蚯蚓消解后污泥的性质变化及对彩叶草生长的影响

以太平1号蚯蚓(Pheretima)消解生活污泥,并将消解后污泥与土壤按不同比例混合作为彩叶草(Coleus blumei)基质进行盆栽试验,研究了经蚯蚓消解前后污泥理化性质变化及蚯蚓消解后污泥不同配比基质对彩叶草生长的影响。结果表明,经蚯蚓消解后的污泥p H值、含水量、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量降低,污泥的湿容重下降38.89%,通气孔隙度升高93.91%,其作为栽培基质的性质得到改善。蚯蚓对污泥中重金属有一定的生物富集作用,消解后污泥中Pb、As、Hg和Zn含量下降,Cu和Cd含量升高,但仍符合GB 4284—84《农用污泥中污染物控制标准》中的中性和碱性土壤标准。随着污泥添加量的上升,栽培基质酶活性显著升高,且植株生长形态和生理特性明显优于未消解污泥和对照(100%土壤),表明100%消解后污泥作为栽培基质有利于彩叶草生长。

镉胁迫对豨莶生长及光合作用相关参数的影响

为进一步揭示超积累植物豨莶(Sigesbeckia orientalis L.)对镉(Cd)的耐受机制,本文通过土壤盆栽试验,研究了豨莶在Cd胁迫下生长及光合作用相关参数的变化规律。结果表明,当Cd浓度为10 mg·kg-1时,豨莶生长、光合色素与对照相比无显著性差异(P>0.05),表明豨莶在低浓度Cd处理下具有较强的生长适应性。高浓度Cd胁迫下豨莶能维持较高的叶绿素a/叶绿素b比值,有助于豨莶对Cd的耐受。Cd胁迫使叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)逐渐降低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)随着Cd浓度的升高而逐渐增大,表明豨莶光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。植株叶片最大光化学量子产率(Fv/Fm)、电子传递的量子产率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(q P)随Cd浓度的升高而逐渐降低,而非光化学淬灭系数(NPQ)则呈现先升高后降低的趋势,表明豨莶光合机构对Cd胁迫有一定的耐受能力。上述结果表明,豨莶叶绿素a/叶绿素b、Fv/Fm比值以及NPQ数值的变化与豨莶对Cd的光合适应性有关,在Cd耐受中有一定的作用。

不同镉浓度下绿穗苋根际环境特征与镉形态分布

为了解镉(Cd)富集植物根际环境对镉的活化和耐受作用,通过土壤盆栽试验,研究了Cd胁迫下绿穗苋根际环境特征变化和镉形态分布。研究表明:绿穗苋根际pH低于非根际,并随Cd浓度升高总体呈下降趋势;根据DOC含量高于非根际,且随着Cd浓度的增加呈逐渐上升趋势。随着Cd浓度的升高,绿穗苋根际土壤交换态Cd所占比例上升,铁锰氧化物结合态Cd所占比例先升高后降低,碳酸盐结合态Cd、有机结合态Cd和残渣态Cd所占比例均逐渐降低。各处理根际土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性均高于非根际,根际土壤脲酶和磷酸酶活性均随处理浓度升高呈先升高后降低的趋势,过氧化氢酶活性随处理浓度升高持续下降。结果表明,Cd胁迫下绿穗苋根际pH和DOC的变化对Cd活化具有重要作用,根际土壤酶活性特征表明其对Cd毒性有一定的缓解作用。

改进的投影寻踪水质评价模型

为弥补现有水质评价方法的不足之处,采用免疫进化算法优化投影寻踪模型的投影方向,提出基于免疫进化算法的投影寻踪模型,并将模型运用于我国五大湖水质评价及各种富营养化指标对湖泊富营养化程度评价的影响。结果表明通过比较基于免疫进化算法的投影寻踪水质评价模型的最佳投影方向各分量的大小和投影值的大小即可确定水体中污染物的主次及治理的优先并实现同类水之间的水质优劣比较;该模型能将高维数据通过最佳投影方向映射到低维子空间,便于对样本进行分类和综合评价,为水质评价研究领域提供了新的思路和方法。

广安市(渠江段)典型饮用水水源地水质特征及污染源分析

为探讨广安市(渠江段)典型饮用水水源地的水质变化特征和污染来源,对2016~2021年广安市(渠江段)其中一个饮用水水源地中6项水质指标进行分析,通过聚类分析方法判断污染物来源,并提出水源地环境整治措施。结果表明:2016~2021年水源地水质满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水质标准,pH值在冬季最高夏季最低,高锰酸盐指数和总磷浓度呈现出夏季高于春、冬季的特征。水体中氨氮和总磷聚为一类,可能主要来源于水源地两岸农田施用的农药和化肥,高锰酸盐指数、五日生化需氧量和硝酸盐氮聚为一类,可能主要来源于畜禽养殖废水,农村生活污水也是这5个水质指标的重要来源。因此,应加强广安市(渠江段)饮用水水源地保护和环境治理,保证居民饮水安全。

镉胁迫对黄麻光合作用及镉积累的影响

为揭示镉(Cd)胁迫下黄麻的光合耐性及其对Cd的富集特征,通过土壤盆栽试验分析了Cd胁迫下黄麻的生长、光合色素、气体交换参数及对Cd富集能力的变化。结果表明,当Cd浓度≤10 mg·kg^(-1)时,黄麻根长、株高和各器官生物量降幅较小;而当Cd浓度≥20 mg·kg^(-1)时,根长、株高和各器官生物量降幅进一步增大。随着Cd浓度的升高,黄麻叶片光合色素含量显著降低,但却能维持较高的Chla/b值,这可能有助于黄麻对Cd的耐性。Cd胁迫使净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)随Cd浓度的升高而逐渐增大,表明黄麻光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。随着Cd浓度的升高,黄麻各器官Cd含量和累积量逐渐增大,在浓为100 mg·kg^(-1)Cd处理下,地上部和地下部Cd含量均达到最大值,分别为232.46 mg·kg^(-1)和186.98 mg·kg^(-1)。Cd胁迫下,黄麻地上部和地下部富集系数均大于1,各处理迁移系数在0.85~1.65之间,表明黄麻对Cd有较强的富集和转运能力。Cd浓度为5~10 mg·kg^(-1)时,Cd提取率超过1.9%。因此,黄麻是一种潜在的修复轻、中度土壤Cd污染的植物材料。本研究结果为挖掘新的植物修复材料提供了理论依据。

成都市部分区域淡水混养池塘水体与沉积物中重金属风险评价及分配特征

为探讨成都市部分区域淡水混养池塘环境中重金属的生态风险和分配特征,对成都市10个淡水混养池塘水体和沉积物中Cu、Zn、Cd、Pb、Cr、Ni这6种重金属进行检测,采用BCR连续提取法分析沉积物中6种重金属的赋存形态,并评价其潜在生态风险。结果表明,除S8和S10样点Zn年均浓度超出GB 11607—1989《渔业水质标准》外,其余元素均未超标,重金属浓度总体呈现出春、夏季高于秋、冬季的特征。沉积物除S3、S4和S8样点Cu年均含量超出生物低影响阈值(ERL)外,其余元素均未超标,Cd为研究区域沉积物中主要生态风险因子,沉积物中重金属无明显季节变化规律。沉积物中Cd的弱酸提取态比例高于其余元素,为22. 91%～64. 51%,Pb和Cu可还原态比例较大,Zn以残渣态为主,同时存在较大比例的弱酸提取态和还原态,Cr和Ni主要以残渣态和可氧化态存在。水体-沉积物中重金属分配系数由高到低依次为Ni、Pb、Cr、Cu、Cd和Zn。因此,应加强成都市淡水混养池塘Cd元素的污染防控。