贵州草海颗粒物和沉积物有机碳氮同位素特征及来源研究

探究湖泊有机质来源,为从源头上控制草海营养盐负荷提供参考。在草海湖泊及入湖河流上设置13个采样点,于2023年3月采集并测定湖泊和河流中颗粒物和沉积物的有机碳同位素(δ^(13)C)、有机氮同位素(δ^(15)N)、C/N及总有机碳(POC、TOC)和总氮(PON、TON),结合MixSIAR同位素模型分析颗粒物和沉积物的有机碳氮来源及贡献率。结果表明:颗粒物δ^(13)C为-27.56‰~-23.64‰,δ^(15)N为3.12‰~10.93‰,颗粒物有机碳主要来源于大气沉降(21.1%)和水生植物(20.7%),氮来源主要为土壤有机质(25.6%)和水生植物(25.3%);沉积物δ^(13)C为-28.18‰~-20.53‰,δ^(15)N为1.70‰~6.58‰,沉积物有机碳主要来源于大气沉降(34.4%)和水生植物(33%),氮主要来源于化肥(24%)。颗粒物和沉积物之间有机氮来源的差异反映出土壤有机质和水生植物来源的有机氮易降解,而化肥来源的氮则易沉积。

贵阳市典型茶园种植土壤和茶叶的重金属含量特征

为了解贵阳市典型茶园土壤和茶叶中重金属元素含量的分布特征,掌握该区域茶园土壤中重金属污染现状以及茶叶中重金属元素的富集程度,并明确关键污染因子,促进茶园科学管理以实现绿色可持续发展。分别采集贵阳市乌当、开阳、清镇和花溪茶园土壤和对应的茶叶样品,采用电感耦合等离子体(ICP)和原子荧光光度计(AFS)分别测定土壤和茶叶样品中的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、镍(Ni)、锌(Zn)和铬(Cr)共8种主要重金属元素的含量;分别使用地积累指数(Igeo)、潜在生态风险指数(RI)评价单元素污染、多元素综合生态风险,再用生物富集系数(BCF)、单项污染指数(Pi)对茶叶重金属的生物富集水平、受污染程度进行分析。土壤中Cd、Hg的平均含量超出有机茶园土壤的限值标准,茶叶中的Ni、Cr含量分别超出食品安全污染物限量、茶叶的限量标准。Hg在4个茶园、Cd在清镇和乌当茶园及Cu在花溪茶园土壤中的Igeo>0,且Hg>Cd,其余元素的Igeo普遍<0;不同茶园多种重金属元素的RI排序为清镇>开阳>花溪>乌当,对应的中度生态风险率依次为83.3%、50.0%、33.3%、16.7%。茶叶中不同重金属元素的BCF为0.04~1.90,仅Cd的BCF>1,且BCF的排序为乌当(2.10)>花溪(2.04)>开阳(1.75)>清镇(1.70)。同时,茶叶中仅Cd、Hg的Pi>1,且Hg的Pi>Cd的Pi;各地茶叶受到Hg污染的排序为开阳>花溪>乌当>清镇,受到Cd污染的程度排序为乌当>花溪>开阳>清镇。贵阳茶园土壤、茶叶主要受到Hg、Cd污染,以轻微污染为主且表现为Hg>Cd,而Pb、As、Cu、Ni、Zn、Cr相对安全。相对的,清镇茶园土壤、茶叶受到的重金属污染程度要高于其他茶园,乌当茶园受到的污染程度最低。

贵州草海光合有效辐射衰减特征及影响因素研究

水下光环境对湖泊生态系统具有重要影响,是限制沉水植物生长、发育的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对湖泊沉水植物恢复具有重要指导意义。于2022年3~8月对草海水下光合有效辐射(PAR)时空分布进行调查,研究了光合有效辐射衰减系数(K d(PAR))与总悬浮物(TSS)、无机悬浮物(ISS)、有机悬浮物(OSS)、叶绿素a(Chl.a)和有色可溶性有机物(CDOM)等光衰减物质的关系,以及真光层深层(Z_(eu))的时空分布特征。结果表明:草海春夏季K_(d)(PAR)平均值为(2.90±1.12)m^(-1),Z_(eu)平均值为(1.84±0.69)m;光衰减因子TSS、ISS、OSS、Chl.a浓度和CDOM(380)吸收系数分别为(20.11±4.76)mg/L、(8.68±4.91)mg/L、(11.66±12.43)mg/L、(21.88±8.49)mg/m^(3)和(3.11±0.68)m^(-1);草海K_(d)(PAR)北部水域高于南部;草海水体K_(d)(PAR)与TSS(P<0.01)、ISS(P<0.01)和浊度(P<0.001)相关性显著,与Chl.a相关性不显著;春季影响草海K_(d)(PAR)的主导因子是ISS,夏季影响草海K_(d)(PAR)的因子是由ISS和CDOM共同主导,以春夏季整体来看,影响草海K_(d)(PAR)的因子是由ISS和Chl.a共同主导,这主要是由于草海水生植被衰退后风浪等导致沉积物再悬浮的缘故,且CDOM和Chl.a浓度的增加也是影响K_(d)(PAR)的关键因子;草海Z_(eu)平均值大于水深平均值,说明草海水体总体光环境有利于沉水植物生长发育,但是草海水体悬浮物质含量较高,其遮蔽可能导致沉水植物生长发育受阻,这也许是草海降低水位后沉水植物恢复不理想的一个重要原因。

红枫湖沉积物中重金属污染特征与生态危害风险评价

调查了红枫湖沉积物中重金属的含量、分布特征与富集情况.分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和红枫湖周边环境土壤的背景值为参比值,对红枫湖沉积物中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了探讨,并结合瑞典学者Lars Hakanson潜在生态危害指数法对红枫湖沉积物中重金属的生态危害进行了评价.结果表明:该湖泊沉积物中重金属含量分布呈现一定的区域特征,北湖湖区重金属平均含量高于南湖湖区;以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值为参比值,重金属的富集顺序为Cd>Hg>As>Cu>Zn>Pb,污染水平顺序为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn;以红枫湖周边环境土壤平均值为参比值,重金属的富集顺序为Cu>Cd>Zn>As>Pb>Hg,污染水平顺序为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn.

剑河县水田及旱地的土壤肥力特征与评价

【目的】为贵州剑河县及类似地区生产上合理施肥提供科学依据。【方法】采用变异系数法、相关性系数法及加权平均法探讨土壤全氮、有机质、碱解氮、速效钾、速效磷、全磷和全钾养分等养分指标对其肥力的影响,并利用改进内梅罗综合评价法结合3种方法权重系数均值评价水田及旱地土壤肥力。【结果】水田土壤的速效钾及旱地土壤的全磷水平较低,其余养分指标均为中上、高及很高水平;不同种植物旱地土壤6个样点碱解氮含量均很高,样点间全磷及速效钾含量波动较大,有机质含量波动较小;比较3种加权方法权重系数的平均值,水田及旱地肥力因子权重系数均是有效磷最大,分别为0.2710和0.2358,有效磷是影响水田及旱地土壤肥力的主要因素,土壤肥力指数分别为1.52和1.63,其土壤综合肥力均为肥沃水平。【结论】剑河县水田及旱地土壤肥力均为肥沃水平,有效磷是影响水田及旱地土壤肥力的主要因素;水田及旱地土壤的氮含量均较高,可满足农作物生产需求,生产上应减少氮肥的施用量;水田土壤的钾含量较低,应采取相应施肥措施提高水田土壤的钾素供应水平。

喀斯特小流域土壤质量特征研究

为阐明喀斯特小流域土壤质量特征及其主要影响因素,通过2 755个样点信息收集与土壤样品采集,定量研究了流域土壤主要理化性质和有机碳含量。结果表明:喀斯特小流域土壤物理特性存在不同程度的异质性,其中剖面土壤容重平均值范围为1.17~1.41 g/cm^3;随着土壤厚度增加,土壤容重先增加后趋于稳定;整个后寨河流域内土层厚度大于100 cm的区域占流域总面积的51.32%;不同土属分区土壤厚度差异较大,黄泥田区土壤厚度大多超过100 cm,而黑色石灰土区则大部分厚度小于20 cm,部分区域甚至仅几厘米。流域内23 536个土壤样品的有机质平均含量为28.27 g/kg,变幅为0.22~221.95 g/kg,极差为221.73 g/kg,结果显示,范围较宽,最大值是最小值的1 008.86倍。本研究表明后寨河流域土壤质量空间差异较大,表层土壤有机质含量较高,98%以上的表层土壤肥力皆在较适中以上。土壤厚度及石砾含量等受地形地貌影响较大。

微波消解--原子荧光法测定头花蓼中痕量砷

目的 建立头花蓼中痕量砷的原子荧光分析方法。方法微波消解、氢化物发生原子荧光光谱法。结果线性范围0、002～0、120mg／L，R=0．9998，方法回收率为86．8％-109．6％，平均回收率101．7％，精密度RSD=1．7％，方法检出限0．040mg／kg。结论该法具有简便、快速、安全、灵敏度高、精密度和准确度好等特点，可推广使用。

微波消解原子荧光法测定鱼腥草中痕量汞

为了研究鱼腥草中总汞的含量,采用微波消解,非色散原子荧光光谱法（AFS）对鱼腥草中总汞含量进行了测定.结果表明,使用该方法测定鱼腥草中痕量汞,线性范围0～12ng/mL（r=0.9998）,检出限0.75 ng/g,精密度RSD=1.6%（n=6）,回收率109.6%.所测鱼腥草中总汞的含量为24～65ng/g.原子荧光法测定鱼腥草中汞的含量,方法简单、快速、可靠,建议推广使用.

重金属污染与化学形态研究进展

重金属污染是环境污染的主要问题之一,其危害已为人们所共识。阐述了重金属对人体及其它生物的危害,并重点回顾了目前国内外对重金属及其化学形态研究的情况,同时,结合重金属形态检测分析方法的介绍,展望了有关这方面研究的前沿动态。

黔北发电厂周边林地植物群落结构及土壤碳、氮、磷分布特征

为探索山区火电厂对周边林地植物群落及土壤碳、氮、磷的影响,调查了贵州省黔北火电厂周边7个样方乔木层和灌木层的物种群落情况,并研究了所在样方林中、林缘与林外耕地表层土壤中全氮、碱解氮及有机质情况。结果表明:研究区域自然林地乔木树种主要以马尾松、侧柏、柳杉、喜树、青冈为主;灌木主要以悬钩子、荚蒾、野花椒、崖豆藤、火棘等为主;草本植物则主要以肾蕨、茅草、蒿类植物为主。黔北发电厂周边林地土壤肥力水平较高,土壤全氮、碱解氮及有机质土壤肥力等级均为Ⅰ级,全磷是土壤养分的主要限制因子。土壤碳、氮、磷及其化学计量特征之间表现为不同的相关性,全氮与全磷具有相反的同源相关性。林地土壤中全氮、碱解氮及有机质主要受到坡度、土壤质地、植物群落结构与补给的影响。

梵净山冷杉林凋落物动态及养分特征

【目的】探索梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis)凋落物动态特征及其在森林生态系统养分循环中的作用。【方法】以梵净山冷杉林为研究对象,研究了凋落物中N、P、K和Mg含量及其年归还量。【结果】冷杉林的年凋落量为5 625.8 kg/hm^2;冷杉林的凋落物主要以落叶、落果、落枝和其他碎屑为组成部分,其中以落叶含量最多,占总凋落量的48.37%,凋落量的月变化模式呈现出10—11月、4—5月达到两个峰值;凋落物养分含量的大小顺序为:N>K>P>Mg;N、P、K、Mg的年归还量分别为:38.83、4.28、14.59和0.09 kg/hm^2;梵净山冷杉凋落物4种组分的养分年归还量中,落叶的养分归还量明显高于其他3种成分,占总归还量的52.65%。【结论】冷杉凋落量和养分归还量中,梵净山冷杉落叶都占绝对优势。

梵净山冷杉林与珙桐凋落物现存量动态特征

对梵净山冷杉和珙桐分别设置样地,研究该地区该群落类凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征。结果表明:梵净山冷杉林与珙桐林年凋落量分别为5.68 t·hm-2和4.67 t·hm-2,梵净山冷杉凋落量月动态变化为双峰形,珙桐的月落量在12月~到8月份起伏不大,在秋季达到最大凋落量;净山冷杉林的凋落物组成比较丰富,2种森林群落落叶和落枝占有较大比重,群落内部和外部环境的变化都会对凋落物组成和产量产生影响,胸径、立木密度、郁闭度对凋落物产量和组分有显著影响。

普通高校科研实验室改革与发展研究

科研实验室与基础教学实验室存在一定差别。文章就当前高校科研机构中科研实验室的现状和存在的不足进行了分析,并充分利用大型仪器设备、保障分析技术水平、促进科学研究发展为原则,针对性地提出了改革与发展的意见。

黔北火电厂周边森林土壤重金属污染现状研究

为探索山区火电厂周边森林土壤重金属污染现状,调查了贵州省黔北火电厂周边7个森林样地物种群落结构概况,在7个森林样点的中心部分、林地边缘及林外耕地进行了土壤样品采集,分析研究了土壤样品中铅、镉、汞、砷、铜与铬6中重金属的污染水平。结果表明林地土壤重金属Pb基本源于土壤形成的基岩,受外界污染较小。林地植被对大气沉降引起的Pb污染具有较好屏蔽效果,但对Hg、Cd两种元素的屏蔽效果相对较弱,主要受林分与密闭度的影响。基于贵州省土壤背景值及单因子指数与综合污染指数法评价结果,研究区土壤主要存在Hg、Cd、Pb的污染,而As、Cu及Cr则不存在污染现象。

喀斯特石漠化区不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

为探究喀斯特土壤有机碳分布特征及其对人为干扰的响应,挖掘了2 854个土壤剖面,采集了22 786个土壤样品,分析了贵州省不同土地利用方式下土壤有机碳分布规律;并结合贵州省石漠化防治规划,初步估算了石漠化防治工程的土壤碳增汇贡献。结果表明:贵州省土壤有机碳呈现含量高、密度小的特征。表层土壤(0-20cm)有机碳平均含量25.07g/kg,平均密度仅为4.27kg/m^2。不同用地类型土壤表层有机碳含量大小为灌木林地>乔灌木林地>灌草地>乔木林地>弃耕地与荒地>草地>水田>园地>旱地与坡耕地;表层碳密度大小为水田>灌木林地>乔木林地>乔灌木林地>弃耕地与荒地>灌草地>旱地与坡耕地>草地>园地。0-60cm土层土壤有机碳含量对人为干扰较为敏感,60-100cm土层土壤有机碳含量差异较小。实施退耕还林,人工种草及人工造林等石漠化防治工程会明显促进土壤有机碳的积累,到2050年,贵州省0-10,0-20,0-30,0-100cm土层土壤有机碳将增加1.99×10^(13),3.37×10^(13),4.45×10^(13),6.29×10^(13) g。可见,喀斯特地区土壤有机碳具有含量高、密度低的显著特征,石漠化治理能有效增加喀斯特地区土壤碳汇。

贵州百花湖鱼体器官及肌肉组织中重金属的分布特征及其与水体重金属污染水平的相关性

通过对鳃、肝脏、肾脏、心脏、背肌、腹肌和尾肌等器官与肌肉中6种重金属(Pb、Cd、Cu、Cr、As和Hg)的调查,分析了百花湖野生鲢和鲤体内重金属含量水平、分布特征及其与水体重金属之间的相关性。在所测4种器官和3处肌肉组织中,鲢和鲤体内重金属平均含量由高到低的顺序为Cu>Pb>Cr>Cd>As>Hg;在鲢和鲤各器官中,Cr和Cu表现出较强的相关性,其相关系数分别为r=0.878(P<0.01)和r=0.972(P<0.01),而Cr和Hg只在鲤体内表现出负的相关性r=-0.782(P<0.05);以6种重金属为依托的鱼体器官自身之间的相关性较强,但各器官与沉积物和水质中重金属平均含量之间的相关性较弱。聚类分析表明,在两种鱼体内,这6种重金属可以分为3类。研究结果表明,Pb主要蓄积在鲤的肝脏和心脏中,Cd主要存在于两种鱼的肾脏中,Cu主要在肝脏及心脏中蓄积,Cr主要蓄积在两种鱼体的肝脏和心脏中,As在鲤心脏中含量较为突出,但在鲢各器官中含量差异不大,Hg在整个鱼体器官及组织中的含量较为均匀,鱼体可食用的肌肉组织中这6种重金属含量普遍较低。沉积物中重金属主要以硫化物形态存在,生物可利用度低,可能是鱼体重金属元素平均含量普遍较低的主要原因。

重金属元素在贵州红枫湖水体中的分布特征

以贵州红枫湖为研究对象,分析了该湖13个采样点的上覆水、表层沉积物间隙水和表层沉积物中的Cd、Pb、Cu、Zn、Fe、Mn6种重金属的浓度.其中,上覆水和间隙水中的金属浓度呈现相同的分布趋势:Fe>Mn>Zn>Pb>Cu>Cd;而沉积物中的金属浓度略有不同,为Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd.同种重金属在三者间的分布顺序为:沉积物>间隙水>上覆水,表明该湖中的重金属有从沉积物向上覆水扩散的可能.相关性分析表明,上覆水、表层沉积物间隙水和沉积物中的金属浓度之间没有明显的相关性;通过主成分分析,对该湖水体重金属的来源及迁移趋势进行评估,其中沉积物中重金属提取出一个主成分(贡献率为67.7%),而间隙水和上覆水的分析中分别提取出2个主成分,其中间隙水贡献率为73.6%和16.73%,上覆水为44.2%和25.1%.红枫湖水体重金属元素含量相对国内湖泊偏高,其中北湖水体各金属元素含量普遍高于南湖水体.

高氟病区茶园土壤氟形态及其分布特征

采用连续化学提取法,测定了黔西北高氟病区茶园土壤样品氟含量及氟的形态.结果表明：供试土壤全氟含量为314～3558mg/kg,平均为945mg/kg,高于全国土壤全氟平均含量（453mg/kg）.不同类型供试土壤中全氟含量高低顺序为：棕壤和褐土（分别为1118和1114mg/kg）〉黄棕壤（908mg/kg）〉黄壤（681mg/kg）.供试土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为940mg/kg;其次为有机束缚态氟,平均含量为7.82mg/kg,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;铁锰结合态氟也较高,平均含量3.99mg/kg;水溶态氟和可交换态氟均较低,其平均含量分别为：1.98,1.14mg/kg.由此可见,土壤中氟形态大部分均以残余态形式存在于土壤中,可被茶树叶吸收的水溶态氟和可交换态氟含量均不高.相关性分析表明：可交换态氟只与水溶态氟呈显著正相关关系（r=0.459^＊＊）,而水溶态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟均呈正相关关系（r分别为0.240^＊,0.226^＊,0.229^＊）,有机束缚态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟也呈正相关关系（r分别为0.757^＊＊,0.312^＊＊,0.320^＊＊）,水溶态氟与土壤交换性盐基含量之间也呈极显著正相关关系,而土壤氟形态与有机质的相关性不明显,仅有机束缚态氟与土壤有机质呈弱负相关.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化及其对生态和环境的影响研究奠定一定的理论基础.

基于统计的百花湖表层水中重金属分布特征

以云贵高原深水湖泊百花湖为研究对象,研究其表层水中9种重金属(As,Hg,Cd,Pb,Fe,Cu,Zn,Mn和Cr)的分布特征并开展溯源研究.结果表明:各采样点之间重金属含量变化较大,变异系数为5.6%～147%,同一采样点水质中重金属元素含量变化顺序为Fe>Mn>Cr>Zn>Cu>As>Pb>Hg>Cd;地统计分析从空间角度表明百花湖不同水域重金属含量分布差异较大;ρ(Ca)与ρ(Cu),ρ(Pb)的相关系数(R2)分别为-0.771(P<0.01)和-0.692(P<0.05);主成分分析揭示了该湖泊水体重金属含量主要受4个因素的影响(分别解释了总因子的33.88%,19.32%,18.02%和11.81%),其中一些重金属同时受2个以上主成分因素的影响;聚类分析将这9种重金属归为4类,Fe单独为一类,Cd,Pb,Hg,As和Cu为一类,Zn,Cr为一类,Mn独自为一类.地统计分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析的应用使得影响因素复杂的水环境问题的研究相对简单化.

贵州省地道药材GAP基地土壤重金属含量及污染评价

对贵州省11个地道中药材GAP基地土壤中的5种重金属含量进行调查分析，分别以国家土壤环境质量二级标准和区域土壤重金属背景值作为标准对其单项和综合污染指数进行分析评价。结果表明：调查区域内各基地重金属含量水平差异很大，土壤重金属含量的变异系数6．6％～70．4％。调查区域内基地土壤受到了不同程度的污染，部分土壤达不到国家环境质量二级标准的要求。以国家土壤环境质量二级标准作为评价标准的评价结果为：单项污染指数最大2．5，综合污染指数最大1．9，受污染基地占27.3％。以区域土壤重金属背景值作为标准评价结果为：单项污染指数最大4．3，综合污染指数最大3．3，受污染基地占54．5％。在重金属污染因子中，Cd是主要污染因子，其次是Cu、Hg、As。