改良剂更能有效降低萝卜中砷的累积量。萝卜中砷累积量与松散结合态存在显著正相关性,与Ca-As存在显著负相关性。碱石灰分别和Fe2O3、钙镁磷肥同时加入土壤,能同时地有效降低Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As的有效性,及其在农作物累积量,因此,这2种改良方式是莲花山矿区土壤金属固定的有效措施。     

中国地区大气汞沉降速度研究

借助箱模式对汞的干沉降过程进行敏感性分析,并利用区域大气环境模式系统Reg AEMS计算中国地区汞干沉降速度的时空分布特征。结果表明,森林下垫面下三类汞(气态零价汞、活性气态汞和颗粒态汞)的干沉降速度较大(0.13、4.5和0.45 cm·s-1),水体表面上的相对较小(0.0012,0.5和0.11 cm·s-1)。敏感性分析发现,三类汞的干沉降速度随着近地层风速增加;降水或者地表湿度降低会导致零价汞和活性气态汞干沉降速度增加;雪盖厚度会减小气态零价汞的干沉降速度而增加活性气态汞的干沉降速度。三类汞的干沉降速度在区域上分布类似,东北以及南部地区最高,华东地区最小。季节变化上,气态零价汞、活性气态汞的干沉降速度在多数下垫面都夏季最大,冬季最小;颗粒态汞季节变化不明显。