广西马尾河沉积物重金属赋存形态及其风险特征研究

随着矿业开发进程加快,广西马尾河重金属污染物总量逐年增加,给下游的贺江、西江水环境带来沉重的压力。为了解马尾河表层沉积物重金属的污染状况,采用现场调查及室内分析的方法,对马尾河表层沉积物中7种重金属(Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As)的含量、赋存形态及潜在生态风险进行了研究。采用BCR提取法分析重金属形态特征,运用地累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数进行风险评价。结果表明,(1)沉积物中重金属Zn、Mn、Cu、Pb、Cd、Cr和As的平均质量分数分别为(886.3±613.6)、(1215.2±414.8)、(131.2±65.1)、(31.6±28.7)、(2.84±0.73)、(177.1±42.7)、(385.9±373.5)mg·kg^-1,分别为广西土壤元素背景值的11.7、2.7、4.7、1.3、10.6、2.2、18.8倍,其中,Zn、Cd、Cr和As的平均含量超过土壤环境质量标准中农用地土壤污染风险筛选值;7种重金属空间分布差异较大,变异系数处于25.8%-96.8%之间;相关性分析表明,As与Cd、Zn与Cd、Pb与Mn呈极显著相关(P<0.01),As与Zn、Mn与Cu呈显著相关(P<0.05),研究区受到一定程度的人类活动影响。(2)沉积物中Cr、Zn、Cu、As和Pb以残渣态为主要赋存形态,Cd以可氧化态为主要赋存形态,Mn以酸提取态为主要赋存形态。7重金属非残渣态所占比例由大到小排序为Mn>Cd>Pb>As>Cu>Zn>Cr。其中,Mn的非残渣态所占比例最高,但其毒性小,对环境的影响较小。Cd和As的非残渣态所占比例分别为63.4%和44.4%,二者含量较高,毒性较强,对环境的危害不容忽视。其他元素稳定性较强,对河流和沿岸环境影响较小。(3)7种重金属地累积指数平均值大小排序依次为As>Cd>Zn>Cu>Mn>Cr>Pb,为偏重到重度污染程度。沉积物中重金属RI均值为555.7,属于强生态风险程度,其中Cd为极强风险程度,As为很强风险程度,其他元素属于轻微生态风险。Cd和As既是最主要的污染因子又是最主要的潜在生态风险因子。空间上看,各采样点均污染严重,存在很强的潜在生态风险。

桂林市4个城中湖泊夏季浮游植物群落结构与水质评价

2013年夏季对桂林市4个城中湖泊——木龙湖、桂湖、榕湖和杉湖（统称＂四湖＂）浮游植物的种类组成、细胞密度和主要水环境指标进行调查,并评价了其水质现状;根据四湖特点及水流方向,从上至下依次分别在每个湖泊中央和两湖交汇处各设定1个采样点,共计8个,依次为四湖入口（S1）、木龙湖（S2）、桂湖入口处（S3）、桂湖（S4）、桂湖与榕湖交汇处（S5）、榕湖（S6）、榕湖与杉湖交汇处（S7）和杉湖（S8）。结果表明,四湖总氮（TN）和总磷（TP）浓度较高,平均浓度分别为0.86 mg/L和0.088 mg/L,TP在所有样点都超过Ⅲ类水标准。调查期间共检出浮游植物7门、58属、117种,以绿藻和硅藻为主;其中绿藻门27属、54种,硅藻门16属、37种,蓝藻门7属、12种,裸藻门3属、9种,黄藻门3属、3种,隐藻门和金藻门各1属、1种。细胞密度范围为18.97×10^4-550.74×10^4个/L,平均值为304.87×10^4个/L。四湖的叶绿素（Chl-a）浓度范围为1.09-18.85 mg/m^3,Shannon-Wiener指数（H）介于1.39-3.97,Margalef指数（d）介于2.49-3.35,Pielou指数（J）介于0.25-0.71,Simpson指数（D）介于1.42-8.89,反映出四湖浮游植物种类分布较为均匀、群落稳定性较好、对外界抗干扰能力较强;桂林四湖总体上为Ⅲ类水标准,按水流方向依次处于贫营养-中营养-轻度富营养状态。

探讨高校地理科学师范类专业教具制作

充分结合高校地理科学师范类专业特点,从自制地理教具类型、地理教具制作实例、地理教具制作过程要点三个方面来探讨高校地理科学师范类专业大学生自制地理教具。通过强化和完善自制地理教具的实验实训以提高大学生实践动手能力,达到增加大学生创新能力和提升大学生专业素养的培养目标,为大学生们更好地走向地理教师工作岗位起到一定积极作用。

教学管理模式对环境专业学生实践和创新能力的影响

培养环境类专业本科生的创新意识和实践能力是新世纪高等教育发展的需要,是我国高等教育的根本任务,是现代教育改革的核心和发展目标。本文首先分析当前环境专业教学中存在的问题,继而从专业结构、教学管理和日常管理三个方面探讨改进教学管理模式的具体策略,旨在培养学生的创新实践能力,实现教学与就业无缝对接。

镉和锌在水稻中的富集特征及其产地土壤安全临界值

为减轻重金属镉和锌对水稻种植的危害,通过水稻盆栽试验,添加不同浓度镉、锌,分析水稻各部位镉、锌的富集特征,探讨镉、锌的产地土壤安全临界值。结果表明,水稻根部对镉、锌的富集能力最强,谷壳富集能力最弱,水稻糙米中镉、锌的产地土壤安全临界值分别为0.805、277.8 mg/kg。

镉污染对水稻不同生育期抗氧化系统的影响

采用土培的方法,研究了不同Cd添加水平(0、5、10、20、30、60 mg.kg-1,以CK,T1,T2,T3,T4,T5表示)对水稻分蘖期、孕穗期和抽穗期叶绿素、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)、总巯基(-SH)、谷胱甘肽(GSH)、植物络合素(PCs)含量以及水稻叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,叶片中Cd的含量随生长时期的延长而增加;T1处理时,水稻3个时期中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量最高,表明低质量分数Cd有利于水稻的生长;而T4和T5处理显著降低了叶绿素含量(P<0.05)。Cd对不同生育时期抗氧化酶的影响不一,对分蘖期SOD、POD、CAT活性影响较明显,而对孕穗期和抽穗期SOD、POD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量影响不显著(P>0.05)。高质量分数Cd提高了叶片中MDA含量,在T5处理时,MDA含量在分蘖期、孕穗期和抽穗期分别为对照的1.9倍、4.5倍和4.6倍。水稻不同生育时期总-SH、GSH、PCs含量随着Cd处理质量分数的增加而增加,表明Cd处理诱导了水稻PCs的解毒机制。

漓江桂林市区段夏季浮游植物群落特征与水质评价

浮游植物是水生态系统的重要组成部分，其群落结构变化与水体环境条件密切相关，能直接影响水生态系统的功能，是水环境质量优劣的重要指示因子之一。为揭示漓江流域浮游植物群落结构特征及其与水质的相互关系，2012年8月对漓江桂林市区段干流（桂林赵家桥村至桂林王家村）的理化指标及浮游植物的群落组成分布进行了分析研究，并结合水体理化指标和生物指数对漓江水质进行了评价。结果表明，漓江水体高锰酸盐指数、总氮、总磷、氨氮的变化范围依次为1.80-6.20、1.12-2.68、0.022-0.282、0.34-1.73 mg·L-1，其含量在上游变化平稳，到三条支流汇入处大幅增高，最高值均出现在南溪河入口处。共调查到浮游植物7门60属128种，其中硅藻50种（占种类组成的39.06%），绿藻52种（占40.63%），蓝藻16种（占12.50%），裸藻7种（占5.47%），黄藻、金藻和甲藻各1种（分别占0.78%）。优势种依次为冠盘藻（S. tephanodiscus）、蛋白核小球藻（C. pyrenoidosa）、喙头舟形藻（N.rhynchocephala）、短小舟形藻（N.exigua）、广缘小环藻（C.Bodanica）、四尾栅藻（S.quadricanda）和肘状针杆藻（S. ulna）。浮游植物密度为10.3×10^4-1047.0×10^4ind.·L^-1，平均密度为474.7×10^4 ind.·L^-1，其中密度最小的是赵家桥村，密度最大的是南溪河入口；种类上绿藻门占据多数，密度和优势种分布上以硅藻居多，总体上属于硅藻-绿藻型水体。浮游植物多样性指数Shannon-Wiener指数（H）在1.60-4.27之间，Simpson指数（D）在2.24-12.74之间，水质总体上为清洁-轻度污染。Margalef指数（d）在1.85-4.23之间，Pielou指数（J）在0.40-0.83之间，指数值总体较高，漓江水体中浮游植物群落结构比较稳定，受外界环境的影响较小。漓江干流水质总体上属于Ⅱ-Ⅲ类水体，在支流汇入处理化指标浓度增加，浮游植物多样性指数急剧降低，种类数减少，耐污品种大量繁殖，水质恶化。因此，有必要加大支流流经地区面源污染控制和治理力度，加强对市区下游断面浮游植物群落结构的监测，有效避免水质恶化。

肠杆菌FM-1强化积雪草修复镉污染土壤机理

分析了肠杆菌FM-1的耐镉性及促生特性,并研究了肠杆菌FM-1对矿山型和非矿山型积雪草镉富集及根际土壤pH值的影响.结果表明,肠杆菌FM-1对镉有较强的耐受性,其分泌的吲哚乙酸含量,铁载体A/Ar值和溶磷能力分别达到(72.85±0.62)mg/L,0.21±0.01和(143.33±2.13)mg/L,表明肠杆菌FM-1具有良好的促生能力.将肠杆菌FM-1接种于采自广西柳州泗顶铅锌矿周边4种类型的土壤中,均不同程度提高了矿山型和非矿山型积雪草对镉的富集.其中,下游区土壤接种肠杆菌FM-1后,矿山型积雪草茎和叶中镉含量分别增加了87.90%～161.84%和21.85%～76.42%,非矿山型叶片中的镉含量增加了5.84%～35.20%.研究表明肠杆菌FM-1促进了积雪草对镉的富集.同时,肠杆菌FM-1的添加在一定程度上影响了积雪草根际土壤的pH值,显著降低了下游区矿山型积雪草根际土壤中的pH值.

锰污染土壤石灰改良对油茶生长及抗氧化酶系统的影响

采用室内盆栽的方法,研究在采矿区和恢复区锰污染土壤中分别添加0(对照)、0.05%(S1)和0.10%(S2)的石灰对油茶生长及其抗氧化酶系统的影响。结果表明,石灰的添加显著提高了油茶根际土壤的pH值,降低了土壤中可交换态锰的含量。S1处理时,采矿区和恢复区油茶根、叶中的锰含量分别比对照降低了46.84%、19.50%和35.90%、31.24%,恢复区油茶提取系数和生物累积系数分别降低了24.53%和6.30%。采矿区油茶叶片中叶绿素a、叶绿素b的含量及恢复区中叶绿素b的含量随着石灰投加量的增加而增加,且提高了采矿区油茶的株高和恢复区的株质量。在采矿区,石灰添加提高了油茶叶片中SOD、POD活性及-SH和PCs的含量,S1和S2处理时SOD活性分别是对照的1.23倍和1.40倍,POD活性分别是对照的1.47倍和1.75倍。S2处理时,-SH和PCs的含量分别是对照的1.34倍和1.45倍。研究表明,石灰的添加引起了油茶抗氧化酶活性系统的改变。

Mn、Zn单一及复合污染对水蓼氮素代谢的影响

采用水培的方法,研究了Mn、Zn单一及复合污染对锰超富集植物水蓼（Polygonum hydropiper L.）生长、氮代谢关键酶（谷氨酰胺合酶（GOGAT）、谷氨酸合成酶（GS）、硝酸还原酶（NR）、谷氨酸脱氢酶（GDH））活性以及硝态氮（NO3-）、铵态氮（NH4＋）、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b含量,水蓼对Mn、Zn的吸收和转移系数的影响。研究结果表明,水蓼根、茎、叶中Mn、Zn含量,随着Mn、Zn处理浓度的增加而增加,且水蓼对Zn和Mn的转移系数分别维持在1.0-1.8和1.0-11.9,表明Zn对水蓼体内Mn的转移影响较为明显;Mn/Zn单一及复合处理显著降低了水蓼叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b的含量（P〈0.05）,但是叶绿素a/b较对照组显著提高（P〈0.05）,Mn/Zn复合处理抑制了根系生长及株重,T8时,根长仅为对照组的64.93%,而T9时,株重仅为对照组的65.45%;单Zn及Mn/Zn复合处理均降低了水蓼根系中NO3-的含量,以及抑制NR活性,T5时,叶片和根中NR活性分别是对照组的44.36%和34.41%,但提高了叶片与根系中NH4＋的含量,T9时叶片中的NH4＋含量是对照组的2.35倍,T8时根中的NH4＋含量是对照组的1.58倍,以及增加了GS活性,T9时,叶和根中GS活性分别使对照组的1.32和1.57倍,Zn及Mn、Zn复合处理对水蓼叶片与根系中可溶性蛋白质含量无显著影响（P〉0.05）,表明GS活性以及GDH活性提高在消除NH4＋胁迫过程中起重要作用。

本科生“科教协同育人”模式的研究与实践——从环境专业全过程科研训练出发

本研究从目前本科生科研训练实践中存在的问题出发,提出了本科生科研训练的全过程“科教协同育人”模式。通过将培养目标分解,设置了大学四年里阶段化的具体培养方案和评价手段。全过程全方面的引导学生科研潜能开发和团队协作、科研精神及意志力的锻炼,旨在培养高专业素质的创新性人才。

室内地板的甲醛释放规律研究

目的探索室内地板甲醛释放的影响因素和释放规律。方法在环境测试舱中分别改变温度、湿度、换气率、装载率等环境因素,测试高纤维木地板、复合实木地板、竹地板的甲醛平衡质量浓度,并采用单指数模型对实验结果进行拟合。结果室内地板释放的甲醛质量浓度随温度、湿度、装载率的增加而增加,换气率的增加将导致舱内甲醛质量浓度降低;当温度超过5℃或装载率大于0.5 m^2/m^3、湿度为35%~75%、换气率为0.5~1.5次/h时,高纤维木地板释放的甲醛质量浓度均超过国家标准规定的浓度,最高甲醛质量浓度达0.420 mg/m^3,为国家标准的4.2倍;木地板释放的甲醛质量浓度与温度或湿度、装载率的关系基本符合单指数模型,其R^2值高达0.99968。结论高温、高湿环境可促进室内地板的甲醛释放。

环境类专业学生实践和创新能力培养模式研究

根据环境类专业的特点,密切联系实际,以培养学生实践能力和创新能力为目标,通过课程设置、入学教育、教学改革、科研平台、特色活动和校外资源等,探讨了多种方式协同培养环境类专业学生实践能力和创新能力的人才培养模式。

仪器分析中电位滴定法讲解

在讲解仪器分析课程中电位滴定时:通过举例解释滴定突跃不明显必须使用微分曲线等来判断滴定终点;在一次微分曲线中补充了教材中省略了的数值微分知识,解释了微分曲线的制作方法;在二级微商法中通过由二次微分曲线图展示二级微商法中滴定终点的求解过程。经过一些简单的数学、物理知识的补充,使学生更容易理解、掌握我们讲解的仪器分析原理和方法。

地理环境因素对人类健康长寿的影响研究

为探讨影响人类健康长寿的地理环境元素,本文以广西河池市巴马瑶族自治县甲篆乡平安村、桂林市永福县百寿镇两个典型的长寿区和桂林市郊区非长寿区作为研究区域。采用分光光度法测定两个长寿区与非长寿区的土壤、蔬菜中Zn、Cu、Mn、Mg、K元素和饮用水中Zn、Mg、K元素的含量。实验结果表明:长寿区的土壤中的元素含量明显高于如桂林市的非长寿区,而土壤中的元素经过谷物和蔬菜等植物的吸收富集,最后被人体吸收,使得他们能从环境中摄取到足够的有益元素,有利于长寿,身体健康状况好于非长寿区的居民;长寿区的饮用水均呈弱碱性,p H在7.45~7.97之间,弱碱性水质有益于人体的健康长寿。在此基础上,探究环境因子与长寿之间存在的关系,初步构建出广西健康长寿的地理环境元素指标。

甘薯对低浓度镉、锌的分配累积特征及土壤安全临界值研究

通过添加不同质量浓度重金属镉(Cd)、锌(Zn)进行盆栽试验,研究了广西壮族自治区桂林市土壤重金属Cd、Zn在甘薯[Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill]可食用部位的累积特征,探讨了Cd、Zn在产地土壤环境中的安全临界值。结果表明,甘薯可食用部位对Zn的富集能力为茎>叶>块根,对Cd的富集能力为块根>叶>茎;土壤重金属Cd对甘薯茎、块根、叶的安全临界值分别为0.602、0.342、0.522 mg/kg,Zn对甘薯茎、块根、叶的安全临界值分别为125、178、151 mg/kg。

锯末/SBR系统处理屠宰场废水的研究

采用锯末强化SBR工艺处理屠宰场废水进行了研究，考察锯末用量、曝气时间、沉淀时间对处理效果的影响。结果表明：投加锯末可以明显改善污泥性能，提高处理效果。锯末/SBR系统处理屠宰场废水过程中，最佳工艺为w（锯末）：w（污泥）为2：10，曝气6h，沉淀40min。在此工艺下，进水COD在486~2546mg/L，BOD5在186-1055mg/L、NH3-N在18.5-32.8mg/L之间变化时，锯末/SBR系统运行稳定，平均去除率分别达94.64%、94.34%、96.72%，比单纯SBR系统分别提高17.08%、12.85%、15.69%。进水COD在486~1459mg/L，BOD5在186-604mg/L、NH3-N在18.5-32.8mg/L时，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准。

锰污染土壤对酸模叶蓼氮素代谢的影响

探讨超富集植物高浓度金属富集量对其生理机制的影响,对于了解超富集植物强大的解毒机制与其生理机制的相关性有重要意义。采用室内原矿土栽培的方法,研究了贺州某锰矿区未开采区(T2)、探矿区(T3)、恢复区(T4)、开采区(T5)、尾矿库(T6)土壤及桂林未受污染的菜园土(T1)对锰超富集植物酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium L.)生长,锰吸收,叶片铵态氮、硝态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶(硝酸还原酶NR)、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸合酶GOGAT和谷氨酸脱氢酶GDH)活性的影响。结果表明,随着Mn处理浓度的提高,酸模叶蓼根、茎、叶中Mn含量显著增加(P<0.05),叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素在T3处理时含量最高,此时分别为对照的1.15、1.23和1.17倍,但所有锰处理下酸模叶蓼生物量无显著性差异(P>0.05)。Mn处理一定程度上提高了叶片中可溶性蛋白质含量,引起了酸模叶蓼氮素代谢关键酶活性的变化及硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量的显著增加(P<0.05)。T6处理硝态氮、铵态氮和脯氨酸含量最高,分别比对照提高了17.6%、43.8%和206.2%。NR、GS和GOGAT活性呈先增加后降低的变化趋势,NR、GS和GOGAT活性分别在T2、T3、T4处理时最高,此时分别比对照提高了6.4%、28.8%和66.4%。GDH活性则随着Mn处理浓度的增加而增加,在T6处理时活性最高,比对照提高了1.74倍。以上表明,GDH在解毒Mn毒害过程中具有重要作用。

环境科学与工程专业开放实验室管理的创新

近年来,为了进一步提高高校教学质量,为社会发展输送更多的综合型人才,高校相关部门加大了对开放实验室管理的创新力度,以期通过先进的管理理念和管理方法,更好地提高实验室的教学质量和利用率,从而使教学能够达到事半功倍的效果。本文主要以环境科学与工程专业为例,在分析开放实验室发展模式现状和综合性、设计性实验现状的基础上,探讨开放实验室与开展综合设计性实验现结合的发展模式,以此来为日后开放实验室的有效管理提供一定的参考依据。

甘蔗叶活化时的热解历程及其活性炭的研制

采用热重分析仪(TG-DTG)分析了NH4H2PO4活化甘蔗叶时的热解历程和活化反应机理,研究了活化剂浓度、液料比、浸泡时间、活化温度及活化时间等工艺因素对甘蔗叶活性炭样品得率、碘吸附值的影响,并运用扫描电子显微镜(SEM)对甘蔗叶及其活性炭样品进行了表征。结果表明,甘蔗叶制备活性炭的反应为4C+2NH4H2PO4→P2O3+CH4↑+CO2↑+2CO↑+2NH3↑+H2O↑甘蔗叶活性炭的碘吸附值随着活化时间的延长而增加,随着活化剂浓度、液料比、浸泡时间、活化温度的增加而呈现先增后减的变化规律;甘蔗叶活性炭的最优制备工艺条件为活化剂浓度2.5%(质量分数),液料比为5∶1,浸泡时间为20 h,活化温度为700℃,活化时间为60 min,所制备的活性炭样品具有丰富的管束结构,其得率和碘吸附值分别为30.9%、993.33 mg/g。