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生态环境学报 2007年第03期杂志 文档列表

生态环境学报杂志研究报告

太湖表层沉积物中多磷酸盐检出的环境意义719-724

摘要：在氮限制型富营养化湖泊中,沉积多磷酸盐（Poly-P）可以用来示踪营养盐磷的输入和湖泊的富营养化过程。太湖是一个典型的磷限制型富营养化湖泊,通过对太湖表层沉积物中总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）、氢氧化钠可提取磷（NaOH-P）以及Poly-P的提取分析,初步探讨了太湖营养盐磷输入的历史记录,并揭示了该湖Poly-P的主要来源和保存机制。太湖Poly-P的质量浓度较低,变化范围为0.004-0.065mg·g^-1。NaOH-P占TP组成的22%,是太湖沉积物总磷的主要组成部分之一。结果显示,在湖泊水体藻类生物量较大和NaOH-P是沉积物TP重要组成部分的磷限制型湖泊中,Poly-P也是沉积物磷汇组成的一个重要部分,同时还是一个可以反映由人为磷输入增大导致湖泊富营养化程度加剧的敏感指标。

长江中下游浅水湖泊沉积物磷释放动力学725-729

摘要：在室内模拟条件下,通过沉积物磷释放动力学实验,研究了长江中下游浅水湖泊13个沉积物的磷释放动力学特征,并分析了沉积物组成特征对磷释放动力学的影响,结果表明：（1）指数动力学模型可以很好地拟合长江中下游浅水湖泊沉积物磷释放动力学特征,前20h为快反应,磷释放速度较大,随后进入慢反应,逐渐达到最大释放量;（2）沉积物磷释放动力学特征与其组成有关,其中与总氮、总磷和有机质含量呈显著正相关,与沙粒含量呈显著负相关,而与粘粒含量没有达到显著水平,与Olsen-P（0.5mol·L^-1NaHCO3,pH8.5提取的磷）和易解吸态磷（RDP）含量达极显著正相关水平;（3）可以根据总磷和有效磷含量来比较和预测湖泊沉积物磷释放动力学特征,且根据有效磷含量可以得到比根据总磷含量更可靠的结果。研究成果可为系统揭示浅水湖泊富营养化发生机制提供依据。

五里湖不同疏浚深度沉积物对氮磷释放的影响730-734

摘要：对太湖东五里湖区污染沉积物样模拟了3种不同疏浚深度（0cm、30cm和60cm）下的60d形态氮磷释放实验,并对沉积物间隙水中氮磷的变化进行了分析。研究结果表明：疏浚与未疏浚比较,疏浚初期的0-10d内,沉积物对上覆水NH4^＋-N、NO2^--N和TN释放增大,NO3^--N释放减小,与疏浚后沉积物扩散层变薄和好氧环境的抑制有关,而对PO4^3--P、TP疏浚后次日出现短暂的释放现象外,此后均处于明显的磷释放受抑状态;疏浚约10d后,沉积物各氮磷形态释放出现分异现象,沉积物对水体的TN和TP释放受到显著抑制,其中20d后上覆水中NH4^＋-N含量的上升和PO4^3--P的缓慢增加,预示着底泥疏浚后仍有内源负荷回复的可能。

γ-辐照预处理太湖源水的研究735-738

摘要：γ-辐照是一种高级氧化技术。为考察γ-辐照对水华爆发时期太湖源水预处理的效果,采集了此时期水样进行了预处理研究。结果表明：采集的水样处于富营养化状态;水样直接进行γ-辐照,其中的微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR得到有效降解。在10kGy的辐照剂量下,微囊藻毒素-LR和微囊藻毒素-RR的降解率均大于63%,降解后微囊藻毒素-LR质量浓度低于国家规定标准。碳酸钠的加入促进了微囊藻毒素的降解,但是效果不是很明显,降解率提高最大幅度为7.8%。γ-辐照对源水中的其他有机物质具有一定的去除作用。水样经辐照后,pH值的变化幅度最大为0.4,但pH仍在7.0-8.0之间。辐照技术在水华爆发时期水源地水预处理方面具有应用价值。

攀枝花市水系沉积物与土壤中重金属的地球化学特征比较739-743

摘要：水系沉积物和土壤都是表生作用的产物,是环境中污染物质的重要受纳体,但两者在物质来源和受纳污染物方面又有不同。重金属通过不同方式进入到水系沉积物和土壤之中产生污染,对于区域环境具有重要的影响。为了了解攀枝花市水系沉积物和土壤中重金属元素地球化学特征的异同和污染状况,在攀枝花市范围内系统采集了水系沉积物和土壤样品,从环境地球化学角度,应用地球化学方法研究了攀枝花市水系沉积物及土壤中重金属的地球化学特征,应用地质累积指数法评价了污染情况,并对二者进行了比较研究。结果表明,攀枝花市水系沉积物中重金属的含量普遍高于土壤;水系沉积物和土壤中重金属的分布具有相似的特征;水系沉积物中重金属的污染程度高于土壤,但总体上来说,重金属的污染程度较小。两者的污染程度不同是因为接受污染物的方式不同;两者的分布趋势相同,说明具有相同或相近的污染来源。

桂林水系沉积物中重金属的生物有效性研究744-747

摘要：沉积物中重金属污染物对生态系统潜在危害的影响,已经引起研究者的极大关注,但对沉积物中重金属的生物有效性的研究还很少。首次以桂林水系沉积物为研究对象,通过酸化-吹气-吸收装置,用对氨基二甲基苯胺光度法测定沉积物中AVS含量,用原子吸收分光光度法测定SEM和间隙水中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni含量,用原子荧光法测定Hg、As含量。以中华圆田螺（Cipangopaludian cathayensis）为受试物种,通过沉积物加标和长期暴露实验,分析田螺生长发育情况和体内重金属积累浓度。结果表明：[SEM]/[AVS]〉1时,间隙水中七种元素总浓度大于3.0000μmol·L-1,重金属对田螺表现出毒性作用,且田螺的死亡率和体内重金属积累浓度随该比值的增大而增大;当[SEM]/[AVS]〈1时,重金属对田螺无明显影响。[SEM]/[AVS]是判定沉积物重金属生物有效性的有效判据。该研究填补了桂林水系沉积物重金属数据的空白,为判定沉积物重金属污染程度提供了一种简便准确的方法。所研究水域沉积物重金属污染最严重的是桃花江,漓江次之,青狮潭水库污染最轻。

两种营养状态下pH对轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）生长和抗氧化酶活性的影响748-752

摘要：富营养化湖泊夏季藻类生长旺盛、光合作用强烈,湖水pH值普遍升高,因此相关生态因子变化对沉水植物生长影响的研究成为沉水植物组建和水生态恢复的基础。采用实验室模拟方法,研究了中营养（TN0.60mg·L^-1;TP0.04mg·L^-1）和富营养（TN4.20mg·L^-1;TP0.28mg·L^-1）两种状态下不同pH（7,8,9,10）对轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）生长、叶绿素含量、抗氧化酶和MDA含量的影响。研究发现,培养21d后,pH10时两种营养状态黑藻生长均受到明显抑制,富营养状态下抑制程度更加显著;pH7和pH8时富营养状态增加植物叶绿素含量,pH10时富营养状态叶绿素含量低于中营养状态。超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）在富营养状态下pH8时活性大幅上升,pH9时出现下降,而中营养状态下在pH9时活性才有所升高;过氧化氢酶（CAT）在两种营养状态下,pH9时活性均显著上升,pH10时在富营养状态下受到明显抑制;富营养状态下在pH7～9时,植物丙二醛（MDA）含量随着pH升高显著上升,并且均显著高于中营养状态,在pH9时与中营养状态差异达到最大。研究表明,pH对轮叶黑藻的影响与营养状态相关,当pH大于9时,两种营养状态下轮叶黑藻均受到一定胁迫,富营养状态下作用更加显著。

太湖梅梁湾沉积物和湖水对四角菱生长的影响753-757

摘要：通过人工栽培实验,研究了太湖梅梁湾不同营养状态的沉积物和湖水对浮叶植物四角菱（Trapa quadrispinosa Roxb）生长的影响。研究结果显示,在上覆水相同条件下,营养盐较高的梅梁湾底泥（湖泥）上培养的四角菱生长较好,其生物量高,植株较长,叶柄、叶长和叶宽均大于营养盐较低的岸泥上四角菱相应指标的值;湖泥上的四角菱叶色嫩绿,叶绿素质量分数高于岸泥上四角菱的值;实验后对植株各部分的氮、磷质量分数进行测量,发现湖泥中生长的四角菱吸收了更多的营养物质。梅梁湾湖水对四角菱生长也有一定影响,但不如沉积物明显：沉积物相同时,湖水和自来水条件下四角菱的生物量、株高、叶长、叶宽、叶绿素质量分数和营养物质质量分数等指标的差异均不显著。

富营养化水体中菹草光合荧光特性研究758-761

摘要：用NH4Cl、NaNO3、KH2PO4配置不同氮磷浓度的试验水,将菹草（Potamogeton cripus）分别移栽于上述水体中,观测菹草在各水体中的生长发育状况,并用水下饱和脉冲叶绿素荧光仪（Diving-PAM）测定菹草光合作用PSII有效荧光产量（Y）、光化学荧光淬灭系数（qP）、非光化学荧光淬灭系数（qN）等指标。结果表明：在TN〈2mg·L^-1,TP〈0.4mg·L^-1,Chla〈118mg·m^-3试验水体中,菹草长势良好,株高增加了51.2%、46.6%,叶片数增大了57.7%、58.1%;在营养盐质量浓度很高（TN8mg·L^-1,TP0.8mg·L^-1）、藻类生物量极高（Chla421mg·m^-3）的水体中,菹草的生长受到抑制,并出现死亡。Y、qP、qN的值说明了在TN〈2mg·L^-1,TP〈0.4mg·L^-1,Chla〈118mg·m^-3水体中,菹草叶片吸收的光能更多的参与光化学反应,光合作用增大。高营养盐质量浓度（TN8mg·L^-1,TP0.8mg·L^-1,Chla421mg·m^-3）水体中的菹草叶片将大部分光能用于热耗散,光合作用降低。快速光响应曲线同时也说明各水体中,菹草的最小饱和光强（Ek）都为176μmol·m^-2s^-1,但高营养盐质量浓度（TN8mg·L^-1,TP0.8mg·L^-1,Chla421mg·m^-3）水体中的菹草叶片的最大光电子传递速率（rETR-max）明显低于其他水体,随着水体中营养盐浓度的升高,菹草耐光抑制能力显著降低。

浊度对苦草（Vallisneria natans）幼苗生长的影响762-766

摘要：用粒径小于100μm的泥沙分别配置浊度为30、60和90NTU的浑浊水体,将苦草（Vallisneria natans）幼苗种植于上述水体中,测定幼苗的叶片长和叶片数,并利用水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定幼苗的光合荧光特性,研究在不同浊度水体中水下光强对苦草幼苗生长的影响。结果表明,随着处理时间的延长和水体浊度的增大,苦草幼苗生长受到明显的影响。第30天时,在60和90NTU水体中,水下光强不足自然光强的4.5%,幼苗叶片出现发黄、折断现象,相对电子传递速率和饱和光强显著降低,非光化学淬灭系数显著升高,表明幼苗光合作用受到明显抑制。在对照水体中,水下的光强为水面光强的43.3%以上,苦草幼苗也受到抑制;而在水下光强≥7.1%的30NTU水体中,苦草幼苗有较高的光能利用率,幼苗生长较好。这表明苦草幼苗有一定的低光适应能力,光强范围大约是7.1%～43.3%,为在浑浊水体中恢复、重建苦草种群提供了一定的实验依据。

Cd^2＋胁迫对螺旋藻生长、光谱特性及藻胆蛋白质量浓度的影响767-770

摘要：Cd^2＋是造成环境污染的重金属元素之一,如何治理Cd^2＋污染一直是一个难题。螺旋藻（Spirulina）是一种营光合自养的蓝藻,由于其突出的营养和保健价值而被誉为21世纪最优秀的食品。高浓度的某些重金属,如Cu^2＋,Mn^2＋,Zn^2＋等会抑制螺旋藻的生长并在藻细胞内富集,但有关Cd^2＋对螺旋藻的影响则未见相关报道。采用室内培养法,研究了不同质量浓度（0-25mg/L）Cd^2＋对钝顶螺旋藻突变株（SP-Dz）的生长、光谱特性及藻胆蛋白质量浓度的影响。结果表明,不同质量浓度的Cd^2＋处理均会抑制螺旋藻的生长,随着Cd^2＋质量浓度的增加,抑制作用增强。螺旋藻藻细胞有三个主要吸收峰,分别在440nm（叶绿素a在蓝紫光区的吸收峰）,626nm（藻蓝蛋白的吸收峰）和676nm（别藻蓝蛋白和叶绿素a在红橙光区的吸收峰）。Cd^2＋处理会使藻细胞3个主要吸收峰中的两个发生红移,分别由440nm红移到448nm,676nm红移到684nm。Cd^2＋会使藻胆蛋白中藻蓝蛋白的吸收峰由626nm红移到630nm,而对别藻蓝蛋白在680nm的吸收峰没有明显影响。随着Cd^2＋质量浓度的增加,藻胆蛋白质量浓度下降。

玉米根系形态对土壤Cd和芘复合污染的响应771-774

摘要：植物根系在逆境胁迫下通过改变其形态及分布来适应不利的生长环境,根系的形态变化是植物适应外界环境（特别是土壤环境）的一个重要机制。采用盆栽模拟试验探讨了Cd＋芘复合污染对两种基因型玉米（Zeamays L.）（白玉米和黑玉米）根系形态学参数（根长、根表面积、根体积、根平均直径及不同根直径等级分布）的定量化影响。与对照未污染相比,Cd＋芘复合污染显著降低了白玉米和黑玉米茎叶和根的生物量,特别是根的生物量。Cd＋芘复合污染对白玉米生物量的抑制要比对黑玉米要灵敏。与未污染相比,Cd＋芘复合污染下白玉米和黑玉米的根长稍有增长,根表面积、根平均直径和根体积减小,但两处理间差异不显著。白玉米和黑玉米每一级根直径的根长在Cd＋芘复合污染和未污染处理间没有显著差异。白玉米和黑玉米〉0.60mm的根的根表面积在Cd＋芘复合污染下显著降低。此研究结果为重金属-多环芳烃复合污染土壤植物毒理效应和植物修复技术的进一步研究奠定基础。

砷胁迫下蜈蚣草光合作用的变化775-778

摘要：利用荧光成像技术研究了营养液培养条件下砷胁迫对蜈蚣草光合作用的影响。在0、5、10、20和40mg·L^-1质量浓度的砷处理中,蜈蚣草地上部、地下部生物量无显著差异（P=0.01）,变化范围分别为1.24～1.33,0.24～0.30g;地上、地下部砷质量分数变化范围分别为191～1129和160～548mg·kg^-1,其质量分数的比值范围为1.20～2.35。砷胁迫下,全叶片蜈蚣草Fv/Fm变化范围为0.498～0.566,与对照（0.786）相比较下降超过30%;快速光曲线中最大潜在相对电子传递速率（Pm）、半饱和光强（Ik）随砷处理浓度的增加而下降,其变化范围分别为24.52～47.67和140.50～217.45μmol·m^-2·s^-1,下降比例分别为28%-49%和24%-35%;快速光曲线的初始斜率（α）随砷处理浓度的增加下降不明显,变化范围为0.17～0.22。以上结果显示尽管蜈蚣草对砷超量吸收并且有效向地上部分转移,但Fv/Fm显著下降反映蜈蚣草光合作用受到明显的砷胁迫。Pm、Ik的下降反映出蜈蚣草光耐受能力和电子传递能力在砷胁迫下逐渐减弱;α下降不明显反映蜈蚣草捕光能力在砷胁迫过程中始终维持较高水平,砷胁迫并未对蜈蚣草捕光系统造成显著伤害。

模拟酸雨对木兰科树种叶片膜脂过氧化和抗氧化系统的影响779-784

摘要：酸雨对森林、水体和农田等生态系统造成的危害受到许多研究者的重视,并已取得一些成果,但关于木本园林植物的伤害机理及抗性机制没有得到澄清,尤其是对抗氧化系统的影响研究较少。采用盆栽法,以木兰科（Magnoliaceae）树种抗酸性强的阔瓣含笑（Michelia platypetala）和抗酸性弱的红花木莲（Manglieta insignis）为试材,研究了不同pH值模拟酸雨处理对叶片膜脂过氧化和抗氧化系统的影响。结果表明,随着酸雨pH值的下降,两树种叶片抗氧化剂抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）质量分数下降;抗氧化酶超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性下降,而过氧化物酶（POD）活性变化趋势不一致,阔瓣含笑一直呈上升趋势,红花木莲则先上升后下降。此外,超氧阴离子（O2^-）产生速率上升,丙二醛（MDA）含量和膜透性增加;相关性分析表明,O2^-产生速率与MDA和膜透性呈显著正相关,与抗氧化酶SOD,GR和抗氧化剂ASA质量分数呈显著负相关,说明酸雨降低了植物体防御活性氧伤害有关的酶系统和非酶系统抗性能力,提高了体内活性氧含量,膜脂过氧化加剧。与红花木莲相比,阔瓣含笑具有较强的抗氧化能力。本研究结果从自由基的产生及清除的角度,探讨木本园林植物的伤害机理以及抗性机制,也为该类园林树种在江南城市中的选择提供一些科学参考依据。

溴氰菊酯对罗非鱼血清中溶菌酶质量浓度及肝脾脏影响785-789

摘要：随着溴氰菊酯在农业上的广泛应用,其在水环境中的污染机率也在增加。为了研究溴氰菊酯连续暴露对罗非鱼免疫系统的影响。通过测定血清中溶菌酶质量分数,观察罗非鱼（tilapia）肝脾脏的外观变化,以及计算肝脏和脾脏的脏器系数,评价溴氰菊酯连续染毒对罗非鱼的影响。实验设1.0,2.0,3.0,5.0,10.0μg/L5个质量浓度组和空白对照组,同时每组设置一个平行样。试验开始后的第3天,1.0-5.0μg/L质量浓度组的罗非鱼血清中的溶菌酶质量浓度接近或略小于对照组,10.0μg/L质量浓度组与对照组相比下降明显（P〈0.05）,降幅达49.3%。实验7-15d期间,1.0-5.0μg/L质量浓度组罗非鱼血清的溶菌酶质量浓度渐渐升高,高于正常鱼体的质量浓度,最高值可达138.06±2.2μg/mL,为对照组的220.9%（P〈0.05）。10.0μg/L试验组罗非鱼血清中溶菌酶的质量浓度在试验第7天时降至最低,为26.5±1.9μg/mL,为对照组的42.4%,表现出明显的抑制作用（P〈0.01）。随着暴露时间的延长,各试验组在20d时恢复至正常水平,血清中溶菌酶的质量浓度与对照组相比没有明显差异（P〉0.05）;溴氰菊酯染毒第25天时罗非鱼的肝脏和脾脏的脏器系数与对照组相比均未发生明显的差异,罗非鱼的脾脏外观没有发生异常,但肝脏却发生了明显的病变,试验第25d时10.0μg/L质量浓度组罗非鱼肝脏的异常率达66.67%。试验结果表明,溴氰菊酯对罗非鱼血清中溶菌酶的影响是可逆的,对肝脏会造成一定的病理损伤,对脾脏的影响未检出。

氯氰菊酯对唐鱼肝和鳃组织超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响790-793

摘要：在实验室条件下采用静水法生物测试,研究了氯氰菊酯对唐鱼（Tanichthys albonubes）的急性毒性及其对肝和鳃组织超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果表明,氯氰菊酯对唐鱼24、48、72、96h半致死浓度分别为27.27、15.94、10.13、6.61μg·L^-1;经1、3、5μg·L^-1浓度处理6、12、24、48、72h,结果显示唐鱼SOD在低浓度氯氰菊酯的胁迫下呈现明显的浓度效应关系,将唐鱼SOD作为农药等污染物的污染指标具有重要的应用前景,为安全使用农药和防止水体污染提供有益的理论参考依据。

温度对外源性重金属镉在土-水界面间形态转化的影响794-798

摘要：通过室内培养试验、采用逐级提取法研究了不同温度（-30℃、10℃、30℃）对土壤中不同剂量外源重金属镉形态转化的影响。结果表明：在30℃和10℃条件下外源加入土壤中的镉以交换态为主,且在30℃条件下镉的活性要强于10℃。在-30℃条件下,当土壤中镉总量较高时,冷冻导致镉在短期内存在形态以残渣态为主,而在培养后期交换态镉的分配系数较大;当土壤中镉总量较低时冷冻过程使镉活性增强,交换态镉的分配系数较大。冷冻过程中有机质结合态镉的含量未检测出来,说明有机质与镉的螯合作用减弱。土壤中镉含量越多,非残渣态镉的相对含量也随之增高,镉的毒性相对也增强。

温度对填埋垃圾渗滤液特征的影响799-801

摘要：温度对填埋场有机垃圾的厌氧降解具有十分重要的影响,因而对填埋场渗滤液特征也产生重要的影响。文章通过在常温及29-45℃范围内设置的6个不同温度下的模拟垃圾柱降解对照试验,分析研究了温度对填埋有机垃圾渗滤液特征的影响。结果表明,在垃圾降解适宜的温度范围（29-45℃）内,较高的温度对渗滤液COD衰减具有较大的促进作用,而保持恒定的温度比升高温度对渗滤液COD衰减的影响更加显著,但温度对垃圾降解渗滤液中氨氮影响并不明显。