西藏高原青稞三种植被指数对红外增温的初始响应
摘要：气候变暖影响着农作物生长及其植被指数。为了探讨西藏高原青稞（Hordeum vulgare Linn.var.nudum Hook.f.）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、归一化绿波段差值植被指数（normalized green difference vegetation index,GNDVI）和土壤调节植被指数（soil adjusted vegetation index,SAVI）对气候变暖的初始响应,2014年5月在西藏达孜县布设了一个红外增温实验（3个水平,即对照,1000和2000 W红外增温）。通过对2014年6─9月利用农业多光谱相机获取的3种植被指数和利用HOBO微气候观测系统获取的两个深度（5和20 cm）的土壤温湿度的统计分析,探讨了西藏高原青稞植被指数对红外增温的响应及其与土壤温湿度的相互关系。结果表明,1000和2000 W的增温使5 cm的土壤温度（t5）分别升高了约1.62和1.77℃,使20 cm的土壤温度（t20）分别升高了约1.16和1.43℃;相反使5 cm的土壤湿度（SM5）分别下降了约1.8%和14.1%,使20 cm的土壤湿度（SM20）分别下降了21.6%和14.7%。1 000 W的增温使NDVI、GNDVI和SAVI分别增加了约2.4%、4.3%和0.5%;2 000 W的增温则使NDVI、GNDVI和SAVI分别增加了约5.5%、5.3%和4.8%,尽管增加幅度并不显著。单因子回归分析表明,t5与NDVI（r^2=0.110,P=0.026）和GNDVI（r^2=0.254,P=0.000 4）为负相关,而与SAVI无关（r^2=0.069,P=0.082）;t20与GNDVI为负相关（r^2=0.218,P=0.001）,而与NDVI（r^2=0.040,P=0.190）和SAVI（r^2=0.014,P=0.443）无关;SM5与NDVI（r^2=0.277,P=0.000 2）、GNDVI（r^2=0.394,P=0.000 0）和SAVI（r^2=0.208,P=0.002）为正相关。SM20与GNDVI为正相关（r^2=0.193,P=0.003）,而与NDVI（r^2=0.059,P=0.107）和SAVI（r^2=0.037,P=0.209）无关。多重回归分析表明,SM5主导着NDVI、GNDVI和SAVI的变异。偏相关分析表明,NDVI、GNDVI和SAVI与SM5的相关系数分别为0.442（P=0.003）、0.412（P=0.007）和0.404（P=0.008）;与SM20的相关系数分别为-0.042（P=0.792）、0.051（P=0.749）和氮素形态对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响
摘要：大气氮沉降是全球变化的主要因素之一。硝态氮、氨态氮是大气氮沉降的两种主要氮素形态,且两者在大气氮沉降中的比例具有较大的空间变异性。目前,多数研究侧重于探讨氮输入量与土壤碳循环过程之间的关系,很少有研究关注不同氮素形态对沼泽湿地土壤有机碳矿化的影响。以东北地区多年冻土区及季节冻土区泥炭沼泽为例,利用室内模拟实验,在100%土壤最大持水量条件下,将土样于15℃好氧培养60 d,研究不同形态氮输入对泥炭沼泽土壤有机碳矿化的影响。结果表明,多年冻土区和季节冻土区泥炭沼泽0-30 cm深度的土壤有机碳贮量分别为17.60、13.06 kg·m^-2。多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳的累积矿化量显著大于季节冻土区（P〈0.001）。同一泥炭沼泽中,表土（0-15 cm）有机碳累积矿化量显著大于下层（15-30 cm;P〈0.001）。氨态氮抑制土壤有机碳矿化,使多年冻土区泥炭沼泽土壤有机碳累积矿化量下降12.08%-14.90%,季节冻土区下降7.28%-12.57%,而硝态氮及硝酸氨对土壤有机碳矿化无显著影响。此外,氮素形态、土壤深度及泥炭沼泽类型对土壤有机碳矿化有显著的交互作用（P〈0.05）。因此,区分不同氮素形态对土壤碳排放的影响是非常有必要,有利于深入了解大气氮沉降对泥炭沼泽土壤碳库稳定性的影响。不同经营方式及生境对大兴安岭高纬度林区生长盛季森林土壤CO2、CH4、N2O通量的影响
摘要：为了确定不同森林经营利用方式（原始林、皆伐林、渐伐林）及不同生境（有林地、无林地、湿地）对于森林土壤-大气主要温室气体通量的影响,于2013年生长盛季（7─8月）,在内蒙古大兴安岭兴安落叶松（Larix gmelinii）林区选取了16块样地,采用静态箱/气相色谱法进行了土壤-大气温室气体通量的原位观测。气体监测的同时,测定了土壤湿度和各层土壤温度以及各样地土壤的物理、化学性质。实验结果表明：大兴安岭兴安落叶松林区生长盛季CH4通量平均值为C（-133.6±62.3）μg·m^-2·h^-1。沼泽湿地（PD2和PD7）CH4表现为释放,CH4通量平均值为C（130.0±41.0）μg·m^-2·h^-1，其它14个样地土壤CH4为吸收,吸收通量变化范围为C（-242.0-42.6）μg·m^-2·h^-1，变异系数为47%。所有样地CO2的地-气通量变化范围是C（94.9-1164.0）μg·m^-2·h^-1，平均值为C（671.3±324.3）μg·m^-2·h^-1，变异系数是48%。所有样地N2O通量的范围是N（1.2-21.6）μg·m^-2·h^-1，平均值为N（7.3±6.1）μg·m^-2·h^-1，变异系数为84%。通过数据分析显示,大兴安岭林区生长盛季不同经营方式及不同生境对森林土壤-大气CH4、CO2、N2O通量均无显著相关性。CH4通量与土壤各层温度及各层湿度并未发现有显著相关性,仅显示CH4通量与土壤有机质（SOC）呈正相关关系、土壤全氮（TN）呈负相关关系;CO2通量与土壤5 cm处温度显著相关（P=0.0423）,与土壤0 cm及10 cm处温度无显著相关性,CO2通量与土壤各层温度呈正相关关系,与腐殖质层、0-10 cm以及10-20 cm土壤湿度呈负相关关系,与SOC、TN呈负相关关系;N2O通量与土壤各层温度、湿度及SOC均呈正相关关系,与TN呈负相关关系。秸秆还田下长期连作棉田土壤有机碳活性组分的变化特征
摘要：以棉花长期连作定位试验田为研究对象,分析了秸秆还田条件下长期连作棉田土壤有机碳活性组分及难降解组分含量的变化特征,为评价秸秆还田对长期连作棉田土壤有机碳库的稳定性及指导区域农业管理措施增强土壤固碳能力提供了科学的理论依据。试验在石河子大学农学院试验站棉花长期连作定位试验田进行,设有秸秆还田模式下5、10、15、20、25和30年棉田连作小区（标记为5、10、15、20、25和30年）,无秸秆还田模式下1、5、10和15年连作小区（标记为CK1、CK5、CK10和CK15）,共计10个处理,每个处理3次重复,小区土壤初始背景值相近。棉花种植品种为＂新陆早46号＂,按＂30＋60＋30＂宽窄行距配置,采用膜下滴灌,种植密度为每公顷19.8万株。全生育期滴灌11次,滴灌总量5 400 m^3·hm^-2,共施纯N 495kg·hm^-2,用氮肥的30%作基肥,于棉花收获后结合翻耕施入,其余70%氮肥作追肥随水滴施,其他管理措施同一般大田管理。研究结果表明：秸秆还田可以显著提高0-60 cm土层总有机碳（TOC）含量,随着连作年限的增加,TOC含量逐渐升高,连作30年棉田土壤TOC含量最高;秸秆还田处理下各连作棉田0-20和20-40 cm土层有机碳活性组分含量随着连作年限的增加而呈现明显增加后减少的趋势,而难降解组分（酸解残余碳）含量与活性组分含量呈相反的趋势。秸秆还田能够显著地增加长期连作棉田0-60 cm土层有机碳活性组分和难降解组分的含量,且各组分含量均为0-20〉20-40〉40-60 cm土层。秸秆还田处理下0-60 cm土层有机碳活性指数（LIc）均小于无秸秆还田处理,且除连作15年外,随连作年限增加LIc呈下降趋势,30年时达到最低,3个土层连作30年LIc比连作5年分别降低了42.86%、49.21%和48.45%;而秸秆还田条件下0-60 cm土层土壤有机碳难降解指数（RIc）均大于无秸秆还田处理,且表现出与活性指数（LIc）相反�鼎湖山典型森林土壤苯系物通量对模拟氮沉降的响应
摘要：苯系物（BTEX）是一类重要的挥发性有机化合物（VOCs）,能参与大气光化学反应,并对人体健康有重要影响。土壤能释放或吸收BTEX,氮沉降会影响土壤生态过程,从而可能影响土壤BTEX通量。有关森林土壤BTEX通量对氮沉降响应的研究十分有限。运用静态箱采样、利用大气预浓缩仪-GC-MS研究了鼎湖山两种典型森林——马尾松林（Pine forest,PF）和季风常绿阔叶林（Monsoon evergreen broadleaf forest,BF）土壤BTEX通量对模拟氮沉降增加的响应。结果表明：自然氮沉降条件下,PF土壤吸收BTEX,乙苯吸收速率最大（-51.52±10.94）pmol·m^-2·s^-1,低氮抑制了PF土壤对BTEX的吸收,中氮主要使土壤由＂汇＂变为＂源＂;BF土壤释放BTEX,甲苯释放速率最高（7.11±0.12）pmol·m^-2·s^-1,施氮降低了BF土壤BTEX释放量或使土壤由＂源＂变＂汇＂,且低氮和高氮的影响效果更显著。施氮条件下,PF土壤甲苯与乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯通量显著相关,BF土壤苯与甲苯、间/对二甲苯、邻二甲苯显著相关。土壤BTEX通量无明显日变化规律,对照和高氮样地最大释放均出现在7：00,最大吸收出现在19：00（对照样地）和13：00（高氮样地）。自然氮沉降条件下,BF土壤CO2通量（29.46±3.27）mg·m^-2·h^-1显著高于PF土壤（11.02±0.96）mg·m^-2·h^-1,两个水平氮处理均促进了两种林型土壤CO2的释放。土壤BTEX通量与土壤温度、大气温度和CO2浓度无显著相关性;邻二甲苯和乙苯通量与土壤湿度呈显著相关。健康香蕉（Musa paradisiaca）植株与枯萎病患病植株根区土壤细菌多样性的比较研究
摘要：香蕉枯萎病（Fusarium oysporum f.cubense）是当前严重威胁香蕉产业的重要土传病害,目前尚未找到有效的防治措施。本研究利用3个典型香蕉枯萎病患病样地的健康植株根区土壤（WB土）和患病植株根区土壤（FB土）分别直接提取土壤总DNA构建16S r RNA基因克隆文库,分析土壤细菌遗传基因多样性。旨在阐明香蕉枯萎病发病对植株根区土壤细菌多样性的影响,从微生物生态学的角度解释香蕉枯萎病的发生原因并为其防控提供理论依据。结果如下,（1）患病植株根区土壤细菌的基因型数（OTUs）比健康植株减少了18个,香农指数（H＇）比健康植株降低了0.66,物种多样性指数（Schao1）比健康植株减少了26。（2）WB文库63个OTUs分属于9个细菌类群和4个尚未确定分类地位基因型,FB文库45个OTUs分属于8个细菌类群和2个尚未确定分类地位的基因型。其中厚壁菌（Firmicutes）、变形菌（Proteobacteria）、放线菌（Actinobacteria）、酸杆菌（Acidobacteria）、芽单胞菌（Gemmatimonadetes）和浮霉菌（Planctomycetes）6个门为健康和患病香蕉植株根区土壤中共有的细菌类群。此外,蓝细菌和Bacteria intertae sedis仅存在于WB土中,而硝化螺旋菌仅存在于FB土中。（3）香蕉枯萎病发病对厚壁菌数量分布的影响极大,FB土比WB土总体增加了11%。其中对芽孢杆菌（Bacillus）数量分布的影响极大,FB土中芽孢杆菌数量比WB土增加了15%。上述结果表明,香蕉植株根区土壤细菌遗传基因多样性降低及其群落结构改变是香蕉枯萎病患病的重要特征,其中芽孢杆菌（Bacillus）数量增加是香蕉枯萎病患病的最主要特征。基于三七连作障碍的土壤理化性状及酶活性研究
摘要：为评价三七（Panax notoginseng（Burk）F.H.Chen）连作对土壤理化性状及土壤酶活性的影响,分析了三七不同种植年限及连作土不同治理方法的土壤理化性状和酶活性,从而为部分解析三七连作障碍形成机制及为缓解并克服连作障碍提供理论依据。结果表明,随着三七种植年限的增加,土壤pH呈显著下降趋势,土壤酸化现象加重;种植三七1年、2年和3年的土壤与未种植过三七的土壤相比有机质含量分别下降73%、87%和83%,并伴随着土壤的板结。与生土和健康土相比,大量元素氮（N）和磷（P）含量在种植三七的土壤及发病土壤中显著下降。铁（Fe）、硼（B）、铝（Al）等元素在种植三七的土壤中却显著升高,种植三七3年的土壤与生土相比,Fe、B、Al分别上升29%、31%、32%。土壤蛋白酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶及脲酶活性随着三七种植年限的增加均显著降低,种植三七3年的土壤中,其土壤蛋白酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶及磷酸酶较未种植过三七的土壤分别下降91%、56%、52%、92%、92%和69%;而发病植株根际土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶活性高于健康植株根际土壤的酶活性,其中发病土壤的蔗糖酶活性较健康土高出42%;连作植株根际土壤与经消毒治理后的植株根际土壤相比,脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶及过氧化氢酶活性显著较高。研究结果还显示,土壤酶活性与土壤p H、有机质含量、N、P、K及一些微量元素（如：钼、铜）之间存在显著相关关系。本研究结果暗示,三七连作后导致了土壤酸化和板结现象加重及土壤矿质元素组成失衡和某些元素的富集,这可能是诱导三七连作障碍发生的原因之一;另外,三七种植年限增加明显抑制土壤酶活性,这将阻碍三七对某些营养元素的吸收及间接加剧土壤自毒物质的积累,从而也可能诱导连作障碍的发生。基于雨型的南方城市道路雨水径流污染物分析
摘要：以嘉兴市区主干道为研究区域,开展了该市两种典型降雨条件下,道路雨水径流中典型污染物初期冲刷效果、质量浓度变化规律、道路雨水径流水质污染指标相关性,污染物平均质量浓度（EMC）的研究。针对城市典型降雨,分析城市降雨径流污染过程的变化规律,对城市道路径流污染的控制和雨水资源有效利用具有重要意义。利用模式雨型对嘉兴市2010年至2013年间90场降雨进行归纳,总结出Ⅲ型和Ⅶ型为嘉兴市的常见雨型。从2013年降雨监测期间筛选出与该市发生频率最高的两种雨型相似的典型降雨进行分析,结果表明,（1）降雨雨型、降雨强度、降雨前期干燥时间均会对道路径流雨水中污染物浓度产生较大的影响,这也是Ⅶ型降雨比Ⅲ型降雨中道路雨水径流中污染物较高的原因。（2）以携带80%污染物所实际发生的径流量的多少来判断初期冲刷效应的强弱,则Ⅶ型降雨中TN、NH4^＋-N、SS、TP、COD的初期冲刷效应均强于Ⅲ型降雨。两场降雨中TP的初期冲刷效应均低于其他4种污染物。（3）道路雨水径流中TN、NH4^＋-N、COD与SS之间均存在良好的相关性。Ⅶ型降雨中TP与SS的相关系数为0.917,而在Ⅲ型降雨中TP与SS的相关系数仅为0.772,所以TP与SS的相关性受降雨条件影响较为明显。（4）Ⅲ型和Ⅶ型降雨中道路雨水径流中SS、COD、TP质量浓度分别为353.2、465.71、4.03mg·L^-1和548.41、335.96、1.18 mg·L^-1均不同程度的高于地表水V类标准。Ⅲ型和Ⅶ型降雨中TN浓度为3.47和6.62 mg·L^-1高于国家污水一级排放标准,因此SS、COD、TP是道路雨水径流中的主要污染物。深圳市城中村的热环境特征与热岛强度分析
摘要：最近几十年的全球升温和城市化导致了城市地区热环境的持续恶化。由于建筑物密集、绿化少、人口多等原因,城中村的热环境恶化现象更为明显。近年来对城中村的热环境问题的研究,以定性讨论的多,定量的研究少,其主要原因是缺乏系统的观测数据。以地处亚热带的特大城市深圳市为例,选取平山村及绿地为研究对象,通过一年的运动样带观测,分析对比了晴天和极端高温条件下城中村和绿地的热环境特征、热岛强度和热环境舒适度,探讨了影响城中村热环境的主要因素。结果表明：深圳城中村热岛效应明显,月份间的热岛强度关系为：降雨量少的月份热岛更强;一天中各时段的热岛强度变化特征为：热岛强度在日落之后逐渐加强,在20：00至24：00间达到最大值,在午夜后逐渐减弱,最强热岛强度出现于2月份的20：00时,达3.95℃。5月至9月深圳的热环境特征为炎热潮湿,热环境极不舒适,城中村与绿地夜间温湿指数差异明显,城中村较绿地热环境不舒适性增加一个等级,夜间为城中村居民室外活动最为频繁的时候,因而对城中村居民带来不舒适的直接感受,进入后半夜之后会进而影响居民的休息,增加空调等的使用,高极端高温天气条件下,城中村与绿地的热环境较普通夏季平均值更为不舒适,容易引发中暑等危害。城中村人工下垫面较自然下垫面占比大,改变原有的水热平衡且引入更多的人为热排放,是引起热岛效应及热环境不舒适的主要原因。这些研究结果可以为城市规划设计提供理论依据。西北干旱区PM10浓度特征及其与水平能见度的关系
摘要：利用环保部门的API、PM10数据和气象部门的能见度、相对湿度等相关数据,分析了2011─2013年西北干旱区（包括新疆、甘肃、内蒙古PM监测站点分别19个、5个、13个）PM10浓度的空间分布特征和时间变化特征,并以新疆为例,研究了其PM10浓度特征及其与水平能见度（包括全部天气条件和晴空条件,以及干能见度、干消光系数）的关系,以期了解西北干旱区的PM10浓度状况,为有效控制PM10污染提供科学依据。结果表明,（1）2011─2013年,整个西北干旱区的PM10浓度存在明显的区域差异,新疆的PM10浓度明显高于甘肃、内蒙古,且新疆和甘肃大部分城市的PM10浓度已超过国家二级质量标准。就季节分布而言,整个西北干旱区冬春季PM10浓度相对较高,秋季次之,夏季最低。（2）2011─2013年,西北干旱区绝大多数城市的PM10浓度月变化波动都比较大,波动曲线基本呈现出＂M＂型、＂U＂型、＂N＂型和＂n＂型4种。（3）PM10浓度与水平能见度呈负相关关系。为了降低分析误差,我们将PM10数值以100μg·m^-3为步长进行了分组,分析了PM10浓度距平与水平能见度的关系,得出当PM10浓度为负距平时,能见度距平多为正值,且对应的水平能见度比相应气象条件下的平均值高,而当PM10浓度为正距平时,能见度距平多为负值,且对应的水平能见度比相应气象条件下的平均值低。渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价
摘要：海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物,检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量,并用Hankanson法分析其潜在生态风险。结果表明,渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准（GB 18668-2002）,其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg^-1。渤海湾不同点位中,表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%,其余点位可满足二类标准,超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01,属于轻微生态风险等级。不同重金属所产生的生态风险排序为镉〉汞〉砷〉铅〉铜〉铬〉锌,除镉外均属于轻微生态风险等级。镉的潜在生态风险值为47.00,达到了中等生态风险等级,其风险占所有重金属总风险的49.5%。镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值,而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低,说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。因而,调整近海的产业结构,严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放,对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。城市尾水深度处理工艺及效果研究
摘要：为探索适合城市污水厂尾水深度净化经济、有效的处理技术系统,使出水水质达到回补当地地表水源要求,为地区水环境健康与水质安全保障提供理论依据和示范。以城市污水处理厂尾水为研究对象,通过小试试验建立适合城市污水厂尾水深度净化的组合系统,该组合系统包括间歇曝气生物活性炭滤池与S型立体植物沟组合。系统运行的时间为129 d,每隔一定天数进行取样,测定其中TN（总氮）、NH3-N（铵态氮）、TP（总磷）、COD、溶解性有机物等进、出水营养指标参数变化,并利用综合水质标识指数法对出水水质进行评价。结果表明：该系统能明显降低尾水中上述污染物的质量浓度,试验期间出水TN,TP的去除率分别达到50%,70%以上,且出水总氮含量维持在10 mg·L^-1以下,其中最低时总氮质量浓度为2.6 mg·L^-1。进水总磷质量浓度范围在0.56-2.97 mg·L^-1之间,经过上述系统处理后总磷质量浓度可以控制在0.2 mg·L^-1以下。单独生物滤池单元处理后出水综合水质标识指数在5.632-3.510之间,平均综合水质类别可以达到地表水Ⅳ标准;组合植物系统处理后,出水综合标识指数在3.510-2.510之间,平均综合出水水质可以达到地表Ⅱ类水质的要求。上述研究结果表明该深度组合工艺可以进一步提高城市污水厂出水水质,并达到回补地表水四类水质的设计要求。城市黑臭河涌底泥-微生物燃料电池产电性能及对底泥的修复
摘要：微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）是一种将化学能转化为电能的技术。它可以利用包括河涌与海底的沉积物在内的众多基质来产生电能。在利用微生物燃料电池对沉积物进行修复时,通常采用将阳极埋在水底沉积物中,阴极悬于上覆水中的方式来构建电池。由于上覆水的存在,底泥中的污染物质不仅会被电池修复,也会向上覆水释放,影响底泥和上覆水的整体修复情况。以广州某黑臭河涌底泥为阳极微生物接种源及阳极基质,50 mM·L^-1铁氰化钾缓冲溶液为阴极室溶液构建了双室有膜型微生物燃料电池,排除上覆水对微生物燃料电池修复底泥的影响,研究在不同的外接电阻下,MFC的产电性能以及MFC对底泥的修复效果。结果表明：以黑臭河涌底泥为阳极底物能够保持MFC较长时间产电运行（650 h）。构建的电池内阻分别为：1 341.6、1 339.2、1 330.2、1 386.7和1 311.7Ω。外阻能够对MFC的产电和功率密度输出产生影响：在外接电阻为1 500Ω时,MFC获得的稳定输出电压最高为0.753 V,最大输出功率为4.94 mW·m^-2。在运行中,微生物燃料电池对底泥进行了修复：在外接电阻为1 500Ω时,有机质去除效果最佳,去除率为7.834%;全磷在外阻100Ω达到29.98%的最高去除率;铵态氮在外阻100Ω处达到41.64%的最高去除率;在硝态氮最高去除率则在外接1000Ω时,为71.52%。这说明了外阻能够影响电池对底泥的修复效果。深圳湾红树林沉积物-植物体系汞的分布规律和形态分配特征
摘要：为了解重金属汞在非根际沉积物-根际沉积物-红树植物连续体系中的分布特征和迁移规律,以及沉积物中汞的化学形态特征,于深圳湾福田红树林实地采集红树植物幼苗样品及其林下沉积物样品,采用连续提取法对沉积物中汞的各种化学形态进行提取,通过冷原子荧光光谱仪进行定量分析。研究对象包括福田红树林3种常见红树植物,包括白骨壤（Avicennia marina）、桐花树（Aegiceras corniculatum）2个本土种和海桑（Sonneratia caseolaris）1个引进种,并以无植被覆盖的光滩作为空白对照。结果表明,在沉积物-红树植物体系中,根际和非根际沉积物中的总汞含量均高于红树植物幼苗。进入植物体后,汞在茎中的含量均小于根和叶。本土种植株表现出较强的汞积累能力。白骨壤幼苗汞积累量最高,质量分数达到45.32 ng·g^-1,其次为桐花树幼苗,汞质量分数为23.49 ng·g^-1。3种红树植物对汞的生物积累因子在0.02-0.35范围内,迁移因子处于0.4-0.99范围内,均低于1,表明它们从土壤吸收、并向地上部分运输汞的能力较弱,倾向于采取金属排斥策略,以实现植物体的自我保护。非根际沉积物中汞的各个化学形态质量百分比表现为有机结合态〉可挥发态〉残渣态〉可交换态〉碳酸盐结合态〉铁锰氧化物结合态,根际沉积物中汞表现为可挥发态〉机结合态〉残渣态〉铁锰氧化物结合态〉可交换态〉碳酸盐结合态,总体表现为生物可利用态和潜在可利用态质量分数较高,不可利用态较少。与本土种相比,引进种海桑能够将更多汞以稳定性相对较高的生物不可利用态和潜在可利用态形式固定于土壤中,表现出较好的治理汞污染能力。煤矸石污染水域和天然水域Cd元素在鲫鱼组织中的沉积规律
摘要：煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物,其中含有大量的重金属元素Cd,煤矸石的无序排放不仅对环境造成了污染,而且也对人体健康和食品安全构成了严重的威胁。研究商丘永城采煤塌陷区煤矸石污染水域Cd在鱼体中的沉积规律,可为进一步研究Cd污染对鱼类的危害和对煤矸石污染水域鱼肉食品安全的评估奠定基础。本试验采用火焰原子吸收法测定了煤矸石污染水域和天然无污染水域鲫鱼各个组织中Cd的含量。结果表明,（1）塌陷区煤矸石污染水域鲫鱼（Carassius auratus）的鳃、心脏、肌肉中Cd含量分别为1.063 0±0.278 4、8.638 9±3.230 1、1.146 1±0.204 6μg·g^-1均高于无污染天然水域鲫鱼相应组织的含量,其中鳃、肌肉中Cd含量显著高于对照组（P〈0.05）。（2）天然水域中,Cd在鲫鱼体内的含量规律为：肝脏〉心脏〉肌肉〉鳃,但是各组织间的含量差异不显著;而煤矸石污染水域中,Cd在鲫鱼体内沉积规律是：心脏〉肌肉〉肝脏〉鳃,心脏中的含量远远高于其他组织。（3）一个成人每周可安全食用这两个水域的鱼肉量分别为823、365 g;若超过此含量,将存在着潜在健康威胁。结论：煤矿石污染水域鳃、肌肉组织中Cd含量远远高于天然水域,Cd更易沉积在鲫鱼的心脏组织中,每周食用煤矸石污染水域鱼肉365 g以上就存在着健康威胁。潮汐流人工湿地基质硝化反硝化强度研究
摘要：潮汐流人工湿地（Tidal flow constructed wetland,TF-CW）是一种新型人工湿地生态系统,并且在氮去除方面受到了广泛的关注。通过对比4种不同进水方式TF-CW对NH4＋-N和NO3--N两种氮形态的处理效果,并分析基质硝化反硝化强度与去除效果之间的相关性以及不同处理深度基质的硝化反硝化强度。结果显示：4种进水方式的湿地模拟装置对NH4＋-N的平均去除率差异性显著且与硝化强度差异性一致,闲置时间/反应时间为2∶1（D）的进水方式下基质的平均硝化强度最大,为（1.68±0.29）mg·kg^-1·h^-1,4种模拟装置的基质平均反硝化强度差异性也显著（P=1.202×10^-5）,连续流进水方式反硝化强度最大,为（2.99±1.58）mg·kg^-1·h^-1;TF-CW基质硝化强度与NH4＋-N的去除率有明显的正相关性（r^2=0.849 7,P=4.285×10^-14）,反硝化强度与NO3^- -N的出水浓度呈明显负相关关系（r^2=0.844 8,P=6.939×10^-14）;装置上部0-30 cm的处理阶段硝化强度最大,随深度增加变化逐渐减小,反硝化强度在中部的30-60 cm阶段较高。本研究为TF-CW设计改善其运行效果奠定了理论基础,在进行人工湿地设计时需综合考虑NH4^＋ -N和NO3^- -N的整体去除效果,将潮汐流人工湿地与连续流人工湿地进行组合并合理配置,对污染物的去除更加全面有效。基于污染控制的小麦品种氮磷钾吸收与移除特征研究
摘要：种植养分高效吸收利用的作物,可以减少农田养分损失,控制农业生产造成的面源污染。通过不同小麦（Triticum aestivum L.）品种对比试验,旨在筛选养分高效吸收利用的小麦品种并探索其调控机理。以南京地区近年来新育成的12个品种为材料,研究了不同品种氮、磷、钾吸收量及其在体内的分配,分析了影响养分吸收各因子的贡献,并计算了秸秆还田和不还田两种方式下小麦收获期从农田移除的养分量。同一肥料供应水平下,不同品种间整株养分吸收量存在显著差异。以植株氮、磷、钾吸收量作为指标进行聚类分析,12个育成的小麦品种中宁麦09-118属于高效吸收氮磷钾的品种。所有供试品种的氮、磷含量均以籽粒最高,其积累量分别占植株总吸收量的72.6%-77.6%和68.5%-72.9%。籽粒氮、磷积累量的高低主要取决于籽粒产量,其对氮、磷总吸收量的贡献率分别为73.1%和84.6%。收获时上中部秸秆中钾的残留量占植株吸钾总量的比例达到59.4%-69.2%。籽粒产量与植株氮磷吸收量具有高度的相关性。不同品种对氮、磷、钾的吸收比例相对固定,平均N/P、N/K的值分别为4.7和1.8。在秸秆还田方式下,小麦收获期从农田移除的N、P、K养分量分别为128.4、25.8、14.0 kg·hm^-2;在秸秆不还田方式下,小麦收获期从农田移除的N、P、K养分量分别为153.4、30.8、74.1 kg·hm^-2。两种方式从农田移除的钾量差异显著。宁09-118高产且吸收氮磷钾能力最强,应成为长江下游地区栽种小麦的首选。要减少农业面源污染,应根据不同品种的小麦吸肥特性及当地养分利用效率确定氮磷钾施用量,并且在确定钾肥施用量时,还应该考虑种植区域小麦的秸秆利用方式。PAEs胁迫对高/低累积品种水稻根系形态及根系分泌低分子有机酸的影响
摘要：以前期筛选获得的邻苯二甲酸酯（PAEs）高/低累积基因型水稻（Oryza sativa L.）品种（培杂泰丰/丰优丝苗）进行水培试验,分别于分蘖期和拔节期采集样品,采用根系扫描仪分析根系形态学特性、高效液相色谱法测定根系分泌物中低分子有机酸成分,以及采用气相色谱-质谱仪（GC-MS）测定水稻根、茎、叶中PAEs质量分数。对比研究两种基因型水稻的根系形态特征和根系分泌物（低分子有机酸）的差异,初步探讨两种基因型水稻吸收累积PAEs差异原因,为保障农产品质量安全提供科学依据。结果表明,随着培养液中PAEs质量浓度增加,两种基因型水稻总根长、根表面积和根体积先增大后减小;相同PAEs质量浓度下,高累积型品种培杂泰丰根系形态指标大多高于丰优丝苗。两种水稻体内的PAEs质量分数均随污染物浓度增大而升高,高PAEs水平（80 mg·L^-1）处理是低PAEs水平（20 mg·L^-1）处理的3.8-7.3倍（邻苯二甲酸二丁酯（DBP））和2.7-20.4倍（邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP））,培杂泰丰高于丰优丝苗。植物体内DBP和DEHP质量分数呈现根〉叶≥茎。分蘖期两种水稻体内DBP和DEHP质量分数高于拔节期,且与营养液中PAEs的质量浓度呈显著相关,但拔节期的相关程度减弱。拔节期两种水稻根系分泌物中低分子有机酸质量浓度随培养液中PAEs质量浓度升高呈现不同的变化规律,但二者草酸质量浓度均增加（在1.11-8.13 mg·L^-1之间）,并与根系中DBP和DEHP的质量分数呈显著正相关。说明PAEs胁迫会影响水稻根系形态和低分子有机酸分泌,进而影响水稻对PAEs的吸收累积。