不同配置乡村植被缓冲带阻控径流污染特征研究

植被缓冲带是河湖的重要生态空间屏障,对于减缓人类活动对河湖的直接干扰、阻隔农业面源污染等具有重要意义。为系统研究不同类型缓冲带对农田氮磷等污染物的拦截功效,本研究在定远张山设计8个缓冲带小区,结合自然降雨方式,持续两年观测不同缓冲带对地表径流及其主要污染物(TN、TP、COD)的削减效果。结果表明:林地和3°、8°横垄耕地缓冲带对径流的拦截效率较高,减流率分别达到了62.4%、52.0%和60.6%,径流量随雨强增大先升高后下降。与8°坡耕地缓冲带相比,降坡(3°)处理竖垄、横垄缓冲带泥沙流失量分别降低53.3%、50.9%。降雨产流的养分流失以氮素和有机质为主,林地缓冲带对径流NH4+-N的拦截率平均高达95.2%,此外降坡和横垄耕作措施也能有效减少径流冲刷的氮素流失。不同处理缓冲带对径流TP均有较好的拦蓄效果。3°、8°横垄耕地缓冲带CODMn流失量较低,拦截率达到53.0%、58.6%。林地缓冲带中高覆盖度的植被和发达的根系能够有效减缓降雨对地表的冲刷,减少径流和养分流失。在南方丘陵山地的乡村地区实施横坡垄作是拦蓄径流、降低面源污染风险的有效措施。

汾河流域地表水金属元素分布特征与健康风险评价

为研究汾河流域地表水中金属污染特征及其健康危害程度,本文采集汾河流域主要支流入河口及干流断面水样39组,检测As、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni、Mn、Fe和Co共9种金属元素含量,利用多元统计分析法、水环境健康风险评价模型分析了流域地表水中金属元素分布特征及对成人与儿童产生的健康危害.结果表明,研究区主要超标元素为Hg、Fe和Mn,污染区主要分布于汾河干流中下游和支流.汾河干流上游Fe、Mn、Zn和Co变化幅度较大,中游、下游次之;各支流金属元素含量差异较大.多元统计分析显示,Hg和As主要来源于工业污染及农业污染等;Cu、Pb、Zn、Ni、Co、Fe和Mn来源于工农业生产和交通运输.健康风险评价表明,汾河流域各河段健康总风险为汾河支流>汾河下游>汾河中游>汾河上游,汾河中下游和支流健康风险危害较大,健康风险均为中等;经饮用水途径造成的健康风险儿童是成人的1.15倍,儿童更易受到金属元素的危害;As为支流浍河和昌源河的主要致癌因子;各河段优先控制金属元素为As、Co、Pb、Fe和Hg.

羟基氧化铁负载聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备及除锑性能研究

以丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为基底,在引发聚合过程中接入羟基氧化铁(FeOOH),合成新型复合絮凝剂羟基氧化铁/聚丙烯酰胺(FeOOH@PAM)。采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)、SEM(Scanning Electron Microscope)、XRD(X-ray diffraction)方法对絮凝剂的孔结构、表面性质、晶体结构进行表征,采用FT-IR(Fourier Transforms Infrared Spectroscopy)和XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)方法探究FeOOH@PAM去除Sb(Ⅴ)的机制。系统考察不同FeOOH掺杂质量分数、pH值、絮凝剂及污染物投加质量浓度、共存离子种类、反应时间对絮凝剂除Sb(Ⅴ)效果的影响以及絮凝过程中的粒径变化情况。结果显示:与羟基氧化铁相比,复合絮凝剂为多孔无定型结构且具有更大的比表面积。在最优条件下,絮凝剂对低质量浓度Sb(Ⅴ)(20μg/L)水源水的去除率在13 min时达98.03%,去除率受HPO_(4)^(3-)和腐殖酸质量浓度的影响较大。絮体主要在慢速搅拌时形成,锑酸盐离子通过静电吸附迅速迁移至絮凝剂表面,与表面位点络合形成絮凝微团聚结沉降而被去除。

自然光条件下光自芬顿/PMS协同体系处理新污染物的实验设计

为强化学生对新污染物处理理论和实验技能的掌握,设计了光自芬顿/过氧单硫酸盐(PMS)协同体系在自然光条件下对新污染物的强化降解实验。利用水热法和浸渍法制备改性氮化碳空心球MoS_(2)/TCN_(Cl-S)(P),以四环素(TC)作为新污染物代表,构建了光自芬顿/PMS协同体系,基于其耦合效应,提高在自然光条件下污染物的降解效率。结果表明,光自芬顿/PMS体系对TC在120min内的降解率可以达到80%,较不引入PMS的光自芬顿体系提高了30%。其原因在于光自芬顿反应中产生的H_(2)O_(2)与PMS发生协同作用,产生了更多的·O_(2)^(-)、SO_(4)^(-)·和^(1)O_(2)等活性自由基,从而提高了TC的降解效率。该实验设计体系有助于促进学生对高级氧化技术的掌握,为学生科研创新能力培养体系的构建提供参考。

长江流域微塑料生态风险综合评估

建立了涵盖长江流域43个城市、366个采样点的微塑料数据集来探究微塑料空间分布变化,并基于二维风险评估矩阵和蒙特卡洛模拟分别评估流域内部各采样点微塑料的绝对生态风险和流域整体微塑料的相对生态风险,进而确定了长江流域微塑料的优先控制地区和优先控制因子。结果表明:长江流域微塑料丰度平均值为(2.52±11.60)万个/m^(3),生产生活消费和船舶运输等人为因素、地形地势等自然因素可能是造成其分布不均的原因;长江流域各采样点所在城市微塑料的绝对生态风险指数范围为1~20,应重点关注鄱阳湖流域和太湖流域的微塑料生态风险;在相对生态风险评估中,流域内90.8%的微塑料污染负荷风险处于低风险等级,63.4%的聚合物危害风险处于高风险等级,65.5%的潜在生态风险处于低风险等级,微塑料丰度、聚氯乙烯和聚氨酯对生态风险的贡献较高。

农村水污染防治助力乡村振兴——以茂名市七迳镇那艮村为例

以农村水污染防治助力乡村振兴,是乡村振兴战略实施的重要途径之一。分析了那艮村水污染防治存在的问题及原因,提出了“以水污染防治提高乡村基层组织能力、以水污染防治促进乡村绿色产业发展、以水污染防治推动乡村基础设施完善、以水污染防治带动乡村文化建设创新”的乡村振兴对策。

基于土地利用结构的河流岸带生态系统服务簇识别

为识别河流岸带土地利用与生态服务价值的空间结构,从河流岸带保护角度选取水资源保护、净化环境、水文调节、土壤保持、维持养分循环、生物多样性6项生态服务功能,基于遥感影像解译的土地利用数据,运用修正的当量因子法估算得到生态服务价值的空间分布规律,进而进行层次聚类分析识别河流岸带生态服务簇,并应用于太湖流域湖西区溧阳市县级河流——竹箦河作为实例研究。结果表明:(1)竹箦河河岸带6项生态服务价值呈现出显著的空间异质性和聚集性;(2)竹箦河河岸带可划分为5大类生态服务簇,分别为水源涵养型、绿色多元型、经济生态型、生态脆弱型以及耗水污染型;(3)各类服务簇的生态系统服务特点与空间布局分异明显,与岸带实际土地利用结构相协调,揭示了竹箦河河岸带生态服务功能普遍较薄弱的现状。研究结果可为竹箦河及类似平原地区骨干河流岸带功能区划分以及河岸带生态保护与修复方案的制定提供理论参考。

巢湖水体中磷的季节性波动及其驱动因

浅水湖泊中磷的季节性波动是湖泊生态系统响应环境变化的重要过程,揭示湖泊中磷的季节性波动过程及其影响因素是科学和有效实施湖泊管控的关键。本研究利用巢湖2012-2023年的连续逐月监测数据,分析巢湖水体中磷的季节性变化规律及其驱动因素。结果表明:巢湖水体中磷呈现明显的年内波动模式,其中2-4月份是一年水体中磷的低值时段,而后逐渐升高,8-10月份达到年度水体中磷的高值时段,高值时段总磷浓度比低值时段平均高0.058 mg/L,平均增加84%,而且这个波动幅度从东到西逐步升高。浮游植物生物量和叶绿素a的年内变动模式与水体中磷的波动模式并不匹配,其中浮游植物生物量的年内峰值较磷的年内峰值出现更早,而冬季仍是浮游植物生物量和叶绿素a浓度较高时段,水体中磷的浓度却相对较低,藻类年内波动幅度对磷的波动幅度解释率不足10%,表明巢湖水体中磷的季节性波动受浮游植物的年内变化影响有限。巢湖水体中磷的年内波动模式可能主要受内源磷的自然释放过程驱动,藻类的泵吸作用和外源污染入湖的调节作用并不明显。本研究提升了对浅水湖泊中磷季节性变化规律的认识,对湖泊内源污染的管控策略制定具有重要的科学意义。

羧基化柚子皮吸附Cd^(2+)的性能与机制

为探索利用食品加工废弃物柚子皮制备一种重金属离子吸附材料的可行性,通过NaOH将柚子皮中甲酯化的羧基水解成羧酸,再利用TEMPO/次氯酸钠/溴化钠体系将柚子皮中C-6位伯羟基氧化成羧酸,制备出一种羧基化柚子皮吸附材料,同时采用FTIR、SEM-EDS和XPS对柚子皮和吸附Cd^(2+)前后的羧基化柚子皮进行表征,研究其吸附机制。结果表明羧基化柚子皮中羧基含量为2.34 mmol/g,是改性前的10.64倍,且可以有效地去除水溶液中Cd^(2+)。羧基化柚子皮吸附Cd^(2+)更符合Langmuir和伪二阶动力学模型,属于单层化学吸附,对Cd^(2+)的最大吸附量为76.16 mg/g,是改性前的5.81倍。羧基化柚子皮中羧基(-COO^(-))是吸附Cd^(2+)的功能性基团,吸附后形成羧酸镉,其中镉以Cd^(2+)的形式存在,与-COO^(-)的配位方式主要是双齿桥式,该吸附过程是一个阳离子(Na^(+)和Cd^(2+))交换的过程。

冬春季生态沟渠对农田径流污染物的净化效果分析

为有效提高冬春季沟渠的净化效率,在原有土质沟渠中增设耐寒植物黑麦草浮毯与填料透水坝构建生态沟渠,分析生态沟渠对农田径流中主要污染物的削减率,对比沿程不同处理段对污染物的净化效果,估算植物吸收对于污染通量降低总量的贡献。结果显示:在冬春季节,生态沟渠对总氮(TN)、硝氮(NO_(3)^(-)-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和悬浮物(SS)的总削减率均值分别为29.06%、54.93%、20.76%、54.08%和49.85%。透水坝段的TN和NO_(3)^(-)-N沿程削减率最高;植物浮毯+透水坝段的TP和COD沿程削减率最高;植物浮毯段的SS沿程削减率最高,其对NO_(3)^(-)-N、TP和COD也有较好的净化效果。在降水量达到10 mm以上的9 d内,TN和TP的污染通量降低总量分别为11.43和0.27 kg;黑麦草吸收的氮、磷量分别约占污染通量降低总量的20.6%和55.6%。大雪融化后气温降至0℃以下,可能引起土壤冻融作用,雪水径流中的氮、磷浓度显著升高,此时生态沟渠对径流中氮、磷的净化效果不明显,可利用周边河塘暂存雪水径流,后续结合生态措施对污染物实施强化处理。

巢湖底泥蓝藻时空分布特征及其环境影响因子

水华蓝藻在浮力下降后会沉入湖底,不但导致底泥污染加重,一些蓝藻细胞在低温和黑暗条件可维持低活性状态休眠越冬,并有可能在温度回升或风浪扰动后上浮至水柱,成为蓝藻水华暴发的种源。为了确定巢湖底泥蓝藻的时空分布特征及其环境影响因子,本研究对巢湖底泥蓝藻开展了8周年的野外调查。结果表明,巢湖底泥蓝藻含量在2016-2023年呈现先升高后下降的变化趋势,2019-2020年达到峰值;底泥蓝藻含量在空间分布上与水体蓝藻含量基本相似,呈现出由西向东逐渐减少的格局;巢湖底泥蓝藻含量季节变化明显,受微囊藻和长孢藻下沉休眠的影响,分别在11月和3月达到峰值,而春季至夏季由于蓝藻复苏上浮,7-8月份达到最低值。逐步回归分析发现,底泥总氮含量、风速、底泥总磷含量、温度可能是影响底泥蓝藻含量时空变化的主要环境因子。研究结果揭示了巢湖水华蓝藻在底泥中的时空分布规律,对湖泊内源污染的管控与蓝藻水华控制具有重要的科学意义。

水环境中汞污染现状与形态分析方法研究进展

汞是毒性最强的重金属污染物之一,自然界中的汞主要以零价汞(Hg0)、无机二价汞(Hg2+及其络合物)和烷基汞(甲基汞、乙基汞及其络合物)三类形式存在,其中有机形态的汞对生物体的毒性更高且备受关注,因此对水环境中不同形态的汞进行调查研究和分析测试具有十分重要的意义。本文梳理了国内外地表水、地下水以及污水中的不同形态汞的污染现状和污染特征,总结了各种不同类型自然水体中各形态汞的浓度范围,归纳了各个化学形态汞的常用分析测试方法并讨论了各类方法的预处理步骤、检出限、线性范围,讨论了各类分析测试方法的优缺点和适用性并对其进行了比较和分析,最后对总汞、无机汞和烷基汞的分析测试难点以及未来的研究趋势进行了总结与展望。

土壤磷素地表径流提取系数研究进展

土壤磷素地表径流提取系数(phosphorus extraction coefficient,ECp)是模拟表层土壤可溶性磷随地表径流迁移,估算农业磷非点源污染负荷模型中的一个重要参数。当前ECp的相关研究存在内涵模糊,确定方法各异,变异范围和影响机制也不够清晰等问题。本文梳理了国内外相关研究中ECp的提取方法、影响因素,为提高农业磷非点源污染评估的精度提供理论依据。ECp定义为地表径流溶解态磷(dissolved phosphorus,DP)浓度与表层土壤可溶性磷含量的比率。该系数通常基于降雨试验,通过建立地表径流DP和表层土壤磷含量的线性回归方程,用回归线的斜率表示ECp,因此其概念本质主要体现在统计学意义上。ECp受降雨、土壤、植被覆盖和农田管理措施等多种因素影响,变异范围较大。ECp通常与土壤黏粒含量、吸附性、植被覆盖度等因素呈反比,而与土壤初始含水量呈正比。非石灰性土壤ECp值一般大于石灰性土壤。为简化计算,ECp在NPS污染模型中通常被设为一个定值。例如,在化学物质、径流和土壤侵蚀(chemicals,runoff,and erosion from agriculture management,CREAMS)及农业非点源(agricultural nonpoint source,AGNPS)模型中,ECp值设为7.5,而在土壤侵蚀和作物生产力评价(erosion/productivity impact calculator,EPIC)和水土评估工具(soil and water assessment tools,SWAT)模型中,ECp值则设为5.7。因此,未来研究仍需重视ECp的物理内涵,精准测算多次降雨平均和动态ECp,阐明土壤磷素地表径流提取的动力机制;加强地表径流和表层土壤中可溶性磷素含量间的非线性关系的研究,提高ECp值确定方法的适用性;深入分析不同区域ECp的变异特征和影响因素,针对施肥频繁且易发生复杂强烈水力侵蚀的坡耕地,尤其需要提出ECp的校正值;用核定后或者监测获得的ECp统计值代替现有NPS污染模型中的常数,以提高土壤磷素流失负荷模拟精度。

鄱阳湖流域赣江(南昌段)沉积物磷赋存形态特征及释放风险分析

本研究采用化学连续提取法,分析赣江南昌段表层沉积物磷赋存形态特征及其生物有效性,并通过等温吸附实验探讨了沉积物磷释放风险。结果显示:赣江南昌段表层沉积物总磷(TP)含量范围为235.21~702.24 mg/kg,均值为522.93 mg/kg,具有较高的空间异质性。所有采样点位中无机磷(IP)均以闭蓄态磷(Oc-P)为主要赋存形态,各形态无机磷含量特征表现为:Oc-P>铁结合态磷(Fe-P)>碎屑钙磷(De-P)>自生钙磷(ACa-P)>可交换态磷(Ex-P)>铝结合态磷(Al-P);有机磷(OP)以残渣态有机磷(Res-P_(o))为主要赋存形态,按活性划分表现为:非活性有机磷(NOP)>中活性有机磷(MLOP)>活性有机磷(LOP)。生物有效磷(BAP)含量范围为61.59~218.27 mg/kg,占TP含量的比例为27.07%。BAP总量及占TP的比例均处于较低水平,沉积物内源磷释放风险较低。BAP中Fe-P平均占比为56.72%,表明沉积物磷潜在释放风险主要来源于Fe-P。TP、Fe-P和De-P之间均存在显著相关关系,表明外源输入可能是赣江沉积物磷的主要来源。采样期间赣江南昌段沉积物磷平衡浓度(EPC 0)高于上覆水溶解性活性磷(SRP)浓度,磷吸附饱和度(DPS)均低于沉积物磷大量流失的临界值25%,表明此阶段沉积物磷虽作为上覆水的“磷源”,但出现大量释磷的可能性不高。因此,沉积物内源磷释放引起赣江水体富营养化的风险不高,这意味着赣江水体应更多关注外源输入问题。本研究结果为赣江南昌段水环境的科学管理提供了数据支撑和科学依据。

枯水期西安水体中DOM的组成、性质和来源

由于区域水体中DOM存在多样性和差异性,以西安市水体为研究对象,采用三维荧光光谱结合平行因子分析和紫外光谱技术,探究西安市枯水期水体中DOM的荧光组分、来源及分子性质差异.结果表明,西安市枯水期水体DOC为2.66~9.48mg/L,DOM中含有2种类腐殖质(总贡献率平均值在70%以上)和1种类蛋白质,以富里酸为主,主要来源为生物源,自生源特征较强或很强、整体腐殖化程度较弱.浐灞河下游、皂河、临河、护城河和漕运渠中DOM的相对含量及苯环取代程度相对较高,黑河中DOM的相对含量和苯环取代程度较低,而相对分子量较高.灞河、皂河和沣河下游段DOM的相对分子量和所含富里酸比例小于上游段.水体DOC与其UV_(254)、α_(355)和总荧光强度呈两两正相关(r=0.850~0.939,P<0.01).西安市枯水期水体中DOM的分子性质和来源呈空间异质性,属于类腐殖质主导型.水体DOC的UV_(254)、α_(355)及总荧光强度可间接表示DOM的相对含量.本研究可为制定有效的水环境治理措施提供参考.

鄱阳湖湿地溶解性有机质的光化学属性对水体光活性中间体(PPRIs)季节性变化的影响

湿地的水文和水化学在时空尺度上会呈现显著差异,进而会引发光化学反应的变化,光活性中间体(PPRIs)是水体间接光反应的产物,具有极强的氧化性,对水环境中有机物和污染物的归驱具有重要的影响,因此迫切需要探究湿地中PPRIs的产生过程。本研究通过捕获剂法监测了鄱阳湖湿地4个季节水体中3种PPRIs(^(1)O_(2)、·OH及^(3)CDOM^(*))的产生速率和稳态浓度的变化,并通过紫外吸收光谱、三维荧光光谱、以及傅立叶变换离子回旋共振质谱等技术对水体中可溶性有机质(DOM)组分的化学特征进行分析,揭示了鄱阳湖湿地不同季节水体中的DOM的光化学反应特性及与PPRIs产生的相关性。结果发现:鄱阳湖夏季和秋季水体的pH值、溶解有机碳(DOC)浓度较高,相反,硝酸盐、亚硝酸盐浓度在夏季和秋季较低。夏季和秋季的DOM中芳香族化合物丰度较高,并且木质素丰度明显高于冬季和春季。不同季节鄱阳湖水体有色可溶性有机物产生能力依次为秋季>夏季>冬季>春季。夏季和秋季水体中^(1)O_(2)和·OH产生速率和稳态浓度显著高于春季和冬季水体。pH、DOC、E2/E3、脂类、蛋白类及木质素类与PPRIs产生速率展现出了良好的正相关关系,尤其是其中的DOC与木质素类组分;另外在三维荧光指标结果中,荧光指数(FI)和新鲜度指数(β/α)与PPRIs呈现负相关关系,证明FI值越低即DOM陆源性越高、非新生DOM比例越高,则PPRIs产生速率越高。综上,PPRIs的光化学产生与植物源DOM密切相关。与春季和冬季相比,夏季和秋季鄱阳湖水体的有机质高,而其中DOM组分中芳香族化合物丰度较高,主要来自陆生植物和土壤有机质,其有机质的腐殖化水平较高,而在春季和冬季水体有机质主要来自湖泊本身和微生物产生的有机质,属于内源。淹水植物残体降解过程释放的有机组分,对夏、秋季DOM的来源和组成有着极易被忽视的影响和作用,而其中光化学活性较强的有机组分如木质素是造成其PPRIs产率更高的主要原因。

环境因子对河流底泥-水界面氮释放规律影响

潮白河作为北京重要城市河流水源之一,其顺义减河河段属于典型的再生水回补河道。研究不同点位代表的自然河段与再生水河段中底泥-水界面的养分释放规律及其影响因素,对河道水质改善具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟实验,分析不同p H、溶解氧(DO)和温度条件下河道不同断面底泥氨氮释放规律,估算了底泥-水界面氨氮释放通量。结果表明:(1)下游汇流(S1)、潮减交汇处(S2)和自然河道(S3)上覆水和间隙水中NH4+-N呈明显的释放趋势,再生水河道中段(S4)和再生水排水口(S5)释放不明显或发生NH4+-N吸附作用。(2)不同断面土柱模拟中,间隙水中NH4+-N通量为上覆水的2.5~66.7倍,验证了底泥氮先释放到间隙水再扩散到上覆水的过程。(3)不同环境因子(p H、DO和温度)对底泥NH4+-N释放的影响呈现出不同规律:随p H升高,底泥NH4+-N释放通量先降低后增加,在p H=7时达到最低值;随DO浓度增加,底泥NH4+-N释放通量减小,DO浓度为3 mg/L时NH4+-N释放通量最大;温度越高,NH4+-N释放通量越大。潮白河水体在酸性或碱性条件下,DO浓度越低,温度越高,NH4+-N释放通量越大,该研究结果可为潮白河水质改善提供参考。

2013—2022年白洋淀水体富营养化时空变化特征研究

作为华北平原最大的淡水湖泊,白洋淀水质安全与区域生态环境健康息息相关。基于2013—2022年逐月监测数据(总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl-a)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮和高锰酸盐指数),采用综合营养状态指数(TLI(Σ))揭示了白洋淀水体营养状态分布特征,以期为未来白洋淀水质提升工作提供科学依据。结果显示,2022年白洋淀水体处于中营养状态,TLI(Σ)较2013年下降6%。白洋淀水体营养程度呈现西高东低特征。2022年南刘庄在春季和夏季处于轻度富营养状态,春季属于磷限制,夏季属于氮+磷双限制,春、夏季应严格管控入淀水中氮、磷的浓度;采蒲台在夏季处于轻度富营养状态,属于磷限制,应通过控制底泥释放、加强水草收割管理等措施控制其夏季水体中磷的含量。

基于光谱特征的多重金属离子与DOM结合特性

通过淬灭滴定实验,文章采用同步荧光光谱和傅里叶红外光谱(FTIR)结合二维相关光谱分析,探究Cu^(2+)和Cd^(2+)多重离子与溶解态有机质(DOM)结合特性。研究结果表明,(1)DOM与Cu^(2+)和Cd^(2+)结合稳定常数(lg KM)分别为4.75~5.18和3.71~4.12,Cu^(2+)与DOM的结合能力要强于Cd^(2+)。(2)Cd^(2+)浓度为0和100μmol/L时,DOM点位与Cu^(2+)的结合顺序均为430~500 nm>330~420 nm,且Cd^(2+)存在时Cu^(2+)与DOM的lg KM为4.56~4.95。对比结果表明Cd^(2+)的存在并未影响DOM点位与Cu^(2+)的结合顺序,但减弱了DOM与Cu^(2+)的结合能力。(3)FTIR结果表明,Cd^(2+)浓度为0和100μmol/L时DOM官能团与Cu^(2+)结合顺序依次为酚类C-O>酰胺N-H>酰胺C=O>羧基C=O>芳香族C-H>多糖C-O和酰胺N-H>酰胺C=O>酚类C-O>芳香族C-H>多糖C-O。Cd^(2+)与酚类C-O结合后影响了Cu^(2+)与DOM中酚类C-O和羧基C=O官能团的结合。水环境中多重金属离子共存时的生物有效性和生态风险应受到关注。

湿地甲烷代谢对氮输入响应的复杂性及其机制分析

氮素是影响湿地甲烷代谢过程的重要因素之一。氮输入是否影响湿地甲烷排放,增加全球气候变暖的风险,一直受到科学界的高度关注。目前关于氮输入对湿地甲烷排放影响的几篇meta-analysis文章的主要结论均为氮输入促进湿地甲烷排放,但是多篇研究性论文的结果为氮输入抑制或不影响湿地甲烷排放,由此可见氮输入对湿地甲烷排放的影响十分复杂。湿地甲烷代谢包括湿地甲烷产生、氧化和传输过程以及最终的甲烷排放,综述不同形态氮输入对水稻田、内陆湿地和滨海湿地甲烷排放通量影响的复杂性;分析湿地甲烷产生速率和途径、甲烷好氧氧化和硝酸盐/亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化对不同形态氮输入的响应及机制。硝态氮输入对湿地甲烷产生具有抑制作用已成共识,然而其它形态氮输入对湿地土壤甲烷产生的影响具有较大的不确定性,氮输入影响湿地甲烷产生的机制主要包括电子受体-底物竞争机制、离子毒性机制、促进植物生长-碳底物供给增加机制以及pH调控机制等。氮输入对湿地好氧甲烷氧化影响的研究多集中在水稻田和泥炭湿地,影响的结果包括促进、抑制或影响不显著;氮输入促进湿地土壤硝酸盐/亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化。着重分析氮输入对湿地甲烷代谢影响不确定性的成因,指出湿地甲烷代谢对氮输入的响应是一个生态系统层面的生物地球化学过程,并提出氮输入是最具争议效应的驱动因素之一,其对甲烷代谢的影响很难得出明确的模式,可能需要考虑湿地土壤特征(本底氮含量、有机碳含量、土壤C:N值等)以及植物群落类型和特征,最后提出今后在氮输入对湿地甲烷代谢影响方面应加强的研究领域。