Streamwater chemistry and flow dynamics along vegetation-soil gradient in a subalpine Abies fabri forest watershed, China

Streamwater chemistry and spatial flow dynamics from a subalpine Abies fabri forest in an experimental watershed located in the east slope of Gongga Mountain were analyzed to gain insights into the gradient effect of primary community succession on the stream biogeochemical process. Results showed that high sand content (exceeding 80%) and porosity in the soil(exceeding 20% in A horizon and 35% in B horizon), as well as a thick humus layer on the soil surface, made the water exchange quickly in the Huangbengliu (HBL) watershed. Consequently, no surface runoff was observed, and the stream discharge changed rapidly with the daily precipitation. The flow trends of base ions in the stream water were influenced by the Abies fabri succession gradient. Ca^2 , HCO3^- and SO4^2,- were the dominant anions in the streamwater in this region. A significant difference of Ca^2 , HCO3^- and SO4^2- concentration exported between the succession stages in the watershed can be found. But they had the similar temporal change in the stream flow. Ca^2 , HCO3^- and SO4^2- showed significantly negative correlations with the daily precipitation and the stream discharge. Concentrations of Cl^- , Na^ , K^ , and Mg^2 were low in all streamwaters monitored and we observed no differences along the Abies fabri succession gradient. Low ratios of Na. (Na Ca) (range from 0.1 to 0.2) implied cations were from bedrock weathering (internal source process in the soil system) in this region. But, a variance analysis showed there were almost no differences between rainwater and streamwaters for Mg^2 , Na^ , K^ , and Cl^- concentrations. This indicated that they might be come from rainfall inputs(external source). The highly mobile capacity, rapid water exchange between precipitation and discharge, and long-term export lead to this observed pattern were suggested.     

壳聚糖辅助下玉米修复铅污染土壤能力的研究

为了研究壳聚糖辅助下玉米(ZeamaysL.)对铅污染土壤的修复能力,采用L9(34)正交试验进行研究,考虑了4因素3水平,4因素为土壤铅含量、壳聚糖含量、壳聚糖溶液pH值以及加入壳聚糖后的提取时间.研究结果表明,加入壳聚糖会造成玉米生长停滞,甚至死苗,原因在于壳聚糖属于天然高分子有机物,会造成土壤板结,阻碍植物吸收水分,同时壳聚糖将土壤中的大量重金属溶出,造成玉米重金属中毒.加入壳聚糖后,玉米对铅的吸收较对照结果有很大提高,壳聚糖能够促进铅元素从土壤向植物体内转移,但壳聚糖促进铅元素从玉米地下部分向地上部分转移的能力较弱;综合壳聚糖的促进效果,在土壤铅含量为1.8g·kg-1,壳聚糖含量为5mmol·kg-1(土),壳聚糖溶液pH值为4.5,提取时间为7天的条件下,有利于促进铅在玉米地上部分的吸收.     

长三角典型城郊农田土壤-浙贝母重金属迁移特征研究

城郊生态系统中土壤重金属分布及其在土壤—植物系统的迁移和富集特征是城乡共生体土壤安全研究的热点问题。以典型经济作物浙贝母(Fritillaria thunbergii)为例,基于野外采样和实验分析,对长三角代表性城郊农田中土壤—植物系统重金属的分布、富集和迁移特征开展研究。结果表明:受人类活动的影响,城郊农田土壤中重金属除Cr外,Cu、Zn、As、Cd和Pb的平均含量超过土壤背景值,并且不同重金属在空间分布上表现较高的空间异质性。除Cd和Cr外,浙贝母植株不同部位重金属含量表现为叶、茎显著高于鳞茎,叶中重金属含量可达到鳞茎的5～10倍,表明叶比鳞茎更易富集重金属。重金属迁移系数分析表明,Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb主要富集在浙贝母植株的地上部分,且不同重金属在植株中的迁移和富集能力具有较大的差异。浙贝母地上部分对Cr、As和Pb的富集能力较低,对Cu、Zn和Cd的富集能力相对较强。相比而言,鳞茎对不同重金属的富集能力均较弱,综合污染评价也表明,浙贝母鳞茎中重金属含量并未超过污染标准。     

生物滞留系统植物筛选与综合评价

为科学筛选出生物滞留系统中能有效去除多种污染物的最佳植物,选取10种重庆市本土植物构建雨水生物滞留系统,以控制山地城市道路雨水径流污染;并采用反向传播动态神经网络(BP-DNN)技术构建了基于多目标污染物的综合评价模型,对所有生物滞留系统进行应用评价。结果表明:植物可有效去除有机物和营养物等多种污染物,但存在差异性;植被种类对COD的去除影响显著,其中,风车草去除效能最佳,而千屈菜最差;植物的栽种可有效提高系统对NH_4~+-N的去除率,但差异性并不显著,同时,部分植物能在一定程度上提高系统对NO_3~--N的去除,但不稳定;植物的栽种能有效提高系统的除氮性能,选用风车草时系统除氮性能最佳,TN去除率可达64.30%～86.82%,而植物的栽种对TSS和TP的去除无显著影响。在综合评价的10种植物中,风车草和美人蕉为生物滞留系统的最佳植物。     

南京水体中抗抑郁类药物的赋存及风险评估

采集南京不同水体9个点位的水样,经固相萃取后采用LC-MS/MS方法测定样品中10种抗抑郁类药物,结合风险熵值法评估其对不同营养级水生生物的风险。结果表明,南京水体中存在不同程度的抗抑郁类药物污染,质量浓度范围为未检出～9.4 ng/L;舍曲林、氟伏沙明和西酞普兰的检出率为100%,氟西汀的检出率为44.4%。风险评估结果表明,南京水体中抗抑郁类药物对不同营养级水生生物表现出低—中等风险;舍曲林和氟西汀对总风险的贡献率最高,需要重点关注。     

常用农药助剂类产品对水生生物效应研究进展

农药助剂是在农药制剂加工和使用中加入的除农药有效成分以外的其他辅助物质的总称。农药助剂在提高农药制剂药效、改善药剂性能、稳定制剂质量和降低活性成分危害等方面都起着相当重要的作用。几乎所有化学合成的农药原药都需添加农药助剂成为具有实际使用价值的农药制剂。农药助剂本身虽不具备对靶标生物的杀灭作用,但并不意味着其对环境或人体不具有危害性,部分现今仍在流通使用的农药助剂可导致健康危害,如致癌、致畸、致突变、危害神经系统,具有内分泌干扰作用等。截止目前,由于农药施用带来的农药助剂的危害问题很少引起研究人员关注,我国在农药助剂管理方面还是空白,亟需引起管理部门的重视并制订相关的防控法规。农药助剂种类繁多,我国习惯上将其分为非表面活性剂和表面活性剂两大类。本文总结了包括常用溶剂,非离子型、阳离子型和阴离子型表面活性剂在内的常用助剂对藻类、大型溞和鱼类等水生生物的急慢性毒性效应,并综述了烷基酚聚氧乙烯醚类助剂及其降解产物对水生生物的内分泌干扰效应。鉴于农药助剂对生态环境和人类的健康风险,本文还提出了我国农药助剂环境安全管理策略建议。     

重金属对水生生物的生态毒理效应及生物耐受机制研究进展

近年来,随着国民经济的快速发展,重金属以其特有的性质而被大量的应用于生产生活当中,同时也由于各种原因造成了水体重金属污染现象。水体重金属污染不仅对水生生物的生长和繁殖造成了严重的威胁,同时也威胁到人类的健康。因此,重金属污染具有潜在的生态与健康风险。本文主要概括介绍了重金属对水生植物、动物、微生物的生态毒理效应以及水生生物对重金属的各种耐受机制,展望了重金属对水生生物生态毒理效应的未来研究重点和方向。     

基于物种敏感性分布法的毒死蜱对稻田生态系统生态风险评价

生物敏感性分布法(Species Sensitivity Distributions,SSD)是一种基于单物种测试和概率统计学的、较高级的外推风险评估方法。该方法在国内外均被广泛应用于各种污染物风险评价中。本文选取了采用logistic和normal这2种SSD分布模型,分析了国内外毒死蜱对3组水生生物组合的毒性数据;并且获得各自SSD的HCx值。3组毒性数据分别为:浙江稻田水生生物组,长三角地区水生生物组和美国水生生物组。浙江稻田水生物SSD分布的HC5为:0.32μg·L~(-1)(logistic模型)和0.35μg·L~(-1)(normal模型);HC10为1.50μg·L~(-1)(logistic模型)和1.26μg·L~(-1)(normal模型);HC20为8.13μg·L~(-1)(logistic模型)和5.96μg·L~(-1)(normal模型);HC50为145.44μg·L~(-1)(logistic模型)和115.74μg·L~(-1)(normal模型)。据此判断水稻种植季节,稻田水域毒死蜱对食蚊鱼、鳑鲏、泽蛙蝌蚪、轮虫、常见腹足类和双壳类软体动物以及绝大多数藻类等的风险较小。利用冗余分析研究了生物物种数量、物种组成结构和拟合模型对HCx影响。结果表明:物种组成结构对HCx有较为明显的影响。具体表现为对毒死蜱较为敏感物种数量与HCx存在明显的负相关性;对毒死蜱不敏感的物种则与HCx呈现正相关性。     

植物-微生物修复石油烃污染土壤与根际微生态环境变化

石油烃作为一类持久性难降解有机污染物对土壤环境质量产生严重的危害。以天津大港油田原油污染土壤中筛选出的耐低温高效石油烃降解菌为靶细胞,以小麦、紫花苜蓿作为供试植物,利用盆栽试验,对植物-外源菌协同修复体系中的脱氢酶活性和土壤微生物多样性进行研究,分析其变化及其与石油烃降解率的关系。结果表明植物-微生物协同修复对石油烃具有较好的降解能力,其中小麦-固定化外源菌组具有最高的降解率,石油烃含量从最初的30 600 mg獉kg-1下降为24 300 mg獉kg-1,降解率为20.6%,并且其试验后期石油烃的降解率最大,远远高于其他时期,表现出良好的修复潜力。外源菌投加的初始阶段会迅速提高脱氢酶活性,然而这种影响随着降解时间延长而逐渐减弱。初期脱氢酶活性与总石油烃的降解存在较好的相关性,脱氢酶活性可以在一定程度上表征土壤石油烃的降解情况。微生物多样性与总石油烃降解也存在一定的相关性。     

根系分泌物及其在植物修复污染土壤中的作用

根系分泌物种类和数量的最根本影响因素是环境的变化。根系分泌物对完成污染土壤的植物修复具有重要的理论及实际意义。文章在阐述根系分泌物的定义和种类的基础上,综述了根系分泌物在植物修复重金属及有机物污染土壤中的作用机理及影响因素。探讨了该研究领域目前存在的问题,并对今后的发展方向进行了展望。