北京大气降水中细菌气溶胶的多样性研究

利用16S rRNA基因测序分类学技术,分别以北京市区2011及2012年不同月份的降水样品中细菌的基因组DNA为模板,通过克隆、测序构建基因组文库,研究了北京市大气降水中细菌的群落结构组成及多样性变化.系统发育分析结果表明,变形菌门(Proteobacteria) (α-,β-,γ-)是北京市降水样品中细菌的优势菌群(75.6%~100%),另外包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌门(Deinococcus-Thermus)、蓝藻门(Cyanobacteria)、硝化螺菌门(Nitrospira)、厚壁菌门(Firmicutes)共7个主要门类的细菌,以及未定菌(TM7).多样性指数分析结果显示,不同的降水样品,细菌群落结构组成及多样性均存在着差异性,冬季12月份雪水样品细菌群落结构多样性明显高于其他季节的样品,细菌群落多样性(Shannon, H)特点是,冬季>秋季>夏季.     

太湖微囊藻毒素的时空分布特征

微囊藻毒素对水体危害严重,为了探究太湖中微囊藻毒素的变化规律及其主要环境影响因子,对太湖34个采样点进行了为期1 a(2011年11月—2012年10月)的监测与采样,分析了水体中ρ(MCs)(MCs为微囊藻毒素)〔包括ρ(TMC)(TMC为总藻毒素)、ρ(EMC)(EMC为胞外藻毒素)和ρ(IMC)(IMC为胞内藻毒素)〕,以及ρ(Chla)、蓝藻生物量、ρ(TN)、ρ(TP)、N/P〔ρ(TN)/ρ(TP)〕、pH、温度、透明度、电导率、ρ(DO)等水环境因子的变化特征,讨论了ρ(MCs)与各水环境因子之间的相关性. 结果表明:ρ(MCs)在太湖中呈现一定的规律性,在7—8月蓝藻爆发期,ρ(MCs)低于0.10 μg/L,之后逐渐升高,9月达到最高值(0.28 μg/L). 受地理位置和沉积环境等影响,太湖西北区MCs污染最严重,ρ(MCs)最大值为0.30 μg/L. 相关性分析结果表明,ρ(MCs)与ρ(Chla)、ρ(TN)、ρ(TP)、N/P显著相关,其中,ρ(MCs)与ρ(Chla)呈极显著正相关(P<0.01);ρ(IMC)和ρ(TMC)均与蓝藻生物量呈显著正相关(P<0.05),而ρ(EMC)与蓝藻生物量相关性不显著;ρ(IMC)和ρ(TMC)均与ρ(TN)呈极显著负相关(P<0.01),而ρ(EMC)与ρ(TN)呈显著负相关(P<0.05);ρ(MCs)与ρ(TP)呈显著正相关,而与N/P呈显著负相关(P<0.05).      

三峡库区消落带草本植物碳氮磷释放及影响因素

以三峡库区消落带优势草本植物狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthriaaltissima)、稗草(Echinochloacrusgalli)、狗尾草(Setariaviridis)和马唐(Digitariasanguinalis)为试验植物,在室内进行了为期60 d的淹水模拟试验,并对消落带优势草本植物淹水后TOC、TN和TP的释放特征及影响因素进行了研究. 结果表明:5种优势草本植物淹水后均可导致水中pH降低,TOC、TN和TP的U_max(最大单位累积释放量)分别为21.03~43.65、0.50~3.23和0.54~2.69 mg/g,U_max出现在淹水第15~20天,并且TOC、TN和TP的R(释放速率)差异显著;水体中微生物、水体温度和上覆水中ρ(TOC)、ρ(TN)、ρ(TP)对植物淹水后TOC、TN和TP的释放均有一定影响. 在对消落带植被调查研究的基础上,根据淹水试验植物的U_max,对蓄水后三峡库区消落带植被TOC、TN、TP的释放量进行了估算,在蓄水后20 d内,消落带植被可向水体释放大量的TOC、TN和TP,蓄水初期可能会引起库区局部水域水质恶化,影响水库的水环境安全.      

Modifications of photochemical efficiency,cellular viability and total phenolic content of Prosopis glandulosa leaves exposed to copper

The effects of copper (Cu²⁺) on photochemical efficiency, cellular viability and total phenolic content in Prosopis glandulosa leaves were evaluated after 4, 8 or 12 h exposure to 0.1, 10 or 100 mM Cu²⁺ using the tissue tolerance test. The results showed that significant reductions (p<0.003) of photochemical efficiency in P. glandulosa leaves were found after 8 h exposure to 100 mM Cu²⁺ compared with controls leaves. The results also showed a significant increase (p<0.05) on electrolyte leakage values in P. glandulosa leaves after 4 h exposure to 100 mM Cu²⁺ compared with control leaves. Total phenolic content in P. glandulosa leaves only differed significantly when exposed 12 h to the highest concentration of Cu²⁺. These results suggest that Cu²⁺ can produce reactive oxygen species that may form hydroxyl radicals that damage proteins and lipids, which in turn causes loss of integrity and reduce photochemical efficiency of leaves. In conclusion, the photochemical efficiency and cellular viability analyses can be used as useful physiological tools to assess early changes in photosynthetic performance of P. glandulosa in response to copper pollution.     

上海市大气降水中~(210)Pb、~7Be的变化特征

7Be、210Pb等放射性核素已被广泛应用于区域及全球物质传输途径示踪的研究中。2009年8月到2010年10月在上海市普陀区华东师范大学校园设采样点采集了51场大气降水样品,分析了单次降水事件中7Be和210Pb的含量以及湿沉降通量的变化特征,并对比不同季节的变化特征。结果表明:1)单次降水事件中7Be的浓度变化范围为0.21~5.99 Bq/L,210Pb浓度的变化范围为0.01~0.90 Bq/L。7Be和210Pb的月均浓度具有明显的季节变化特征:7Be的浓度高值出现在冬季,夏季浓度最低;210Pb浓度高值出现在秋、冬季节,夏季浓度最低;7Be/210Pb高值主要出现在春、秋季节。2)7Be、210Pb沉降通量与降水量有一定相关性,但单次降水事件7Be和210Pb浓度与降水量并没有很好的相关性。7Be和210Pb沉降通量存在着较好的相关性,指示7Be、210Pb沉降路径有着较好的一致性。     

三种菊科入侵植物的生长与化学防御的关系研究

“生活史理论”认为,植物可利用的资源总量是有限的,在植物的不同功能之间存在着此消彼长的权衡关系。入侵植物的生长和化学防御一般优于本地植物,那么其生长与化学防御之间是否存在权衡及其权衡关系怎样,目前尚不清楚。以广东省3种菊科入侵植物[三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobata （L.） Hitchc.）、飞机草（Eupatorium odoratum）和薇甘菊（Mikania micrantha）]为研究对象,并分别以近缘或伴生的本地植物[蟛蜞菊（Wedelia chinenses）、华泽兰（Eupatorium chinense）和鸡矢藤（Paederia scandens）]为对照,研究入侵植物的生长特性（相对生长率和比叶面积）与化学防御物质（缩合单宁和总酚）含量,并基于这2种光合碳分配的主要形式,探讨入侵植物生长与化学防御之间的权衡关系。结果表明：3种入侵植物的相对生长率均高于本地对照种;薇甘菊的比叶面积大于对照种,而其他2种无明显优势。薇甘菊和三裂叶蟛蜞菊的缩合单宁显著高于对照种,飞机草的总酚含量高于对照种。我们的结果显示,入侵植物的生长和化学防御均优于本地植物,但它们的碳同化能力相近;因此,入侵植物特殊的内在资源分配与利用机制可能是其成功入侵的关键。     

基于土壤酶总体活性评价铅锌尾矿砂坍塌区土壤重金属污染

为探讨利用土壤酶总体活性表征铅锌尾矿砂造成的土壤重金属污染程度,本文对阳朔思的村水稻田、柑橘园和玉米地土壤中铅、锌、铜、镉的有效态质量分数以及参与土壤碳、氮、磷循环的纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和酸性磷酸酶活性进行了测定。结果表明：供试土壤中镉、铅、锌的有效态质量分数（分别为2.39-4.42、173.71-221.66、140.11-244.10 mg＆#183; kg-1）均高于其全量在GB15618-1995《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准,分别是Ⅱ级标准值的9.56-14.73、2.18-2.77、0.77-1.22倍,并且土壤中有效态镉带来的潜在生态风险最高。为进一步评价铅锌尾矿砂给不同土地利用类型土壤带来的生态环境风险,在对土壤重金属有效态质量分数进行归一化处理后,发现土壤重金属污染程度从高到低依次为水稻田、柑橘园、玉米地。由于土壤中的重金属复合污染物铅、锌、铜、镉对土壤酶活性的影响既有抑制作用,又有激活作用,因此不同土地利用类型下的单一土壤酶活性状态与土壤所遭受的重金属污染程度呈现出不一致的变化规律。而以土壤总体酶活性指数对各样本进行分类,发现水稻田、柑橘园、玉米地的土壤总体酶活性指数分别为4.345、5.153、5.502,其结果与以重金属有效态归一化处理之后获得的综合污染指数划分结果呈反比,从而说明利用土壤总体酶活性指数来表征不同土地利用类型下的土壤重金属综合污染状况是切实有效的。     

ADDRESSING TOTAL PHOSPHORUS IMPAIRMENTS WITH WATER QUALITY TRADING1

ABSTRACT: Water quality trading is a voluntary economic process that provides an opportunity for dischargers to reduce the costs associated with meeting a discharge limitation. Trading can provide a cost effective solution for point sources (i.e., wastewater treatment plants) to meet strict effluent limitations set in response to total maximum daily loads (TMDLs). A successful trading program often depends on first determining the trading suitability of a pollutant for a particular watershed. A simple technical approach has been developed to identify sub‐watersheds within the Raritan River Basin, New Jersey, where water quality trading could provide a cost effective and scientifically feasible method for addressing total phosphorus impairments. The methodology presented will serve as a model to conduct similar analyses in other watersheds. The Raritan River Basin was divided into 12 subwatershed‐based study areas. Point‐nonpoint source trading opportunities were examined for each study area by examining the point and nonpoint source total phosphorus loading to impaired water bodies. Of the 12 subwatersheds examined, four had a high potential for implementing a successful trading program. Since instream phosphorus concentrations are closely related to soil erosion, an additional analysis was performed to examine soil erodibility. Recommendations are presented for conducting an economic analysis following the feasibility study.     

典型汞污染地区食物汞含量及人体汞暴露健康风险

系统采集典型汞污染地区(铅锌冶炼、金矿冶炼和燃煤电厂)食物样品(大米、蔬菜和鱼肉) 409个,测定其总汞含量以评估当地居民食物摄入汞暴露的健康风险。结果显示:铅锌冶炼地区大米总汞含量的几何均值为5.99μg·kg~(-1)(3.02～30.7μg·kg~(-1)),仅有1个样品总汞含量超过我国大米汞限量标准(20μg·kg~(-1)),蔬菜和鱼肉总汞含量分别为0.646～5.44μg·kg~(-1)和1.80～26.4μg·kg~(-1),均未超过我国食品汞限量标准;金矿冶炼地区大米总汞含量的几何均值为4.46μg·kg~(-1)(3.13～8.67μg·kg~(-1)),蔬菜和鱼肉总汞含量分别为0.760～7.83μg·kg~(-1)和1.59～21.9μg·kg~(-1),所有食物均未超过我国食品汞限量标准;燃煤电厂地区大米总汞含量的几何均值为3.63μg·kg~(-1)(1.05～11.4μg·kg~(-1)),蔬菜和鱼肉总汞含量分别为1.12～3.78μg·kg~(-1)和2.24～12.3μg·kg~(-1),所有食物均未超过我国食品汞限量标准。铅锌冶炼、金矿冶炼和燃煤电厂3个地区居民通过食用食物(大米、鱼肉和蔬菜途径)总汞摄入量的均值分别为0.068、0.038和0.031μg·d~(-1)·kg~(-1),均未超出联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)推荐的人体安全总汞摄入量0.71μg·d~(-1)·kg~(-1);表明3个研究地区居民汞暴露的风险较低。大米汞摄入量占3个地区居民食物总汞摄入量的比例分别为77.2%、70.8%和71.4%,食用大米是当地居民汞暴露的主要途径。     

贵州省2002年酸雨污染情况分析

为了准确及时地掌握贵州省的酸雨污染现状和发展趋势,为全省的酸雨控制提供科学依据,于2002 年3月至2003年2月在贵州省全省范围内进行年度降水pH值和离子组分监测。监测结果显示:全省降水pH年均值为5.38,个别城市降水pH年均值为4.31,酸雨污染比较严重;酸雨污染季节性明显,冬季酸雨出现频率高,影响范围广;酸雨的地域分布表现为以黔中为十字圆心,四个顶点遵义、都匀、安顺、凯里酸雨率高,而城市中心区酸雨污染较城郊严重;全省的酸雨污染主要是煤烟型污染。